CN103727958A - 具有预热功能的计步器 - Google Patents

Abstract

本发明为了克服现有计步器受温度影响而不能正常或准确工作的问题，提供了一种计步器，包括外壳、供电单元、动作感应单元、人机交互单元、预热单元、佩戴感应单元和控制单元，供电单元为计步器提供正常工作所需的电源，动作感应单元用于感应并采集使用者的运动信息，统计单元用于根据使用者的运动信息获得计步信息，佩戴感应单元感应使用者是否已正确佩戴计步器，佩戴感应单元感应使用者体表的第一佩戴反馈值，控制单元根据佩戴感应单元得到的第一佩戴反馈值与预先设定的阈值作比较，预热单元根据比较结果对计步器进行加热。通过自动感应使用者已佩戴并预热，能够增强佩戴舒适度、提高计步器工作的稳定性和可靠性，确保计步器计步结果的准确性。

Description

具有预热功能的计步器

技术领域

本发明涉及计步器技术领域，具体地，涉及一种具有预热功能的计步器。

背景技术

计步器主要由传感器、控制单元和显示单元组成，传感器用于采集用户步行的步数、步速等使用者的运动信息。当用户步行时，用户身体的重心都会上下移动，传感器可以利用平衡锤在上下振动时平衡被破坏使一个触点能出现通/断动作来采集用户的步数，其中，以腰部的上下位移最为明显，所以传感器通常设置在用户的腰部位置。通过用户输入的步幅、体重等使用者的运动信息，控制单元可以计算出运动数据，运动数据包括用户步行的时长、步行的距离以及消耗的卡路里等。 

在现有技术中，计步器通常只能时刻保持开启状态，或者通过按键等开关方式使之开启。但是，使用者由于疏忽，可能导致没有适时关闭计步器而是计步器长期处于工作状态，进而造成了供电电力的浪费。当使用者在环境温度较低的情况下开启计步器以后，可能由于温度影响而导致计步器佩戴不舒适，甚至计步器中的电子器件由于温度过低而无法正常工作，影响使用者的佩戴舒适性和计步器计步结果的准确度。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的上述不足，提供了如下的技术方案：

一种计步器，包括外壳、供电单元、动作感应单元，以及人机交互单元，所述供电单元为计步器提供正常工作所需的电源，所述动作感应单元用于感应并采集使用者的运动信息，所述统计单元用于根据使用者的运动信息获得计步信息，还包括预热单元、佩戴感应单元和控制单元，所述佩戴感应单元感应使用者是否已正确佩戴所述计步器，所述佩戴感应单元感应使用者体表的第一佩戴反馈值，所述控制单元根据所述佩戴感应单元得到的第一佩戴反馈值与预先设定的阈值作比较，所述预热单元根据所述比较的结果对所述计步器进行加热。

进一步地，所述预热单元根据所述比较的结果对所述计步器进行加热包括对计步器的动作感应单元、控制单元和人机交互单元和外壳进行加热。

进一步地，所述动作感应单元包括三维加速度传感器。

进一步地，所述人机交互单元包括显示屏、喇叭和/或按钮。

进一步地，所述计步器还包括：

通信单元，用于向外部终端输出运动数据；

所述控制单元与所述通信单元连接。

进一步地，所述通信单元的通信方式包括：线缆、USB接口、RS232、蓝牙、2.4G无线通信、红外线、无线网路通信、全球微波互联接入和无载波通信中的至少一种。

进一步地，所述佩戴感应单元包括第一温度感应单元，该第一温度感应单元通过感应使用者体表的第一温度值来辅助控制单元判断使用者是否已正确佩戴所述计步器。

进一步地，所述佩戴感应单元还包括第二温度感应单元，该第二温度感应单元定时地对计步器与使用者接触的表面的温度进行测量，并将感应到的温度值发送给控制单元。当该第二温度感应单元感应的值超过一定阈值时，控制单元控制预热单元停止加热。

进一步地，所述计步器具有能够佩戴在使用者手腕的环状结构的外壳。

本发明的有益效果如下：通过自动感应使用者已佩戴计步器并进行预热，能够增强使用者的佩戴舒适度、提高计步器工作的稳定性和可靠性，确保计步器计步结果的准确性。本发明的计步器尤其适用于环境温度与使用者体表温度相差较大的环境。

