CN104793014A - 基于分布式加速度传感器的行为检测系统和方法 - Google Patents

Abstract

一种基于分布式加速度传感器的行为检测系统和方法，包括依次连接的：加速度传感器单元、信号处理单元、信号分析模块、远程统计模块和监控模块，加速度传感器分布在预设位置采集加速度信号，信号处理单元搜集和处理加速度信号，信号分析模块分析数字信号生成行为信号，监控模块接收第一用户指令访问信号分析模块和远程统计模块，监控模块接收第二用户指令访问远程统计模块远程，远程统计模块根据第二用户指令判断是否存储加速度信号、数字信号和行为信号。上述检测系统和方法，通过分布设置在预设位置的加速度传感器单元检测被测用户加速度，方便用户在日常中检测自身加速度和行为信息。

Description

基于分布式加速度传感器的行为检测系统和方法

技术领域

本发明涉及行为判断和数据检测领域，特别是涉及基于分布式加速度传感器的行为检测系统和方法。

背景技术

加速度传感器是一种将加速度信号转变为可测量的电信号输出的装置。日常生活中，加速度传感器较常运用在汽车和手机上，其只能在特定的环境下检测使用者的加速度。

目前，市场上出现了一些装备有加速度传感器的装置，该装置与轮椅结合以测出坐在轮椅上的使用者在使用轮椅时的加速度，当加速度过大时启动制动装置防止轮椅上用户摔倒，然而，其仅能判断使用者在某一个时刻的加速度，并不能判断使用者的动态行为数据。

发明内容

基于此，有必要提供一种方便用户检测加速度和行为信息的基于分布式加速度传感器的行为检测系统和方法。

一种基于分布式加速度传感器的行为检测系统，包括依次连接的：加速度传感器单元、信号处理单元、信号分析模块、远程统计模块和监控模块，所述加速度传感器单元分布在预设位置，用于采集预设位置上的加速度信号，所述信号处理单元用于搜集和处理所述加速度信号生成数字信号，所述信号分析模块用于分析所述数字信号生成行为信号，所述远程统计模块用于远程存储所述加速度信号、所述数字信号和所述行为信号，所述监控模块用于接收第一用户指令访问所述信号分析模块和所述远程统计模块，所述远程统计模块还用于根据第二用户指令统计处理所述数字信号和所述行为信号生成统计信息。

在其中一个实施例中，所述监控模块还用于接收所述第二用户指令并发送所述第二用户指令到所述远程统计模块。

在其中一个实施例中，所述信号分析模块包括信号分析单元和信号存储单元，所述信号分析单元用于分析所述数字信号生成所述行为信号，所述信号存储单元用于存储所述数字信号和所述行为信号。

在其中一个实施例中，所述信号处理单元包括信号放大器、滤波器、模数转换器，所述信号放大器用于放大所述加速度信号放大，所述滤波器用于滤去放大后的加速度信号的纹波，所述模数转换器用于将滤波后的加速度信号转换成所述数字信号。

在其中一个实施例中，加速度传感器单元包括多个所述加速度传感器，多个所述加速度传感器分布在预设位置，每一所述加速度传感器用于采集所述加速度信号，所述监控模块接收第三用户指令定义所述信号处理单元搜集多个所述加速度传感器的所述加速度信号的灵敏度。

一种基于分布式加速度传感器的行为检测方法，适用于基于分布式加速度传感器的行为检测系统，包括以下步骤：通过分布在预设位置的加速度传感器采集加速度信号，通过信号处理单元搜集和处理所述加速度信号生成数字信号，通过信号分析模块分析所述数字信号生成行为信号，所述监控模块接收所述第一用户指令访问所述信号分析模块和所述远程统计模块，所述监控模块接收所述第二用户指令访问所述远程统计模块远程，所述远程统计模块根据所述第二用户指令判断是否存储所述加速度信号、所述数字信号和所述行为信号。

在其中一个实施例中，所述远程统计模块接收所述第二用户指令将所述加速度信号、所述数字信号和所述行为信号进行统计处理生成统计信息。

在其中一个实施例中，所述信号分析单元分析所述数字信号生成所述行为信号，所述信号存储单元存储所述数字信号和所述行为信号。

在其中一个实施例中，所述信号处理单元通过所述信号放大器、所述滤波器和所述模数转换器将所述加速度信号依次进行放大、滤波和模数转换操作生成所述数字信号。

在其中一个实施例中，将多个所述加速度传感器分布在预设位置，每一所述加速度传感器采集所述预设位置上的所述加速度信号，所述信号处理单元搜集多个所述加速度传感器采集到的所述加速度信号，并且，通过所述监控模块接收第三用户指令定义搜集所述加速度信号的灵敏度。

