專利名稱：運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種運(yùn)動信號的無線傳輸裝置，特別是指一種具有防止無線信號相互干擾的無線信號編碼傳輸裝置。
背景技術(shù)：
由于現(xiàn)代工商業(yè)社會的忙碌以及人們對于適當(dāng)運(yùn)動的日漸重視，使得各項(xiàng)運(yùn)動器材應(yīng)運(yùn)而生。而在運(yùn)動的同時(shí)，運(yùn)動者為了要準(zhǔn)確掌握運(yùn)動量及了解運(yùn)動者本身的身體狀況，故，有各種不同型態(tài)的人體信號或運(yùn)動信號感應(yīng)器被研發(fā)出來。
在人體信號傳感器中，普遍使用的有心跳脈博傳感器，其可用來感測運(yùn)動者的心跳脈博狀況，以使運(yùn)動者據(jù)以了解其心跳狀況。在現(xiàn)有技術(shù)中，有各種不同的脈博檢測裝置設(shè)計(jì)，例如在美國發(fā)明專利第5,491,474號先前專利案中，揭露了一種脈博檢測裝置的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，其是通過導(dǎo)電橡皮與電極間的結(jié)合結(jié)構(gòu)而形成一信號傳送的導(dǎo)電路徑，以使信號得以正確地被傳送出。又例如在美國發(fā)明專利第4,513,753號先前專利案中，揭露了一種心跳監(jiān)視器的設(shè)計(jì)，其為制成手表型的結(jié)構(gòu)。又例如在美國發(fā)明專利第5,622,180號先前專利案中，揭露了一種心跳監(jiān)視器的電路設(shè)計(jì)，其也是制成手表型的結(jié)構(gòu)，并具有一無線心跳脈博信號接收器以及一心跳檢測接觸電極，通過無線接收的方式接收心跳脈博信號或接觸電極所傳送過來的使用者心跳脈博信號。
前述的現(xiàn)有技術(shù)無線式心跳脈博感測裝置的設(shè)計(jì)中，其發(fā)射器需對應(yīng)于一接收器，以使發(fā)射器所發(fā)射的無線式運(yùn)動信號應(yīng)被該相對應(yīng)的接收器接收。然而，在例如健身中心或較為狹窄活動空間等場合中，若同時(shí)有多部健身設(shè)備相鄰共享時(shí)，則在相鄰的健身設(shè)備之間很容易發(fā)生信號干擾的問題，而造成接收器所顯示的心跳值不正確的現(xiàn)象。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的任務(wù)是提供一種運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，該裝置是在一發(fā)射器中設(shè)有一運(yùn)動信號傳感器、一數(shù)據(jù)編碼微控器、一傳輸碼格式選擇單元、一選擇按鍵、一燈號辨識單元、一發(fā)射器控制電路，所運(yùn)動信號傳感器可檢測使用者走路或跑步時(shí)的運(yùn)動信號或心跳脈博跳動信號，該信號會經(jīng)由使用者自行選用的傳輸碼，由發(fā)射器控制電路發(fā)射出。當(dāng)發(fā)射器的電源開啟時(shí)，使用者只需壓按發(fā)射器上的按鍵，即可選擇紅、黃、綠、藍(lán)不同的指示燈顏色，如此可使得在例如健身中心等場合中，若同時(shí)有多部健身設(shè)備相鄰共享時(shí)，使用者可以自行選擇與相鄰健身設(shè)備不同的傳輸碼格式，而有效地克服相鄰健身設(shè)備之間的信號干擾的問題。且使用者在進(jìn)行傳輸碼格式的選擇時(shí)，可簡易地經(jīng)由發(fā)射器所顯示出的紅、黃、綠、藍(lán)不同顏色的燈號而得知其所選用的傳輸碼格式，故在操作上極為簡便。


圖1為一裝設(shè)有本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的運(yùn)動信號傳感器佩掛在使用者并在進(jìn)行運(yùn)動時(shí)的示意圖，其中該運(yùn)動信號傳感器為一無線式心跳脈博傳感器。
圖2為一裝設(shè)有本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的運(yùn)動信號傳感器佩掛在使用者并在進(jìn)行運(yùn)動時(shí)的示意圖，其中該運(yùn)動信號傳感器為一無線式計(jì)步器。
圖3為圖1中發(fā)射器的剖視圖。
圖4為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的發(fā)射器可配戴于腰際作為無線計(jì)步器的立體圖。
圖5為圖1中接收器的立體圖。
圖6為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的第一實(shí)施例控制電路圖；圖7為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的第二實(shí)施例控制電路圖；圖8為本實(shí)用新型所采用的無線信號編碼及譯碼的波形示意圖。
