基于三維壓力檢測(cè)的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于可穿戴設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)方向，具體涉及一種基于三 維壓力檢測(cè)的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著嵌入式和移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備己經(jīng)逐漸進(jìn)入市場(chǎng)。一方面，可穿戴設(shè) 備由于其與用戶的身體直接接觸，比其他類型的用戶設(shè)備（例如手持式設(shè)備）具有更為復(fù) 雜的形態(tài)，例如，佩戴在用戶的頭部，手部或者軀干部位的可穿戴設(shè)備，往往形態(tài)差異非常 大，以便于用戶的佩戴。另一方面，可穿戴設(shè)備的功能也在朝著精細(xì)化分工的方向發(fā)展，例 如，可穿戴設(shè)備能夠?qū)Σ煌膶?duì)象做記錄或感知，包括：環(huán)境的濕度、溫度、成分、質(zhì)量，以 及用戶的體溫、血壓、血氧等等。
[0003] 因此，可穿戴設(shè)備的設(shè)計(jì)走向越來越趨于微型化，方便使用者攜帶和附著皮膚設(shè) 置，有智能化手表和智能化穿戴產(chǎn)品問世，但功能單一不能用戶需求，所以多功能的可穿戴 設(shè)備的體積大小是一個(gè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種基于三維壓力檢測(cè)的可穿戴健康監(jiān)測(cè) 設(shè)備，通過使用三維壓力傳感器大大減小了監(jiān)測(cè)點(diǎn)的體積，而且監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)單獨(dú)的，可選擇性 的使用，解決了監(jiān)測(cè)點(diǎn)的體積和功能不能同時(shí)滿足消費(fèi)者的問題，具有體積小，測(cè)量精度 高，功能多，而且還可以擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種基于三維壓力檢測(cè)的可穿戴 健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，所述監(jiān)測(cè)設(shè)備包括：多個(gè)可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)佩戴在服裝上附著于 皮膚，可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)內(nèi)設(shè)有微處理器和監(jiān)測(cè)待測(cè)點(diǎn)受到的壓力大小的三維壓力傳感器，三 維壓力傳感器連接微處理器，微處理器發(fā)送無線信號(hào)，三維壓力傳感器是接觸式平行板三 維力傳感器，傳感器包括控制單元、與控制單元分別連接的X方向電容單元組和Y方向電容 單元組，所述X方向電容單元組和Y方向電容單元組均包括電容單元模塊，所述電容單元模 塊采用由兩個(gè)以上的條狀電容單元組成的梳齒狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)條狀電容單元包括上極板的驅(qū) 動(dòng)電極和下極板的感應(yīng)電極，所述電容單元模塊包括由兩個(gè)以上寬度a。長(zhǎng)度b。的條狀電容 單元組成的第一條狀電容單元組和兩個(gè)以上寬度ka。長(zhǎng)度b。的條狀電容單元組成的第二條 狀電容單元組；處理器，無線連接可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)接收微處理器發(fā)送的監(jiān)測(cè)信號(hào)，處理器內(nèi)設(shè) 有警報(bào)單元和閾值單元，警報(bào)單元和閾值連接在處理器，監(jiān)測(cè)信號(hào)超過閾值單元設(shè)定的值， 警報(bào)單元發(fā)送警報(bào)信號(hào)。
[0006] 上述設(shè)備中，所述每個(gè)條狀電容單元的驅(qū)動(dòng)電極和感應(yīng)電極寬度相同，驅(qū)動(dòng)電極 的長(zhǎng)度大于感應(yīng)電極長(zhǎng)度，驅(qū)動(dòng)電極長(zhǎng)度兩端分別預(yù)留左差位和右差位 s+S$ +St，其中，b_為條狀電容單元的驅(qū)動(dòng)電極長(zhǎng)度，為條狀電容單元的感應(yīng)電極長(zhǎng) 度；所述差位，且?泛毛其中d。為條狀電容單元介質(zhì)厚度，G為彈性介 質(zhì)的抗剪模量，為最大應(yīng)力值。所述梳齒狀結(jié)構(gòu)包括20個(gè)以上條狀電容單元、與條狀 電容單元一一對(duì)應(yīng)連接的引線，相鄰兩條狀電容單元之間設(shè)有電極間距a5，所述平行板面 積3 = 11(&。+2&5+1?1。)13。/2，其中，11為條狀電容單元數(shù)量，13。為條狀電容單元的長(zhǎng)度， &。條 狀電容單元的寬度。所述第一條狀電容單元組和第二條狀電容單元組的條狀電容單元引線 通過并聯(lián)方式或者獨(dú)立連接到控制單元。所述條狀電容單元的寬度％ 其中，d。為介 質(zhì)厚度，E為彈性介質(zhì)的楊氏模量，G為彈性介質(zhì)的抗剪模量。所述第一條狀電容單元組和 第二條狀電容單元組與控制單元之間分別設(shè)有中間變換器，中間變換器用于設(shè)置電壓對(duì)電 容或頻率對(duì)電容的傳輸系數(shù)。
[0007]所述可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中還設(shè)有接收天線和觸發(fā)單元，接收天線連接在微處理器上， 可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過接收天線充電，觸發(fā)單元連接微處理器，觸發(fā)單元控制可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的 工作狀態(tài)。所述處理器中還包括發(fā)射天線和電源，電源和發(fā)射天線連接處理器，處理器經(jīng)過 發(fā)射天線進(jìn)行無線充放電。所述處理器中還包括選擇開關(guān)，處理器中的選擇開關(guān)是對(duì)應(yīng)于 每個(gè)可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)設(shè)置的，選擇開關(guān)無線控制可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作狀態(tài)。所述處理器中的 警報(bào)單元中設(shè)有語音電路和遠(yuǎn)程信號(hào)電路，處理器通過警報(bào)單元的遠(yuǎn)程信號(hào)電路群發(fā)信息 給穿戴監(jiān)測(cè)設(shè)備的監(jiān)護(hù)人。
