[发明专利]身体传感器网络智能节点收纳充电盒及其磁力校准方法

说明书

一种身体传感器网络智能节点收纳充电盒，智能节点包括外壳，在外壳中集成设置有数据采集及传输功能模块，数据采集模块包括加速度传感器、角速度传感器和磁力传感器，外壳上设置有充电触点，收纳充电盒包括盒体，在盒体内置锂电池，盒体表面设置用于收纳智能节点的若干卡槽，每个卡槽中设置有与充电触点匹配的弹簧触点，锂电池与弹簧触点连接，通过充电触点为智能节点充电，本发明可将多个节点全部收纳到盒子中，盒子可对智能节点进行充电，延长智能节点的续航时间。同时，在校准磁力传感器时，只需要将盒子在空间的相互垂直的3个轴方向上分别旋转一周，就可以对各个节点同时完成校准磁力传感器，方便高效。

技术领域

本发明属于传感器技术领域，特别涉及一种带磁力校准的身体传感器网络智能节点收纳充电盒。

背景技术

在Motionbit智能化训练系统中，用到了身体传感器网络，即在人体各部位共附着最多18个智能节点，组成网络，来追踪全身的运动数据，如图1所示。

每个智能节点需要测量加速度数据、角速度数据以及磁力数据，并使用这些数据进行SensorFusion运算，以计算出运动数据。为了测量磁力数据，每个智能节点必须使用磁力传感器芯片。磁力传感器芯片是一种可以测量周围空间磁场方位及强度的芯片。因为磁力传感器及磁场的特性，每次在使用磁力传感器前，需要首先检测周边空间的磁场分布情况，进行分析计算，并调整磁力传感器的相关参数，此过程称为校准磁力传感器。

如图2所示，现有技术中，校准磁力传感器的具体方法是：

1.开始校准磁力传感器。

2.含有磁力传感器的智能节点分别在空间的相互垂直的3个轴方向上分别旋转一周，节点记录此过程的磁力传感器读数。

3.节点使用记录的磁力数据，进行椭圆匹配等算法分析，计算出需要对磁力传感器读数修正的参数。这些参数记录到智能节点内部。

此时已经完成了校准，后续磁力传感器的读数需要修正后，再输入到SensorFusion，以计算出准确的运动数据。

校准磁力传感器还有其他方法，主要是在步骤1和步骤2中有变种。在步骤1中使用不同的移动/旋转方法，例如用节点在空间画出“8”字形状，目的都是为了测量周边的磁力分布数据；例如在步骤2中，使用其他算法，例如计算平均数，都是为了计算出对磁力传感器读数如何修正。这里不需一一列出。

而Motionbit智能化训练系统中使用了最大18个节点的身体传感器网络。在使用前，如果按照上述方法对18个节点逐一进行校准磁力传感器，对用户来说是痛苦又麻烦的过程。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带磁力校准的身体传感器网络智能节点收纳充电盒，以便于对身体传感器网络的智能节点进行磁力校准。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种身体传感器网络智能节点收纳充电盒，所述智能节点包括外壳，在外壳中集成设置有数据采集及传输功能模块，数据采集模块包括加速度传感器、角速度传感器和磁力传感器，外壳上设置有充电触点4，所述收纳充电盒包括盒体1，在盒体1内置锂电池，盒体1表面设置用于收纳智能节点的若干卡槽2，每个卡槽2中设置有与所述充电触点4匹配的弹簧触点3，所述锂电池与弹簧触点3连接，通过所述充电触点4为所述智能节点充电。

所述智能节点的外壳中还设置有电源模块和LED。

所述智能节点的传输功能模块为蓝牙芯片。

所述盒体1为长方体，长方体的前后侧面对称设置卡槽2，左右侧面对称设置卡槽2。

所述盒体1不含影响磁场的组件，不影响校准。

所述卡槽2之间具有一定间距，避免相邻智能节点电气影响。