1、1a 發(fā)射器12a、12b 導(dǎo)電橡皮13 燈號辨識單元 13a、13b、13c、13d 指示燈13e多顏色指示燈 14 按鍵15 運(yùn)動信號感測器16 數(shù)據(jù)編碼微控器17 發(fā)射電路 18 傳輸碼格式選擇單元2、2a 接收器21 顯示單元22 帶體 23 接收電路24 濾波電路 25 放大電路26 數(shù)據(jù)譯碼微控器3使用者11 佩掛帶具體實(shí)施方式
首先參閱圖1所示，其為一裝設(shè)有本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的運(yùn)動信號傳感器佩掛在使用者并在進(jìn)行運(yùn)動時(shí)的示意圖，其中運(yùn)動信號傳感器為一無線式心跳脈博傳感器。本實(shí)用新型是由一發(fā)射器(WirelessTransmitter)1及一接收器(Wireless Receiver)2所組成，其中發(fā)射器1可通過佩掛帶11佩掛在使用者3的胸際，而接收器2可戴于使用者3的手腕，該接收器2上設(shè)有顯示單元，可供使用者觀看接收器2所接收到的數(shù)值信息。
圖2為一裝設(shè)有本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的運(yùn)動信號傳感器佩掛在使用者并在進(jìn)行運(yùn)動時(shí)的示意圖，其中運(yùn)動信號傳感器可為一無線式計(jì)步器。該無線式計(jì)步器由一發(fā)射器1a及一接收器2a所組成，其中發(fā)射器1a可佩掛在使用者3的腰際，而接收器2a可戴于使用者3的手腕，該接收器2a上設(shè)有顯示單元，可供使用者觀看接收器2a所接收到的數(shù)值信息。
圖3為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的發(fā)射器的剖視圖。其顯示在發(fā)射器1的內(nèi)側(cè)面設(shè)有一對導(dǎo)電橡皮12a、12b，而在發(fā)射器1的頂面設(shè)有指示燈13a、13b、13c、13d以及一按鍵14。當(dāng)使用者按壓操作按鍵14時(shí)，可以選擇發(fā)射器1在傳輸無線運(yùn)動信號時(shí)的傳輸碼格式。圖4為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的發(fā)射器可配戴于腰際作為無線計(jì)步器的立體圖。
圖5為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的接收器的立體圖。其顯示在接收器2設(shè)有一顯示單元21。接收器2包括有一帶體22，可供使用者佩戴于腕部。使用者可以經(jīng)由接收器2上的顯示單元21而觀看到接收器2所接收到的數(shù)值信息。
圖6為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的第一實(shí)施例控制電路圖。其顯示發(fā)射器1中的導(dǎo)電橡皮12a、12b是連接至一運(yùn)動信號傳感器15，用以感測使用者于運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動信號或人體信號。在本實(shí)施例中，運(yùn)動信號傳感器15為一心跳感測電路，其可在檢測到使用者的心跳脈博信號后，將該心跳脈博信號送至一數(shù)據(jù)編碼微控器(Data Encode Microprocessor)16中。若運(yùn)動信號傳感器15為一計(jì)步器，則該計(jì)步器的計(jì)步信號也是送至數(shù)據(jù)編碼微控器16中。
數(shù)據(jù)編碼微控器16連接有一燈號辨識單元13、一按鍵14、一發(fā)射電路17、一傳輸碼格式選擇單元18。其中按鍵14可供使用者選擇無線運(yùn)動信號的傳輸碼格式。在數(shù)據(jù)編碼微控器16編碼的控制之下，可依據(jù)按鍵14所切換選擇的傳輸碼格式，以燈號辨識單元13中可辨識的不同指示燈13a、13b、13c、13d表示不同的傳輸碼格式。
發(fā)射器1所傳送出的運(yùn)動信號可在數(shù)據(jù)編碼微控器16的控制之下，由發(fā)射電路17及其天線傳送出，并被接收器2予以接收。接收器2經(jīng)由接收電路23所接收到的信號經(jīng)一濾波電路24、一放大電路25之后，會被送至數(shù)據(jù)譯碼微控器(Data Decode Microprocessor)26中進(jìn)行譯碼。數(shù)據(jù)譯碼微控器26在接收該運(yùn)動信號之后，會予以譯碼并經(jīng)由顯示單元21予以顯示出。
圖7為本實(shí)用新型運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置的第二實(shí)施例控制電路圖。其大部份的電路組件及其動作原理與前述第一實(shí)施例相同，其差異在于燈號辨識單元13中僅設(shè)置一個(gè)多顏色指示燈13e，但該多顏色指示燈13e為具有多顏色的LED指示燈。該多顏色指示燈13e可在使用者選擇不同的傳輸碼格式時(shí)，顯示出紅、黃、綠、藍(lán)不同的光色，故使用者可經(jīng)由操作按鍵14，而可在數(shù)據(jù)編碼微控器16編碼的控制之下，可依據(jù)按鍵14所切換選擇的傳輸碼格式，以多顏色指示燈13e所呈現(xiàn)的不同顏色而表示出不同的傳輸碼格式。
