CN106371592A - 一种可穿戴系统 - Google Patents

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郭小军
陈苏杰
唐伟
卓本刚
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Shanghai Jiaotong University
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Shanghai Jiaotong University
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    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality

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Abstract

一种可穿戴系统，包括信息采集模块、信息选择模块、处理器、显示模块和供电模块；其中，信息采集模块包含多个传感器和与该传感器相连的信号转换单元，传感器用于检测外界环境参数和人体体征参数，信号转换单元能够将传感器检测到的各种电学信号转换成电压信号；信息选择模块与信息采集模块相连，用于自动切换信息采集模块输出的信号；处理器分别与信息选择模块和显示模块相连，用于接收信息选择模块所发送的信号并按照预定的模型进行计算，并且将计算结果发送给显示模块；显示模块接收处理器发送的计算结果，并根据该计算结果提醒佩戴者；供电模块分别连接并为信息采集模块、信息选择模块、处理器和显示模块提供电源。本发明统一了输出信号，简化了结构，降低了功耗，降低了成本。

Description

一种可穿戴系统
技术领域
本发明涉及可穿戴设备技术领域，特别涉及一种用于实时监测人体体征和环境信号的可穿戴系统。
背景技术
近年来，随着技术的日益发展，智能可穿戴设备逐渐成为新的技术潮流。其中，智能穿戴装备作为与人们日常生活息息相关的产品，正在获得越来越多的关注。例如，智能手表、智能手环、智能鞋垫等已经广泛进入到人们的生活中。
但是，现有的技术中这些穿戴设备所提供的功能较为单一，并且对于人体的各种参数的测量结果并不准确。此外，现有技术中，可穿戴系统的各个功能模块是固定设置在可穿戴设备上，其具体位置和连接关系确定，所以当用户只需要其中一个或者几个功能时，无法根据需要灵活搭配各功能模块。更为重要的是，在现有的技术中，各种可穿戴设备中的传感器是基于不同的原理来完成人体体征信号的检测的，因此，将这些不同的传感器整合到一个系统中时，就需要不同的信号转换电路来实现对不同检测信号的处理及显示，因而使得可穿戴设备的结构变得复杂化。
发明内容
本发明所要解决的问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种可穿戴系统，能够集成基于不同原理的传感器，达到简化传感器系统的目的。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种可穿戴系统，其特征在于，包括信息采集模块、信息选择模块、处理器、显示模块和供电模块；
所述信息采集模块包含多个传感器和与该传感器相连的信号转换单元，所述传感器用于检测外界环境参数和人体体征参数，所述信号转换单元能够将传感器检测到的各种电学信号转换成电压信号；
所述信息选择模块与所述信息采集模块相连，用于自动切换所述信息采集模块输出的信号；
所述处理器分别与所述信息选择模块和显示模块相连，用于接收信息选择模块所发送的信号并按照预定的模型进行计算，并且将计算结果发送给所述显示模块；
所述显示模块接收所述处理器发送的计算结果，并根据该计算结果提醒佩戴者；
所述供电模块分别连接所述信息采集模块、信息选择模块、处理器和显示模块，并且为该信息采集模块、信息选择模块、处理器和显示模块提供电源。
按照本发明所提供的可穿戴系统，其特征在于，所述计算结果包括外界环境参数和人体体征参数。
按照本发明所提供的可穿戴系统，其特征在于，所述供电模块与信息采集模块之间以及所述信息采集模块与信息选择模块之间采用弹性导线相连。
按照本发明所提供的可穿戴系统，其特征在于，所述供电模块、信息选择模块、处理器和显示模块集成到一块柔性PCB板上，所述PCB板固定在手腕处以便佩戴者查看外界环境参数和人体体征参数信息。
按照本发明所提供的可穿戴系统，其特征在于，所述信号转换单元是基于薄膜晶体管。
本发明的有益效果在于：本发明中采用信号转换单元来对应每一个传感器，统一了信号采集模块的输出信号，便于后续的信号处理；信号转换单元基于薄膜晶体管，便于将传感器所采集的不同电学信号转换成统一信号，简化了信号转换单元；采用信息选择模块自动切换信息采集模块中的检测信号，减小了处理器的需处理的数据，降低了处理器的功耗，延长了可穿戴传感系统的持续使用时间；供电模块与信息采集模块之间以及信息采集模块与信息选择模块之间采用弹性导线相连代替无线传送方式，降低了可穿戴系统的成本，以及避免了无线信号被干扰的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明实施例的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案作详细说明。
如图1所示，本发明所述的可穿戴系统包括信息采集模块、信息选择模块、处理器、显示模块和供电模块；
所述信息采集模块包含多个传感器和与传感器相连的信号转换单元，所述传感器用于检测外界环境参数和人体体征参数，所述信号转换单元是基于薄膜晶体管，能够将传感器检测到的各种电学信号转换成电压信号。
所述信息选择模块与信息采集模块相连，用于自动切换信息采集模块输出的信号。
所述处理器分别与所述信息选择模块和显示模块相连，用于接收信息选择模块所发送的信号并按照预定的模型进行计算，将计算结果发送给显示模块；该计算结果包括外界环境参数和人体体征参数。
所述显示模块接收处理器计算得到的外界环境参数和人体体征参数，并根据所接收的参数提醒佩戴者。
所述供电模块分别连接所述信息采集模块、信息选择模块、处理器和显示模块，并且该供电模块为信息采集模块、信息选择模块、处理器和显示模块提供电源。
所述供电模块、信息选择模块、处理器和显示模块集成在一块柔性PCB板上，该PCB板固定在手腕处以便于佩戴者查看外界环境参数和人体体征参数信息。
所述供电模块与信息采集模块之间以及信息采集模块与信息选择模块之间采用弹性导线相连。
以下为本发明的一具体实施例，本实施例以本发明技术方案为前提给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
请参阅图2，图示可穿戴系统的信息采集模块中，传感器包括：置于颈动脉处的用于检测脉搏的电阻式压力传感、置脚下的鞋垫中的用于检测足底压力的电容式压力传感、置于手腕处的用于检测汗液中钠、钾离子的生物传感器和置于膝盖处的用于检测腿部弯曲的电阻式拉伸传感器，各个传感器分别对应一个基于有机场薄膜晶体管的信号转换单元，将各传感器检测到的信号转换成电压信号，并输送至信息选择模块；信息选择模块自动切换来自信息采集模块的检测信号，并将切换后的检测信号和传感器编号信息传输到处理器中，处理器按照预定的模型进行计算，将计算结果发送给显示模块进行显示人体的脉搏、足底压力、钠钾离子浓度等参数以及腿部弯曲程度和次数等人体体征信号，以提醒佩戴者。