附图说明

图1示出了本发明的计步器的结构示意图。 

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的计步器的实施例进行详细描述。 

图1为本发明计步器的实施例的结构示意图。其中的虚线表示电源连线，实线表示控制信号线，点划线表示数据流向。如图1所示，本实施例计步器包括：外壳10、供电单元11，以及人机交互单元13。在一个优选的实施例中，外壳10具有能够佩戴在使用者手腕的环状结构，采用柔性塑料或其他满足人体工学要求的无害材料。在其他实施例中，外壳10还可以具有便于贴合在使用者身体或装备上的结构，例如弧形结构、柔性可变形结构，等等。

所述供电单元为计步器提供正常工作所需的电源。该供电单元可以为纽扣电池、锂电池、太阳能电池等等。在一个优选的实施例中，所述供电单元可以还装备有手摇充电器，其随着使用者在计步过程中身体的运动而作为充电动力。例如，索尼的手摇式充电器CP-A2LAKS。

所述动作感应单元12用于感应并采集使用者的运动信息。该动作感应单元12包括三维加速度传感器，所述统计单元用于根据使用者的运动信息获得计步信息。所述的SEN3三维加速度传感器把速度信号转化为微弱的电信号，在将其放大后，传送给该传感器内部的模拟/数字转换器转换成数字信号，再进行数字滤波，最终得到使用者在前后方向、左右方向和垂直方向三个交叉90°的方向上的加速度值。

作为本发明的创新点，在计步器的各实施例中还包括预热单元14、佩戴感应单元15和控制单元16，所述佩戴感应单元15通过测量使用者的体温来感应使用者是否已正确佩戴所述计步器。在一个实施例中，所述佩戴感应单元15具有多个第一温度传感器，这些第一温度传感器均匀地分布在计步器与使用者体表接触的位置，所述佩戴感应单元15通过这些第一温度传感器测量得到的温度值进行模拟/数字转换并进求平均值，将该平均值作为使用者体表的第一佩戴反馈值。该反馈值辅助控制单元16判断使用者是否已正确佩戴所述计步器。所述控制单元16采用单片机、CPU或比较器等，根据所述佩戴感应单元15得到的第一佩戴反馈值与预先设定的阈值作比较。所述预热单元14根据所述比较的结果对所述计步器进行加热。当第一佩戴反馈值大于阈值时，表明当前不需要加热；反之预热单元14对计步器进行加热。

所述预热单元14根据所述比较的结果对所述计步器进行加热包括对计步器的动作感应单元12、控制单元16和人机交互单元13和外壳10进行加热。

在一个优选的实施例中，佩戴感应单元15还包括第二温度传感器，该第二温度传感器用于在加热过程中定时对计步器与使用者接触的表面的温度进行测量。当温度达到某一预设值时停止预热单元14的加热。这里的预设值一般低于电子元器件的正常工作最高温度，例如60℃。

佩戴感应单元15将预热单元14的工作状态（包括将要预热、正在预热、已经完成预热）作为输出传输给人机交互单元13。在另一个优选的实施例中，还包括另一项输出：所述表示计步器是否被正确佩戴的标志——第一佩戴反馈值也被输出至人机交互单元13。

所述人机交互单元13包括显示屏、喇叭和按钮。人机交互单元13通过显示图形、图案、文字、发声等方式中的至少一种来提醒使用者当前计步器将被预热、已经完成预热等工作状态。

在本发明的一个实施例中，人机交互单元13的输入信号来自佩戴感应单元15的输出。

为了让使用者的运动状态能够被远程监控，所述计步器还包括：通信单元17，用于向外部终端输出运动数据；所述控制单元16与所述通信单元17连接。

根据本发明的另一个实施例，所述通信单元17还能够传输语音，即通过增加2G、3G或4G等的无线通信芯片及其相关电路和元器件的方式，实现计步器的通话功能。

所述通信单元17的通信方式包括：线缆、USB接口、RS232、蓝牙、2.4G无线通信、红外线、2G、3G、4G等的无线网路通信、全球微波互联接入和无载波通信中的至少一种。避免利用数据线来连接计步器与外部终端而造成的繁琐和不便。

所述佩戴感应单元15还包括第二温度感应单元，该第二温度感应单元感应所述动作感应单元12、控制单元16和人机交互单元13的各自的温度值，并将感应到的温度值发送给控制单元16。当该第二温度感应单元感应的值超过一定阈值时，控制单元16控制预热单元14停止加热。

在一个优选的实施例中，所述计步器还包括存储器，该存储器用于存储运动数据，用户可以随时通过查询存储在的运动数据，方便用户及时调整步幅、步速、步行的时长等，提高步行的运动效果，通过通信单元17将中的数据发送至外部终端，可以避免利用数据线传输数据造成的繁琐和不便，提高了用户的使用体验。 