[0008]本發(fā)明有益效果是：本發(fā)明中提供可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)佩戴在服裝上監(jiān)測(cè)待測(cè)點(diǎn)的受 力情況，根據(jù)需要可以增加其他傳感器元件擴(kuò)展監(jiān)測(cè)點(diǎn)的功能，同時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中使用的是三 維壓力傳感器，通過有效解決三維力相互影響，從而使法向與切向轉(zhuǎn)換都達(dá)到較高的線性、 精度與靈敏度。同時(shí)監(jiān)測(cè)點(diǎn)中設(shè)有天線進(jìn)行無線充電，方便了充電的過程，處理器給監(jiān)測(cè)點(diǎn) 提供電能的同時(shí)也可以自身進(jìn)行無線充放電。此外，當(dāng)佩戴者出現(xiàn)意外或者主動(dòng)想要發(fā)出 警報(bào)信號(hào)的時(shí)候，可以群發(fā)信息給監(jiān)護(hù)人，也可以取消信息的發(fā)送，避免了錯(cuò)誤情況導(dǎo)致的 人心焦急。
【附圖說明】
[0009] 下面對(duì)本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡(jiǎn)要說明：
[0010] 圖1是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的工作結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元及其坐標(biāo)系。
[0012] 圖3是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元示意圖。
[0013] 圖4是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元右向偏移示意圖。
[0014]圖5是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的條狀電容單元左向偏移示意圖。
[0015]圖6是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的寬度為a。和ka。的電容對(duì)受力偏移圖。
[0016] 圖7是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的平行板三維力壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖。
[0017]圖8是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的單元電容對(duì)的信號(hào)示意圖。
[0018] 圖9是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的平行板電容器剖面結(jié)構(gòu)。
[0019]圖10是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作框圖。
[0020] 圖11是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】的處理器的工作框圖。
[0021] 圖中1為上PCB基板，2為下PCB基板，3為驅(qū)動(dòng)電極銅箱，4為感應(yīng)電極銅箱，5為 彈性介質(zhì)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面對(duì)照附圖，通過對(duì)實(shí)施例的描述，本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】如所涉及的各構(gòu)件 的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及 操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù) 方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0023] 本發(fā)明提供一種基于三維壓力檢測(cè)的可穿戴健康監(jiān)測(cè)設(shè)備，其工作示意圖如圖1 所示，本發(fā)明中使用三維壓力傳感器組成監(jiān)測(cè)設(shè)備從而大大減小監(jiān)測(cè)設(shè)備的體積，通過無 線供電，減小了監(jiān)測(cè)點(diǎn)的體積，儲(chǔ)能單元和電源的設(shè)定在一定程度上增大了監(jiān)測(cè)設(shè)備的體 積。而且可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)通過無線充電和處理器進(jìn)行連接、數(shù)據(jù)傳遞，避免了數(shù)據(jù)線的繁瑣和 使用限制，同時(shí)處理器也可以連接到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析，放大數(shù)據(jù)，在處理器小 小屏幕上查看數(shù)據(jù)很是勞累。
[0024] 可穿戴的健康監(jiān)測(cè)設(shè)備包括多個(gè)可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和處理器，可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)是一個(gè)個(gè) 單獨(dú)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，可卡合服裝中附著在皮膚上，然后無線連接處理器?？梢苿?dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)單獨(dú)存在 工作無線連接處理器，可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)可拆卸的貼附在服裝內(nèi)，而且監(jiān)測(cè)點(diǎn)體積小，厚度薄， 不會(huì)造成不適感，使用方便便利，而且可拆卸更換安裝位置，同時(shí)也可以自由選擇可監(jiān)測(cè)點(diǎn) 的使用數(shù)量。
[0025] 可移動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的外形是暗扣形狀，體積小，主要功能是監(jiān)測(cè)待監(jiān)測(cè)點(diǎn)的受力大小， 從而保護(hù)帶監(jiān)測(cè)點(diǎn)，老人或傷者穿戴時(shí)，從而時(shí)刻監(jiān)測(cè)待測(cè)點(diǎn)的受力大小，記錄待測(cè)點(diǎn)日常 情況，從而保護(hù)使用者注意身體?？梢苿?dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)包括采集信號(hào)的監(jiān)測(cè)元件和外殼，監(jiān)測(cè)元件 安裝在外殼內(nèi)，外殼