一種應用于手機的手環(huán)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種應用于手機的手環(huán)，運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉角；所述濾波及優(yōu)化模塊包括第一子濾波器、第二子濾波器、第三子濾波器和主濾波器。本發(fā)明的應用于手機的手環(huán)佩戴在手腕，方便佩戴；外層包覆EVA材質，防水、無毒、無味；內置DSP處理器，便于系統(tǒng)的更新。
【專利說明】一種應用于手機的手環(huán)

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子領域，特別涉及一種應用于手機的手環(huán)。

【背景技術】
[0002]隨著人們工作、生活節(jié)奏的加快，如何充分利用時間，對自己身體進行體育鍛煉，是人們越來越關注的問題。
[0003]而現(xiàn)代人對手機的依賴程度越來越高，即使在健身房中也手機不離手，鍛煉的時候時刻關注是否有來電或者信息，如何將用戶和手機之間的聯(lián)系通過便攜裝置實現(xiàn)，既不耽誤鍛煉也不漏接關鍵來電，是目前亟待解決的問題。


【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明提出一種應用于手機的手環(huán)，解決了將手機來電通過便攜式裝置進行提示的問題。
[0005]本發(fā)明的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種應用于手機的手環(huán)，整體為環(huán)狀，其外表面為EVA材質包覆，環(huán)中位置內嵌儀表盤，儀表盤和連接到儀表盤兩端的拼接而成的鏈帶構成環(huán)形主體，所述鏈帶包括多個拼接段，每個拼接段的一端設有卡槽，另一端設置卡齒，鏈帶整體和儀表盤構成閉合導電回路；
[0007]所述儀表盤內嵌入藍牙模塊、微型振動器和音頻播放器，所述藍牙模塊為藍牙
4.0 (BLE)通信模塊；
[0008]所述儀表盤還包括:運動檢測模塊，檢測三維加速度和相對轉角；藍牙模塊，連接到所述運動檢測模塊和數(shù)據(jù)中心服務器，數(shù)據(jù)終端服務器與家長手機端相連接；
[0009]所述運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉角；
[0010]所述濾波及優(yōu)化模塊包括第一子濾波器、第二子濾波器、第三子濾波器和主濾波器，第一子濾波器處理X軸加速度數(shù)據(jù)信息，并給出狀態(tài)估計Xl和估計誤差的協(xié)方差矩陣Pl ;第二子濾波器處理Y軸加速度數(shù)據(jù)信息，給出狀態(tài)估計X2和估計誤差的協(xié)方差矩陣P2 ;第三子濾波器處理Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，給出狀態(tài)估計X3和估計誤差的協(xié)方差矩陣P3 ;所述狀態(tài)估計xl，x2, x3及估計誤差的協(xié)方差矩陣pl，p2，p3送到主濾波器，并同主濾波器的狀態(tài)估計一起按式(I)和式(2)進行融合，得到全局最優(yōu)估計和協(xié)方差矩陣:
[0011]Xg = Ρ,,(Σ⑴


/ = 1

3
[0012]Ρ? - Σ Pi1 (2)

/ = 1
[0013]式中，i= l，2，3;
[0014]主濾波器的最優(yōu)估計值對3個子濾波器的狀態(tài)估計進行重置，即
[0015]Xi = Xg (3)
[0016]Pi= β?' Pg (4)
[0017]以重力垂直向下方位即Y軸作為分析基準量，自動調整P值的大小，具體的自適應算法為:
[0018]β !，β 2，β 3 滿足 β !+β 2+β 3 = I (5)

"0.99, i? < 2
「 ? O 2 / ρ,2 < P <
[0019]βν = \ ,(O；
1I / A 5 < P <

2/ ρ, ρ > IQ
[0020]β 2 = β 3 = (1-β ι)/2 (J)
[0021]所述DSP處理器根據(jù)全局最優(yōu)估計和協(xié)方差矩陣輸出運動模式及運動統(tǒng)計，根據(jù)陀螺儀輸出人體轉角的角速率信息積分得到人體的相對轉角；
[0022]所述藍牙模塊將DSP處理器的輸出信號上傳到智能手機端。
[0023]可選地，還包括DSP處理器，DSP處理器與所述藍牙模塊相連接。
[0024]可選地，還包括DSP處理器為TMS320F2812DSP處理器。
[0025]本發(fā)明的有益效果是:
[0026](I)應用于手機的手環(huán)佩戴在手腕，方便佩戴；
[0027](2)外層包覆EVA材質，防水、無毒、無味；
[0028](3)內置DSP處理器，便于系統(tǒng)的更新。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術中的技術方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0030]圖1為本發(fā)明應用于手機的手環(huán)的結構示意圖；
[0031]圖2為本發(fā)明應用于手機的手環(huán)的電路控制框圖；
[0032]圖3為本發(fā)明運動檢測模塊的電路控制框圖。

