专利名称：多传感器手机的制作方法
技术领域：
本发明属于手机和传感器技术交叉领域，特别是一种使用传感器手机键盘的手机。本发明中的手机键盘不是现有的普通手机键盘的键组成，而是由传感器手机键盘组成。在保持手机基本功能的同时，还具有数据采集功能。
背景技术：
随着社会的进步，科技的发展，手机得到广泛普及，成为人们最直接而有效的通信方式和交流方式，同时也影响手机的发展，已经成为人们生活、学习、工作和娱乐的工具，影响人们生活的各个领域，如医疗保健、环境监测、军事文化等。当前已经出现了测量可燃气体的手机、测量空气含量的手机、测温手机及验钞手机、具有音频视频传感器等几种传感器手机，但是这些手机的实现都是在基本手机(如图l)上额外添加单一传感器的前提下完成，每种传感器手机只能采集单一的传感数据。现有的单一传感器手机增加了手机的功能的同时，也增大了手机的体积。本发明采用传感器手机键盘，有效地将各传感器融入到手机键盘上，充分利用手机的空间，縮小了手机的体积的同时也扩展了手机的功能，开拓了手机新的应用领域。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种多传感器手机，将传感器技术与手机相结合，具有现有手机的功能，同时也有数据采集功能。
技3^方案本发明是将手机和传感器手机键盘结合在一起，用传感器替代键盘的键，根据控制命令进行数据的采集。本发明的为解决技术问题所采取的技术方案包括多传感器键盘与手机的组成结构，以及在多传感器手机中装载的处理软件。为了便于描述，这里先描述以下几个术语
上行是指信息或命令等从手机发送到基站的过程；
下行是指信息或命令从基站发送到手机用户的过程；
本令是指本手机用户需要数据采集时发出的命令；
基令是指下行时的发布命令。
传感采集控制模块驻留在手机内在的软件，负责决定手机键盘是否启用传感功能，本模块的判定依据为基令和本令。
数据转交模块驻留在手机内在的软件，主要负责采集数据的处理显示，若为本令，则负责将数据显示到手机的显示屏，若是基令，则负责将传感数据上行。本发明的多传感器手机包括天线，显示屏，传感器手机键盘，听筒，麦克风；其中，传感器手机键盘中的传感器是超簿的体温传感器、光度传感器、指纹传感器、湿度传感器、气体成份监测传感器、音频视频传感器、脉搏传感器、血氧传感器或其它可集成到手机键盘的传感器；在该手机中的负责采集传感数据、采集数据预处理的流程中,数据处理流程由本令、基令、传感采集控制模块、传感器手机键盘、微处理器、数据转交模块、上行、显示屏、语音几个部分共同完成；同时，该多传感器手机具有组织成局域网的功能。
在采集传感数据、采集数据预处理的流程中，针对手机键盘充当普通键盘及传感器两种功能对应两种相应的处理流程为
1) 充当普通键盘时，由微处理器芯片的驻留程序实时监控键盘的操作， 一旦有键盘按下，则检査其扫描码，并将扫描码翻译成键的编码信息，确定键盘输入的确切输入信息码值并转交于数据数据转交模块，由数据转交模块分别交由上行、显示屏、语音及其它显示终端；
2) 传感器手机键盘充当传感器时，主要完成数据的采集功能，包括光度、温度、体温、空气成份、指纹、音视频的传感数据，根据不同的传感器触发机制，又包括三种情况；
一是基令触发的获取手机用户的传感器数据，各手机用户的手机接收到基令后，由传感器采集控制模块负责启动传感器手机键盘采集数据，并将采集的数据交由微处理器处理，然后交由数据转交模块，负责将采集的数据发送上行；
二是本令触发的获取传感器数据，手机用户主动通过按键、触摸或语音方式触发传感器采集数据，手机接收到本令后，由传感器采集控制模块负责启动传感器手机键盘采集数据，并将采集的数据交由微处理器处理，然后交由数据转交模块，负责将采集的数据发送显示屏、语音接口；
