CN106525136B - 一种多功能个人及环境健康检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种多功能个人及环境健康检测装置及方法，用于测量个人及周围环境的健康参数。本发明实施例提供的多功能个人及环境健康检测装置为多面体结构，包括：主控芯片、姿态判断模块。本发明实施例通过姿态判断模块根据所述多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息进行采集，并将采集得到的姿态信息传输至主控芯片，主控芯片根据姿态信息切换功能，使得用户可以通过翻转多功能个人及环境健康检测装置实现功能切换，解决了现有技术无法实现自动切换的问题。此外，本发明实施例还包括wifi模块，通过wifi模块和家庭局域网与手机进行通信，使得用户可以通过翻转多功能个人及环境健康检测装置实现手机显示界面的切换。

Description

一种多功能个人及环境健康检测装置及方法

技术领域

本发明涉及健康检测领域，尤其涉及一种多功能个人及环境健康检测装置及方法。

背景技术

现在很多的电子设备对于老年人来说存在许多技术障碍和现代设备小型化导致操作困难，同时显示多个画面会导致画面分散，画面比较小。而现在的产品切换页面通常需要通过按键或者触屏切换，在许多时候会存在操作复杂，或者难以腾出空余的手去操控的问题。在医疗健康检测产品多种多样，环境检测产品也层出不穷，但在智能化实现方面均存在手机软件使用复杂的问题，不符合使用人群的需求。在姿态控制方面，有着一些用姿态控制智能硬件产品的发明，用于控制空调电视等产品。

现在的市场上还没有任何一款集测环境温湿度、测体温、测心率、测空气质量、趣味闹钟以及测亮度于一身的全面健康监测产品。现有的技术，在切换界面时候需要人工操控。现有的技术大多需要手机开启蓝牙，通过蓝牙进行通讯，使得远距离通讯极不方便。最重要的是，现有技术中的多功能个人及环境健康检测装置要么是全部功能一起进行，造成能量的浪费，要么只能通过手机app进行切换功能，令用户在无法使用手机的时候十分不方便。

因此，需提出一种新的多功能个人及环境健康检测装置，解决现有技术无法实现自动切换的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种多功能个人及环境健康检测装置及方法，用于解决现有技术无法实现自动切换的问题。

本发明实施例提供一种多功能个人及环境健康检测装置，为多面体结构，还包括：主控芯片、姿态判断模块；

所述姿态判断模块连接所述主控芯片；

其中，所述姿态判断模块根据所述多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息进行采集，并将采集得到的所述姿态信息传输至所述主控芯片，所述主控芯片根据所述姿态信息切换所述多功能个人及环境健康检测装置的功能。

优选地，所述姿态判断模块具体为重力加速度陀螺仪传感器；

当所述多面体结构的一面朝向为预置触发功能方向时，所述重力加速度陀螺仪传感器用于对所述多功能个人及环境健康检测装置进行姿态识别，使得所述主控芯片根据所述姿态信息切换所述多功能个人及环境健康检测装置的功能。

