人体特征信息的采集系统的制作方法

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及人体特征信息的采集系统。

背景技术：

车联网(internetofvehicle)是指车与车、车与路、车与人、车与传感设备等交互，实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统。它可以通过车与车、车与人、车与路互联互通实现信息共享，收集车辆、道路和环境的信息，并在信息网络平台上对多源异构信息进行加工、计算、共享和安全发布，根据不同的功能需求对车辆进行有效的引导与监管，以及提供专业的多媒体与移动互联网应用服务。

目前的车联网技术，主要是利用蜂窝网络覆盖、芯片和终端的成熟产业，运用各种不同制式的无线通信网络进行协同处理。但是蜂窝网络、wifi等构成的多源异构网络，造成状态信息来源不同，信息格式不同，信息的更新频率不同，互操作复杂，特别在车联网这种特殊的环境，车辆的快速移动，通信链路时长时短，不同制式的网络协议会在空气中存在相互干扰问题，严重影响通信链路的可靠性；此外，车联网系统中，车与车，人体各部位构成不同的网络拓扑结构，随着车辆的快速移动而不断变化，不同的拓扑结构也会产生相互影响。

因此，在多制式网络协议以及多种类的网络拓扑结构在快速移动的车辆环境中，导致车联网系统中信息的传输存在较多的干扰，信息传输效率低。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种人体特征信息的采集系统，减少信息通过电磁波在空气中的传播路径，旨在解决在多制式网络协议以及多种类的网络拓扑结构在快速移动的车辆环境中，导致车联网系统中信息的传输存在较多的干扰，信息传输效率低的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种人体特征信息的采集系统，所述人体特征信息的采集系统包括多个采集模块和一个接收模块；

所述采集模块包括人体特征传感器以及与所述人体特征传感器电连接的第一发射器，所述人体特征传感器用于采集人体特征信息，所述第一发射器包括第一发射电路以及与人体贴合的第一发射电极，所述第一发射电路与所述第一发射电极电连接，所述第一发射电路通过所述第一发射电极发射所述人体特征传感器采集到的人体特征信息；

所述接收模块包括第一接收器，所述第一接收器包括第一接收电路以及与人体贴合的第一接收电极，所述第一接收电路与所述第一接收电极电连接，所述第一接收电极通过贴合的人体接收所述第一发射电极发射的人体特征信息。

可选地，所述采集模块还包括第一调制解调器，所述第一调制解调器连接于所述人体特征传感器和第一发射器之间，用于对所述人体特征传感器检测到的人体特征信息进行调制；

所述接收模块还包括第二调制解调器，所述第二调制解调器与所述第一接收器电连接，用于解调所述第一接收器接收的所述人体特征信息。

可选地，所述接收模块还包括数据处理器和第一网络模块；

所述数据处理器与所述第二调制解调器以及所述第一网络模块通讯连接，用于接收所述第二调制解调器解调后的所述人体特征信息，并将所述人体特征信息进行数据处理后发送至所述第一网络模块；

所述第一网络模块，用于将所述人体特征信息发送至网关。

可选地，所述第一网络模块，还用于接收所述网关发送的控制信号，并将所述控制信号传输至所述数据处理器；

所述数据处理器，还用于将所述第一网络模块发生的所述控制信号传输至所述第二调制解调器；

所述第二调制解调器，还用于接收所述数据处理器传输的所述控制信号，并调制所述控制信号；

所述接收模块还包括第二发射器，所述第二发射器与所述第二调制解调器连接，所述第二发射器包括第二发射电路以及与人体贴合的第二发射电极，所述第二发射电路以及与所述第二发射电极电连接，所述第二发射电路通过所述第二发射电极发射所述第二解调器调制后的所述控制信号。

可选地，所述采集模块还包括：

第二接收器，包括第二接收电路以及与人体贴合的第二接收电极，所述第二接收电路与所述第二接收电极电连接，所述第二接收电极通过贴合的人体接收所述第二发射电极发射的所述控制信号。

