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CN111568405A - 一种基于mems六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置 - Google Patents

一种基于mems六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置 Download PDF

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CN111568405A
CN111568405A CN202010400581.3A CN202010400581A CN111568405A CN 111568405 A CN111568405 A CN 111568405A CN 202010400581 A CN202010400581 A CN 202010400581A CN 111568405 A CN111568405 A CN 111568405A
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CN
China
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mems
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main control
detection device
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CN202010400581.3A
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杨大勇
王斌
时靖悦
赖炜
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Nanchang University
Original Assignee
Nanchang University
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Publication date
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Abstract

本发明公开了一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，包括主控模块、MEMS六轴传感器模块、心率传感器模块、通信及定位模块、显示屏、电源模块和震动模块。本发明将用于检测撞击的MEMS六轴传感器嵌入到腕上可穿戴装置中，用于检测用户是否发生车祸和高空坠落等撞击事故，并在检测到撞击发生后自动触发报警通知家属和医护人员；使发生撞击的用户便能够得到及时的救治，在一定程度上避免了因抢救不及时而使用户失去宝贵的生命。如果现有市场上的智能手表手环类产品采用本发明的技术方案，即可在不牺牲原有功能的前提下拥有撞击检测的功能。

Description

一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置
技术领域
本发明涉及撞击检测领域，具体涉及一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置。
背景技术
随着科技的进步和时代的发展，使得各式各样的可穿戴设备逐渐进入大众视野，并在日常生活中扮演着举足轻重的角色。MEMS技术的出现使得各种元器件、传感器的集成度越来越高，体积也越来越小，于是各种各样的MEMS传感器被嵌入到可穿戴设备中。
近年来，车祸和高空坠落等撞击事故时有发生，不少人因此受伤甚至失去生命，而其中有部分原因就是因为该类事故无法检测和报警不够及时，导致错过了最佳的救治时间，最终失去宝贵的生命。若将用于检测撞击的MEMS六轴传感器嵌入到可穿戴装置中，便可随时检测用户是否发生撞击，并在检测到撞击发生后自动触发报警。因此，如何开发一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，就成了值得解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，提出一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，本发明所用的技术方案为：
一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，包括主控模块、MEMS六轴传感器模块、心率传感器模块、通信及定位模块、显示屏、电源模块和震动模块；所述MEMS六轴传感器模块通过USART与所述主控模块相连；所述心率传感器模块通过I2C与所述主控模块相连；所述通信及定位模块通过USART与所述主控模块相连；所述显示屏通过USART与所述主控模块相连；所述电源模块通过ADC与所述主控模块相连；所述震动模块通过PWM与所述主控模块相连。
所述显示屏设置在所述撞击检测装置的顶层；
所述主控模块、MEMS六轴传感器模块、通信及定位模块和震动模块设置在所述撞击检测装置的第二层；
所述电源模块设置在所述撞击检测装置的第三层；
所述心率传感器模块设置在所述撞击检测装置的底层。
所述MEMS六轴传感器模块、通信及定位模块和震动模块围绕着所述主控模块排布。
所述主控模块具体为STM32F103VET6最小系统；
所述MEMS六轴传感器模块具体为JY61；
所述心率传感器模块具体为MAX30100；
所述通信及定位模块具体为SIM868；
所述显示屏具体为2.4寸的TJC3224T024_011R触摸屏；
所述电源模块具体为900毫安的803040锂电池；
所述震动模块具体为1027震动马达。