三是用户只要开机就有需要采集传感器数据，根据用户对传感器使用的配置，由传感器采集控制模块负责启动传感器手机键盘采集数据，并将采集的数据交由微处理器处理，然后交由数据转交模块，负责将采集的数据发送显示屏、语音接口。
有益效果本发明利用手机普及化、功能化、小巧化的特点，将传感器手机键盘集成于手机上，可以完成传感数据的采集。可以在环境监测、公安、医疗、智能家居等领域广泛使用。本发明的许多特点是其它相关的发明无法比拟的
(1) 实施方便由于我国人口多，手机普及程度高。在一些数据采集应用中，无需单独布置网络也不需要成立专门的测试人员去现场釆集数据，只要发布命令即可充分利用现有的手机资源，大大方便了实施。
(2) 运营成本低随着人们生活水平的提高，手机已经成为人们的影子，人到哪里，手机就在哪，而且手机在大部分时间都是处于空闲状态，所以利用这些手机进行一些相关的数据采集，节省了大量的资金。
(3) 高效便捷如在一些灾难抢险中，利用本发明可以随时跟踪遇难人员所处的位置、其周围的空气成份等与生命相关的传感数据的釆集。
(4) 跨区域大由于现在移动通信网络覆盖广，所以只要通过进行移动通信的地方就可以利用本发明，可以将传感数据传送到跨越乡镇、省甚至国家范围。
图1是现有的传感器手机结构示意图。图2是本发明的多传感器手机示意图。图3是本发明的工作示意图。
图4是本发明在环境监测中获取空气成份传感数据的应用，图中A表示一个区域，图 中基站为现在移动通信中的基站，而控制中心为环保部门或是环保部门委托的行事机构。
图5是本发明公安获取指纹传感数据中的应用，图中A,B，N分别表示地方范围，即区 域，图中基站A,基站B，基站N分别负责区域A，B，N通信的中转平台，都是现在移动通信中 的基站，而控制中心为公安部门或是公安部门委托的行事机构。
以上的图中有天线l、显示屏2、键盘3、听筒4、麦克风5、图像6、传感器手机键 盘7、本令8、基令9、传感采集控制模块IO、微处理器ll、数据转交模块12、上行13、 语音接口 14。
具体实施例方式
本发明的多传感器手机包括天线，显示屏，传感器手机键盘，听筒，麦克风；其中， 传感器手机键盘中的传感器是超簿的体温传感器、光度传感器、指纹传感器、湿度传感器、 气体成份监测传感器、音频视频传感器、脉搏传感器、血氧传感器或其它可集成到手机键 盘的传感器；在该手机中的负责采集传感数据、采集数据预处理的流程中,数据处理流程由 本令、基令、传感采集控制模块、传感器手机键盘、微处理器、数据转交模块、上行、显 示屏、语音几个部分共同完成；同时，该多传感器手机具有组织成局域网的功能。
在采集传感数据、采集数据预处理的流程中,针对手机键盘充当普通键盘及传感器两种 功能对应两种相应的处理流程为
1) 充当普通键盘时，由微处理器芯片的驻留程序实时监控键盘的操作， 一旦有键盘按 —下，则检查其扫描码，并将扫描码翻译成键的编码信息，'确定键盘输入的确切输入信息码
值并转交于数据数据转交模块，由数据转交模块分别交由上行、显示屏、语音及其它显示 终端；
2) 传感器手机键盘充当传感器时，主要完成数据的采集功能，包括光度、温度、体温、 空气成份、指纹、音视频的传感数据，根据不同的传感器触发机制，又包括三种情况；
一是基令触发的获取手机用户的传感器数据，各手机用户的手机接收到基令后，由传 感器采集控制模块负责启动传感器手机键盘采集数据，并将采集的数据交由微处理器处理， 然后交由数据转交模块，负责将采集的数据发送上行；