可选地，所述第二发射电极的发射频率与所述第一接收电极的接收频率不同。

可选地，所述第一发射电极和所述第二接收电极为导电材料，所述第一发射电路和第二接收电路为电容和电感的并联电路。

可选地，所述采集模块还包括电路板，所述第一发射电极与所述第二接收电极设于所述电路板，所述第一发射电极与所述第二接收电极间具有间隙。

可选地，所述第一发射电极以及所述第二接收电极呈梳状结构，所述第一发射电极与所述第二接收电极的梳齿交叉排列在所述电路板上。

可选地，所述人体特征信息的采集系统还包括多个车辆信息发射模块，所述车辆信息发射模块包括车辆状态传感器以及第二网络模块，所述状态传感器与所述网络模块网络连接，所述车辆状态传感器用于检测车辆的状态信息，所述第二网络模块用于将所述车辆状态传感器检测到的所述车辆的状态信息发送至所述网关。

本发明实施例提出的一种人体特征信息的采集系统，人体特征信息的采集系统包括多个采集模块和一个接收模块。采集模块包括人体特征传感器和第一发射器，人体特征传感器和第一发射器电连接，第一发射器包括第一发射电路和第一发射电极，其中，第一发射电极与人体贴合，第一发射电路和第一发射电极电连接。人体特征传感器用于采集人体特征信息，并将采集到的人体特征信息发送给第一发射器，第一发射器中的第一发射电路通过第一发射电极将人体特征信息发射出去耦合至人体。接收模块包括第一接收器，第一接收器中包含有第一接收电路和第一接收电极，第一接收射电和第一发射电极电连接，其中，第一接收电极与人体贴合，第一接收电极通过贴合的人体接收第一发射电极发射耦合至人体的特征信息。本发明的方案中以人体为传输介质，通过人体传输信息，遍布人体各个部位的采集模块构建独立的人体通讯链路，无需各个采集模块都通过蜂窝网络、无线电波以及wifi等公共网络来传输信息，避免在人体特征信息传输过程中受到其他信息的干扰，提高了信息的传输效率。

附图说明

图1是本发明实施例方案涉及的人体特征信息的采集系统的结构示意图；

图2为本发明人体特征信息的采集系统中采集模块以及接收模块的分布示意图；

图3为本发明人体特征信息的采集系统中第一发射电路的电路示意图；

图4为本发明人体特征信息的采集系统中第一接收电路的电路示意图；

图5为本发明人体特征信息的采集系统中第一发射电极和第二接收电极的结构示意图；

图6为本发明人体特征信息的采集系统中车辆信息发射模块的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提出一种人体特征信息的采集系统，在本发明第一实施例中，参照图1，所述人体特征信息的采集系统包括多个采集模块100和一个接收模块200。如图2所示，人体中遍布多个采集模块100和一个接收模块200，采集模块100用于采集和传输人体各个部位的特征信息。图2仅为人体中采集模块100和接收模块200分布的一种方式，根据需要可设置任意数量的采集模块100，所述采集模块100和接收模块200设置在人体的任意部位。

采集模块100包括人体特征传感器110和第一发射器130，人体特征传感器110和第一发射器130电连接，第一发射器130包括第一发射电路131和第一发射电极132，其中，第一发射电极132与人体贴合，第一发射电路131和第一发射电极132电连接。人体特征传感器110用于采集人体特征信息，并将采集到的人体特征信息发送给第一发射器130，第一发射器130中的第一发射电路131通过第一发射电极132将人体特征信息发射出去耦合至人体。

接收模块200包括第一接收器240，第一接收器240中包含有第一接收电路241和第一接收电极242，第一接收射电241和第一发射电极242电连接，其中，第一接收电极242与人体贴合，第一接收电极242通过贴合的人体接收第一发射电极132耦合至人体的特征信息。

采集模块100中的第一发射电极132和接收模块200中的第一接收电极242均与人体贴合，在第一发射电极132产生电信号时，人体磁场信息产生变化，第一接收电极242将人体变化的磁场信息耦合成电信号，并传递个第一接收电路241，实现将采集模块100中采集到的人体特征信息传递到接收模块200中的目的。本发明的方案中以人体为传输介质，通过人体传输信息，遍布人体各个部位的采集模块100构建独立的人体通讯链路，无需各个采集模块100都通过蜂窝网络、无线电波以及wifi等公共网络来传输信息，避免在人体特征信息传输过程中受到其他信息的干扰，提高了信息的传输效率。

