CN211484594U

CN211484594U - 体感平衡检测仪

Info

Publication number: CN211484594U
Application number: CN201921068090.2U
Authority: CN
Inventors: 曹现林
Original assignee: Suzhou Hengpin Medical Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Hengpin Medical Technology Co ltd
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-09-15
Anticipated expiration: 2029-07-09

Abstract

本实用新型公开了一种体感平衡检测仪，包括第一传感单元；至少一个第二传感单元和主控板。第一传感单元含至少一个第一传感器；第二传感单元包含由第一蓝牙模块、至少一个第二传感器和第一充电模块组成的蓝牙板；主控板包括至少一个连接口，至少一个第二蓝牙模块、第二充电模块，主控板通过连接口与第一传感单元有线连接，并通过第二蓝牙模块与第二传感单元的第一蓝牙模块无线连接，用于接收所述第一蓝牙模块发送的所述第二传感器采集的姿态数据。本实用新型的体感平衡检测仪对光源无要求，可实现任意地点的数据采集，实时传输、存储，可适用于不同场合，结构简洁，操作简单。

Description

体感平衡检测仪

技术领域

本实用新型涉及人体运动姿态检测领域，特别涉及一种体感平衡检测仪。

背景技术

人体姿态平衡检测被广泛应用于人机交互、智能监控、虚拟现实和人体行为分析等领域；此外人体平衡功能的测试与评价在该类相关疾病的诊断与评判中起着至关重要的作用。

现有技术中，通常使用压力传感器检测平面感受的压力间接分析平衡状态或通过摄像头采集人体动作来检测。无论哪种方法人体活动范围被限定在一定区域内，并且摄像头采集测量的结果容易受目标人物着装、拍摄角度、距离、光照变化和局部遮挡等因素影响，对于光源也有严格要求。除了数据采集方面的限制，为了对数据进行存储和传输，往往使得测试装置模块结构复杂，占大量的位置空间；连接存储分析设备的线缆太多也让运动不便，整个操作流程繁复，设备成本和使用成本较高，不容易普及和推广其应用。因此有必要设计一种结构简洁，易于操作，测试受限条件少，适用场景广泛，测试和存储效率高，且成本相对低廉的人体平衡检测仪。

实用新型内容

本实用新型提供一种体感平衡检测仪，能够检测人体平衡状态，并实现了任意地点的数据采集，实时传输或存储，可适用于不同场合，采用多个角度传感器采集人体姿态信息，对光源无要求；装置模块结构简洁，不需庞大的位置空间，操作简单，价格适宜，适用范围更广。

一种体感平衡检测仪包括第一传感单元，包括至少一个第一传感器；至少一个第二传感单元，所述第二传感单元包括蓝牙板，所述蓝牙板包括第一蓝牙模块、第二传感器、第一充电模块；主控板，包括至少一个连接口，至少一个第二蓝牙模块、第二充电模块，所述主控板通过所述连接口与所述第一传感单元有线连接，用于接收所述第一传感器采集的姿态数据；并通过所述第二蓝牙模块与所述第二传感单元的第一蓝牙模块无线连接，用于接收第一蓝牙模块发送的所述第二传感器采集的姿态数据。

进一步的所述第二蓝牙模块还可发送命令给所述第一蓝牙模块，用于控制所述第一蓝牙模块的传送速率和状态。

进一步的所述第一蓝牙模块的数量和所述第二蓝牙模块的数量相等。

进一步的第二传感单元还可包括至少一个第三传感器，所述第二传感单元的蓝牙板还包括至少一个连接口，所述蓝牙板通过所述连接口有线连接所述第三传感器，所述第一蓝牙模块用于发送所述第二传感器和所述第三传感器采集的姿态数据给所述第二蓝牙模块。所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器为贴片式角度传感器。

进一步的所述第一传感单元的第一传感器设置在大腿上任一部位，用于收集大腿部位的姿态数据。此时所述第二传感单元分别设置于上肢、小腿和脚部区域。此时当第二传感器设置于人体上臂时，所述第三传感器可以设置于前臂；当第二传感器设置于小腿上时，第三传感器设置于脚部区域。此时连接线相对较短，且运动过程中受到的影响也相对较小。

