備的用戶；
[0020]圖2、圖3a、圖3b、圖4a、圖4b、圖5a和圖5b是用于將用戶的移動轉(zhuǎn)換為電壓的設(shè)備的實(shí)施例。
[0021]圖6示出了在用于生成電壓的設(shè)備中使用的電路的實(shí)施；
[0022]圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的系統(tǒng)的實(shí)施例；
[0023]圖8是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的跌倒檢測器的實(shí)施例的方框圖；
[0024]圖9是圖示本發(fā)明的實(shí)施例的操作的功能性流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]圖1示出了佩戴用于將用戶的移動轉(zhuǎn)換為電壓的設(shè)備10的用戶5。利用頸繩20將設(shè)備作為垂飾佩戴在頸部周圍。當(dāng)用戶活動時，身體移動將引起設(shè)備的移動。參見圖2，這些移動在被包括在設(shè)備中的壓電傳感器30上引起機(jī)械應(yīng)變。由于機(jī)械應(yīng)變，壓電傳感器30會生成在設(shè)備中使用的電壓。所生成的電壓可以被用于對設(shè)備中的(低功率)電子部件進(jìn)行供電。
[0026]在用于將用戶的移動轉(zhuǎn)換為電壓的設(shè)備的實(shí)施例中，所生成的電壓被用作針對電子部件的喚醒信號。喚醒信號令電子部件從其中功耗最小的待機(jī)或睡眠狀態(tài)切換到其中電子部件活動的操作狀態(tài)。例如電子部件可以是移動傳感器，諸如測量用戶的移動中的加速度的加速度計，或者電子部件可以是測量用戶的移動中的高度變化的氣壓壓力傳感器。
[0027]圖2示出了用于將用戶的移動轉(zhuǎn)換為電壓的設(shè)備10的更多細(xì)節(jié)。設(shè)備包括頸繩20，所述頸繩經(jīng)由殼體51和連接元件21與壓電材料(諸如聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚烯烴材料)的可彎曲帶30的端部點(diǎn)耦合(或可拆卸地耦合)。所述帶可以是矩形的，但是也可以具有其他形狀。其上安裝有一個或多個電子部件的印刷電路板(還被稱為PCB)40利用另外的連接元件22被連接到所述帶的中間部分。壓電傳感器30的形狀響應(yīng)于用戶的移動而變化:當(dāng)用戶5移動(例如從椅子站起)時，頸繩20將引起在帶上的向上的拉力，并且由于由PCB的重量引起的向下的重力，帶將相對于平面31彎曲。PCB承載與壓電傳感器電耦合的電子部件41。當(dāng)佩戴設(shè)備10的用戶5移動時，電子部件41接收電壓。由壓電傳感器30提供的電壓在其被供應(yīng)到電子部件41或被用作電源或喚醒信號之前，能夠需要被整流、濾波和/或緩沖，如之后將利用圖6和圖7詳細(xì)解釋的。
[0028]圖3a、圖3b、圖4a、圖4b、圖5a和圖5b示出了用于將用戶的移動轉(zhuǎn)換為電壓的設(shè)備10的另外的實(shí)施例。在這些圖中沒有示出殼體和頸繩。
[0029]此外，當(dāng)記載頸繩20被耦合到壓電傳感器30或壓電材料的帶時，頸繩可以直接以及間接地被連接到壓電傳感器或壓電材料的帶。間接連接意指頸繩可以被連接到殼體，所述殼體可以經(jīng)由連接元件而被連接到壓電傳感器或壓電材料的帶，使得頸繩的拉力經(jīng)由殼體51和連接元件而被轉(zhuǎn)移到壓電傳感器或壓電材料的帶，例如在對圖2的討論中解釋的。
[0030]在圖3a和圖3b所示的實(shí)施例中，壓電傳感器30包括具有端部部分30a、30b和中間部分30c的壓電矩形帶30。所述帶可相對于平面31彎曲，所述平面31平行于帶的“靜止位置” ο “靜止位置”表示在缺少拉力Fp和重力Fm的情況下當(dāng)不存在作用于所述帶上的機(jī)械應(yīng)變時所述帶的位置。在使用中，由PCB的重量弓丨起機(jī)械應(yīng)變，所述PCB經(jīng)由另外的連接元件22被連接到帶，從而產(chǎn)生如圖3a所示作用在中間部分30c上，或如圖3b所示作用在端部部分30a、30b上的重力Fm。拉力和重力具有不同的方向。