所述MEMS六轴传感器模块检测运动时产生的三维空间X、Y、Z轴上的加速度和角速度，并将获取到的加速度和角速度数据传输到所述主控模块，所述主控模块利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE001
算出合加速度和合角速度，所述主控模块通过合加速度和合角速度两种数据来判断用户是否发生撞击。
当所述合加速度和合角速度中的任意一项超过阈值时，所述震动模块便由弱到强持续震动10秒，同时所述显示屏上提示“是否取消报警”。
所述合加速度的阈值为：30m/ s2；所述合角速度的阈值为：200°/s。
如果用户在所述震动模块的10秒内点击所述显示屏的“确认取消”按钮，则所述震动模块停止震动；
如果用户在所述震动模块的10秒内点击所述显示屏的“立即报警”按钮或者10秒后用户未采取任何操作，则所述震动模块停止震动，所述心率传感器模块立刻采集用户的心率，同时所述通信及定位模块获取用户的位置信息，并将用户的心率和位置信息发送短信给提前设定好的家属和医护人员的号码，通知家属和医护人员尽快赶来救援。。
本发明的有益效果在于：
本发明的优点在于：将用于检测撞击的MEMS传感器嵌入到腕上可穿戴装置中，用于检测用户是否发生车祸和高空坠落等撞击事故，并在检测到撞击发生后自动触发报警通知家属和医护人员。如此一来，发生撞击的用户便能够得到及时的救治，在一定程度上避免了因抢救不及时而导致用户失去宝贵的生命。如果现有市场上的智能手表手环类产品采用本发明的技术方案，即可在不牺牲原有功能的前提下拥有撞击检测的功能。
附图说明
图1为本发明一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置的整体连接示意图；
图2为本发明一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置的结构示意图。
图中：1、主控模块；2、MEMS六轴传感器模块；3、心率传感器模块；4、通信及定位模块；5、显示屏；6、电源模块；7、震动模块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例：参见图1-2。
参见图1，一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，包括主控模块1、MEMS六轴传感器模块2、心率传感器模块3、通信及定位模块4、显示屏5、电源模块6和震动模块7。所述MEMS六轴传感器模块2通过USART与所述主控模块1相连；所述心率传感器模块3通过I2C与所述主控模块1相连；所述通信及定位模块4通过USART与所述主控模块1相连；所述显示屏5通过USART与所述主控模块1相连；所述电源模块6通过ADC与所述主控模块1相连；所述震动模块7通过PWM与所述主控模块1相连。
参见图2，所述撞击检测装置按层数划分：所述显示屏5设置在所述撞击检测装置的顶层；所述主控模块1、MEMS六轴传感器模块2、通信及定位模块4和震动模块7设置在所述撞击检测装置的第二层，所述MEMS六轴传感器模块2、通信及定位模块4和震动模块7均围绕着所述主控模块1排布；所述电源模块6设置在所述撞击检测装置的第三层；所述心率传感器模块3设置在所述撞击检测装置的底层。
所述MEMS六轴传感器模块检测运动时产生的三维空间X、Y、Z轴上的加速度和角速度，并将获取到的加速度和角速度数据传输到所述主控模块1，所述主控模块1利用公式
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE002
算出合加速度和合角速度，所述主控模块1通过合加速度和合角速度两种数据来判断用户是否发生撞击。
当所述合加速度和合角速度中的任意一项超过阈值时，所述震动模块7便由弱到强持续震动10秒，同时所述显示屏5提示“是否取消报警”。
所述合加速度的阈值为：30m/ s2。
所述合角速度的阈值为：200°/s。
如果用户在所述震动模块7的10秒内点击所述显示屏5的“确认取消”按钮，则所述震动模块7停止震动。
如果用户在所述震动模块7的10秒内点击所述显示屏5的“立即报警”按钮或者10秒后用户未采取任何操作，则所述震动模块7停止震动，所述心率传感器模块3立刻采集用户的心率，同时所述通信及定位模块4获取用户的位置信息，并将用户的心率和位置信息发送短信给提前设定好的家属和医护人员的号码，通知家属和医护人员尽快赶来救援。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，包括主控模块（1）、MEMS六轴传感器模块（2）、心率传感器模块（3）、通信及定位模块（4）、显示屏（5）、电源模块（6）和震动模块（7）；所述MEMS六轴传感器模块（2）通过USART与所述主控模块（1）相连；所述心率传感器模块（3）通过I2C与所述主控模块（1）相连；所述通信及定位模块（4）通过USART与所述主控模块（1）相连；所述显示屏（5）通过USART与所述主控模块（1）相连；所述电源模块（6）通过ADC与所述主控模块（1）相连；所述震动模块（7）通过PWM与所述主控模块（1）相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，其特征在于，按层数划分如下：
所述显示屏（5）设置在所述撞击检测装置的顶层；
所述主控模块（1）、MEMS六轴传感器模块（2）、通信及定位模块（4）和震动模块（7）设置在所述撞击检测装置的第二层；
所述电源模块（6）设置在所述撞击检测装置的第三层；
所述心率传感器模块（3）设置在所述撞击检测装置的底层。
3.根据权利要求2所述的一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，其特征在于，所述MEMS六轴传感器模块（2）、通信及定位模块（4）和震动模块（7）围绕着所述主控模块（1）排布。
4.根据权利要求1所述的一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，其特征在于：
