[发明专利]基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测系统及检测方法

权利要求书

1.基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测系统，其特征是：它包括三轴加速度传感器(1)、Zigbee网络发射器(2)、Zigbee网络接收器(3)和上位机(4)，三轴加速度传感器(1)和Zigbee网络发射器(2)通过导线连接；三轴加速度传感器(1)的三轴加速度信号输出端与Zigbee网络发射器(2)的三轴加速度信号输入端连接；Zigbee网络发射器(2)的信号发射端通过Zigbee网络与Zigbee网络接收器(3)的信号接收端无线连接；Zigbee网络接收器(3)的三轴加速度信号输出端与上位机(4)的三轴加速度信号输入端连接。

2.根据权利要求1所述基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测系统，其特征在于它还包括液晶显示屏(5)，所述液晶显示屏(5)的信号输入端与Zigbee网络接收器(3)的显示信号输出端连接。

3.根据权利要求1所述基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测系统，其特征在于Zigbee网络发射器(2)、Zigbee网络接收器(3)均采用CC2430模块实现，所述CC2430模块中内置8051微控制器为内核，并集成能够工作在2.4GHz频段、且能够支持SimpliciTI协议的无线收发标准。

4.根据权利要求1所述基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测系统，其特征在于Zigbee网络接收器(3)的三轴加速度信号输出端与上位机(4)的三轴加速度信号输入端之间采用串口方式通信。

5.根据权利要求1所述基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测系统，其特征在于三轴加速度传感器(1)的型号为MMA7361。

6.基于权利要求1的人体坐姿检测方法，其特征是：将基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测系统中的三轴加速度传感器(1)固定在待检测的人体的胸部以上的部位，然后启动系统，所述人体坐姿检测方法由以下步骤实现：

步骤一、三轴加速度传感器(1)实时采集人体的三轴加速度信息，并将所述三轴加速度信息经Zigbee网络发射器(2)发射至Zigbee网络；

步骤二、Zigbee网络接收器(2)从Zigbee网络接收三轴加速度信息，并发送至上位机(4)；

步骤三、上位机(4)将步骤二接收到的人体的三轴加速度值转换为人体倾斜角度，并判断获得的人体倾斜角度是否超过预设的倾斜阈值，如果判断结果为是，则输出判断结果，并将该结果作为人体坐姿检测结果；如果判断结果为否，则执行下一时刻的人体坐姿检测。

7.根据权利要求6所述的基于Zigbee加速度传感网络的人体坐姿检测方法，其特征在于步骤一中所述三轴加速度传感器(1)采集人体的三轴加速度值的方法具体为：

用欧拉角的形式表示一个坐标系的转动，设OLMN为定坐标系，设OX₀Y₀Z₀为动坐标系，起始时定坐标系与动坐标系重合，当动坐标系绕M轴转动角度θ和绕N轴转动角度之后，动坐标X₀Y₀Z₀的位置变为OXYZ；

即：

式中：X₀、Y₀和Z₀分别为初始位置时，三轴加速度传感器的X₀轴、Y₀轴和Z₀轴向上的加速度输出值；

然后，通过公式：

获得人体的三轴加速度值。