[0024] 下面结合附图,对具体实施方式说明如下。
[0025] 如图1所示,本发明的传感系统包含移动终端9和外设装置,所述外设装置包含活动连接器1、电源模块2、数据解调单元3、传感单元56。所述活动连接器1包含左、右声道输出触点L、R、音频输入触点MIC,用于连接所述移动终端9和所述外设装置;所述移动终端自所述左、右声道输出触点向所述外设装置的电源模块2发出音频的差分周期波形,为提高效率,“差分”是指左、右声道的波形相互反相;“周期波形”可以为正弦波、方波、三角波等形式。所述差分周期波形通过频率变化承载工作指令;。所述电源模块2对所述差分周期波形进行处理,处理过程为整流、滤波、储能,产生直流电压,实现供电。所述数据解调单元3从所述电源模块2引出部分音频电流进行频率解调,恢复工作指令。所述传感单元56接收所述工作指令,进行环境参数测量,生成传感信号。作为本发明的一般方案,所述传感信号为音频信号,自所述音频输入触点MIC发送到所述移动终端9。
[0026] 例如,上文所述环境参数为温度、湿度、压力、振动、张力等一种或多种;所述传感单元56包含但不限于:温度传感器、湿度传感器、振动传感器、加速度传感器等至少一种。
[0027] 图2所示传感系统的实施例中,作为本发明进一步优化的方案,所述传感信号为数字信号,所述外设装置进一步包含数据调制单元4,通过所述数据调制单元4把所述传感信号调制为音频信号,自所述音频输入触点MIC发送到所述移动终端9。
[0028] 图3所示传感系统外设部分的实施例中,所述活动连接器1为一3.5mm标准耳机插头11,通过耳机插座与所述移动终端9连接;所述耳机插头11有四个触点,分别为MIC(麦克风)、G(地)、L(左声道)、R(右声道)。排列方式例如从右向左分别为MIC、G、L、R;或者G、MIC、R、L。
[0029] 作为本发明进一步优化的实施例,所述外设装置中MIC和G之间的通路,包含一个开关7,还可包含一电阻8,当按下开关时,音频触点MIC上的直流电压会下降,移动终端检测到电压变化启动应用程序。所述开关7也可以是一个电子开关,由传感单元56控制,在上电完成时控制开关动作。
[0030] 如图4所示,所述电源模块2包含整流电路21、滤波电路22、储能电路23。来自左声道L和右声道R的周期波形进入所述电源模块2,首先通过所述整流电路21进行全波整流。所述整流电路21的最佳实施例为高效全波整流电路。全波整流输出的电流进入所述滤波电路22实现平滑滤波;再经储能电路23(储能电路可以由电容构成)实现能量存储,使输出电压Vcc维持在一个较高的水平,为其他各单元供电。
[0031] 作为本发明方案的实施例之一,从所述滤波电路22引出部分音频电流进入所述数据解调单元3。本发明方案的另一实施例是从所述电源模块2的输入端直接引出部分音频电流至所述数据解调单元3(如图4中带箭头虚线表示)。
[0032] 如图5所示,数据解调单元3包含鉴频电路31、模数转换电路32。来自滤波电路22的音频电流、或来自所述电源模块2输入端的音频电流进入所述数据解调单元3,由所述鉴频电路31实时监测所述音频电流的频率变化,形成幅变信号。所述模数转换电路32根据最大似然法则判定是0还是1,恢复工作指令,实现移动终端9到传感单元56之间的数据通信。
[0033] 图6是数据调制单元4的实施例。所述数据调制单元4用于向移动终端9反馈所述传感单元5产生的传感信号,包含数模转换电路41和音频调制电路42。为了简化方案,所述音频调制电路42也可以使用低通滤波电路替代。
[0034] 图7是本发明传感系统中移动终端9的实施例,所述移动终端9包含用户界面91、传感应用模块92、音频播放模块93、音频数据模块94,活动连接器左右声道输出触点、音频输入触点。所述用户界面91产生传感启动信号,显示传感信息;所述传感应用模块92接收来自所述用户界面91的传感启动信号,控制所述音频播放模块93,接收来自活动连接器音频输入触点MIC的音频信号,解析所述音频信号中包含的信息,输出到所述用户界面91;所述音频数据模块94包含多种频率的音频数据;所述音频播放模块93按照所述传感应用模块92的控制,从所述音频数据模块94中调用特定频率的音频数据,向所述活动连接器1的左、右声道输出触点L、R发出音频的差分周期波形;所述差分周期波形通过频率变化承载工作指令。
[0035] 图8为传感方法的流程图,包含以下步骤:
[0036] 第1步:启动移动终端9的传感应用模块92。启动方法有3种:1)外设硬启动:所述移动终端6检测到与活动连接器1音频输入触点MIC相连的开关7动作,2)外设应答启动:所述移动终端6接收到音频输入触点音频信号后启动;3)软起动:通过移动终端9上的用户界面91来启动。
[0037] 第2步:所述移动终端9中传感应用模块92控制音频播放模块93,向左、右声道持续发出音频的差分周期波形。该差分信号的峰峰振幅与输出频率符合电源模块2启动工作的要求,例如其中峰峰值最大为3V,频率设定为30KHz以内,300Hz到1KHz附近。具体实施例是在所述移动终端9中预存所需频率的音频数据,所述音频播放模块93根据需要调用音频数据向左、右声道分别播放。
[0038] 第3步:与所述活动连接器1相连的电源模块2对所述差分周期波形进行整流、滤波,转换成直流电压,对其他电路供电;
[0039] 第4步:所述传感单元56初始化完成后、或执行工作指令后,通过音频输入触点MIC向所述移动终端9发出音频信号。以图1~2所示方案为例,所述外设装置通过所述音频输入触点MIC向所述移动终端9发送包含传感信息的音频信号。方法有2种,1)所述音频信号为幅度调制信号,传感应用模块92实时监控所述音频输入触点MIC的电平,根据电平高低分辨出“0”或“1”,再根据01组合实现位和字的同步,从而实现由外设到计算机方向的数据通信;2)所述音频信号为频率变化信号,所述传感单元56对所述移动终端9发出不同速率的上传数据,经过滤波或调制后形成不同频率的音频信号。
[0040] 第5步:所述移动终端9中的传感应用模块92识别所述用户界面91的操作和/或来自所述音频输入触点音频信号,确定是否需要向所述外设装置发出工作指令。
[0041] 第6步:当需要发出工作指令时,所述移动终端9改变左、右声道输出周期波形的频率。例如在所述移动终端9中预存频率不同的音频数据,所述音频播放模块93根据需要调用所述音频数据,向左、右声道分别播放。
[0042] 第7步:与所述电源模块2相连接的数据解调单元3识别左、右声道的周期波形的频率变化,恢复工作指令。以图1~2所示方案为例,所述数据解调单元3处理后,生成控制逻辑给所述传感单元56。
[0043] 在图8所示的实施例中,第7步完成后返回至第4步。