所述主控模块（1）具体为STM32F103VET6最小系统；
所述MEMS六轴传感器模块（2）具体为JY61；
所述心率传感器模块（3）具体为MAX30100；
所述通信及定位模块（4）具体为SIM868；
所述显示屏（5）具体为2.4寸的TJC3224T024_011R触摸屏；
所述电源模块（6）具体为900毫安的803040锂电池；
所述震动模块（7）具体为1027震动马达。
5.根据权利要求4所述的一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，其特征在于，所述MEMS六轴传感器模块（2）检测运动时产生的三维空间X、Y、Z轴上的加速度和角速度，并将获取到的加速度和角速度数据传输到所述主控模块（1），所述主控模块（1）利用公式
Figure DEST_PATH_IMAGE002
算出合加速度和合角速度，所述主控模块（1）通过合加速度和合角速度两种数据来判断用户是否发生撞击。
6.根据权利要求5所述的一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，其特征在于，当所述合加速度和合角速度中的任意一项超过阈值时，所述震动模块（7）便由弱到强持续震动10秒，同时所述显示屏（5）上提示“是否取消报警”。
7.根据权利要求6所述的一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，其特征在于，所述合加速度的阈值为：30m/s2；所述合角速度的阈值为：200°/s。
8.根据权利要求6所述的一种基于MEMS六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置，其特征在于：
如果用户在所述震动模块（7）的10秒内点击所述显示屏（5）的“确认取消”按钮，则所述震动模块（7）停止震动；
如果用户在所述震动模块（7）的10秒内点击所述显示屏（5）的“立即报警”按钮或者10秒后用户未采取任何操作，则所述震动模块（7）停止震动，所述心率传感器模块（3）立刻采集用户的心率，同时所述通信及定位模块（4）获取用户的位置信息，并将用户的心率和位置信息发送短信给提前设定好的家属和医护人员的号码，通知家属和医护人员尽快赶来救援。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113138679A (zh) * 2021-04-01 2021-07-20 出门问问信息科技有限公司 一种六轴传感信号的处理方法及装置
CN116564044A (zh) * 2023-04-28 2023-08-08 中国船舶集团有限公司系统工程研究院 一种海上单人遇险报警通信方法及应用该方法的通信装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120101770A1 (en) * 2009-04-27 2012-04-26 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Fall detection
US20120143526A1 (en) * 2010-07-15 2012-06-07 The Cleveland Clinic Foundation Detection and characterization of head impacts
CN104821061A (zh) * 2015-03-26 2015-08-05 苏州大学 一种可穿戴跌倒预警系统及其使用方法
CN109171687A (zh) * 2018-09-28 2019-01-11 湖南城市学院 一种监测老年人运动状况的智能化系统及控制方法
CN210277135U (zh) * 2019-04-10 2020-04-10 江苏科瑞德智控自动化科技有限公司 一种便携的健康检测及智能报警的仪器
CN212368965U (zh) * 2020-05-13 2021-01-19 南昌大学 一种基于mems六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120101770A1 (en) * 2009-04-27 2012-04-26 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Fall detection
US20120143526A1 (en) * 2010-07-15 2012-06-07 The Cleveland Clinic Foundation Detection and characterization of head impacts
CN104821061A (zh) * 2015-03-26 2015-08-05 苏州大学 一种可穿戴跌倒预警系统及其使用方法
CN109171687A (zh) * 2018-09-28 2019-01-11 湖南城市学院 一种监测老年人运动状况的智能化系统及控制方法
CN210277135U (zh) * 2019-04-10 2020-04-10 江苏科瑞德智控自动化科技有限公司 一种便携的健康检测及智能报警的仪器
CN212368965U (zh) * 2020-05-13 2021-01-19 南昌大学 一种基于mems六轴传感器的可穿戴式撞击检测装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113138679A (zh) * 2021-04-01 2021-07-20 出门问问信息科技有限公司 一种六轴传感信号的处理方法及装置
CN116564044A (zh) * 2023-04-28 2023-08-08 中国船舶集团有限公司系统工程研究院 一种海上单人遇险报警通信方法及应用该方法的通信装置

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