[发明专利]一种可穿戴式家居人体姿态检测物联终端

说明书

技术领域

本发明涉及人体居家运动姿态信息检测技术领域，尤其是一种可穿戴式家居人体姿态检测物联终端。

背景技术

随着社会的发展，人们的生活水平不断提高，人们越来越注重自身的身体健康，尤其是青少年的体质健康问题。现在的青少年，由于不正确的坐姿、走路姿态导致脊柱、肩椎等多处发生病变。

目前，人体家居姿态检测的手段主要有视频识别即图像分析和加速度分析等，其中，视频识别的成本较高，且图片分析的算法复杂，系统庞杂，实时性差；加速度分析算法相对简便，系统小，实时性好。现在国内对利用加速度信号研究人体姿态识别和分类的相关理论研究较多，但这些理论大多仅仅是检测姿态，并没有构成一个物联网，对姿态实行干预和建议。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可实时获取人体居家运动姿态信息，经过远程云服务平台处理，推送健康姿态调整建议并对人体姿态行为进行干预的可穿戴式家居人体姿态检测物联终端。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种可穿戴式家居人体姿态检测物联终端，包括用于采集并发送人体姿态数据信息的姿态检测节点，姿态检测节点与上位机之间通过ZigBee无线串口通信，上位机通过互联网与远程云端服务平台双向通讯，所述姿态检测节点内设置可穿戴在人体各个身体部位上的多个传感器信号采集模块。

所述姿态检测节点包括传感器信号采集模块、微处理器、ZigBee通信模块和声光预警模块，传感器信号采集模块的输出端与微处理器的输入端相连，微处理器通过ZigBee通信模块与上位机双向通讯，微处理器的输出端与声光预警模块的输入端相连。

所述传感器信号采集模块由三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和陀螺仪组成，三者的输出端均与微处理器的输入端相连。

所述姿态检测节点穿戴在人体的手臂、腰部和腿部上，其个数为5个。

由上述技术方案可知，本发明采用了三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和陀螺仪，通过这些传感器采集到的信息，进行数据预处理、时域分析、频域分析，实现对人体家居姿态即走路、站立、坐姿的检测；依托上位机将采集信息传送到远程云端服务平台，通过云服务器支持大数据管理，实现对数据进行检测分析反馈，达到对人体姿态的一种干预并给出改善意见；可以对人体姿态进行初步识别，结合上位机对数据阈值的分析识别出人体是否处于跌倒状态，再通过声光预警模块实现预警功能。

附图说明

图1是本发明的系统组成框图；

图2是本发明的传感器信号采集模块布置示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种可穿戴式家居人体姿态检测物联终端，包括用于采集并发送人体姿态数据信息的姿态检测节点1，姿态检测节点1与上位机2之间通过ZigBee无线串口通信，上位机2通过互联网与远程云端服务平台3双向通讯，所述姿态检测节点1内设置可穿戴在人体各个身体部位上的多个传感器信号采集模块。

如图1所示，所述姿态检测节点1包括传感器信号采集模块、微处理器、ZigBee通信模块和声光预警模块，传感器信号采集模块的输出端与微处理器的输入端相连，微处理器通过ZigBee通信模块与上位机2双向通讯，微处理器的输出端与声光预警模块的输入端相连。所述传感器信号采集模块由三轴加速度传感器、三轴角速度传感器和陀螺仪组成，三者的输出端均与微处理器的输入端相连。三轴加速度传感器和三轴角速度传感器用来检测人体部位静止和运动时的倾斜度和加速度的变化，通过多轴向加速度输出变化确定动作幅度和角度变化，从而确定人体静止和运动时的倾斜度和加速度的变化，并以数字信号的方式输出；声光预警模块可以对人体姿态进行提醒纠正，也识别出老人跌倒发出语音提醒。

如图2所示，所述姿态检测节点1穿戴在人体的手臂、腰部和腿部上，其个数为5个，每个节点都包含传感器信号采集模块、微处理器、ZigBee通信模块和声光预警模块，将5个检测节点装置分别放置于人体左右上臂、腰部、左右大腿、左右小腿位置来跟踪人体姿态，构成一个比较完整的躯干姿态跟踪系统。传感器信号采集模块可以设计轻薄柔软的帮带，将传感器节点安装在各帮带与人体接触的外层中。