一种定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备
技术领域
本发明涉及无线、多点人体运动加速度同步采集技术领域，特别是涉及一种定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备。
背景技术
随着老龄化的到来和人们平均寿命的提高，一些老年病逐渐增多，引起了我们的关注，特别是风后肢体失能、帕金森、渐冻症等运动障碍患者的恢复慢，对其治疗效果往往都采用患者主观意见，不够客观、也无法及时根据治疗效果进行治疗方案的调整，因此，目前亟需一种能够对运动信息进行客观、定量评估的技术，为使用者提供准确的数据，从而能够对病情发展状态进行客观、有效的评价。
发明内容
本发明的目的是提供一种定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备，以解决现有技术中存在的技术问题，能够客观准确地对人体的运动进行量化，为使用者提供了准确的数据，为病情的客观、有效评价提供了数据基础。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备，包括：设备主体和设备配件；所述设备主体包括微处理器、运动传感器、WiFi通信模块、本地数据记录模块、对外接口、电源管理模块、内部电源；所述运动传感器与所述微处理器的输入端相连接，所述WiFi通信模块、本地数据记录模块与所述微处理器的输出端相连接，所述电源管理模块的输出端分别与所述微处理器、运动传感器、WiFi通信模块、本地数据记录模块相连接，所述电源管理模块的输入端与所述对外接口、内部电源相连接；所述对外接口与所述微处理器、电源管理模块相连接；
所述运动传感器用于运动数据的采集；所述运动数据包括运动速度、运动幅度；所述运动传感器能够多设备同时工作，对使用者多个部位的运动数据进行同步采集；
所述本地数据记录模块用于将处理后的运动数据存储于设备本机；
所述WiFi通信模块用于将处理后的运动数据发送至移动终端，通过所述移动终端进行数据的展示、分析；
所述对外接口用于为所述微处理器提供同步信号，所述对外接口还用于连接外部电源为所述内部电源充电；
所述微处理器用于对运动数据进行处理，并将处理后的数据发送至所述本地数据记录模块、所述WiFi通信模块；所述微处理器还用于根据所述同步信号进行自身内部时间的调整；所述微处理器与所述WiFi通信模块集成于同一芯片；
所述电源管理模块用于对所述内部电源的工作电流、充电电流进行调控；
所述设备配件用于将所述设备主体固定于使用者的待测部位。
优选地，所述运动传感器包括速度传感器和运动幅度传感器；所述速度传感器用于检测使用者待测部位的运动速度，所述运动幅度传感器用于检测使用者待测部位的运动幅度。
优选地，所述本地数据记录模块包括SD卡、存储芯片中的一种或多种。
优选地，所述移动终端包括电脑、智能手机中的一种或多种。
优选地，所述内部电源采用锂电池。
优选地，所述设备配件包括固定绑带、软胶固定器。
本发明公开了以下技术效果：
本发明通过设备配件将设备主体固定在人体待测位置，进行运动速度、运动幅度数据的采集，通过微处理器对运动数据进行处理后，发送至本地数据记录模块进行本地存储，或通过WiFi通信模块发送至移动终端进行数据的展示、分析，能够实时对运动数据进行定量评估和记录；
本发明运动传感器能够多设备同时工作，同时，通过对外接口向微处理器提供同步信号，微处理器根据同步信号对自身内部的时间进行调整，实现对使用者多个部位的运动数据进行同步采集，实用性强；
本发明通过电源管理模块对设备的内部电源进行工作电流和充电电流的调控，能够有效为设备提供稳定的电压，提高了设备工作的稳定性和数据检测的准确性。
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他的附图。
图1为本发明定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备；
图2为本发明定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备的工作流程图；
图3为本发明实施例一结构示意图；
图4为本发明实施例二结构示意图；
图5为本发明实施例三结构示意图。
具体实施方式
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，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1所示，本实施例提供一种定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备，包括：设备主体和设备配件；所述设备主体包括微处理器、运动传感器、WiFi通信模块、本地数据记录模块、对外接口、电源管理模块、内部电源；所述运动传感器与所述微处理器的输入端电连接，所述WiFi通信模块、本地数据记录模块与所述微处理器的输出端电连接，所述电源管理模块的输出端分别与所述微处理器、运动传感器、WiFi通信模块、本地数据记录模块电连接，所述电源管理模块的输入端与所述对外接口、内部电源连接；所述对外接口与所述微处理器、电源管理模块电连接。