上述基于分布式加速度传感器的行为检测系统和方法，通过分布设置在预设位置的加速度传感器单元检测被测用户加速度，在信号处理单元和信号分析模块的处理分析下得出被测用户的实时的加速度信息和行为信息，并且用户通过监控模块和远程统计模块调阅和再分析加速度信息和行为信息得出被测用户长期的加速度信息和行为信息的动态变化，方便用户在日常中检测自身加速度和行为信息。

附图说明

图1为本发明一实施例基于分布式加速度传感器的行为检测系统的功能模块图；

图2为图1所示加速度传感器单元的结构示意图；

图3为图1所示信号处理单元的功能模块图；

图4为图3所示功能模块的工作流程示意图；

图5为本发明一实施例基于分布式加速度传感器的行为检测方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

请参阅图1，其为本发明一实施例基于分布式加速度传感器的行为检测系统10的功能模块图，包括依次连接的：加速度传感器单元110、信号处理单元120、信号分析模块130、远程统计模块140和监控模块150。加速度传感器单元110分布在预设位置，用于采集预设位置上的加速度信号，信号处理单元120用于搜集和处理加速度信号生成数字信号，信号分析模块130用于分析数字信号生成行为信号，远程统计模块140用于远程存储加速度信号、数字信号和行为信号，监控模块150用于接收第一用户指令访问信号分析模块130和远程统计模块140，远程统计模块140还用于根据第二用户指令统计处理数字信号和行为信号生成统计信息。

上述基于分布式加速度传感器的行为检测系统，通过分布设置在预设位置的加速度传感器单元110检测被测用户加速度，在信号处理单元120和信号分析模块130的处理分析下得出被测用户的实时的加速度信息和行为信息，并且用户通过监控模块150和远程统计模块140调阅和再分析加速度信息和行为信息得出被测用户长期的加速度信息和行为信息的动态变化，方便用户在日常中可实时检测自身加速度和行为信息。

请参阅图2，其为图1所示加速度传感器单元110的结构示意图，加速度传感器单元110包括多个加速度传感器，例如，多个加速度传感器从加速度传感器1、加速度传感器2、加速度传感器3、加速度传感器4到加速度传感器N的顺序标号。多个加速度传感器分布在预设位置，每一加速度传感器用于采集加速度信号。每一个加速度传感器对应一个加速度信号的采样数值，并且，每一个加速度传感器对应一个位置信息。以将加速度传感器单元110分布在家具为例，则上述位置信息则是在家具中对应的所述传感器的安装位置。例如，该安装位置在空间的分布为1到N，对应的，每一个加速度传感器的采样数值构成采样信息P，也就是说，每一组采样信息P由采样数值从P1到Pn构成。

监控模块150还用于接收第二用户指令并发送第二用户指令到远程统计模块140。

监控模块150还用于接收第三用户指令定义信号处理单元120搜集采样多个加速度传感器的加速度信号的灵敏度。例如，第三用户指令包括用户在监控模块150设置的采样灵敏度数值，采样灵敏度数值也可以理解为用户自定义的对加速度信号的采样时间，例如，定义每一个采样时间为T。

请再次参阅图1，信号分析模块130包括信号分析单元132和信号存储单元131，信号分析单元132用于分析数字信号生成行为信号，信号存储单元131用于存储数字信号和行为信号。信号分析模块130可以为计算机系统、单片机系统或者其他处理系统中的任意一种。该信号分析模块130具有分析该数字信号的应用程序，以及具有存储数字信号和行为信号的内存空间。例如，信号分析模块130为一个依靠程序运行的部件。该程序可以通过远程统计模块140所在的服务器端进行程序更新和任务派送。例如，该部件在程序控制下对信号进行分析和处理并生成行为信号。