在使用本實(shí)用新型時(shí)，當(dāng)電池裝上或電源開啟時(shí)，使用者只需壓按發(fā)射器1上的按鍵14，即可選擇紅、黃、綠、藍(lán)不同的指示燈顏色，如此可使得在例如健身中心等場合中，若同時(shí)有多部健身設(shè)備相鄰共享時(shí)，可通過選擇不同的指示燈顏色而克服相鄰健身設(shè)備之間的信號干擾的問題。
另外，在編碼及譯碼方面，本實(shí)用新型為解決噪聲及兩者以上的無線心跳脈博傳感器或計(jì)步器同時(shí)使用的場合，本實(shí)用新型以特殊及低成本方式來進(jìn)行無線信號的編碼及譯碼。
圖8為本實(shí)用新型所采用的無線信號編碼的波形示意圖。在發(fā)射端編碼方面，本實(shí)用新型的編碼方式為(1)發(fā)射器與接收器是以脈波的數(shù)目及脈波寬度及相位延遲的不同來進(jìn)行編碼及譯碼，以作為機(jī)臺的辨識。
(2)發(fā)射器以機(jī)臺辨識碼(ID Code)來作為機(jī)臺的辨識，取代了現(xiàn)有技術(shù)中以地址(Address)及數(shù)據(jù)碼(Data Code)來辨識機(jī)臺的方式，以避免兩者信號互相沖突。
例如，當(dāng)有四個(gè)無線心跳脈博傳感器或計(jì)步器在相鄰位置同時(shí)使用時(shí)(a)第一個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)為11，即第一個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的發(fā)射器在感測到一個(gè)心跳脈博信號或使用者每走一步時(shí)，發(fā)射器會在預(yù)設(shè)時(shí)間T中，先發(fā)射出一啟始碼(10ms)，接著在一預(yù)設(shè)低態(tài)時(shí)間T11A之后，發(fā)射出一時(shí)間為ΔT11的第一個(gè)脈波(2.5ms)，然后再于一預(yù)定時(shí)間T11之后，再發(fā)射出一時(shí)間為ΔT11的第二個(gè)脈波(2.5ms)。
(b)第二個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)為10，即第二個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的發(fā)射器在感測到一個(gè)心跳脈博信號或使用者每走一步時(shí)，發(fā)射器會在預(yù)設(shè)時(shí)間T中，先發(fā)射出一啟始碼(10ms)，接著在一預(yù)設(shè)低態(tài)時(shí)間T10A之后，先延遲一預(yù)定延遲時(shí)間，其時(shí)間恰等于第一個(gè)計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)的ΔT11的脈波時(shí)間。然后，發(fā)射出一時(shí)間為ΔT10的脈波，且其脈波時(shí)間為第一個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)的第一個(gè)脈波的兩倍(即5ms)。
(c)第三個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)為01，即第三個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的發(fā)射器在感測到一個(gè)心跳脈博信號或使用者每走一步時(shí)，發(fā)射器會在預(yù)設(shè)時(shí)間T中，先發(fā)射出一啟始碼(10ms)，接著在一預(yù)設(shè)低態(tài)時(shí)間T01A之后，先延遲一預(yù)定延遲時(shí)間，其時(shí)間恰等于第一個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)的ΔT11的脈波時(shí)間。然后，發(fā)射出一時(shí)間為ΔT01的脈波，且其脈波時(shí)間為第一個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)的第二個(gè)脈波的三倍(7.5ms)。
(d)第四個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼(ID Code)為00，即第四個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的發(fā)射器在感測到一個(gè)心跳脈博信號或使用者每走一步時(shí)，該發(fā)射器會預(yù)設(shè)時(shí)間T中，發(fā)射出一個(gè)啟始碼(10ms)，以作為該機(jī)臺的辨識碼。
