[发明专利]用于传感器系统的能量采集

说明书

描述了一种能量采集系统，包括：换能器，所述换能器从环境能量生成电信号；以及处理器，所述处理器适于处理电信号以确定并输出环境能量的来源的特性。特性可以是口语单词分类。

技术领域

本公开涉及用于人类活动识别的能量采集的使用。

背景技术

传感器系统中的挑战之一是在系统无线或依赖电池的情况下满足功率需求。用于传感器系统的一种可能解决方案是从系统环境采集能量以及使用该采集的能量以有助于用于传感器系统的功率，所述传感器系统部署在适用于能量采集的适合情景中。能量可以从多个不同来源(诸如太阳能、热能(或温度梯度)、风能、电磁能、盐度梯度和来自移动或振动的动能)采集。

其一个示例是在可穿戴技术中，诸如在像医疗保健和室内定位的各种领域中利用人类活动识别(HAR)的活动察觉服务。电池寿命是可穿戴HAR技术的问题，使得可穿戴设备因此要么需要大电池要么必须定期对电池充电以实现持续操作。

已考虑使用能量采集来为可穿戴HAR技术提供功率，然而，与HAR应用的功率需求相比，可以采集的能量的量通常较少。

已经包括在本说明书中的文件、动作、材料、设备、物品等等的任何讨论不将被视为承认任何或所有这些事情构成现有技术基础的部分，或者是与本公开有关的领域中的公知常识，尽管其在本申请的每项权利要求的优先权日之前存在。

发明内容

传统的传感器系统典型地具有(1)提供感测的数据的感测组件，(2)用于从感测的数据提取数据的处理器，以及(3)用于分发感测的和/或经处理的数据的组件(例如，存储器或发送器)。要求为系统的所有这三个组件提供功率的电源。如果电源(要么全部要么部分地)依赖于采集的能量用于功率供应，那么降低三个组件中的一个或多个的功率需求将是有益的。

这样做的一种方式是通过将感测功能结合到用于能量采集的换能器中来去除感测组件。

在一方面，提供了一种能量采集系统，包括：

换能器，从环境能量生成电信号；以及

处理器，适于处理电信号以确定和输出环境能量的来源的特性，其中所述特性是口语单词分类。

环境能量可以是由活动生成的动能或振动能量，并且换能器可以是动能采集器，诸如压电换能器。

动能采集器可包括两个或三个正交换能器，所述正交换能器提供多轴电信号，所述多轴电信号包括识别与活动的方向相关联的特征。

压电换能器可以具有悬臂梁配置，并且可以具有大体上水平的定向。

在另一方面，提供了一种能量采集系统，包括：

换能器，从环境能量生成电信号；以及

处理器，适于处理电信号以确定和输出环境能量的来源的特性，其中所述特性可以与用户的步态相关联并且指示用户的识别。处理器可以通过确定稀疏表示中的测试向量的加权和的最小残差来确定特性。

在另一方面，提供了一种方法，包括：

接收环境能量并将其变换为电信号；

处理电信号以提取至少一个区别特征；

基于所述至少一个区别特征对环境能量的来源分类；以及

输出分类，其中分类可以是口语单词分类。

接收和变换可以用动能采集器完成，动能采集器可以是压电换能器。环境能量可以是动能或振动能量。

压电换能器可以具有悬臂梁配置，并且可以具有大体上水平的定向。

在另一方面，提供了一种方法，包括：

接收环境能量并将其变换为电信号；