[发明专利]一种基于射频识别的无线倾斜传感器及带侧翻探测的轮椅

说明书

本发明属于天线技术与无线通信领域，公开了一种基于射频识别的无线倾斜传感器，由基底、两个天线主体、滚珠式倾斜开关及两枚RFID芯片组成，滚珠式倾斜开关单侧倾斜角度达临界值，该侧两个引脚之间处于导通状态，天线主体结构连通，RFID芯片的电子产品代码可以被RFID阅读器读取到。通过RFID阅读器读取代码的情况即可以判断出对应传感器的倾斜情况及是否发生轮椅侧翻。本发明的一种基于射频识别的无线倾斜传感器不仅可以实现对侧翻的监控，而且有着结构简单、低成本、使用方便、工作时间长、工作距离远、适配性高等优点，因此有着广阔的应用价值和市场潜力，有望助力于构建社区养老智能健康监控和保护系统。

技术领域

本发明属于天线技术与无线通信领域，尤其涉及一种基于射频识别的无线倾斜传感器及带侧翻探测的轮椅。

背景技术

由于寿命的延长和出生率的下降，世界人口正在迅速老龄化。从2000年到2050年，60岁以上人口的比例将翻一番，从11%上升到22%。与此同时，60岁以上人口的绝对数量预计将从6.05亿增加到20亿。未来几十年，老年人的医疗保健需求将非常迫切。然而，在许多国家，医护人员短缺已经成为一个严重的社会问题，而且随着人口老龄化的加剧，这一问题越来越严重。为了解决老年人的健康问题，智能医疗设备受到了政府、市场、研究人员和公众的高度期待。轮椅是老年人常用的医疗设备，也是最早智能化的设备之一。随着控制技术的发展，老年人可以方便地独自操作轮椅。然而，由于缺乏陪伴，轮椅事故导致的后果愈发严重。因此，提高轮椅的安全性也非常重要。在所有轮椅事故中，侧翻是最常见的一种，对老年人来说是潜在的致命危险。然而迄今为止，专门针对轮椅侧翻检测的产品很少。传统的倾斜传感器应用在轮椅上存在以下缺点：

1.集成性：传统倾斜传感器采用PCB电路设计，体积偏大，不便于集成到轮椅上；

2.使用时间：传统倾斜传感器采用外接电池供电，使用时间受到电量的限制；

3.兼容性：传统倾斜传感器的输出信号需要对电信号进行处理后才能转换为倾斜角度信息，而普通轮椅或一些简单的智能轮椅往往并不支持信号处理功能。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于射频识别的无线倾斜传感器,以解决传统的倾斜传感器体积大、需外接电池、兼容性差的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的一种基于射频识别的无线倾斜传感器的具体技术方案如下：

一种基于射频识别的无线倾斜传感器，由基底、两个天线主体、滚珠式倾斜开关及两枚RFID芯片组成，所述滚珠式倾斜开关的左侧两引脚及右侧两引脚和内部金属滚珠分别构成两个开关结构，所述天线主体为断开状态，断开处两侧分别连接到滚珠式倾斜开关单侧的两个引脚，两个天线主体分别连接到滚珠式倾斜开关的左右两侧，所述RFID芯片加载于天线主体上临近滚珠式倾斜开关处，每个天线主体上加载一枚RFID芯片，所述滚珠式倾斜开关根据倾斜角度决定引脚导通状态。

进一步地，当滚珠式倾斜开关向左倾斜角度超过临界值时左侧两引脚导通，当滚珠式倾斜开关向右倾斜角度超过临界值时右侧两引脚导通。

优选地，所述天线主体为偶极子天线。

优选地，所述RFID芯片为Impinj Monza 4芯片。

优选地，所述基于射频识别的无线倾斜传感器的工作频段为860-960MHz。

本发明还公开了一种带侧翻探测的轮椅，所述轮椅的座椅下安装有基于射频识别的无线倾斜传感器，轮椅通道的墙壁上安装有RFID阅读器。

进一步地，在墙壁或地板上安装多个RFID阅读器，通过每个RFID阅读器的信号接收功率，利用RFID定位算法，精确定位轮椅所在的位置。

进一步地，多个RFID阅读器具有不同的安装间距和安装角度。

本发明还公开了一种探测轮椅侧翻的方法，包括如下步骤：

步骤1：在轮椅座椅下安装基于射频识别的无线倾斜传感器；