【具體實施方式】
[0033]下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明的一種應用于手機的手環(huán)，整體為環(huán)狀，其外表面為EVA材質包覆，EVA材質為防水、無毒、無味的軟質材料，不僅佩戴舒適，而且能夠防止汗水對內部電路的侵蝕。
[0035]應用于手機的手環(huán)環(huán)中位置內嵌儀表盤，儀表盤和連接到儀表盤兩端的拼接而成的鏈帶構成環(huán)形主體，所述鏈帶包括多個拼接段，每個拼接段的一端設有卡槽，另一端設置卡齒，鏈帶整體和儀表盤構成閉合導電回路。
[0036]儀表盤1000內嵌入藍牙模塊、微型振動器和音頻播放器。
[0037]所述儀表盤還包括:運動檢測模塊，檢測三維加速度和相對轉角；藍牙模塊，連接到所述運動檢測模塊和數(shù)據(jù)中心服務器，數(shù)據(jù)終端服務器與家長手機端相連接。
[0038]所述運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉角。
[0039]所述濾波及優(yōu)化模塊包括第一子濾波器、第二子濾波器、第三子濾波器和主濾波器，第一子濾波器處理X軸加速度數(shù)據(jù)信息，并給出狀態(tài)估計Xl和估計誤差的協(xié)方差矩陣Pl ;第二子濾波器處理Y軸加速度數(shù)據(jù)信息，給出狀態(tài)估計χ2和估計誤差的協(xié)方差矩陣ρ2 ;第三子濾波器處理Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，給出狀態(tài)估計χ3和估計誤差的協(xié)方差矩陣Ρ3 ;所述狀態(tài)估計xl，χ2, χ3及估計誤差的協(xié)方差矩陣pl，p2，p3送到主濾波器，并同主濾波器的狀態(tài)估計一起按式(I)和式(2)進行融合，得到全局最優(yōu)估計和協(xié)方差矩陣:
[0040]^ = P ? ( X P: ' -V )⑴


/ = 1

3
[0041]Pg = Y, Pi1 (2)

/ = 1
[0042]式中，i= l，2，3;
[0043]主濾波器的最優(yōu)估計值對3個子濾波器的狀態(tài)估計進行重置，即
[0044]Xi = Xg (B)
[0045]Pi = Pi 丨凡(4)
[0046]以重力垂直向下方位即Y軸作為分析基準量，自動調整P值的大小，具體的自適應算法為:
[0047]β ” β 2) β 3 滿足 β !+β 2+β 3 = I (5)
' 0.m,p <2
n 2 / p, 2 < p < 5
[0048]βχ = \ , , r(6)
1 I / a 5 < p < IQ