参照图3，第一发射电路131的结构示意图，第一发射电路131将第一调制解调器120调制的人体特征信号通过第一发射电极将发射发出。图4为第一接收电路241的结构示意图，第一接收电路241通过第一接收电极242接收到第一发射电极132发射的人体特征信号，并将人体特征信号传输至第二调制解调器220进行解调。其中，第一发射电路131包括串联的两个三相反向器闸u1/u2(sn74lvc3g04)，第一接收电路241包括接收器u3(mcp2035)。

第一接收电路，第一发射电路131为具有电容c1和电感l1并联的电路，第一接收电路241具有电容c2和电感l2并联的电路。第一发射电极132为导电材料能够在电路中产生电流时，产生对应的电信号，进行信号的传输，同样，第一接收电极242为导电材料，能够接收到第一发射电极132传输的电信号，并将信号反馈至电路中。

进一步的，人体特征传感器110可包括心跳传感器、脉搏传感器、呼吸传感器、位置检测器以及运动传感器等，采集的人体特征信息至少包括心跳频率、脉搏、人体部位移动距离、人体部位运动速率和频率以及疲劳程度等中的一个特征信息。在驾驶员开车过程中，检测驾驶员的人体特征信息，并将人体信息传输到车联网中，以供车联网根据驾驶员的行为和精神状态等情况在危险状态下，为驾驶员提供安全驾驶的保障。例如，当检测到驾驶员呼吸频率过高时，控制车辆减速或停止行驶，从而避免驾驶员身体不适无法控制车辆，酿成车祸危害驾驶员和乘客的人身安全。

在本实施例中，人体特征信息的采集系统包括多个采集模块100和一个接收模块200。采集模块100包括人体特征传感器110和第一发射器130，人体特征传感器110和第一发射器130电连接，第一发射器130包括第一发射电路131和第一发射电极132，其中，第一发射电极132与人体贴合，第一发射电路131和第一发射电极132电连接。人体特征传感器110用于采集人体特征信息，并将采集到的人体特征信息发送给第一发射器130，第一发射器130中的第一发射电路131通过第一发射电极132将人体特征信息发射出去。接收模块200包括第一接收器240，第一接收器240中包含有第一接收电路241和第一接收电极242，第一接收射电241和第一发射电极242电连接，其中，第一接收电极242与人体贴合，第一接收电极242通过贴合的人体接收第一发射电极132发射的人体特征信息。本发明的方案中以人体为传输介质，通过人体传输信息，遍布人体各个部位的采集模块100构建独立的人体通讯链路，无需各个采集模块100都通过蜂窝网络、无线电波以及wifi等公共网络来传输信息，避免在人体特征信息传输过程中受到其他信息的干扰，提高了信息的传输效率。

进一步地，基于上述第一实施例提出本发明第二实施例，参照图1，所述人体特征信息的采集系统中采集模块100还包括第一调制解调器120；接收模块200还包括第二调制解调器220。其中，第一调制解调器120连接在人体特征传感器110和第一发射器130之间，分别与人体特征传感器110和第一发射器130电连接，用于将人体特征传感器110检测到的人体特征信息调制为数据信号，将数据信号发送给第一发射器130，由第一发射器130将数据信号发送出去。第二调制解调器220与第一接收器240电连接，第一接收器240接收到第一发射器120发射的人体特征信息调制后的数据信号之后，将数据信号传输至第二调制解调器220，第二调制解调器220解调数据信号，解析出所述人体特征信息。通过在采集模块100和接收模块200中设置调制解调器，人体特征信息在采集模块100中调制以及在接收模块200中的解调，有助于人体特征信息的有效传输。

在本实施例中，人体特征信息的采集系统中的采集模块100还包括第一调制解调器120；接收模块200还包括第二调制解调器220。第一调制解调器120连接在人体特征传感器110和第一发射器130之间，分别与人体特征传感器110和第一发射器130电连接，用于对人体特征信号进行调制。第二调制解调器220与第一接收器240电连接，用于解调第一接收器240接收到的人体特征信息。通过在采集模块100和接收模块200中设置调制解调器，人体特征信息在采集模块100中调制以及在接收模块200中的解调，有助于人体特征信息的有效传输。

