[發明專利]用于無線感測系統的核心模塊

有效

• 申請號: 201410052621.4
• 申請日: 2014-02-17
• 公開（公告）號: CN103996012B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 李順裕;王承斌
• 申請（專利權）人: 李順裕
• 主分類號: G06K7/00
• 分類號: G06K7/00;G05F1/46;H03M13/09
• 代理公司: 上海光華專利事務所31219
• 代理人: 余明偉

技術領域

本發明涉及無線感測領域，特別是涉及一種用于無線感測系統的核心模塊，用以感測、處理以及輸出環境信息。

背景技術

近年來隨著健康照護系統發展成熟，生理信號檢測無線網絡系統的需求也與日俱增，對于人體端檢測裝置以及健康照護監視處理器的溝通因礙于病患行動方便，通常需使用無線通信的方式來實現兩個裝置之間的溝通。

在現有的攜帶式無線通信裝置之中，主要采用現有標準無線網絡裝置，如WiFi、Bluetooth、ZigBee，然所消耗的功率往往相當大，不易符合生理信號無線傳輸的要求。決定攜帶裝置使用時間長短的關鍵組件主要為無線射頻傳輸電路的功率消耗，但是傳統無線網絡裝置的射頻集成電路；如射頻功率放大器，其功率消耗會大幅縮短攜帶裝置的使用時間，因此具低功耗的無線射頻系統將有機會被廣泛用于攜帶式無線通信裝置，應用于生理信號的無線傳輸。此外，由于外部網絡以及檢測裝置互相傳輸指令及數據時，都會有許多預期外的因素導致傳輸信息錯誤，而現今的生理信號無線檢測系統，并沒有嚴格規范通信協議以及偵錯機制，無法確保系統間互相傳輸的信息是用戶本身的生理信息。

再者，現有用于無線感測系統的無線通信裝置所具有射頻電路、感測電路、數字電路、模擬電路、以及電源管理電路，若以離散組件的方式組成，無線通信裝置會顯得過大而笨重，不利于攜帶性；而若以單一芯片的方式組成，電路里的組件種類愈多，其良率將受到影響而使產品變得昂貴。

因此，現有無線通信裝置在擷取環境或生理信息的無線感測應用中，具有高功耗、數據傳輸不穩定以及低良率等缺點。如何解決或降低這些缺點以提供人們更佳的使用體驗，實為所屬技術領域人士所迫切想要達成的目標。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種用于無線感測系統的核心模塊，用于解決現有技術中無線通信裝置在無線感測領域中高功耗、數據傳輸不穩定及良率低的缺點。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種用于無線感測系統的核心模塊，用于接收、處理并輸出感測到的環境信息，包括：射頻前端電路，接收并處理射頻輸入信號以產生距離檢測信號和控制指令暨電源啟動信號；電源控制電路，接收所述控制指令暨電源啟動信號的控制以供應直流穩定電壓；模擬前端檢測電路，接收所述直流穩定電壓而啟動接收載有所述環境信息的感測環境信號的功能并且輸出數字環境信號；以及基頻信號處理器，接收所述直流穩定電壓而接收所述距離檢測信號與所述控制指令暨電源啟動信號以輸出解調控制信號給所述射頻前端電路并輸出電源關閉信號給電源控制電路，以及接收并處理所述數字環境信號以輸出載有所述環境信息的阻抗控制信號。

可選地，所述射頻前端電路包括：電荷幫浦，將所述射頻輸入信號轉換成直流信號；振幅移位鍵控解調變電路，接收并處理所述直流信號與所述解調控制信號以輸出所述控制指令暨電源啟動信號；以及距離數字轉換器，偵測所述電荷幫浦的內部電壓以產生所述距離檢測信號。

可選地，所述振幅移位鍵控解調變電路產生所述控制指令暨電源啟動信號的方式包括振幅移位鍵控(ASK)、相位移位鍵控(PSK)、或頻率移位鍵控(FSK)。

可選地，所述直流穩定電壓分為用于數字電子組件的數字直流穩壓以及用于模擬電子組件的模擬直流穩壓；所述電源控制電路包括：啟動電路，接收所述控制指令暨電源啟動信號與所述電源關閉信號以產生電源禁致能信號；數字穩壓電路，接收所述電源禁致能信號以產生或停止所述數字直流穩壓；以及模擬穩壓電路，接收所述電源禁致能信號以產生或停止所述模擬直流穩壓。

可選地，所述的用于無線感測系統的核心模塊還包括電池或數字重置電路，所述電池用以提供電源給所述數字穩壓電路和所述模擬穩壓電路以產生所述直流穩定電壓；所述數字重置電路用以產生重置信號以重置所述基頻信號處理器內的數字存儲元件；其中所述數字穩壓電路或所述模擬穩壓電路為低壓差線性穩壓電路或切換式穩壓電路。

可選地，所述模擬前端檢測電路包括：前級放大器，接收并放大所述感測環境信號而產生放大感測信號；模擬濾波器，接收并濾波處理所述放大感測信號以產生濾波信號；后級放大器，接收并放大所述濾波信號以產生放大濾波信號；以及模擬數字轉換器，將所述放大濾波信號轉換成數字環境信號。