一种运动轨迹记录系统论文和设计-黄昌正

全文摘要

本实用新型公开了一种运动轨迹记录系统，本系统包括蓝牙SOC处理器S101、MEMS九轴运动检测模块S102、双模卫星定位模块S103、电源模块S104和存储模块105，所述模块S102、S103、S104、S105均与蓝牙SOC处理器S101连接，本实用新型采用卫星定位与惯性辅助定位相结合进行户外运动过程的轨迹记录，解决了穿戴式卫星定位设备高能耗、体积大的问题。

主设计要求

1.一种运动轨迹记录系统，其特征在于，包括：蓝牙SOC处理器、九轴运动检测传感器、双模卫星定位模块、电源模块和存储模块；所述蓝牙SOC处理器与九轴运动检测传感器通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器与双模卫星定位模块通过IIC总线通讯连接,还可通过SPI总线或UART总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器与存储模块通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述电源模块通过导线分别与蓝牙SOC处理器、九轴运动检测传感器、双模卫星定位模块和存储模块连接。

设计方案

1.一种运动轨迹记录系统，其特征在于，包括：

蓝牙SOC处理器、九轴运动检测传感器、双模卫星定位模块、电源模块和存储模块；所述蓝牙SOC处理器与九轴运动检测传感器通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器与双模卫星定位模块通过IIC总线通讯连接,还可通过SPI总线或UART总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器与存储模块通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述电源模块通过导线分别与蓝牙SOC处理器、九轴运动检测传感器、双模卫星定位模块和存储模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种运动轨迹记录系统，其特征在于：所述双模卫星定位模块，包括MCU处理器、双模卫星定位芯片、存储模块02和天线；所述MCU处理器与双模卫星定位芯片通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述MCU处理器与存储模块02通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述双模卫星定位芯片与天线通过导线连接；

所述双模卫星定位芯片是在单个芯片中集成了GPS卫星定位传感器和北斗卫星定位传感器。

3.根据权利要求1所述的一种运动轨迹记录系统，其特征在于：所述九轴运动检测传感器，在单芯片中集成了三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器和三轴磁强传感器。

4.根据权利要求1所述的一种运动轨迹记录系统，其特征在于：所述蓝牙SOC处理器，在单芯片中集成了高速MCU和低功耗蓝牙。

5.根据权利要求1所述的一种运动轨迹记录系统，其特征在于：所述电源模块，采用可充电电池给整个装置系统供电。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及智能穿戴设备技术领域，具体涉及一种运动轨迹记录系统。

背景技术

当前，随着科学技术水平发展，人们工作、生活、学习等活动的开展，对自身的健康越来越关注，相应的人们的户外运动也会越来越多，使得人们对一些穿戴设备的智能化要求越来越高，相应的对智能穿戴设备的体积要求越小越好，为记录人们日常生活中的各项运动情况，智能穿戴设备出现了运动手套、运动手表、运动手环等，这些智能穿戴设备都在向着小型化方向发展，使得设备的内部空间越来越小，这样就要求设备的硬件系统向着小型化、集成化、低功耗方向进行极致的发展。

目前的智能穿戴设备的代表性产品是运动手环和运动手表，分为无轨迹记录功能和有轨迹记录功能两种，有轨迹记录功能的智能穿戴产品，其轨迹记录功能分GPRS基站定位和GPS卫星定位，GPRS基站定位存在定位精度差的缺点，而现有具有GPS卫星定位功能的智能穿戴产品存在功耗高、轨迹记录时间短，一般连续记录运动轨迹在3个小时左右，无法适应较长时间连续运动轨迹记录需求。

发明内容

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种运动轨迹记录系统，通过GPS\/北斗双模卫星定位与惯性传感器辅助定位相结合的方式，实现低功耗、长续航时间的运动轨迹记录目的。

本实用新型的技术方案为：一种运动轨迹记录系统，包括：蓝牙SOC处理器、九轴运动检测传感器、双模卫星定位模块、电源模块和存储模块；所述蓝牙SOC处理器与九轴运动检测传感器通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器与双模卫星定位模块通过IIC总线通讯连接,还可通过SPI总线或UART总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器与存储模块通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述电源模块通过导线分别与蓝牙SOC处理器、九轴运动检测传感器、双模卫星定位模块和存储模块连接。

