多功能无线腕表的制作方法
【专利摘要】多功能无线腕表，涉及腕表领域。本发明除了具有普通腕表的时间显示功能，不仅可以对人体进行测量体温、脉搏、血压等生理参数，还可以监控人体运动状态，特别是摔倒等行为；采用结合无线区域定位、GPS定位和LBS定位多种定位模式对佩戴者定位，具有拨打紧急求助电话等多项功能。本发明多功能无线腕表功耗很低，电池可充电，可以长期、实时地对人体的行为、多种生理指标和位置进行监控。
【专利说明】多功能无线腕表
【技术领域】
[0001]本发明涉及腕表领域，特别涉及一种具有多功能的无线腕表。
【背景技术】
[0002]随着中国进入老年社会，针对老人安全、健康的设备越来越多，有对老年人走失问题的老人定位手机，还有便携式健康监控设备如测量心率的脉搏仪等等，但是这些设备都存在着一些问题，具体表现如下:
1.针对老人走失的定位手机，很多都做成腕表式，方便老人携带，但是，这类手机多数都是由传统的手机方案改变外观而成，功能和传统的手机区别不大，功能虽多但是没有针对老人的特点定制，不方便使用。定位也是采用GPS定位，只能用于室外定位，室内由于屏蔽的原因无法定位。
[0003]2.针对老人健康监控的医疗设备，比如便携式脉搏仪、血压仪，这些设备功能单一，没有通信单元，不能对人体的健康数据统一管理，不能自动测量等。
【发明内容】
[0004]为了解决上述设备的缺点，本发明多功能无线腕表具有同时对人体行为监控、健康监控和安全监控的功能，可以长期、实时地对佩带者的行为、多种生理指标和位置信息进行监控。
[0005]本发明多功能无线腕表包括体温测量模块，脉搏测量模块，血压测量模块，行为监控模块，无线区域定位通信模块，GPS模块，GSM/GPRS模块，实时时钟模块，液晶显示模块，中央处理器控制模块和电池。
[0006]体温测量模块采用红外体温测量方式，通过红外得到的体温信号通过数字滤波和补偿而获得。
[0007]脉搏测量模块采用红外腕式测量方法，弱脉搏信号通过脉搏信号提取电路和模数转换器匹配滤波和特征量提取，得到有效的脉搏信号，对满足相关性的脉搏波信号进行统计平均便可得到测量者的脉搏次数。
[0008]血压测量模块采用相移测量法，发射出去的波长850nm的光波会被手腕反射回去，通过测量反射波的强度便可知道人体血压的情况。
[0009]行为监控模块采用三轴加速度传感器判断人体的运动状态，特别是摔倒等危险性行为的监控。
[0010]无线区域定位通信模块的用途有两个:(I)配合无线阅读器完成佩带者的区域定位。(2)腕表的数据信息的上报和控制数据的下达。
[0011]GPS模块用于获取室外实时定位人员的具体位置信息。
[0012]GSM/GPRS模块完成以下功能:(I)使用短消息接收控制消息和发送腕表的数据信息。(2)使用GPRS无线网络连接互联网，和管理中心的网络通信。(3)根据预先设定的电话号码拨打紧急呼救电话。(4)基于移动基站配合的LBS定位。[0013]实时时钟模块提供采用高精度实时时钟芯片，提供时间和日历等功能。
[0014]液晶显示模块使用TFT屏或者OLED屏，配合触摸屏或者按键完成一种人机互动的接口。
[0015]中央处理器控制模块用于完成对其他各模块的控制管理以及脉搏，血压和行为监控等算法集成。
[0016]电池具有充电功能。
[0017]本发明多功能无线腕表除了基本的时间显示功能，针对人体生理和行为的特点，不仅可以监控人体运动状态，特别是摔倒等行为，还可以测量佩带者体温、脉搏、血压等生理参数；提供无线区域定位、GPS定位和LBS定位多种定位方法结合的定位模式,可以拨打紧急求助电话等多项功能。本发明多功能无线腕表功耗很低，电池具有充电功能，可以长期、实时地对人体的行为、多种生理指标和位置进行监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为多功能无线腕表的功能结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合本发明中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚，完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0020]如图1所示，多功能无线腕表包括体温测量模块(11)、脉搏测量模块(12)、血压测量模块(13 )、行为监控模块(14 )、无线区域定位通信模块(15 )、GPS模块(16)、GSM/GPRS模块(17 )、实时时钟模块(18 )、液晶显示模块(19 )、中央处理器控制模块(21)和电池(20 )。
