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微型无线传感器节点

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-14 16:33:02

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-03 12:02:39
本发明涉及一种微型无线传感器节点,包括传感器转接板和微控制主板,所述传感器转接板包括MEMS惯性测量组件和磁力计,所述MEMS惯性测量组件包括加速度测量单元和角速度测量单元;所述微控制主板包括微控制器最小系统及无线通信模块,所述无线通信模块和传感器转接板分别连接于所述微控制器最小系统。上述微型无线传感器节点除了包括加速度测量单元外,还包括角速度测量单元和磁力计,通过角速度测量单元、加速度测量单元和磁力计测量单元采集的数据可以推算出精度更高倾角值,从而得到精度更高的人体姿态信息;另外,上述微型无线传感器节点内置有无线通信模块,能够实现与外部设备进行无线通信的目的,提高了微型无线传感器节点的使用灵活性。
一种微型无线传感器节点,用于设置于待测量对象上,其特征在于,包括传感器转接板和微控制主板,所述传感器转接板包括MEMS惯性测量组件和磁力计,所述MEMS惯性测量组件包括加速度测量单元和角速度测量单元;所述微控制主板包括微控制器最小系统及无线通信模块,所述无线通信模块和传感器转接板分别连接于所述微控制器最小系统;所述加速度测量单元和角速度测量单元分别用于采集待测量对象在跌倒过程中产生的加速度和角速度信息,所述磁力计用于采集待测量对象所在跌倒环境的磁感应强度信息;所述传感器转接板将采集到的加速度、角速度及磁感应强度信息发送至所述微控制器最小系统,所述微控制器最小系统控制所述无线通信模块与外部设备通信。

随着BSN(Body Sensor Network,人体传感器网络)技术的发展,基于各种原理的人体姿态运动的检测技术在人体医学工程、健康监护中越来越受到重视并有着极其广泛的利用价值。比如脑瘫患儿运动测定评估中,为了避免不同医生人为主观对患儿的关节运动角度、旋转度等参数评估的偏差,提高了理论依据,需要通过科技手段获取患者肢体姿态运动参数。另外老年人容易遭受高血压、中风等疾病的困扰。随着人口老龄化的加快,老年人发生跌倒的几率也迅速增加,而跌倒可能会造成极其严重的后果。因此针对人体姿态,特别是跌倒检测和信息融合的研究逐渐展开起来。人体运动姿态3D模拟技术是动作捕捉系统的一个重要方向,在步态分析、生物力学以及人机工程等领域应用非常广,目前国内外利用动作捕捉系统对人体姿态进行大量的研究,但是动作捕捉系统离不开对人体的位置、角速度和旋转角度等人体姿态信息的实时获取。

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上述微型无线传感器节点除了包括加速度测量单元外,还包括角速度测量单元和磁力计,通过角速度测量单元、加速度测量单元和磁力计测量单元采集的数据可以推算出精度更高倾角值,从而得到精度更高的人体姿态信息;另外,上述微型无线传感器节点内置有无线通信模块,能够实现与外部设备进行无线通信的目的,提高了微型无线传感器节点的使用灵活性。

技术合作

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。