所述蓝牙SOC处理器是在单芯片中集成了高速MCU和低功耗蓝牙。

所述双模卫星定位模块，包括MCU处理器、双模卫星定位芯片、存储模块02和天线；所述MCU处理器与双模卫星定位芯片通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述MCU处理器与存储模块02通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述双模卫星定位芯片与天线通过导线连接。

所述双模卫星定位芯片是在单个芯片中集成了GPS卫星定位传感器和北斗卫星定位传感器。

所述九轴运动检测传感器是在单芯片中集成了三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器和三轴磁强传感器。

所述电源模块采用可充电电池给整个装置系统供电。

运动轨迹记录工作原理为：

在运动轨迹记录过程中，双模卫星定位模块处于间断性工作状态，即双模卫星定位持续工作一段时间后，该模块将进入休眠状态一段时间，在休眠时间结束后，该模块再次进入工作状态；

在双模卫星定位模块工作状态期间，会持续的通过卫星定位系统获取到当前的位置数据信息，而当双模卫星定位模块进入休眠状态后，将处于功耗极低的节能模式，解决智能穿戴定位设备高能耗的问题。

当双模卫星定位模块进入休眠状态期间，将不会与卫星定位系统通信，也无法获取当前的位置信息数据，系统将采集九轴运动检传感器捕捉的运动方向和运动距离，实现辅助定位和记录运动轨迹。

本实用新型的有益的效果为：采用卫星定位与惯性传感器辅助定位相结合的方式进行运动轨迹记录，使高能耗的卫星定位模块进行间断性工作以降低系统能耗，实现低功耗、长续航时间的运动轨迹记录目的，解决智能穿戴定位设备高能耗的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将结合附图对技术方案实施例作简要介绍；

图1为本实用新型技术方案较佳的具体实施例示意图，图中

S101--蓝牙SOC处理器；

S102--九轴运动检传感器；

S103--双模卫星定位模块；

S104--电源模块S104；

S105--存储模块。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1所示，一种运动轨迹记录系统，包括：蓝牙SOC处理器S101、九轴运动检传感器S102、双模卫星定位模块S103、电源模块S104和存储模块105；所述蓝牙SOC处理器S101与九轴运动检测传感器S102通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器S101与双模卫星定位模块S103通过IIC总线通讯连接,还可通过SPI总线或UART总线通讯连接；所述蓝牙SOC处理器S101与存储模块通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接；所述电源模块S104通过导线分别与蓝牙SOC处理器S101、九轴运动检测传感器S102、双模卫星定位模块S103和存储模块105连接。

所述蓝牙SOC处理器S101是在单芯片中集成了高速MCU和低功耗蓝牙。

所述双模卫星定位模块S103，包括MCU处理器、双模卫星定位芯片、存储模块02和天线，所述MCU处理器与双模卫星定位芯片通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接，所述MCU处理器与存储模块02通过IIC总线通讯连接，还可通过SPI总线通讯连接，所述双模卫星定位芯片与天线通过导线连接，

所述双模卫星定位芯片是在单个芯片中集成了GPS卫星定位传感器和北斗卫星定位传感器。

所述九轴运动检测传感器S102是在单芯片中集成了三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器和三轴磁强传感器。

所述电源模块S104采用可充电电池给整个装置系统供电。

运动轨迹记录工作原理为：

在运动轨迹记录过程中，双模卫星定位模块S103处于间断性工作状态，即模块S103持续工作一段时间后，S103会进入休眠状态一段时间，在休眠时间结束后，S103再次进入工作状态；

S103在工作状态期间S103会持续的通过卫星定位系统获取到当前的位置数据信息，而当S103进入休眠状态后，将处于功耗极低的节能模式，解决智能穿戴定位设备高能耗的问题。

在运动轨迹记录过程中，当双模卫星定位模块S103进入休眠状态期间，S103将不会与卫星定位系统通信，也无法获取当前的位置信息数据，S101将采集九轴运动检传感器S102捕捉的运动检测数据，计算出S102的运动方向和运动距离，实现辅助定位，并记录运动轨迹。

在运动轨迹记录过程中，S101通过双模卫星定位模块S103获取的卫星定位运动轨迹数据和通过九轴运动检传感器S102运动数据计算出来的辅助定位轨迹数据，均被保存到存储模块105中。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。

设计图

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设计说明书

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