[發(fā)明專利]基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110918340.2
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113598757A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳俊;唐俊逸;劉道森;孫辰洋
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué)
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 任志艷

1.基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括柔性天線傳感器網(wǎng)絡(luò)、信號處理電路、移動終端和云服務(wù)器；

所述柔性天線傳感器網(wǎng)絡(luò)包括一個或多個柔性天線傳感器，柔性天線傳感器的電信號特征隨著體態(tài)變化而發(fā)生改變；

柔性天線傳感器與信號處理電路連接，信號處理電路采集并處理柔性天線傳感器輸出的數(shù)據(jù)，并將處理后的數(shù)據(jù)發(fā)送至移動端，移動端再通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)發(fā)送到云服務(wù)器，云服務(wù)器根據(jù)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行在線計算決策，從而得出用戶體態(tài)動作。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述柔性天線傳感器包括柔性襯底、兩個接地電極、輻射電極以及饋電線；

兩個接地電極、輻射電極、以及饋電線均位于柔性襯底表面，且稱軸對稱圖形分布，輻射電極和饋電線連接，且均位于對稱軸上，兩個接地電極分別位于饋電線兩側(cè)，關(guān)于饋電線對稱，且與饋電線有間隔；

饋電線和接地電極通過SMA接口將電流信號引出，再通過同軸線連接到信號處理電路。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述輻射電極為倒梯形輻射電極。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，兩個接地電極、輻射電極、以及饋電線均通過絲網(wǎng)印刷工藝制備在柔性襯底表面，柔性襯底優(yōu)選熱塑性聚氨酯彈性體橡膠TPU。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，兩個接地電極結(jié)構(gòu)相同，均為矩形，接地電極包括相互垂直連接的矩形長邊和矩形短邊，接地電極的矩形長邊與饋電線相鄰近，且平行于饋電線，接地電極的矩形長邊長度和饋電線長度相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述信號處理電路包括直接數(shù)字式頻率合成器DDS、主控芯片、SWR電橋、檢波器和無線通訊模塊；

直接數(shù)字式頻率合成器DDS通過調(diào)制主控芯片時鐘頻率，產(chǎn)生掃頻信號；該掃頻信號通過SWR電橋，經(jīng)過柔性天線傳感器之后回到檢波器電路轉(zhuǎn)化為電壓值輸出到主控芯片，所述電壓值與柔性天線傳感器的回波損耗值對應(yīng)；主控芯片通過無線傳輸模塊與移動端進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，信號處理電路輸出一組掃頻信號通過柔性天線傳感器后，柔性天線傳感器輸出一組反射功率，信號處理電路的檢波器電路采集柔性天線傳感器反射功率，并將其轉(zhuǎn)化為電壓值輸出到主控芯片，主控芯片再將電壓值轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的回波損耗值，主控芯片記錄下掃頻信號的頻率以及電壓值對應(yīng)的回波損耗值，信號處理電路將一組掃頻信號的頻率以及電壓值對應(yīng)的回波損耗值通過無線傳輸模塊發(fā)送到移動終端，移動終端再通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳到云服務(wù)器，在云服務(wù)器，通過對比算法找出該組數(shù)據(jù)中數(shù)值最小的回波損耗值，其對應(yīng)的頻率即為柔性天線傳感器的中心諧振頻率。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，柔性天線傳感器的電信號特征是指回波損耗值和中心諧振頻率。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，對柔性天線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個柔性天線傳感器進(jìn)行編號。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于柔性傳感的體態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述體態(tài)動作包括彎折柔性天線傳感器、靠近柔性天線傳感器、遠(yuǎn)離柔性天線傳感器和拉伸柔性天線傳感器，具體的，彎折柔性天線傳感器包括垂直于饋電線方向彎折柔性天線傳感器和平行于饋電線方向彎折柔性天線傳感器；

所述云服務(wù)器在線計算決策依據(jù)為：