具有身体状态检测、提醒功能的手机套件技术领域
本发明属于移动通信领域的通讯器材，特别涉及一种基于智能手机的具有身体状
态检测、提醒功能的手机套件。
背景技术
目前智能手机通过重力感应为主的硬件感应和软件计算，可以实现运动步数记
录、喝水记录、睡眠提醒等功能。但是由于手机内传感器种类和数量有限，不能全面的检测
使用者的身体状态。在现实生活中有部分人群在观念上希望培养良好的生活作息，但是由
于各种原因不能够聘请专业的运动教练或是营养师、健康师为自己提供指导。本设计的目
的是通过在人体脚腕、手腕、颈部佩戴相应传感装置，全方位记录使用者的动作状态和身体
特征，综合分析使用者的目标设定，根据医学及健身原理或其他游戏规则为使用者做出建
议和提醒。
发明内容
具有身体状态检测、提醒功能的手机套件包括手机主机、电子手环、电子踝环、电
子项圈。
手机主机硬件组成除普通智能手机硬件部位外还包括：温度感应模块、空间定位
模块、无线通信模块。电子手环、电子踝环、电子项圈各部分的硬件组成包括：主CPU、电池、
重力感应模块、空间定位模块、温度感应模块、无线通信模块。电子项圈的硬件组成还包括
电压发生和电压检测模块和三个重力感应模块。
电池通过导线与其他硬件模块连接，为其他模块供电。
重力感应模块检测电子手环、电子踝环、电子项圈在空间中相对重力的夹角方向，
从而检测出使用者的手腕、脚踝、颈部相对地面的角度及各个部位的加速度情况。
空间定位模块检测电子手环、电子踝环、电子项圈在空间中相对主机的方向及距
离，从而检测出使用者的手腕、脚踝、颈部相对其他各部件及相对主机的位置。结合重力感
应模块检测的方向信号，即可全面检测使用者手腕、脚踝、颈部相对的方向和空间位置。
温度感应模块检测使用者手腕、脚踝、颈部的实时温度及主机附件的环境温度。
无线通信模块实现电子手环、电子踝环、电子项圈与手机主机之间的信号传递。
附图说明
图1为本设计电子手环、电子踝环、电子项圈电路示意图。
图2为本设计电子项圈结构模块布局示意图。
具体实施方式
1、首先开机校验数据，提示使用者直立手臂下垂，记录颈部至腕部，腕部至踝关节
距离。同理提示使用者直立手臂平伸，直立手臂上伸，坐立手臂平伸，坐立手臂下垂，记录各
个姿势的三部分传感器的空间相对方向、位置、和距离。随后正常工作，首先结合医学及健
身原理或其他游戏规则在主机上设置使用者需要检测、上传的数据，设置使用者的自我控
制目标即设定本提醒套件对使用者的提醒目标；其次，记录三部分传感器的方位信息，和各
部位加速度信息，各部位和外界的温度信息，确定使用者时处于何种状态，记录每日使用者
坐、卧、站、行走、跑步等动作和运动信息。最后根据检测到的数据及提醒目标对使用者的睡
眠、动作、运动情况、饮食情况进行评估，提出相应建议和提醒。
2、不同情况具体工作方式
（1）睡眠提醒。
根据电子手环、电子踝环、电子项圈的重力感应模块检测数据在空间中相对重力
的夹角方向，从而检测出使用者的手、脚踝、颈部相对地面的角度，同时根据重力感应模块
检测数据判断手、足、颈各个部位的加速度情况，判断手、足、颈是否静止；根据空间定位模
块从而检测出使用者的手腕、脚踝、颈部相对其他各部件及相对主机的位置。根据上述数
据，判断使用者是否是静躺。根据使用者静躺的时间，主机开机状态，判断使用者每日睡眠
状况和睡眠时间，最终提出相应建议，即夜间提醒早睡，造成提醒适当早期，提醒午睡时间
适度。
（2）浅睡眠闹钟叫醒。
在上一种情况（睡眠提醒）检测使用者睡眠状态的前提下，进一步检测。电子项圈
的电压发生和电压检测模块，通过电压发生和电压检测，检测颈部生物电信号，推测脑部活
跃程度，推测使用者睡眠状态属于轻度睡眠或是深度睡眠。在使用者使用闹钟时，本设计通
过检测，在使用者设定的闹钟时间点附近找到使用者轻度睡眠的时间点将使用者叫醒，从
而提高使用者睡眠质量。
（3）开车时长提醒。
根据电子手环、电子踝环、电子项圈的重力感应模块检测数据在空间中相对重力
的夹角方向，从而检测出使用者的手、脚踝、颈部相对地面的角度，同时根据重力感应模块
检测数据判断手、足、颈各个部位的加速度情况，判断手、足、颈是否静止；根据空间定位模
块从而检测出使用者的手腕、脚踝、颈部相对其他各部件及相对主机的位置。根据上述数
据，判断使用者是否为坐姿；在坐姿的基础上检测手腕运动情况是否与开车时司机的动作
相似；同时结合主机空间位置判断使用者是否开车。根据使用者开车的时间，及使用者每日
睡眠状况和睡眠时间，最终提出相应建议，避免使用者疲劳驾驶。
（4）运动量纪录，健身指导。
根据电子手环、电子踝环、电子项圈的重力感应模块检测数据在空间中相对重力
的夹角方向，从而检测出使用者的手、脚踝、颈部相对地面的角度，同时根据重力感应模块
检测数据判断手、足、颈各个部位的加速度情况，判断手、足、颈运动状态，根据空间定位模
块从而检测出使用者的手腕、脚踝、颈部相对其他各部件及相对主机的位置。根据上述数
据，从而判断并记录使用者进行了某项运动及运动强度和运动时间。最后根据使用者设定
的健身目标，提醒使用者健身方式是否正确，提出加强或减弱运动强度的建议，及增加或减
去参加某项运动的提议。
（5）喝水、饮食提醒。
电子项圈的多个重力感应模块检测使用者喉部相对颈部其他部分的震动和运动
状态及颈部温度变化，推断使用者饮食饮水量和食物摄入量。再根据数据，例如使用者的运
动量、使用者的体温、环境温度等，对使用者饮水和营养摄入提出相应建议。
例如，检测使用者喉部运动了五次，喉部温度下降了1摄氏度，则判断使用者饮用
了一些水。如长时间未检测到以上状态，再结合数据，例如使用者的运动量较大、环境温度
较高，则主机向使用者提出提醒，提醒及时饮水。
（5）游戏状态提醒。
根据电子手环、电子踝环、电子项圈的重力感应模块检测数据在空间中相对重力
的夹角方向，从而检测出使用者的手、脚踝、颈部相对地面的角度，同时根据重力感应模块
检测数据判断手、足、颈各个部位的加速度情况；根据空间定位模块从而检测出使用者的手
腕、脚踝、颈部相对其他各部件及相对主机的位置。根据上述数据，从而判断并记录使用者
进行了某项游戏动作。最后与游戏要求的动作相比较，上传使用者的数据实现参数的输入，
同时提醒使用者游戏动作是否正确，提出相应建议和提醒。