请参阅图3，其为图1所示信号处理单元120的功能模块图，信号处理单元120包括信号放大器121、滤波器122、模数转换器123，信号放大器121用于放大加速度信号放大，滤波器122用于滤去放大后的加速度信号的纹波，模数转换器123用于将滤波后的加速度信号转换成数字信号。例如，信号处理单元120包括多个信号放大器、多个滤波器、多个模数转换器。例如，多个信号放大器从信号放大器1、信号放大器2、信号放大器3、信号放大器4到信号放大器N的顺序标号。例如，多个滤波器从滤波器1、滤波器2、滤波器3、滤波器4到滤波器N的顺序标号。例如，多个模数转换器从模数转换器1、模数转换器2、模数转换器3、模数转换器4到模数转换器N的顺序标号。

请一并参阅图4，其为图3所示功能模块的工作流程示意图，每一个采样信息P经过信号处理单元120处理后形成一个数字信号S，并且，每一个采样数值由P1到Pn对应生成数字信号S1到Sn。

例如，数字信号S进入信号分析模块130，信号分析模块130中的信号分析单元132根据应用程序对数字信号S进行判断分析生成行为信号R，数字信号S和行为信号R的数据将同时被信号分析模块130中的信号存储单元131存储。同时，数字信号S和行为信号R将传输至监控模块150，以使用用户进行数据的监控。

远程统计模块140接收来自监控模块150的第二用户指令，例如，该指令为远程存储数字信号S和行为信号R时，远程统计模块140将进行远程的存储所述数字信号S和所述行为信号R。

监控模块150还用于根据第四用户指令，访问所述信号存储单元131，调阅数字信号S和行为信号R。

监控模块150还用于根据第五用户指令，访问所述信号存储单元131，调阅任意时刻的数字信号S和行为信号R。例如，定义任意时刻的数字信号值为St_n，定义任意时刻的行为信号值为Rt_n。

所述的信号分析单元132还用于将行为信号R的任意时刻的值Rt_n根据程序进行分析处理得到事件值M，该事件值M存储在信号存储单元131中，同时，该事件值M传输并显示在所述监控模块150中。

监控模块150还用于根据第六用户指令控制所述远程统计模块140是否存储数字信号S、行为信号R、任意时刻的数字信号值为St_n、任意时刻的行为信号值为Rt_n和事件值M。

远程统计模块140还可用于推送更新信号分析模块130内的程序。

监控模块150还用于根据第七用户指令控制所述信号存储单元131在所述信号存储单元131到达某一存储量时对已存数据进行处理。例如，对已存数据进行删除处理。例如，传输已存数据到所述远程统计模块140中。

远程统计模块140还用于根据第二用户指令统计处理数字信号S、行为信号R、任意时刻的数字信号值St_n、任意时刻的行为信号值Rt_n和事件值M生成统计信息Z。例如，统计信息Z存储在远程统计模块140，所述监控模块150可以查阅该统计信息Z。

可以理解，监控模块150也用于根据第八用户指令控制控制所述远程统计模块140读取或者删除用户存储在所述远程统计模块140中的数字信号S、行为信号R、任意时刻的数字信号值St_n、任意时刻的行为信号值Rt_n、事件值M和统计信息Z。

以将该系统应用到家具为例，用户使用该装置后，即可分析得到上述的所有类型的数据，由于该数据为该用户所享有，故当该用户需要将其分享给其他用户时，该用户可以通过该监控模块150将其对应的数据分享给指定的用户。

请参阅图5，其为本发明一实施例基于分布式加速度传感器的行为检测方法20的步骤流程图，该检测方法适用于基于分布式加速度传感器的行为检测系统，适用于基于分布式加速度传感器的行为检测系统，其特征在于，包括以下步骤：

S001：通过分布在预设位置的加速度传感器采集加速度信号，

S002：通过信号处理单元120搜集和处理加速度信号，

S003：通过信号分析模块130分析数字信号生成行为信号，

S004：监控模块150接收第一用户指令访问信号分析模块130和远程统计模块140，

S005：监控模块150接收第二用户指令访问远程统计模块140远程，

S006：远程统计模块140根据第二用户指令判断是否存储加速度信号、数字信号和行为信号。

远程统计模块140接收第二用户指令将加速度信号、数字信号和行为信号进行统计处理生成统计信息。

信号分析单元132分析数字信号生成行为信号，信号存储单元131存储数字信号和行为信号。

信号处理单元120通过信号放大器121、滤波器122和模数转换器123将加速度信号依次进行放大、滤波和模数转换操作生成数字信号。

将多个加速度传感器分布在预设位置，每一加速度传感器采集预设位置上的加速度信号，信号处理单元120搜集多个加速度传感器采集到的加速度信号，并且，通过监控模块150接收第三用户指令定义搜集加速度信号的灵敏度。