优选地，所述多功能个人及环境健康检测装置具体为六面体或八面体或十二面体。

优选地，所述姿态判断模块包括多个水银开关；

所述水银开关的个数与所述多面体的面数相对应；

所述水银开关分别安装在所述多面体的中心指向各面中心的法线上。

优选地，所述水银开关的一端连接所述主控芯片，另一端接地；

所述水银开关连接所述主控芯片的一端还通过一电阻连接电源。

优选地，还包括粉尘传感器，甲醇传感器、光照度传感器、红外测温传感器、心率传感器；

所述粉尘传感器，所述甲醇传感器、所述光照度传感器、所述红外测温传感器、所述心率传感器分别连接所述主控芯片；

所述粉尘传感器，用于检测在空气中的尘埃的反射光，从而检测空气中的粉尘含量；

所述甲醇传感器，用于利用电化学原理对空气中存在的甲醇进行探测；

所述光照度传感器，用于利用光敏电阻检测周围环境的光照强度；

所述红外测温传感器，用于根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度；

所述心率传感器，用于通过测量脉搏信号，将脉搏信号转换呈数字信号从而计算出心率值。

优选地，还包括wifi模块；

所述wifi模块连接所述主控芯片；

所述wifi模块，用于接收wifi信号并传输至所述主控芯片或者接收来自所述主控芯片的信号并发送至无线网络。

本发明实施例提供一种多功能个人及环境健康检测方法，基于如上述的多功能个人及环境健康检测装置进行执行，包括：

通过主控芯片接收由姿态判断模块采集的所述多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息；

通过所述主控芯片根据所述姿态信息切换所述多功能个人及环境健康检测装置的功能。

优选地，所述多功能个人及环境健康检测方法之后还包括：

通过主控芯片根据姿态信息通过wifi模块发送指令至手机终端，使得手机终端根据指令切换显示界面。

优选地，所述通过主控芯片根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能具体为：

主控芯片分析接收到的姿态信息，发送指令控制相对应的传感器模块进行工作或停止工作。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供的多功能个人及环境健康检测装置为多面体结构，包括：主控芯片、姿态判断模块。本发明实施例通过姿态判断模块对多功能个人及环境健康检测装置的包含多面体朝向信息的姿态进行采集并将采集得到的姿态信息传输至主控芯片，主控芯片根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能，使得用户可以通过翻转多功能个人及环境健康检测装置实现功能的切换。此外，本发明实施例还包括wifi模块，通过wifi模块和家庭局域网与手机进行通信，使得用户可以通过翻转多功能个人及环境健康检测装置实现手机显示界面的切换，解决现有技术无法实现自动切换的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多功能个人及环境健康检测装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种多功能个人及环境健康检测方法的流程图；

图3为本发明应用例提供的多功能个人及环境健康检测装置中水银开关的电路连接图。

其中，附图标记如下：

1、主控芯片；2、姿态判断模块；3、wifi模块；4、电源管理模块；5、手机终端；6、粉尘传感器；7、甲醇传感器；8、光照度传感器；9、红外测温传感器；10、心率传感器。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种多功能个人及环境健康检测装置及方法，用于解决现有技术无法实现自动切换的问题。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例提供一种多功能个人及环境健康检测装置的一个实施例包括：

多功能个人及环境健康检测装置为多面体结构，其中，包括：主控芯片1、姿态判断模块2；

姿态判断模块2连接主控芯片1；

其中，姿态判断模块2对多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息进行采集，并将采集得到的所述姿态信息传输至主控芯片1，主控芯片1根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能。

姿态判断模块2具体为重力加速度陀螺仪传感器；

当多面体结构即多功能个人及环境健康检测装置的一面朝向为预置触发功能方向时，重力加速度陀螺仪传感器用于对多功能个人及环境健康检测装置进行姿态识别，使得主控芯片1根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能。

多功能个人及环境健康检测装置具体为六面体、八面体或十二面体。

本发明实施例还包括粉尘传感器6，甲醇传感器7、光照度传感器8、红外测温传感器9、心率传感器10；

粉尘传感器6，甲醇传感器7、光照度传感器8、红外测温传感器9、心率传感器10分别连接主控芯片1；

粉尘传感器6，用于检测在空气中的尘埃的反射光，从而检测空气中的粉尘含量；

甲醇传感器7，用于利用电化学原理对空气中存在的甲醇进行探测；

光照度传感器8，用于利用光敏电阻检测周围环境的光照强度；

红外测温传感器9，用于根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度；

心率传感器10，用于通过测量脉搏信号，将脉搏信号转换呈数字信号从而计算出心率值。

本发明实施例还包括wifi模块3；

wifi模块3连接主控芯片1；

wifi模块3，用于接收wifi信号并传输至主控芯片1或者接收来自主控芯片2的信号并发送至无线网络。

wifi模块3与手机终端5通过家庭局域网进行通信连接。

本发明实施例还包括电源管理模块4，连接主控芯片1，用于为主控芯片1提供电源。

以上是对本发明实施例提供的一种多功能个人及环境健康检测装置进行详细的描述，以下将对本发明另一个实施例提供的多功能个人及环境健康检测装置进行详细的描述。

本发明另一个实施例提供的多功能个人及环境健康检测装置，为多面体结构，包括：主控芯片1、姿态判断模块2；

姿态判断模块2连接主控芯片1；

其中，姿态判断模块2对多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息进行采集，并将采集得到的所述姿态信息传输至主控芯片1，主控芯片1根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能。