进一步地，基于上述各个实施例提出本发明第三实施例，参照图1，所述接收模块200还包括数据处理器250和第一网络模块210。数据处理器250与所述第二调制解调器220以及所述第一网络模块210通讯连接。在第二调制解调器220解调出第一接收器240接收到的所述人体特征信息后，将解调出的人体特征信息发送给数据处理器250，数据处理器250进行数据处理后将数据处理后的人体特征信息发生给第一网络模块210，由第一网络模块210将人体特征信息发送给网关。网关将数据归入车联网系统中，以供车辆网系统综合各个采集模块100采集到的人体特征信息，为用户提供优质的行车服务，如，针对各个用户的驾驶习惯提供行车路线、自动驾驶控制以及行车危险提醒等。

在本实施例中，人体特征信息的采集系统中的接收模块200还包括数据处理器250和第一网络模块，数据处理器250与所述第二调制解调器220以及所述第一网络模块210通讯连接。从而实现将接收模块200接收到的人体特征信息传输至网关。

进一步地，基于上述各个实施例提出本发明第四实施例，参照图1，接收模块200还包括第二发射器230，第二发射器230包括第二发射电路231和第二发射电极232，其中，第二发射电极232与人体贴合，第二发射电路231和第二发射电极232电连接。第二发射器230与第二调制解调器220电连接。

网关根据接收到的人体特征信息，根据人体特征信息生成控制指令，控制人体进行相应动作或向人体传输提示信息等。网关将控制指令发送给第一网络模块210，第一网络模块210将控制指令经由数据处理器250传输至第二调制解调器220，第二调制解调器220将控制信号调制后传输至第二发射器230。第二发射器230中的第二发射电路231通过第二发射电极232发射第二解调器220调制后的控制信号。

此外，采集模块100中还包括第二接收器140，第二接收器140中包括第二接收电路141以及与人体贴合的第二接收电极142，所述第二接收电路141与所述第二接收电极142电连接，第一接收电极通过贴合的人体接收第二发射电极232发射的控制信号。

与第一发射器130和第一接收器230的组合类似，接收模块200中的第二发射电极232和采集模块100中的第二接收电极142均与人体贴合，由第二发射电极232、贴合的人体以及第二接收电极142形成电容耦合，在第二发射电极232产生电信号时，人体磁场产生变化，第二接收电极142检测到人体磁场的变化，从而接收第二发射电极232产生电信号信号，通过人体磁场产生的变化传递将接收模块200中网关发送的控制信号传递到采集模块100中。通过采集模块根据控制信号来响应网关的控制操作。应当理解的是，在采集模块100中具有响应控制信号的装置，且，针对各个部位的特性，在不同部位设置的采集模块100中的响应装置类型不同。

此外，第二发射电路231和第二接收电路141与第一发射电路131和第一接收电路241类似，均为包含电容和电感并联的电路，用于使第二发射电极232产生震荡信号。

例如，网关接收到的人体特征信息中驾驶员(发射电极和接收电极贴合的人体)的手边设置的采集模块采集的人体特征数据中驾驶员的手多次大幅度运动，可评判出驾驶员手离开方向盘的次数过于频繁，则生成请双手扶稳方向盘的提示信息。提示信息通过接收模块传递至对应采集模块，在采集模块中设置发声装置，通过发声装置发出生成请双手扶稳方向盘的提示音。

此外，为了避免第一发射器130发射的人体特征信号与第二发射器230发射的控制信号之间相互干扰，第一调制解调器210调制的人体特征信号的载波频率与第二调制解调器调制的控制信号的载波频率不同。为实现信号的传输，容易理解的是，第一发射电极的发射频率与第一接收电极的接收频率相同，第二发射电极的发射频率和第二接收电极的接收频率相同。因此，在采集模块100中，第一发射电极132的发射频率与第二接收电极142的接收频率不同；在接收模块200中，第二发射电极232的发射频率与第一接收电极242的接收频率不同。由于，采集模块采集的人体特征信息的信息量大、实时性要求高，高频率的载波下数据传输与接收的速率相对低频率载波快。故，第一调制解调器将人体特征信息调制为高频载波，第二调制解调器将控制信号调制为低频载波(低于所述高频载波)，提高第一发射器130的信息传输速率。

