專利名稱：基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于智能監(jiān)護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代人尤其是都市人生活節(jié)奏加快，學(xué)習(xí)和工作壓力大，用于鍛煉的時(shí)間卻較過(guò)去減少，加之不科學(xué)的作息規(guī)律和生活方式，使現(xiàn)代人患糖尿病、高血壓、心臟疾病、膽固醇過(guò)高的風(fēng)險(xiǎn)正在逐漸增大。而科學(xué)研究表明，類似上述疾病在偏胖人群中的發(fā)病幾率要明顯大于正常體重的人群。因此，即便不從外觀審美的角度上來(lái)看待人體胖瘦，單從健康來(lái)考慮，合理的控制體重也顯得尤為重要。獲取體重?cái)?shù)值一般依靠體重秤來(lái)完成，常見的體重秤分為電子和機(jī)械兩種。電子體重秤通過(guò)秤盤下內(nèi)置的壓力傳感器來(lái)測(cè)量人體重力，并將力信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，最終變成標(biāo)識(shí)體重的數(shù)字。而機(jī)械體重秤通過(guò)機(jī)械連桿將秤盤上的重力轉(zhuǎn)換成力矩，秤內(nèi)的反力矩裝置將在力矩轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)達(dá)到一定角度后與重力力矩相平衡，同時(shí)帶動(dòng)儀表盤指針轉(zhuǎn)動(dòng)指示體重。傳統(tǒng)的體重秤一般體積大、重量沉、便攜性差，且擴(kuò)展性低，不能與其它的電子設(shè)備相連接。人在步行時(shí)，通過(guò)伸縮肌肉燃燒脂肪，擴(kuò)張毛細(xì)血管，可增大血流量，有利于心血管的健康，長(zhǎng)期堅(jiān)持步行對(duì)于合理控制體重、保持健康有很好的幫助。老年人和病患者在運(yùn)動(dòng)或日常活動(dòng)中，由于行動(dòng)不便，跌倒摔傷的可能性較正常人大很多。如果在意外發(fā)生時(shí)身邊沒(méi)有其他人，很有可能造成無(wú)法挽回的損失。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種基于傳感器的便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，集成了:體重秤、計(jì)步器和跌倒報(bào)警器的功能。為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):—種基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，包括殼體，在殼體內(nèi)側(cè)的底部安裝有第二質(zhì)量塊，在殼體內(nèi)側(cè)的頂部通過(guò)彈簧連接有第一質(zhì)量塊，在殼體內(nèi)側(cè)相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌，第一質(zhì)量塊的與導(dǎo)軌接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的滑輪；第一質(zhì)量塊上安裝有加速度傳感器，第二質(zhì)量塊上安裝有三軸加速度計(jì)，在殼體的內(nèi)部安裝有GSM通信模塊，在殼體外側(cè)的正面還安裝有液晶顯示屏、鍵盤和喇叭，加速度傳感器、三軸加速度計(jì)和鍵盤分別與MCU的輸入端相連，液晶顯示屏與MCU的輸出端相連，MCU的輸出端通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)芯片與喇叭相連，MCU上還連接有GSM通信模塊。本實(shí)用新型還有如下技術(shù)特點(diǎn):所述的彈簧優(yōu)選兩根。所述的MCU (13)采用型號(hào)為ST72651AR6的MCU。所述的語(yǔ)音播報(bào)芯片(14)采用ISD4004語(yǔ)音播報(bào)芯片。本實(shí)用新型的健康監(jiān)護(hù)儀，使用同一個(gè)硬件平臺(tái)，集成并整合了體測(cè)重量、計(jì)步和跌倒報(bào)警三種功能，為使用者提供了一種便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，該便攜式健康監(jiān)護(hù)儀體積小、重量輕，還能與使用者的親人通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信，為更好地照顧老人提供一種遠(yuǎn)程及時(shí)溝通的儀器。

圖1是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型的正面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型的控制部分連接關(guān)系示意圖。圖中各個(gè)標(biāo)號(hào)的含義有:1-殼體，2-第一質(zhì)量塊,3-GSM通信模塊,4-第二質(zhì)量塊，5-彈簧，6-滑輪，7-導(dǎo)軌，8-液晶顯示屏，9-喇叭，10-鍵盤，11-加速度傳感器，12-三軸加速度計(jì)，13-MCU，14-語(yǔ)音播報(bào)芯片。[0017]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說(shuō)明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請(qǐng)技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。遵從上述技術(shù)方案，如圖1至圖3所示，一種基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，包括殼體1，在殼體I內(nèi)側(cè)的底部安裝有第二質(zhì)量塊4，在殼體I內(nèi)側(cè)的頂部通過(guò)彈簧5連接有第一質(zhì)量塊2，在殼體I內(nèi)側(cè)相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌7，第一質(zhì)量塊2的與導(dǎo)軌7接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌7運(yùn)動(dòng)的滑輪6 ;第一質(zhì)量塊2上安裝有加速度傳感器11，第二質(zhì)量塊4上安裝有三軸加速度計(jì)12，在殼體I的內(nèi)部安裝有GSM通信模塊3，在殼體I外側(cè)的正面還安裝有液晶顯示屏8、鍵盤10和喇叭9，加速度傳感器11、三軸加速度計(jì)12和鍵盤10分別與MCU13的輸入端相連，液晶顯示屏8與MCU13的輸出端相連，MCU13的輸出端通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)芯片14與喇叭9相連，MCU13上還連接有GSM通信模塊3。