多功能个人及环境健康检测装置为多面体，多功能个人及环境健康检测装置具体为六面体或八面体或十二面体。

姿态判断模块2包括多个水银开关；

水银开关的个数与多面体的面数相对应；

水银开关分别安装在多面体的中心指向各面中心的法线上；

水银开关的一端连接主控芯片1，另一端接地；

水银开关连接主控芯片1的一端还通过一电阻连接电源VCC。

此外，多个水银开关可以共同接地或者不共同接地。

本发明实施例还包括粉尘传感器6，甲醇传感器7、光照度传感器8、红外测温传感器9、心率传感器10；

粉尘传感器6，甲醇传感器7、光照度传感器8、红外测温传感器9、心率传感器10分别连接主控芯片1；

粉尘传感器6，用于检测在空气中的尘埃的反射光，从而检测空气中的粉尘含量；

甲醇传感器7，用于利用电化学原理对空气中存在的甲醇进行探测；

光照度传感器8，用于利用光敏电阻检测周围环境的光照强度；

红外测温传感器9，用于根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度；

心率传感器10，用于通过测量脉搏信号，将脉搏信号转换呈数字信号从而计算出心率值。

本发明实施例还包括wifi模块3；

wifi模块3连接主控芯片1；

wifi模块3，用于接收wifi信号并传输至主控芯片1或者接收来自主控芯片2的信号并发送至无线网络。

以上是对本发明另一个实施例提供的一种多功能个人及环境健康检测装置进行详细的描述，以下将对本发明实施例提供的一种多功能个人及环境健康检测方法进行详细的描述。

本发明实施例提供一种多功能个人及环境健康检测方法，基于上述的多功能个人及环境健康检测装置进行执行，包括：

101、通过主控芯片接收由姿态判断模块采集的所述多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息；

102、通过所述主控芯片根据所述姿态信息切换所述多功能个人及环境健康检测装置的功能；

103、通过主控芯片根据姿态信息通过wifi模块发送指令至手机终端，使得手机终端根据指令切换显示界面。

多功能个人及环境健康检测装置为多面体，姿态信息具体为多面体的摆放方式，或者说是多面体的面的朝向；

通过主控芯片根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能具体为：

主控芯片分析接收到的姿态信息，发送指令控制相对应的传感器模块进行工作或停止工作。

以上是对本发明实施例提供的一种多功能个人及环境健康检测方法进行详细的描述，以下将对本发明实施例的其中一个应用例提供的多功能个人及环境健康检测装置及方法进行详细的描述。

本发明应用例提供的多功能个人及环境健康检测装置是一个以检测个人健康及环境状态为主，通过wifi网络连接到手机APP的医疗健康信息系统。硬件部分通过重力加速度陀螺仪传感器，三轴加速度计电子陀螺仪对立方体当前姿态进行采集和判断，无显示屏，操作在手机终端实现，可以根据用户操作实时实现手机显示界面的切换。

本发明应用例提供的多功能个人及环境健康检测装置是一个可以用于各种健康指标的检测的正方体，正方体的各个面对应不同的传感器，分别有心率，环境温湿度，体温，亮度，甲醛及PM2.5和创意闹钟等功能，通过wifi与智能手机通信。建立多个用户的体温和心率数据，提供医疗建议，多种情景模式护眼提醒，室内吸烟提醒，创意闹钟唤醒等健康服务。通过对立方体的姿态解算，在翻转到对应面的时候无需操作手机即可实时显示对应的数据界面，更加适合老年人使用。控制手机屏幕显示变化的方法同样适用于其他应用场景。如：在使用手机作为虚拟现实头盔显示屏时候，无法手动操作手机，可以通过立方体左右翻转控制前进后退，上下翻转控制音量大小等等。电子书阅读时可用作翻书工具。当然本发明只是以立方体作为例子，并不局限与立方体，可以是其他形状的物体，只需要在算法上进行更改。

