[發明專利]一種可穿戴式家居人體姿態檢測物聯終端

在審

• 申請號: 201610302044.9
• 申請日: 2016-05-09
• 公開（公告）號: CN105769210A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 孫少明;邵東升;占禮葵;彭偉;朱曉煜;孫怡寧
• 申請（專利權）人: 中科院合肥技術創新工程院
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 合肥天明專利事務所 34115
• 代理人: 奚華保

技術領域

本發明涉及人體居家運動姿態信息檢測技術領域，尤其是一種可穿戴式家居人體姿態檢測物聯終端。

背景技術

隨著社會的發展，人們的生活水平不斷提高，人們越來越注重自身的身體健康，尤其是青少年的體質健康問題?，F在的青少年，由于不正確的坐姿、走路姿態導致脊柱、肩椎等多處發生病變。

目前，人體家居姿態檢測的手段主要有視頻識別即圖像分析和加速度分析等，其中，視頻識別的成本較高，且圖片分析的算法復雜，系統龐雜，實時性差；加速度分析算法相對簡便，系統小，實時性好?，F在國內對利用加速度信號研究人體姿態識別和分類的相關理論研究較多，但這些理論大多僅僅是檢測姿態，并沒有構成一個物聯網，對姿態實行干預和建議。

發明內容

本發明的目的在于提供一種可實時獲取人體居家運動姿態信息，經過遠程云服務平臺處理，推送健康姿態調整建議并對人體姿態行為進行干預的可穿戴式家居人體姿態檢測物聯終端。

為實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：一種可穿戴式家居人體姿態檢測物聯終端，包括用于采集并發送人體姿態數據信息的姿態檢測節點，姿態檢測節點與上位機之間通過ZigBee無線串口通信，上位機通過互聯網與遠程云端服務平臺雙向通訊，所述姿態檢測節點內設置可穿戴在人體各個身體部位上的多個傳感器信號采集模塊。

所述姿態檢測節點包括傳感器信號采集模塊、微處理器、ZigBee通信模塊和聲光預警模塊，傳感器信號采集模塊的輸出端與微處理器的輸入端相連，微處理器通過ZigBee通信模塊與上位機雙向通訊，微處理器的輸出端與聲光預警模塊的輸入端相連。

所述傳感器信號采集模塊由三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器和陀螺儀組成，三者的輸出端均與微處理器的輸入端相連。

所述姿態檢測節點穿戴在人體的手臂、腰部和腿部上，其個數為5個。

由上述技術方案可知，本發明采用了三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器和陀螺儀，通過這些傳感器采集到的信息，進行數據預處理、時域分析、頻域分析，實現對人體家居姿態即走路、站立、坐姿的檢測；依托上位機將采集信息傳送到遠程云端服務平臺，通過云服務器支持大數據管理，實現對數據進行檢測分析反饋，達到對人體姿態的一種干預并給出改善意見；可以對人體姿態進行初步識別，結合上位機對數據閾值的分析識別出人體是否處于跌倒狀態，再通過聲光預警模塊實現預警功能。

附圖說明

圖1是本發明的系統組成框圖；

圖2是本發明的傳感器信號采集模塊布置示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，一種可穿戴式家居人體姿態檢測物聯終端，包括用于采集并發送人體姿態數據信息的姿態檢測節點1，姿態檢測節點1與上位機2之間通過ZigBee無線串口通信，上位機2通過互聯網與遠程云端服務平臺3雙向通訊，所述姿態檢測節點1內設置可穿戴在人體各個身體部位上的多個傳感器信號采集模塊。

如圖1所示，所述姿態檢測節點1包括傳感器信號采集模塊、微處理器、ZigBee通信模塊和聲光預警模塊，傳感器信號采集模塊的輸出端與微處理器的輸入端相連，微處理器通過ZigBee通信模塊與上位機2雙向通訊，微處理器的輸出端與聲光預警模塊的輸入端相連。所述傳感器信號采集模塊由三軸加速度傳感器、三軸角速度傳感器和陀螺儀組成，三者的輸出端均與微處理器的輸入端相連。三軸加速度傳感器和三軸角速度傳感器用來檢測人體部位靜止和運動時的傾斜度和加速度的變化，通過多軸向加速度輸出變化確定動作幅度和角度變化，從而確定人體靜止和運動時的傾斜度和加速度的變化，并以數字信號的方式輸出；聲光預警模塊可以對人體姿態進行提醒糾正，也識別出老人跌倒發出語音提醒。

如圖2所示，所述姿態檢測節點1穿戴在人體的手臂、腰部和腿部上，其個數為5個，每個節點都包含傳感器信號采集模塊、微處理器、ZigBee通信模塊和聲光預警模塊，將5個檢測節點裝置分別放置于人體左右上臂、腰部、左右大腿、左右小腿位置來跟蹤人體姿態，構成一個比較完整的軀干姿態跟蹤系統。傳感器信號采集模塊可以設計輕薄柔軟的幫帶，將傳感器節點安裝在各幫帶與人體接觸的外層中。