根据本发明的另一个实施例的计步器的人机交互单元13包括音频单元和通信单元17，音频单元用于向用户播放运动数据，通信单元17用于向外部终端输出运动数据；音频单元和通信单元17均与控制单元16连接。用户利用音频单元可以随时播放步行数据，使用户及时获知步行数据，以随时调整步速、步幅等使用者的运动信息；音频单元还可以播放音乐、收音机等其它音频，使用户在步行的同时，还可以娱乐或学习，提高用户对步行的兴趣。通信单元17可以将运动数据发送到外部终端，以通过外部终端来显示或处理用户的步行数据。例如，外部终端可以为医疗中心服务器，医务人员可以通过外部终端随时掌握用户的步行数据，以方便医务人员制定合理的医疗方案或者提供合理的康复意见；外部终端也可以为用户亲属的手机或电脑等，以使用户亲属及时获悉用 户的步行数据，避免用户发生意外。 

根据本发明的又一实施例，计步器还包括判断单元和信号灯，判断单元和信号灯分别与控制单元16连接，判断单元用于判断运动数据是否处于预设计步范围之内，在运动数据不处于预设计步范围之内时，判断单元将判断结果发送到控制单元16，控制单元16将控制信号灯按照预设的发光参数发出光线，发光参数包括发光颜色、发光亮度、发光频率等。例如，当判断单元判断运动数据不处于预设计步范围之内时，控制单元16可以控制信号灯发出高亮度的红色光，以提醒用户注意运动数据，适时调整运动强度；当判断单元判断运动数据处于预设计步范围之内时，控制单元16可以控制信号灯发出低亮度绿色光。在实际应用中，当判断单元判断运动数据不处于预设计步范围之内时，控制单元16可以控制显示单元或音频单元向用户发出报警信号。 

根据本发明的又一实施例，当计步器的充电供电单元11中的电能低于额定电能的20%时，控制单元16可以控制信号灯发出红色光线，以提醒用户进行充电；在对充电供电单元11进行充电过程中，当充电供电单元11未充满时，控制单元16可以控制信号灯发出绿色光线；当充电供电单元11充满时，控制单元16可以控制信号灯发出红色光线，以提醒用户及时将计步器与外部电源分离，避免过充电对计步器造成损坏。 

通信单元17也可以通过伸缩杆等与连接，通信单元17通过伸缩杆也可以退回到外壳10中，或者通过拉动伸缩杆从外壳10中伸出，从而能降低计步器的体积，也方便计步器与外部终端连接，同时避免使用数据线造成的繁琐和不便。 

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种计步器，包括外壳、供电单元、动作感应单元，以及人机交互单元，所述供电单元为计步器提供正常工作所需的电源，所述动作感应单元用于感应并采集使用者的运动信息，所述统计单元用于根据使用者的运动信息获得计步信息，其特征在于，还包括预热单元、佩戴感应单元和控制单元，所述佩戴感应单元感应使用者是否已正确佩戴所述计步器，所述佩戴感应单元感应使用者体表的第一佩戴反馈值，所述控制单元根据所述佩戴感应单元得到的第一佩戴反馈值与预先设定的阈值作比较，所述预热单元根据所述比较的结果对所述计步器进行加热。

2.根据权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述预热单元根据所述比较的结果对所述计步器进行加热包括对计步器的动作感应单元、控制单元和人机交互单元和外壳进行加热。

3.根据权利要求1或2所述的计步器，其特征在于，所述动作感应单元包括三维加速度传感器。

4.根据权利要求3所述的计步器，其特征在于，所述人机交互单元包括显示屏、喇叭和/或按钮。

5.根据权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述计步器还包括：

通信单元，用于向外部终端输出运动数据；

所述控制单元与所述通信单元连接。

6.根据权利要求5所述的计步器，其特征在于，所述通信单元的通信方式包括：线缆、USB接口、RS232、蓝牙、2.4G无线通信、红外线、无线网路通信、全球微波互联接入和无载波通信中的至少一种。

7.根据权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述佩戴感应单元包括第一温度感应单元，该第一温度感应单元通过感应使用者体表的第一温度值来辅助控制单元16判断使用者是否已正确佩戴所述计步器。

8.根据权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述佩戴感应单元还包括第二温度感应单元，该第二温度感应单元定时地对计步器与使用者接触的表面的温度进行测量，并将感应到的温度值发送给控制单元。

9.根据权利要求1所述的计步器，其特征在于，所述计步器具有能够佩戴在使用者手腕的环状结构的外壳。

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