再进一步的所述第二传感单元有四个，每个第二传感单元均包含一个第二传感器和一个第三传感器；所述第二传感器分别设置于左右上臂的任一部位和左右小腿上任一部位，所述第三传感器分别设置于左右前臂上任一部位和左右脚背上。

进一步的所述主控板设置于人体躯干部位。

更进一步的，所述主控板设置于人体背部或腰部。

进一步的所述主控板还包括至少一个第四传感器，所述第四传感器用于采集主控板所设置位置的姿态数据。所述四传感器为贴片式角度传感器。

进一步的所述主控板还包括显示单元，用于显示姿态数据、所述第一充电模块数据和所述第二充电模块数据。所述显示单元为触摸屏，可进行控制操作；所述主控板还包括存储单元，用于将姿态数据存储于所述存储单元；所述主控板还包括传输单元，用于将姿态数据通过传输单元传送到终端设备上，所述传输单元为USB端口或为WiFi模块。

综上，与现有技术相比，本实用新型的有益效果为通过角度传感器采集人体的姿态数据，对光源无要求，适用范围更广；贴片式角度传感器可使传感器贴近人体，得出更准确的人体运动姿态数据；主控板上还包括存储单元可存储姿态数据，还包括传输单元，可传输姿态数据；有线采集可实现模块数据同步传输，可减少数据的丢失率；通过蓝牙将采集的数据传给主板，功耗低，速率快，同时可控制线缆的数量尽量少，避免因线缆太多带来的行动不便；主板显示触摸屏可实时监控整个检测设备的状态，可方便控制各个模块休眠省电，加长检测设备的使用时间；检测设备结构简洁可用于不同环境下的平衡姿态检测，操作简便，可以让一般用户在任意时刻轻松使用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型实施例的示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地描述。

请参考图1，本实用新型实施例公开一种体感平衡检测仪，包括：

第一传感单元100，第二传感单元200，主控板300。

本实施例中,第一传感单元100由两个第一传感器101组成；第二传感单元200数量有四个，每个第二传感单元均由一块蓝牙板201和一个第三传感器202组成。其中每块蓝牙板201均由一个第一蓝牙模块2011、一个第二传感器2012、一个第一充电模块2013组成；主控板300包括四个第二蓝牙模块301、一个第二充电模块302、一个第四传感器304，还包括一个存储单元 305、一个传输单元306和一个显示单元307。

如图2所示，两个第一传感器101分别贴于受测试者左右大腿上靠近膝关节的位置，与主控板300有线连接；主控板300上的第四传感器304贴在受测试者正面腰部。四块蓝牙板201分别贴于受测试者左右前臂靠近肘关节的位置和左右小腿上靠近脚腕的位置；将四个第三传感器202分别贴于受测试者左右脚背和左右上臂上靠近手腕的位置。位于左肘关节附近的蓝牙板201 通过连接口有线连接左手腕附近的第三传感器202，位于右肘关节附近的蓝牙板201通过连接口有线连接右手腕附近的第三传感器202，位于左脚腕附近的蓝牙板201通过连接口有线连接左脚背的第三传感器202，位于右脚腕附近的蓝牙板201通过连接口有线连接右脚背的第三传感器202。

第一蓝牙模块2011的MCU采用STM32F103C8T6，使用MCU的三个串口资源，串口1和串口2用于采集第二传感器2012和第三传感器202的姿态数据，串口3用于将采集的姿态数据发到第二蓝牙模块301。第一蓝牙模块2012采用HC42透传蓝牙5.0模块，自带蓝牙协议，采用AT命令配置工作模式和传输速率，将采集的两路姿态数据传送给主控板300。

主控板300的MCU采用STM32F429VGT6，使用MCU的八个串口资源，串口1和串口2用于采集贴在左右大腿上靠近膝关节位置的第一传感器101采集的姿态数据，串口3用于采集第四传感器304采集的主控板所处腰部位置的姿态数据，串口4、5、6、7用于接收四个第二蓝牙模块301采集的第一蓝牙模块2011发送的数据，分别为左小腿上脚腕附近和左脚背的姿态数据，右小腿上脚腕附近和右脚背的姿态数据，左上臂上肘关节附近和左前臂上手腕附近的姿态数据，右上臂上肘关节附近和右前臂上手腕附近的姿态数据，串口8用于将串口1-7采集的数据发送到外部计算机上。第二蓝牙模块301也是HC42透传蓝牙5.0模块，通过第二蓝牙模块301还可以发送命令给各个第一蓝牙模块2012，控制第一蓝牙模块2011的传送速率，控制第一蓝牙模块 2011休眠唤醒，获得更长的检测设备的使用时间。