在圖3a和圖3b所示的實(shí)施例中，方向相反。頸繩提供經(jīng)由殼體和連接元件21作用在壓電傳感器上的拉力。在圖3a的實(shí)施例中，端部部分30a、30b經(jīng)由連接元件21被耦合到頸繩，并且在圖3b所示的實(shí)施例中，中間部分30c經(jīng)由連接元件21被耦合到頸繩。用戶的移動引起作用在壓電傳感器上的拉力Fp的變化，同時產(chǎn)生于PCB的質(zhì)量m的重力將提供反作用力Fm，從而導(dǎo)致機(jī)械應(yīng)變的變化。機(jī)械應(yīng)變的變化將引起壓電帶相對于其靜止位置31的彎曲的變化，并且導(dǎo)致電壓生成。
[0031]在圖4a和圖4b所示的實(shí)施例中，壓電傳感器包括兩個壓電矩形帶30、35，每個帶具有端部30a、30b、35a、35b。在兩者實(shí)施例中，每個帶具有利用另外的連接元件22耦合到PCB40的端部點(diǎn)30b、35b，并且每個帶的另一端部點(diǎn)30a、35a利用連接元件21耦合到頸繩20。在這些實(shí)施例中，用于將用戶的移動轉(zhuǎn)換為電壓的設(shè)備的操作與利用圖3a和圖3b所討論的類似。由于佩戴設(shè)備10的用戶5的移動，壓電帶30、35將相對于其靜止位置彎曲，利用線31圖示了所述靜止位置。壓電帶30、35兩者由于彎曲而生成電壓，并且所生成的電壓被耦合到被安裝在PCB上的(至少一個)電子部件41。
[0032]帶的端部點(diǎn)在不同配置中能夠經(jīng)由連接元件和另外的連接元件被連接到PCB和頸繩。圖5a和圖5b中示出了另一配置。在圖5a和圖5b的實(shí)施例中，壓電帶的對的最相反的端部點(diǎn)30a、35a經(jīng)由另外的連接元件22被耦合到PCB，并且所述對的彼此最接近的端部點(diǎn)30b、35b經(jīng)由連接元件21被耦合到頸繩。設(shè)備10被佩戴為垂飾，并且為了舒適，優(yōu)選地應(yīng)當(dāng)是平的。因此在設(shè)備中，PCB垂直于帶的彎曲面31而被定位，使得在使用中當(dāng)用戶站起時，PCB被豎直定位。
[0033]在圖4a、圖4b、圖5a和圖5b所示的實(shí)施例中，可彎曲壓電矩形帶中的每個例如可以由PVDF制成，具有在15mm-20mm的范圍中的長度、在0.的范圍中的寬度以及在40μπι-60μπι的范圍中的厚度。其上安裝有電子設(shè)備的PCB可以具有在5至15克的范圍中的重量。
[0034]圖6示出了在用于生成電壓的設(shè)備中使用的濾波器59的實(shí)施例。所述濾波器利用其輸入部電耦合到壓電傳感器，所述壓電傳感器例如可以包括至少一個矩形形狀的壓電帶，每個帶具有被耦合到PCB的部分以及經(jīng)由殼體被耦合到頸繩的另一部分。由元件60對由壓電傳感器36生成的用戶移動誘發(fā)電壓進(jìn)行整流，所述元件包括至少一個二極管。利用電容器62對經(jīng)整流的電壓進(jìn)行濾波和緩沖，并且利用鉗位元件64(例如，齊納二極管)對經(jīng)整流的電壓進(jìn)行鉗位，從而得到在電路的輸出部66處的輸出電壓。輸出電壓66可以被用作針對被安裝在PCB 40上的低功率電子部件41的供電電壓。只要用戶移動，拉力Fp就將施加在壓電傳感器上，從而導(dǎo)致對電容器62充電。因此，用戶的移動能量由壓電傳感器換能為由PCB上的電子部件使用的電能。
[0035]用于將用戶的移動轉(zhuǎn)換為電壓的設(shè)備(在圖7和圖8中利用附圖標(biāo)記36指示)可以被包括在用于監(jiān)測用戶的設(shè)備90中。用于監(jiān)測用戶的設(shè)備的范例是活動計和跌倒檢測器2，稍后當(dāng)討論圖8時將對此進(jìn)行更加詳細(xì)的討論。圖7所示的監(jiān)測系統(tǒng)100可以包括用于監(jiān)測用戶的設(shè)備90。用于監(jiān)測用戶的設(shè)備還包括電子部件，諸如處理器72和傳感器78(例如加速度計)。處理器被耦合到電源74(諸如電池)，被耦合到發(fā)射器80并且被耦合到濾波器59。濾波器的輸出電壓66被用作針對處理器的喚醒信號68。響應(yīng)于喚醒信號從“低”(指示沒有用戶移動，并且因此沒有由壓電傳感器生成的電壓)到“高”(指示用戶移動導(dǎo)致壓電傳感器的電壓生成)，處理器從待機(jī)