所述运动传感器用于对运动状态进行实时量化采样，将所述所检测的运动数据进行数字化处理，通过通信协议/通信接口将数据传送给所述微处理器；所述运动传感器能够多设备同时工作，实现对使用者多个部位的运动数据进行同步采集；每个所述运动传感器能够采集至少一个种类、一个维度的运动空间相关的物理信息；所述运动传感器包括速度传感器和运动幅度传感器；所述速度传感器用于检测使用者待测部位的运动速度，所述运动幅度传感器用于检测使用者待测部位的运动幅度。
所述本地数据记录模块通过通信协议/通信接口从所述第一微处理器获取数据和/或控制指令，用于将处理后的运动数据存储于设备本机之中；所述本地数据记录模块包括SD卡、存储芯片中的一种或多种，但不限于此；本实施例中所述本地数据记录模块采用可拔插式的SD卡，便于所存储数据的保存、读取，灵活方便，且能够根据需要随时更换。
所述WiFi通信模块通过通信协议/通信接口从所述第一微处理器获取数据和/或控制指令，用于将处理后的运动数据发送至移动终端，用于数据展示、分析；所述移动终端安装有相应软件或程序，所述移动终端包括电脑、智能手机中的一种或多种，但不仅限于此。
所述对外接口用于当多个所述无线穿戴电子设备同时工作于同一使用者时，为所述微处理器提供同步信号，所述同步信号用于为同时工作的多个所述无线穿戴电子设备提供统一的时间标准；通过多个所述无线穿戴电子设备能够同步采集并记录人体多个部位的运动数据；所述对外接口还与外部电源相连接，为所述内部电源提供充电功能；
本实施例中所述对外接口采用四个铜触点。
所述微处理器通过通信协议/通信接口与所述运动传感器进行通信，从所述运动传感器获取运动相关数据，并将所获取的若干组运动相关数数据连同时间戳一起进行打包；所述微处理器还通过通信协议/通信接口与所述WiFi通信模块、所述本地数据记录模块进行数据和/或控制指令发送；所述微处理器选择性地将处理后的运动相关数据发送至所述WiFi通信模块、所述本地数据记录模块；所述微处理器还用于根据所述对外接口提供的同步信号对自身内部的时间进行调整。
本实施例中，所述微处理器采用TI公司的CC3220SF芯片，其中CC3220SF芯片中集成了WiFi模块，因此，所述微处理器与所述WiFi通信模块集成在了CC3220SF芯片中，有效减小了电路设计的体积，使得所述无线穿戴电子设备更加轻便。
所述电源管理模块用于对所述内部电源的工作电流进行调控后为所述微处理器、运动传感器、WiFi通信模块、本地数据记录模块提供电能；所述电源管理模块还用于对所述对外接口连接的外部电源进行充电电流调控，通过调控后的充电电流为所述内部电源充电；本实施例所述电源管理模块采用MAX745芯片。
所述内部电源用于为所述设备主体提供电能；本实施例采用锂电池作为内部电源，用以提供稳定的电压功能。
所述设备配件用于将所述设备主体固定在使用者的待测位置，包括固定绑带、软胶固定器。
本实施例定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备的工作流程如图2所示，具体包括：
通过所述设备配件将所述设备主体固定与使用者的待测部位；所述运动传感器采集待测部位的运动数据并进行数字化处理，通过通信协议/通信接口将数字化处理后的数据发送至所述微处理器；所述微处理器获取运动数据后，对所获取的数据进行处理；所述微处理器通过通信协议/通信接口将处理后的运动数据发送至所述本地数据记录模块，将数据存储于设备本机中；所述微处理器还通过通信协议/通信接口将处理后的运动数据发送至所述WiFi通信模块，通过所述WiFi通信模块将处理后的运动数据发送至安装有相应软件或程序的移动终端；当有多个所述无线穿戴电子设备同时工作于同一使用者时，通过所述对外接口向所述微处理器提供同步信号，所述同步信号为同时工作的多个所述无线穿戴电子设备提供统一的时间标准，所述微处理器根据所述同步信号进行自身内部时间的调整。
本发明定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备的应用方式有多种，在本实施例中提供了三种可选的应用方式，但本发明定量评估并记录运动速度、幅度的无线穿戴电子设备并不限于这三种应用方式，任何能够进行数据存储的设备和/或能够安装相应软件或程序的装置均能够用于本发明运动速度、幅度的评估与记录。
实施例一：
本实施例所述本地数据记录模块采用SD卡作为存储介质，将所述设备主体安装于软壳内进行固定，将所述软壳通过弹性绑带固定于使用者待测部位，开机后将待测部位的运动数据记录于SD卡内，如图3所示。
实施例二：
本实施例所述设备主体通过WiFi与装有相应软件的电脑相连接，将所述设备主体安装于软壳内进行固定，将所述软壳通过弹性绑带固定于使用者待测部位，开机后，将待测部位的数据通过WiFi通信模块发送至电脑中，能够用于对运动数据进行显示、存储和分析；根据相应软件的支持条件和实际使用需求，能够采用多种设备同时进行运动数据的量化工作，如图4所示。
实施例三：
本实施例所述设备主体通过WiFi与装有相应程序的智能手机相连接，将所述设备主体安装于软壳内进行固定，将所述软壳通过弹性绑带固定于使用者待测部位，开机后，将待测部位的运动数据通过WiFi通信模块发送至智能手机中，能够用于对运动数据进行显示、存储和分析，如图5所示。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