二是本令触发的获取传感器数据，手机用户主动通过按键、触摸或语音方式触发传感 器采集数据，手机接收到本令(8)后，由传感器采集控制模块负责启动传感器手机键盘采集 数据，并将采集的数据交由微处理器处理，然后交由数据转交模块，负责将釆集的数据发 送显示屏、语音接口或其它接口；
三是用户只要开机就有需要采集传感器数据，根据用户对传感器使用的配置，由传感 器采集控制模块负责启动传感器手机键盘采集数据，并将釆集的数据交由微处理器处理， 然后交由数据转交模块，负责将采集的数据发送显示屏、语音接口或其它接口。
本发明的特征除了其组成结构、以上的数据处理方式流程外，还包括借鉴现有的蓝牙、 红外等无线局域网组网技术形成的局域网来获取传感数据。即在一个指定范围内的多传感 器手机，自组织成网络，可以协调完成传感数据的采集，并发送到局域网的一个控制中心。为了更好的阐述本发明的具体实施方式
，这里针对三种具体的实施描述。
实施方式一如图4所示的环保部门应用中，环保部门(控制中心)需要监测A区域 空气成份的情况。图中A代表的是一个地域，即环保部门需要环境监测的地方范围，A中 的每个多传感器手机代表手机用户，即在此区域活动的手机用户；图中控制中心为环保部 门，负责发布传感数据采集命令及数据处理；图中基站为信息转发平台，将控制中心的采 集命令转发到A区域的多传感器手机及完成A区域多传感器手机采集数据的返回。当要获 取A区域的空气成份传感数据时，由控制中心发布命令要求A区域多传感器手机负责釆集 空气成份传感数据，基站收到控制中心发来的命令后，负责将命令转达到A区域的多传感 器手机，在A区域各手机用户的手机接收到采集命令后，由传感器采集控制模块10负责启 动传感器手机键盘(7)中空气成份传感器采集数据，并将采集的数据交由微处理器11处理， 然后交由数据转交模块12,负责将釆集的数据发送回基站，基站收到A区域多传感器手机 采集回来的空气成份数据时，将其转交给控制中心，由环保部门对各数据进行处理，完成A 区域的空气质量等监测。
实施方式二如图5所示的一个公安应用中，为了缉拿罪犯，公安部门需要通过釆集 手机用户指纹判断该罪犯所处的地方或判断该罪犯是否使用手机。图中A,B，N分别代表不 同的地方范围，即区域，A区域代表是A区域中多传感器手机所在的区域范围，B区域代 表是B区域中多传感器手机所在的区域范围，N区域代表是N区域中多传感器手机所在的 区域范围。这里假设只有A，B,N三个区域。图中基站A，基站B,基站N分别只能与对应的 A，B,N三个区域的多传感器手机通信。图中控制中心为公安部门，负责发布指纹采集命令并 对采集的指纹传感器数据进行处理及决策。假定现在控制中心要求采集指纹为S (S为一指 定的指纹数据)的数据，控制中心首先将采集S命令发布到基站A、基站B、基站N,基站 A、基站B、基站N收到命令后，将转达到A,B,N三个区域的多传感器手机，在A，B,N三 个区域的各手机用户的手机接收到采集命令后，由传感器采集控制模块IO负责启动传感器 手机键盘7中的空气成份传感器采集数据，并将采集的数据交由微处理器11处理，然后交 由数据转交模块12,负责将采集的数据或是匹配后的结果数据发送回基站A、基站B、基 站N;基站A、基站B、基站N分别将多传感器手机返回的指纹信息转交给控制中心，由 控制中心对各数据进行处理，完成S指纹罪犯的査找等过程。
实施方式三手机用户需要获取气温数据。手机用户进入在需要时，可能需要获取气 温数据，想了解当前的气温情况。用户可以通过手机按键或者通过语音或传感器使用的配 置，由传感器采集控制模块10负责启动传感器手机键盘7采集数据，并将采集的数据交由 微处理器ll处理，然后交由数据转交模块12，负责将采集的数据发送显示屏2、语音接口 14。