主控板300上的传输单元306使用ESP12S模块，ESP12S是内含WIFI协议的透传模块，与MCU串口8连接，将接收的数据通过UDP模式发送给外部计算机，传输单元306还有一个USB端口，将采集的姿态数据通过U盘拷贝到外部计算机，两种发送模式得到的姿态数据可以互相验证。存储单元305 为芯片W25Q256，W25Q256模块是SPI FLASH，将采集的姿态数据存储到该芯片内，使用USB协议将此FLASH枚举成大容量存储器。显示单元307为4.3 寸LCD显示触摸屏，用于显示每个传感器采集的姿态数据，以及显示蓝牙板和主控板的电池电量信息，实现对整个检测设备的状态进行实时监控。

本实施例中所述的第一传感器101、第二传感器2012、第三传感器202 和第四传感器304都是贴片式角度传感器，采用JY901模块，引出四根线组成的线缆用于通信和供电。

本实施例中的第一充电模块2013和第二充电模块302使用3.6V可充电电池，可通过USB端口充电。

由此可以实现本实用新型所预期达到的技术效果。

本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims

1.一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述体感平衡检测仪包括：

第一传感单元，包括至少一个第一传感器；

至少一个第二传感单元，所述第二传感单元包括蓝牙板，所述蓝牙板包括第一蓝牙模块、第二传感器、第一充电模块；

主控板，包括至少一个连接口，至少一个第二蓝牙模块、第二充电模块，所述主控板通过所述连接口与所述第一传感单元有线连接，用于接收所述第一传感器采集的姿态数据；并通过所述第二蓝牙模块与所述第二传感单元的第一蓝牙模块无线连接，用于接收所述第一蓝牙模块发送的所述第二传感器采集的姿态数据。

2.如权利要求1所述的一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述第二蓝牙模块还可发送命令给所述第一蓝牙模块，用于控制所述第一蓝牙模块的传送速率和状态。

3.如权利要求1所述的一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述第一蓝牙模块的数量和所述第二蓝牙模块的数量相等。

4.如权利要求1所述的一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述第二传感单元还包括至少一个第三传感器，所述第二传感单元的蓝牙板还包括至少一个连接口，所述蓝牙板通过所述连接口有线连接所述第三传感器，所述第一蓝牙模块用于发送所述第二传感器和所述第三传感器采集的姿态数据给所述第二蓝牙模块。

5.如权利要求4所述体感平衡检测仪，其特征在于，所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器为贴片式角度传感器。

6.如权利要求4所述体感平衡检测仪，其特征在于，所述第一传感单元的第一传感器设置在大腿上任意部位，用于采集大腿部位的姿态数据；此时所述第二传感单元分别设置于上肢、小腿和脚部区域，用采集上肢、小腿和脚部姿态数据；当所述第二传感器设置于人体上臂时，所述第三传感器设置于前臂；当所述第二传感器设置于小腿上时，第三传感器设置于脚部区域。

7.如权利要求6所述体感平衡检测仪，其特征在于，所述第二传感单元有四个，每个第二传感单元均包含一个第二传感器和一个第三传感器；所述第二传感器分别设置于左右上臂的任一部位和左右小腿上任一部位，所述第三传感器分别设置于左右前臂上任一部位和左右脚背上。

8.如权利要求1所述的一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述主控板设置于人体躯干上。

9.如权利要求8所述的一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述主控板设置于人体腰部或背部。

10.如权利要求1所述的一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述主控板还包括至少一个第四传感器，所述第四传感器用于采集所述主控板所在位置的姿态数据。

11.如权利要求10所述的一种体感平衡检测仪，其特征在于，所述第四传感器为贴片式角度传感器。

12.如权利要求1至11任一所述体感平衡检测仪，其特征在于，所述主控板还包括显示单元，用于显示姿态数据、所述第一充电模块数据和所述第二充电模块数据；所述主控板还包括存储单元，用于将姿态数据存储于所述存储单元；所述主控板还包括传输单元，用于将姿态数据通过传输单元传送到终端设备上，所述传输单元为USB端口或为WiFi模块。