在本实施例中，在接收模块200中设置第二发射器230，在采集模块100中设置第二接收器140。网关将控制信号发送给第一网络模块210，再经由数据处理器250传输至第二调制解调器220，第二调制解调器220将控制信号调制后传输至第二发射器230，第二发射器230中的第二发射电路231通过与人体贴合的第二发射电极232产生控制信号对应的震荡信号，通过震荡信号将控制信号发送出去。第二接收器140中的与人体贴合的第二接收电极142通过贴合的人体接收第二发射电极232发送的控制信号，并通过第二接收电路242将控制信号传输至第一调制解调器210解调。控制信号经由人体通讯链路从网关传输至遍布人体的采集模块中，避免在控制信号传输过程中受到其他信息的干扰，提高了信息的传输效率。

进一步地，基于上述各个实施例提出本发明第四实施例，参照图5，采集模块100还包括电路板150，将第一发射电极131和第二接收电极141设置在同一电路板上，其中，第一发射电极131和第二接收电极141之间具有间隙。所述电路板150具有一面具有金属涂层(如铜层)，将第一发射电极131和第二接收电极141设置在电路板没有金属涂层的那一面。由于电路板150设置电极的另一面具有金属涂层(如铜层)，金属涂层接地，可以降低发射电极和接收电极在信息传输中的信号干扰。

应当说明的是，第一发射电极131和第二接收电极141为导电材料，但不限于图5中所示的形状。所述导电材料和电极的形状可根据电极的功能进行选择。在本实施例中，第一发射电极131和第二接收电极141的材质优选为铜材，第一发射电极131以及第二接收电极141呈梳状结构，所述第一发射电极131与所述第二接收电极141的梳齿交叉排列在电路板150上，有利于在电路板有限的面积内，在同一个接触面积，既能发送信号，也能接收信号。

同理，在接收模块中的第一接收电极242和第二发射电极232在同一电路板上。

此外，采集模块和接收模块中，接收电路和发射电路可设置在于电极所在的电路板150中，也可以将接收电路和发射电路设置在电路板150之外的另一电路板(图中未示出)中。电路与电极之间电连接即可，对于电路与电极的载体是否为同一个整体的电路板不做限定。

在本实施例中，采集模块100还包括电路板150，将第一发射电极131和第二接收电极141设置在同一电路板上，其中，第一发射电极131和第二接收电极141之间具有间隙。由于电路板150设置电极的另一面具有金属涂层(如铜层)，金属涂层接地，可以降低发射电极和接收电极在信息传输中的信号干扰。第一发射电极131以及第二接收电极141呈梳状结构，所述第一发射电极131与所述第二接收电极141的梳齿交叉排列在电路板150上，有利于在电路板有限的面积内，在同一个接触面积，既能发送信号，也能接收信号。

进一步地，参照图6，基于上述各个实施例提出本发明第五实施例。

在本实施例中，人体特征信息的采集系统还包括多个车辆信息发射模块300，车辆信息发射模块300包括车辆状态传感器310以及第二网络模块320，状态传感器310与所述网络模块网络320连接，车辆状态传感器310用于检测车辆的状态信息，第二网络模块320用于将所述车辆状态传感器310检测到的所述车辆的状态信息发送至网关。网关进一步将车辆状态信息上传到车联网中，车联网将车辆状态信息结合人体特征信息，向遍布人体的采集模块以及车辆发送控制信号，为用户提供驾驶指导，保障行车安全。

其中，多个车辆信息发射模块300遍布车辆的各个重要节点，例如，在车胎、刹车、油门、方向盘以及油箱等位置安装所述车辆信息发射模块300。车辆状态传感器310包括可检测上述界节点状态的传感器，例如，液面传感器检测油箱油量，压力传感器检测刹车或油门的伸缩情况等等。

在本实施例中，人体特征信息的采集系统还包括多个车辆信息发射模块300，车辆信息发射模块300包括车辆状态传感器310以及第二网络模块320，状态传感器310与所述网络模块网络320连接，车辆状态传感器310用于检测车辆的状态信息，第二网络模块320用于将所述车辆状态传感器310检测到的所述车辆的状态信息发送至网关。以供网关进一步将车辆状态信息上传到车联网中，车联网将车辆状态信息结合人体特征信息，向遍布人体的采集模块以及车辆发送控制信号，为用户提供驾驶指导，保障行车安全。

应当指出的是，本发明提供的人体特征信息的采集系统不仅仅适用于车辆网中采集人体特征信息，还适用于其他用于采集人体特征信息的场景，本发明并不限定人体特征信息的采集系统的应用场景。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

发明发明

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。