本发明应用例是一款集测环境温湿度、测体温、测心率、测空气质量、趣味闹钟以及测亮度于一身的全面健康监测产品，能够连接入家庭局域网，和手机终端进行数据传输，将测量出来的数据显示在手机屏幕上。同时，通过翻转立方体，切换手机的显示界面。通过翻转立方体这个简单的操作行为，来切换功能，提高操作的趣味性，方便家中老人的操作，也让小孩子觉得好玩。

本发明应用例提供的多功能个人及环境健康检测装置包括：重力加速度陀螺仪传感器、光电粉尘传感器、甲醇传感器、光敏电阻模块、心率模块、红外测温模块、wifi转串口模块；

重力加速度陀螺仪传感器为整合性6轴运动处理组件，相较于多组件方案，免除了组合陀螺仪与加速器时之轴间差的问题，减少了大量的包装空间。重力加速度陀螺仪传感器整合了3轴陀螺仪、3轴加速器，由主要I2C端口以单一数据流的形式，向应用端输出完整的9轴融合演算技术。

基于重力加速度陀螺仪传感器对立方体进行状态识别，可以检测用户的使用情况，从而实现翻转感应和模块的使能问题，实现高效节能。

本装置使用的是市面上广泛使用的光电粉尘传感器,由一个红外发光二极管(IRED)和一个光电晶体管对角布置成。它检测在空气中的尘埃的反射光。它可以有效地检测到非常细的颗粒像香烟烟雾。它可以检测出最小粒子的直径为0.8um，而电压灵敏度为0.5V(0.1mg/m3)，足以满足日常粗略检测周围空气质量的要求，而本产品又是主要为应用于家庭空气质量检测或个人周围环境空气质量监测，检测出来的数值只要超过设定阈值，就会通过wifi向手机报警。

甲醇传感器，即半导体甲醛模块是一个通用型模组。利用电化学原理对空气中存在的CH₂O进行探测。此模块自带温湿度补偿。该模块是将成熟的电化学检测技术与精良的电路设计紧密结合，设计制造出的通用型气体模组。

光敏电阻是用硫化隔或硒化隔等半导体材料制成的特殊电阻器，其工作原理是基于内光电效应。光照愈强，阻值就愈低，随着光照强度的升高，电阻值迅速降低，亮电阻值可小至1KΩ以下。光敏电阻对光线十分敏感，其在无光照时，呈高阻状态，暗电阻可达1.5MΩ。

心率模块PulseSensor是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指或耳垂等处，通过导线连接可将采集到的模拟信号传输给单片机,通过内部的12位ADC转换器，转换为数字信号，再通过单片机简单计算后就可以得到心率数值。

红外测温模块是根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度，不与被测物体接触，具有影响动被测物体温度分布场，温度分辨率高、响应速度快、测温范围广、不受测温上限的限制、稳定性好等特点。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。

wifi转串口模块是一超低功耗的wifi透传模块，专为移动设备和物联网应用设计，可将用户的物理设备连接到Wi-Fi无线网络上，进行互联网或局域网通信，实现联网功能。通过该模块，用户可以使用手机接入局域网与单片机沟通。

需要说明的是，本发明应用例是一个多功能的环境检测立方体，每一个面对应不同的检测功能；立方体的姿态控制显示屏幕内容切换显示；无需手动控制屏幕，在立方体翻转时自然会得到相应的显示的内容变化。

以上是对本发明应用例提供的一种多功能个人及环境健康检测装置及方法进行详细的描述，以下将对本发明另一个应用例提供的多功能个人及环境健康检测装置作详细的描述。

本发明应用例提供一种多功能个人及环境健康检测装置，包括：主控芯片、姿态判断模块；

姿态判断模块连接主控芯片；

其中，姿态判断模块对多功能个人及环境健康检测装置的姿态进行采集并将采集得到的姿态信息传输至主控芯片，主控芯片根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能。