显然，本发明列举的以上三个实施方式的详细描述并不是作为本发明的原理及应用范 围的限制，如在实施方式二中，指纹数据可以在各区域的手机用户上完成匹配操作，如果 匹配成功将匹配的数据返回，否则，手机用户不返回匹配数据；本发明的另一应用就是局 域网内的应用，可以借助现在的蓝牙、红外等无线局域网通信技术，使各个区域的手机自 动组成无线局域网，在局域网内协同完成数据的采集、处理和转发。本发明还可应用于文 物保护、医疗、灾难营救等领域。
权利要求
1.一种多传感器手机，其特征在于该手机包括天线(1)，显示屏(2)，传感器手机键盘(7)，听筒(4)，麦克风(5)；其中，传感器手机键盘(7)中的传感器是超簿的体温传感器、光度传感器、指纹传感器、湿度传感器、气体成份监测传感器、音频视频传感器、脉搏传感器、血氧传感器或其它可集成到手机键盘的传感器；在该手机中的负责采集传感数据、采集数据预处理的流程中，数据处理流程由本令、基令、传感采集控制模块、传感器手机键盘、微处理器、数据转交模块、上行、显示屏、语音几个部分共同完成；同时，该多传感器手机具有组织成局域网的功能。
2. 根据权利要求1所述的多传感器手机，其特征在于在采集传感数据、采集数据预处 理的流程中,针对手机键盘充当普通键盘及传感器两种功能对应两种相应的处理流程为1) 充当普通键盘时，由微处理器芯片的驻留程序实时监控键盘的操作， 一旦有键盘按 下，则检査其扫描码，并将扫描码翻译成键的编码信息，确定键盘输入的确切输入信息码 值并转交于数据数据转交模块，由数据转交模块分别交由上行、显示屏、语音及其它显示 终端；2) 传感器手机键盘充当传感器时，主要完成数据的采集功能，包括光度、温度、体温、 空气成份、指纹、音视频的传感数据，根据不同的传感器触发机制，又包括三种情况；一是基令触发的获取手机用户的传感器数据，各手机用户的手机接收到基令(9)后，由 传感器采集控制模块(10)负责启动传感器手机键盘(7)采集数据，并将采集的数据交由微处理 器(ll)处理，然后交由数据转交模块(12)，负责将采集的数据发送上行(13);二是本令触发的获取传感器数据，手机用户主动通过按键、触摸或语音方式触发传感 器釆集数据，手机接收到本令(8)后，由传感器釆集控制模块(10)负责启动传感器手机键盘C0 釆集数据，并将采集的数据交由微处理器(ll)处理，然后交由数据转交模块(12)，负责将采 集的数据发送显示屏(2)、语音接口(14);三是用户只要开机就有需要采集传感器数据，根据用户对传感器使用的配置，由传感 器釆集控制模块(10)负责启动传感器手机键盘(7)釆集数据，并将采集的数据交由微处理器 (ll)处理，然后交由数据转交模块(12),负责将采集的数据发送显示屏(2)、语音接口(14)。
全文摘要
多传感器手机能广泛应用于环境监测、医疗、公安、灾难抢救等领域，该手机包括天线(1)，显示屏(2)，传感器手机键盘(7)，听筒(4)，麦克风(5)；其中，传感器手机键盘(7)中的传感器是超簿的体温传感器、光度传感器、指纹传感器、湿度传感器、气体成份监测传感器、音频视频传感器、脉搏传感器、血氧传感器或其它可集成到手机键盘的传感器；在该手机中的负责采集传感数据、采集数据预处理的流程中，数据处理流程由本令、基令、传感采集控制模块、传感器手机键盘、微处理器、数据转交模块、上行、显示屏、语音几个部分共同完成；同时，该多传感器手机具有组织成局域网的功能。
文档编号G01D21/02GK101515952SQ20091002605
公开日2009年8月26日 申请日期2009年3月18日 优先权日2009年3月18日
发明者凡高娟, 宁 叶, 孙力娟, 李文锋, 超 沙, 王汝传, 王玉斐, 黄海平 申请人:南京邮电大学