彈簧5優(yōu)選兩根。MCU13采用型號(hào)為ST72651AR6的MCU，該MCU屬于ST7系列微控制器，ST7系列由帶有小型存儲(chǔ)器和基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通用8位閃存微控制器器件組成并加以改進(jìn)，使之支持高級(jí)語(yǔ)言編程，并提供額外的中斷處理特性。適用于成本敏感型應(yīng)用。語(yǔ)音播報(bào)芯片14采用ISD4004語(yǔ)音播報(bào)芯片，ISD4004系列的工作電壓3V，單片錄放時(shí)間8至16分鐘，芯片采用多電平直接模擬量存儲(chǔ)技術(shù)，能夠非常真實(shí)、自然地再現(xiàn)語(yǔ)音、音樂(lè)、音調(diào)和效果聲，音質(zhì)好，適用于便攜式電子產(chǎn)品中。加速度傳感器11用于探測(cè)第一質(zhì)量塊2的加速度，三軸加速度計(jì)12用于探測(cè)第二質(zhì)量塊4的加速度。鍵盤10的功能如下:( I)在健康監(jiān)護(hù)儀三種功能間進(jìn)行切換；(2)在健康監(jiān)護(hù)儀的計(jì)步功能中,指示開始、結(jié)束、清零；(3)在健康監(jiān)護(hù)儀的跌倒報(bào)警功能中，關(guān)閉報(bào)警鈴聲。本實(shí)用新型的工作過(guò)程如下所述:(I)體重測(cè)量:[0030]使用者通過(guò)鍵盤10操作使得健康監(jiān)護(hù)儀進(jìn)入體重測(cè)量模式后，即可開始體重測(cè)量操作。使用者將本實(shí)用新型的健康監(jiān)護(hù)儀固定于腰部，向上輕輕跳躍。當(dāng)腳離開地面時(shí)，人體和第二質(zhì)量塊4相對(duì)靜止，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)保持一致；第一質(zhì)量塊2在彈簧5的作用下跟隨人體做運(yùn)動(dòng)，但是第一質(zhì)量塊2的運(yùn)動(dòng)相對(duì)于第二質(zhì)量塊4有一定的滯后性。由于第一質(zhì)量塊2和第二質(zhì)量塊4在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)上的不同步，所以連接第一質(zhì)量塊2和第二質(zhì)量塊4的彈簧5上存在作用力。根據(jù)牛頓第三定律，第二質(zhì)量塊4和第一質(zhì)量塊2受到的彈簧拉力大小相等方向相反，以向上運(yùn)動(dòng)為例，對(duì)豎直方向上的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析，令第一質(zhì)量塊2和第二質(zhì)量塊4之間的彈簧5上作用力的大小為F，人體重量為M，第一質(zhì)量塊2的質(zhì)量為mA，體重測(cè)量?jī)x中除了第一質(zhì)量塊2之外的重量為mB，重力加速度為g，第一質(zhì)量塊2的加速度為aA，第二質(zhì)量塊的加速度為aB。則第一質(zhì)量塊2的加速度為
權(quán)利要求1.一種基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，包括殼體(1)，在殼體(O內(nèi)側(cè)的底部安裝有第二質(zhì)量塊(4)，在殼體(I)內(nèi)側(cè)的頂部通過(guò)彈簧(5)連接有第一質(zhì)量塊(2)，在殼體(I)內(nèi)側(cè)相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌(7)，第一質(zhì)量塊(2)的與導(dǎo)軌(7)接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌(7)運(yùn)動(dòng)的滑輪(6)，第一質(zhì)量塊(2)上安裝有加速度傳感器(11)，第二質(zhì)量塊(4)上安裝有三軸加速度計(jì)(12)，在殼體(I)的內(nèi)部安裝有GSM通信模塊(3 )，在殼體(I)外側(cè)的正面還安裝有液晶顯示屏(8 )、鍵盤(10 )和喇叭(9 )，加速度傳感器(11)、三軸加速度計(jì)(12)和鍵盤(10)分別與MCU (13)的輸入端相連，液晶顯示屏(8)與MCU (13)的輸出端相連，MCU (13)的輸出端通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)芯片(14)與喇叭(9)相連，MCU (13)上還連接有GSM通信模塊(3)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述的彈簧(5)優(yōu)選兩根。
3.如權(quán)利要求1所述的基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述的MCU (13)采用型號(hào)為 ST72651AR6 的 MCU。
4.如權(quán)利要求1所述的基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，其特征在于，所述的語(yǔ)音播報(bào)芯片(14)采用IS D4004語(yǔ)音播報(bào)芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種基于傳感器的多功能便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，包括殼體，在殼體的底部安裝有第二質(zhì)量塊，在殼體的頂部通過(guò)彈簧連接有第一質(zhì)量塊，在殼體相對(duì)的兩個(gè)內(nèi)壁上設(shè)置有導(dǎo)軌，第一質(zhì)量塊的與導(dǎo)軌接近的兩側(cè)上分別固定安裝有可沿著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)的滑輪；加速度傳感器、三軸加速度計(jì)和鍵盤分別與MCU的輸入端相連，液晶顯示屏與MCU的輸出端，MCU的輸出端通過(guò)語(yǔ)音播報(bào)芯片與喇叭相連，MCU上還連接有GSM通信模塊。本實(shí)用新型的健康監(jiān)護(hù)儀，集成并整合了體測(cè)重量、計(jì)步和跌倒報(bào)警三種功能，為老年人提供了一種便攜式健康監(jiān)護(hù)儀，能與使用者的親人通過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程通信。
文檔編號(hào)G01C22/00GK203116836SQ201320037638
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2013年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月24日
發(fā)明者靳釗, 崔璐, 郭晨, 喬麗萍, 劉策, 劉立東, 王江安, 高濤 申請(qǐng)人:長(zhǎng)安大學(xué)