一种智能运动手镯

摘要

本发明提出了一种智能运动手镯，包括：仪表盘和连接到仪表盘两端的拼接而成的链带，所述链带包括多个拼接段，每个拼接段的一端设有卡槽，另一端设置卡齿，卡槽内设置第一电连接器，卡齿上设置有与所述第一电连接器适配使用的第二电连接器；所述仪表盘包括：显示屏，显示状态统计数据；运动检测模块，检测三维加速度和相对转角；蓝牙模块，连接到所述运动检测模块和智能手持终端，所述智能手持终端还连接到数据中心服务器。本发明的智能运动手镯，能够实现多种运动模式自动识别、切换，数据统计精度高；而且，通过拼接的方式，用户可以根据自身需求选择设备的功能段。

主权项

一种智能运动手镯，其特征在于，包括：仪表盘和连接到仪表盘两端的拼接而成的链带，所述链带包括多个拼接段，每个拼接段的一端设有卡槽，另一端设置卡齿，卡槽内设置第一电连接器，卡齿上设置有与所述第一电连接器适配使用的第二电连接器，相邻拼接段的卡槽和卡齿相互咬合，链带整体和仪表盘构成闭合导电回路；所述拼接段包括功能段和连接段，功能段中设置功能模块，所述连接段的第一电连接器和第二电连接器通过导线直接连接；所述仪表盘包括：显示屏，显示状态统计数据；运动检测模块，检测三维加速度和相对转角；蓝牙模块，连接到所述运动检测模块和智能手持终端，所述智能手持终端还连接到数据中心服务器；所述运动检测模块包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角；所述滤波及优化模块包括第一子滤波器、第二子滤波器、第三子滤波器和主滤波器，第一子滤波器处理X轴加速度数据信息，并给出状态估计x1和估计误差的协方差矩阵p1；第二子滤波器处理Y轴加速度数据信息，给出状态估计x2和估计误差的协方差矩阵p2；第三子滤波器处理Z轴加速度数据信息，给出状态估计x3和估计误差的协方差矩阵p3；所述状态估计x1，x2，x3及估计误差的协方差矩阵p1，p2，p3送到主滤波器，并同主滤波器的状态估计一起按式(1)和式(2)进行融合，得到全局最优估计和协方差矩阵：${\hat{x}}_g=p_g\left(\underset{i=1}{\overset{3}{\Sigma }}{p}_i^{-1}{\hat{x}}_i\right)---\left(1\right)$$p_g=\underset{i=1}{\overset{3}{\Sigma }}{p}_i^{-1}---\left(2\right)$式中，i＝1，2，3；主滤波器的最优估计值对3个子滤波器的状态估计进行重置，即${\hat{x}}_i={\hat{x}}_g---\left(3\right)$$p_i={\beta }_i^{-1}{p}_g---\left(4\right)$以重力垂直向下方位即Y轴作为分析基准量，自动调整p值的大小，具体的自适应算法为：β₁,β₂,β₃满足β₁+β₂+β₃＝1  (5)${\beta }_1=\left\{\begin{array}{c}0.99,p\le 2\\ 2/p,2\le p\le 5\\ 1/p,5\le p\le 10\\ 2/p,p\ge 10\end{array}\right.---\left(6\right)$β₂＝β₃＝(1‑β₁)/2      (7)所述DSP处理器根据全局最优估计和协方差矩阵输出运动模式及运动统计，根据陀螺仪输出人体转角的角速率信息积分得到人体的相对转角，通过蓝牙模块上传到智能手持终端，并通过所述显示屏显示；所述蓝牙模块以固定时间间隔广播握手信号，向周围蓝牙设备发送在线报文，并接收周围蓝牙设备因响应所述握手信号而发送的身份信号，所述身份信号包括设备身份ID、物理地址、RSSI值和特征值，将周围蓝牙设备添加至白名单，同时将自己的身份信号发送到周围蓝牙设备，周围蓝牙设备接收到身份信号并加入白名单，发送链接请求，蓝牙模块同意链接，完成蓝牙互连。