圖式中所示的各信號時(shí)間為(1)第一個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼11T11＝10ms+10ms＝20ms啟始碼時(shí)間＝10ms數(shù)據(jù)單位時(shí)間＝2.5ms
(2)第二個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼10T10＝10ms+10ms+2.5ms＝22.5ms啟始碼時(shí)間＝10ms數(shù)據(jù)單位時(shí)間＝5ms(3)第三個(gè)心跳脈博傳感器或計(jì)步器的機(jī)臺辨識碼01T01＝10ms+10ms+10ms+10ms+2.5ms＝42.5ms啟始碼時(shí)間＝10ms數(shù)據(jù)單位時(shí)間＝7.5ms依據(jù)上列的時(shí)間設(shè)定，一般人在行走時(shí)的速度約為每秒鐘1-3步，當(dāng)兩人一齊行走時(shí)T11+T10＝20ms+22.5ms＝42.5ms(1)當(dāng)行走速度為每秒1步時(shí)，兩個(gè)信號發(fā)生互相沖突的最壞狀況時(shí)的機(jī)率＝42.5ms/330ms 12％。
(2)當(dāng)行走速度為每秒3步時(shí)，兩個(gè)信號發(fā)生互相沖突的最佳狀況時(shí)的機(jī)率＝42.5ms/1000ms 4.2％。
經(jīng)由本實(shí)用新型的信號辨識方法，使得相鄰信號發(fā)生互相沖突的機(jī)率更低，且仍能達(dá)到信號的有效辨識。
信號發(fā)生互相沖突的機(jī)率＝2.5ms/330ms＝0.7％。當(dāng)兩者距離變長時(shí)，數(shù)據(jù)單位時(shí)間2.5ms會變小，故信號發(fā)生互相沖突的機(jī)率為2.5ms/330ms＜0.7％。
權(quán)利要求1.一種運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，包括有一發(fā)射器及一接收器，該發(fā)射器可發(fā)射一無線運(yùn)動信號至接收器，其特征在于，該發(fā)射器具有一感測使用者于運(yùn)動時(shí)的運(yùn)動信號或人體信號的運(yùn)動信號傳感器；一數(shù)據(jù)編碼微控器，連接于運(yùn)動信號傳感器；一具有不同的傳輸碼格式的傳輸碼格式選擇單元，連接于數(shù)據(jù)編碼微控器；一供使用者選擇無線運(yùn)動信號的傳輸碼格式的選擇按鍵，連接于數(shù)據(jù)編碼微控器；一以可辨識的不同燈號表示不同的傳輸碼格式的燈號辨識單元，連接于數(shù)據(jù)編碼微控器。
2.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，其特征在于，所述運(yùn)動信號傳感器為一心跳脈博傳感器。
3.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，其特征在于，所述運(yùn)動信號傳感器為一計(jì)步器。
4.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，其特征在于，所述燈號辨識單元中包括有多個(gè)可發(fā)出不同顏色的指示燈。
5.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，其特征在于，所述燈號辨識單元中包括有一個(gè)可發(fā)出不同的顏色的多顏色指示燈。
6.如權(quán)利要求1所述的運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，其特征在于，所述發(fā)射器在發(fā)射無線運(yùn)動信號時(shí)，其編碼方式為發(fā)射器與接收器是以脈波的數(shù)目及脈波寬度及相位延遲的不同來進(jìn)行編碼及譯碼。
專利摘要一種運(yùn)動信號的無線編碼傳輸裝置，包括有一發(fā)射器及一接收器，其中發(fā)射器具有一運(yùn)動信號傳感器、一數(shù)據(jù)編碼微控器、一傳輸碼格式選擇單元、一選擇按鍵、一燈號辨識單元、一發(fā)射器控制電路，所述運(yùn)動信號傳感器可檢測使用者走路或跑步時(shí)的運(yùn)動信號或心跳脈博跳動信號，該信號會經(jīng)由使用者自行選用的傳輸碼，由發(fā)射器控制電路發(fā)射出。當(dāng)發(fā)射器的電源開啟時(shí)，使用者只需壓按發(fā)射器上的按鍵，即可選擇紅、黃、綠、藍(lán)不同的指示燈顏色，如此可使得在例如健身中心等場合中，若同時(shí)有多部健身設(shè)備相鄰共享時(shí)，可通過選擇不同的指示燈顏色而克服相鄰健身設(shè)備之間的信號干擾的問題。
文檔編號G08C17/02GK2842593SQ20052000063
公開日2006年11月29日 申請日期2005年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月24日
發(fā)明者陳侑郁 申請人:陳侑郁