多功能个人及环境健康检测装置具体是一个立方体，有六个面。姿态判断模块由6个水银开关组成。

在立方体中添加x、y、z三个正交方向的水银开关，每个方向添加2个水银开关。通过单片机对6个开关通断状态进行判断，可以实现6个面的识别。水银开关的电路连接如附图3所示。

将x、y、z轴正方向接通时记为1，反方向接通时记为-1，没有导通时记为0；

具体如下表所示：

表1

X轴	Y轴	Z轴	状态编号	备注
					1	0	0	1	功能一
-1	0	0	2	功能二
					0	1	0	3	功能三
0	-1	0	4	功能四
					0	0	1	5	功能五
0	0	-1	6	功能六

根据表1进行说明，本发明应用例接通其中一个水银开关时，能使相应的传感器模块接通，从而实现相应的功能。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种多功能个人及环境健康检测装置，其特征在于，所述多功能个人及环境健康检测装置为多面体结构，还包括：主控芯片、姿态判断模块；

所述姿态判断模块连接所述主控芯片；

其中，所述姿态判断模块根据所述多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息进行采集，并将采集得到的所述姿态信息传输至所述主控芯片，所述主控芯片根据所述姿态信息切换所述多功能个人及环境健康检测装置的功能；

所述姿态判断模块包括多个水银开关；

所述水银开关的个数与所述多面体的面数相对应；

所述水银开关分别安装在所述多面体的中心指向各面中心的法线上；

所述多面体为立方体，所述水银开关在立方体中的x、y、z三个正交方向设置，每个方向添加2个水银开关；

所述水银开关的一端连接所述主控芯片，另一端接地；

所述水银开关连接所述主控芯片的一端还通过一电阻连接电源。

2.根据权利要求1所述的多功能个人及环境健康检测装置，其特征在于，还包括粉尘传感器，甲醇传感器、光照度传感器、红外测温传感器、心率传感器；

所述粉尘传感器，所述甲醇传感器、所述光照度传感器、所述红外测温传感器、所述心率传感器分别连接所述主控芯片；

所述粉尘传感器，用于检测在空气中的尘埃的反射光，从而检测空气中的粉尘含量；

所述甲醇传感器，用于利用电化学原理对空气中存在的甲醇进行探测；

所述光照度传感器，用于利用光敏电阻检测周围环境的光照强度；

所述红外测温传感器，用于根据被测物体的红外辐射能量来确定物体的温度；

所述心率传感器，用于通过测量脉搏信号，将脉搏信号转换成数字信号从而计算出心率值。

3.根据权利要求1所述的多功能个人及环境健康检测装置，其特征在于，还包括wifi模块；

所述wifi模块连接所述主控芯片；

所述wifi模块，用于接收wifi信号并传输至所述主控芯片或者接收来自所述主控芯片的信号并发送至无线网络。

4.一种多功能个人及环境健康检测方法，基于权利要求1至3中任意一项所述的多功能个人及环境健康检测装置进行执行，其特征在于，包括：

通过主控芯片接收由姿态判断模块采集的所述多功能个人及环境健康检测装置的多面体朝向信息相对应的姿态信息；

通过所述主控芯片根据所述姿态信息切换所述多功能个人及环境健康检测装置的功能。

5.根据权利要求4所述的多功能个人及环境健康检测方法，其特征在于，所述多功能个人及环境健康检测方法还包括：

通过主控芯片根据姿态信息通过wifi模块发送指令至手机终端，使得手机终端根据指令切换显示界面。

6.根据权利要求4所述的多功能个人及环境健康检测方法，其特征在于，所述通过主控芯片根据姿态信息切换多功能个人及环境健康检测装置的功能具体为：

主控芯片分析接收到的姿态信息，发送指令控制相对应的传感器模块进行工作或停止工作。

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