以将该检测系统和方法运用在家具为例，测量用户在家具上的相关行为信息。定义用户位于家具上。多个加速度传感器分布在家具的预设位置，采集对应位置上的外界信号，即该外界信号为加速力信号。例如，通过分布式的加速度传感器的电平信号差，判断位于家具上不同用户的相应信息，并对应地进行分析存储。例如，通过加速度传感器收集到的加速力信号，即该加速力信号为震动频率信号，分析判断该震动频率信号为哪一类活动行为，例如活动行为为在床上的静息、睡眠、睡眠中交换睡姿等行为。例如，可以通过采样该震动频率来做特征化程序比对得出用户的一系列的行为信息。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于分布式加速度传感器的行为检测系统，其特征在于，包括依次连接的：加速度传感器单元、信号处理单元、信号分析模块、远程统计模块和监控模块，

所述加速度传感器单元分布在预设位置，用于采集预设位置上的加速度信号，

所述信号处理单元用于搜集和处理所述加速度信号生成数字信号，

所述信号分析模块用于分析所述数字信号生成行为信号，

所述远程统计模块用于远程存储所述加速度信号、所述数字信号和所述行为信号，

所述监控模块用于接收第一用户指令访问所述信号分析模块和所述远程统计模块，

所述远程统计模块还用于根据第二用户指令统计处理所述数字信号和所述行为信号生成统计信息。

2.根据权利要求1所述的基于分布式加速度传感器的行为检测系统，其特征在于，所述监控模块还用于接收所述第二用户指令并发送所述第二用户指令到所述远程统计模块。

3.根据权利要求1所述的基于分布式加速度传感器的行为检测系统，其特征在于，所述信号分析模块包括信号分析单元和信号存储单元，

所述信号分析单元用于分析所述数字信号生成所述行为信号，

所述信号存储单元用于存储所述数字信号和所述行为信号。

4.根据权利要求1所述的基于分布式加速度传感器的行为检测系统，其特征在于，所述信号处理单元包括信号放大器、滤波器、模数转换器，

所述信号放大器用于放大所述加速度信号放大，

所述滤波器用于滤去放大后的加速度信号的纹波，

所述模数转换器用于将滤波后的加速度信号转换成所述数字信号。

5.根据权利要求1所述的基于分布式加速度传感器的行为检测系统，其特征在于，所述加速度传感器单元包括多个所述加速度传感器，多个所述加速度传感器分布在预设位置，每一所述加速度传感器用于采集所述加速度信号，

所述监控模块接收第三用户指令定义所述信号处理单元搜集多个所述加速度传感器的所述加速度信号的灵敏度。

6.一种基于分布式加速度传感器的行为检测方法，适用于基于分布式加速度传感器的行为检测系统，其特征在于，包括以下步骤：

通过分布在预设位置的加速度传感器采集加速度信号，

通过信号处理单元搜集和处理所述加速度信号生成数字信号，

通过信号分析模块分析所述数字信号生成行为信号，

所述监控模块接收所述第一用户指令访问所述信号分析模块和所述远程统计模块，

所述监控模块接收所述第二用户指令访问所述远程统计模块远程，

所述远程统计模块根据所述第二用户指令判断是否存储所述加速度信号、所述数字信号和所述行为信号。

7.根据权利要求1所述的基于分布式加速度传感器的行为检测方法，其特征在于，所述远程统计模块接收所述第二用户指令将所述加速度信号、所述数字信号和所述行为信号进行统计处理生成统计信息。

8.根据权利要求1所述的基于分布式加速度传感器的行为检测方法，其特征在于，所述信号分析单元分析所述数字信号生成所述行为信号，所述信号存储单元存储所述数字信号和所述行为信号。

9.根据权利要求8所述的基于分布式加速度传感器的行为检测方法，其特征在于，所述信号处理单元通过所述信号放大器、所述滤波器和所述模数转换器将所述加速度信号依次进行放大、滤波和模数转换操作生成所述数字信号。

10.根据权利要求1所述的基于分布式加速度传感器的行为检测方法，其特征在于，将多个所述加速度传感器分布在预设位置，每一所述加速度传感器采集所述预设位置上的所述加速度信号，所述信号处理单元搜集多个所述加速度传感器采集到的所述加速度信号，并且，通过所述监控模块接收第三用户指令定义搜集所述加速度信号的灵敏度。