Claims (5)

1.一种可穿戴系统，其特征在于，包括信息采集模块、信息选择模块、处理器、显示模块和供电模块；
所述信息采集模块包含多个传感器和与该传感器相连的信号转换单元，所述传感器用于检测外界环境参数和人体体征参数，所述信号转换单元能够将传感器检测到的各种电学信号转换成电压信号；
所述信息选择模块与所述信息采集模块相连，用于自动切换所述信息采集模块输出的信号；
所述处理器分别与所述信息选择模块和显示模块相连，用于接收信息选择模块所发送的信号并按照预定的模型进行计算，并且将计算结果发送给所述显示模块；
所述显示模块接收所述处理器发送的计算结果，并根据该计算结果提醒佩戴者；
所述供电模块分别连接所述信息采集模块、信息选择模块、处理器和显示模块，并且为该信息采集模块、信息选择模块、处理器和显示模块提供电源。
2.根据权利要求1所述的可穿戴系统，其特征在于，所述计算结果包括外界环境参数和人体体征参数。
3.根据权利要求1所述的可穿戴系统，其特征在于，所述供电模块与信息采集模块之间以及所述信息采集模块与信息选择模块之间采用弹性导线相连。
4.根据权利要求1所述的可穿戴系统，其特征在于，所述供电模块、信息选择模块、处理器和显示模块集成到一块柔性PCB板上，所述PCB板固定在手腕处以便佩戴者查看外界环境参数和人体体征参数信息。
5.根据权利要求1所述的可穿戴系统，其特征在于，所述信号转换单元是基于薄膜晶体管。
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