[0021]体温测量模块(11)采用红外体温测量方式，对手腕处发射的红外线接收，把具有的辐射能量转变成电信号，通过信号放大电路、提取电路、补偿电路和模数转换电路，最后接入中央处理器控制模块，由集成的体温转换算法处理，最终得到人体的体温值。
[0022]脉搏测量模(12)块采用红外腕式测量方法，弱脉搏信号通过脉搏信号提取电路和模数转换器匹配滤波和特征量提取，得到有效的脉搏信号，中央处理器控制模块(21)对满足相关性的脉搏波信号进行统计平均便可得到人体的脉搏次数。
[0023]血压测量模块(13)采用相移测量法，发射出去的波长850nm的光波会被手腕反射回去，中央处理器控制模块(21)通过测量反射波的强度便可知道人体血压的情况。
[0024]行为监控模块(14)采用ADI公司的ADXL345三轴加速度传感器判断人体的运动状态，特别是摔倒等危险性行为。ADXL345最大可感知±16g的加速度，感应精度可达3.9mg/LSB，倾角测量典型误差小于1°。通过其内置的ADC将加速度信号转换为数字量存放在片内缓冲区，中央处理器控制模块(21)使用SPI总线读取数据。该传感器不仅可以做到高分辨率的数字模式加速度值输出，而且其内部拥有许多信号情况的检测判断功能，可以大大减少中央处理器控制模块的判断算法工作量。
[0025] GPS模块(16)用于实时获取人员室外的位置信息，本发明实施例中的GPS模块采用威航科技的Venus638LPX模块，此模块体积小巧，适合应用在本发明的腕表里面。[0026]GSM/GPRS (17)模块完成以下功能:(1)使用短消息接收控制消息和发送腕表的数据信息。(2)使用GPRS无线网络连接互联网，和管理中心的网络通信。(3)根据预先设定的电话号码拨打紧急呼救电话。(4)基于移动基站配合的LBS定位。本发明实施例中的GSM/GPRS模块采用希姆通公司的SM900A模块。
[0027]无线区域定位通信模块(15)的用途有两个:(1)配合无线阅读器完成人员的区域定位。(2)腕表的数据信息的上报和控制数据的下达。本发明实施例中的无线区域定位通信模块采用德州仪器公司的CC1110F32芯片，它配合无线阅读器完成人员的区域定位功能。同时，CC1110F32芯片内置的8051处理器可以作为本发明实施例中的中央处理器控制模块(21)。
[0028]实时时钟模块(18)采用ST公司的M41T66芯片。M41T66芯片带有可记录1/100秒、1/10秒、秒、分、小时、星期、日期、月、年和世纪的计时器，串行接口支持I C总线，方便和中央处理器控制模块连接。
[0029]液晶显示模块(19)采用1.77英寸的OLED液晶显示屏，这种屏发光效率高，能耗比普通液晶屏低，特别适合像腕表这类设备上使用。
[0030]电池(20)采用600MAH的可充电的锂电池，由于本发明实施例中的腕表功耗很低，采用这种电池可以连续工作20天以上，满足长期、实时地对人体的行为、多种生理指标和位置进行监控的能量要求。
【权利要求】
1.多功能无线腕表包括体温测量模块(11)、脉搏测量模块(12)、血压测量模块(13)、行为监控模块(14)、无线区域定位通信模块(15)、GPS模块(16)、GSM/GPRS模块(17)、实时时钟模块(18 )、液晶显示模块(19 )、中央处理器控制模块(21)和电池(20 )。
2.根据权利要求1所述的多功能无线腕表，有时间显示功能，可以根据预先设定的电话号码拨打紧急呼救电话，其特征在于，同时还具有对人体行为监控、健康监控和安全监控的功能。
3.根据权利要求2所述的行为监控是指对佩带者运动状态监控，特别是摔倒行为的监控。
4.根据权利要求2所述的健康监控是指多功能无线腕表可以测量佩带者的体温、脉搏、血压生理参数。
5.根据权利要求2所述的安全监控是指对佩带者使用无线区域定位、GPS定位和LBS定位多种定位方法结合的 定位模式定位。
【文档编号】G04B47/00GK103876714SQ201210552526
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2012年12月19日 优先权日:2012年12月19日
【发明者】李征, 陈永金, 李晶 申请人:北京格瑞图科技有限公司