、2 / p, p > 10
[0049]β 2 = β 3 = (1-β ^ /2 (J)
[0050]所述DSP處理器根據(jù)全局最優(yōu)估計和協(xié)方差矩陣輸出運動模式及運動統(tǒng)計，根據(jù)陀螺儀輸出人體轉角的角速率信息積分得到人體的相對轉角。
[0051]所述藍牙模塊將DSP處理器的輸出信號上傳到智能手機端。
[0052]藍牙模塊與手機藍牙建立連接，可以保證近距離無線通信，接收到來電信息后，根據(jù)手機中設置的提示音方式，微型振動器和/或音頻播放器動作，提示用戶有來電。
[0053]優(yōu)選地，所述藍牙模塊為藍牙4.0 (BLE)通信模塊。藍牙4.0是藍牙3.0+HS規(guī)范的補充，專門面向對成本和功耗都有較高要求的無線方案，可廣泛用于衛(wèi)生保健、體育健身、家庭娛樂、安全保障等諸多領域。
[0054]藍牙4.0(BLE)通信模塊支持兩種部署方式:雙模式和單模式。雙模式中，低功耗藍牙功能集成在現(xiàn)有的經典藍牙控制器中，或再在現(xiàn)有經典藍牙技術(2.l+EDR/3.0+HS)芯片上增加低功耗堆棧，整體架構基本不變，因此成本增加有限。
[0055]單模式面向高度集成、緊湊的設備，使用一個輕量級連接層(LinkLayer)提供超低功耗的待機模式操作、簡單設備恢復和可靠的點對多點數(shù)據(jù)傳輸，還能讓聯(lián)網(wǎng)傳感器在藍牙傳輸中安排好低功耗藍牙流量的次序，同時還有高級節(jié)能和安全加密連接。
[0056]優(yōu)選地，本發(fā)明的應用于手機的手環(huán)還包括DSP處理器，DSP處理器與所述藍牙模塊相連接。內置DSP處理器，便于后期系統(tǒng)的更新，DSP處理器可對軟件更新有很強的兼容性。
[0057]優(yōu)選地，DSP處理器為TMS320F2812DSP處理器。TMS320F2812DSP，是32位定點DSP，其擁有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD數(shù)據(jù)采集，具有豐富的外設接口，如CAN、SCI等。TMS320F2812的ADC模塊是一個12位分辨率的，具有流水線結構的模數(shù)轉換器，TMS320F2812內置雙采樣保持電路，保持數(shù)據(jù)采集時窗口有獨立的預定標控制。并且允許系統(tǒng)對同一通道轉換多次，允許用戶執(zhí)行過采樣算法，這較傳統(tǒng)的單一轉換結果增加了更多的解決方案，有利于提高采樣的精度。有多個觸發(fā)源可以啟動ADC轉換。快速的轉換時間，ADC時鐘可以配置為25MHz，最高采樣帶寬為12.5MSPS。用TMS320F2812搭建數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時，不必外接ADC，避免了復雜的硬件設計。
[0058]本發(fā)明的應用于手機的手環(huán)佩戴在手腕，方便佩戴；外層包覆EVA材質，防水、無毒、無味；內置DSP處理器，便于系統(tǒng)的更新。
[0059]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種應用于手機的手環(huán)，其特征在于，整體為環(huán)狀，其外表面為EVA材質包覆，環(huán)中位置內嵌儀表盤，儀表盤和連接到儀表盤兩端的拼接而成的鏈帶構成環(huán)形主體，所述鏈帶包括多個拼接段，每個拼接段的一端設有卡槽，另一端設置卡齒，鏈帶整體和儀表盤構成閉合導電回路； 所述儀表盤內嵌入藍牙模塊、微型振動器和音頻播放器，所述藍牙模塊為藍牙4.0 (BLE)通信模塊； 所述儀表盤還包括:運動檢測模塊，檢測三維加速度和相對轉角；藍牙模塊，連接到所述運動檢測模塊和數(shù)據(jù)中心服務器，數(shù)據(jù)終端服務器與家長手機端相連接； 所述運動檢測模塊包括三軸重力加速度傳感器、陀螺儀和DSP處理器，DSP處理器包括積分器和濾波及優(yōu)化模塊；所述三軸重力加速度傳感器輸出X、Y、Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，陀螺儀輸出人體轉角的角速率信息，DSP處理器的積分器將陀螺儀輸出的角速率信息積分得到人體的相對轉角； 所述濾波及優(yōu)化模塊包括第一子濾波器、第二子濾波器、第三子濾波器和主濾波器，第一子濾波器處理X軸加速度數(shù)據(jù)信息，并給出狀態(tài)估計xl和估計誤差的協(xié)方差矩陣Pl ;第二子濾波器處理Y軸加速度數(shù)據(jù)信息，給出狀態(tài)估計x2和估計誤差的協(xié)方差矩陣ρ2 ;第三子濾波器處理Z軸加速度數(shù)據(jù)信息，給出狀態(tài)估計χ3和估計誤差的協(xié)方差矩陣ρ3 ;所述狀態(tài)估計xl，χ2，χ3及估計誤差的協(xié)方差矩陣pl，ρ2，ρ3送到主濾波器，并同主濾波器的狀態(tài)估計一起按式(I)和式(2)進行融合，得到全局最優(yōu)估計和協(xié)方差矩陣: iS = P(Σ P i' /)⑴

/ = 1 Pg=IlP;1 (2)

/ = 1
式中，i = 1,2,3 ； 主濾波器的最優(yōu)估計值對3個子濾波器的狀態(tài)估計進行重置，即 Xi xg (3) P =β? 'p,⑷ 以重力垂直向下方位即Y軸作為分析基準量，自動調整P值的大小，具體的自適應算法為:
β !, β 2，β 3 滿足 β ^ β 2+ β 3 = I (5)
'0.99, /? < 2 Α=2/α2.^.5(6)
I / ρ,ζ> < ,ο < 10
、2 / ρ, ρ > 10
β 2 = β 3 = (1-β i)/2 (7) 所述DSP處理器根據(jù)全局最優(yōu)估計和協(xié)方差矩陣輸出運動模式及運動統(tǒng)計，根據(jù)陀螺儀輸出人體轉角的角速率信息積分得到人體的相對轉角； 所述藍牙模塊將DSP處理器的輸出信號上傳到智能手機端。
2.如權利要求1所述的應用于手機的手環(huán)，其特征在于，還包括DSP處理器，DSP處理器與所述藍牙模塊相連接。
3.如權利要求2所述的應用于手機的手環(huán)，其特征在于，所述DSP處理器為TMS320F2812DSP 處理器。
【文檔編號】H04M1/725GK104320535SQ201410491383
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月23日 優(yōu)先權日:2014年9月23日
【發(fā)明者】關麗, 李鵬 申請人:青島康和食品有限公司