[发明专利]一种基于MEMS传感器的指环式采集系统

说明书

本发明提供了一种基于MEMS传感器的指环式采集系统，包括微处理器、运动传感器、电源管理模块、LED、射频天线、锂电池、戒指托、电路板、显示终端，所述戒指托包括戒指托槽和戒指环，其中运动传感器、LED、射频天线均与微处理器电连接，锂电池与电源管理模块电连接，电源管理模块分别与微处理器、运动传感器、LED电连接，微处理器与显示终端无线连接，其中运动传感器、LED、射频天线、电源管理模块、微处理器均集成在同一电路板上，锂电池安装在戒指托槽内，电路板安装在锂电池上面，戒指托通过戒指环佩戴在手指上；所述系统具有体积小、功耗低、便携性好的优点，对人体动作识别、运动训练和健康管理的研究和发展具有重要意义。

技术领域

本发明涉及MEMS传感器检测技术领域，具体涉及一种基于MEMS传感器的指环式采集系统。

背景技术

随着微机电系统(Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS)技术不断发展和进步，基于MEMS传感器的人体动作识别受到越来越多研究人员的高度重视，研究者们将各种类型的MEMS传感器集成到可穿戴设备上广泛应用于人体日常运动的识别。基于MEMS传感器的人体运动识别技术具有成本低、设备体积小、功耗低、功能全面的优点，深受人们的青睐。此外，MEMS传感器可以同时检测多项人体指标，包括运动信息、心率、血氧、肌电信号等从而实现从多个维度提取人体活动信息。MEMS传感器的迅速发展和独特优势，极大的推动了可穿戴设备的应用研究，为我们生活的便捷、智能化提供了更多的技术支持。可穿戴式传感器凭借体积小、重量轻、成本低、功耗低等优点，近年来已经成为人体活动识别的主流解决方案。目前市面上已经涌现了大量成熟的基于可穿戴式传感器的运动识别设备，例如体感控制臂环、运动手表、运动手环等，但是其设备大多只是采集了身体的一些基本健康指标，如心率、血氧等，实现记步和里程记录等功能，对于人体动作的采集还存在着不足。

为了更好的捕捉人体的动作，一些研究人员采用了使用多个传感器构建体域网，通过手、胳膊、脚踝佩戴运动设备，能够精准的捕捉多个部位的姿态数据，从而获得更高的动作识别准确率，但在数据传输数据处理时的难度会大大增加。这种方法只适合实验室环境或者专业的医疗机构，对于日常生活来说，多传感器节点的穿戴十分不便，舒适度较差，会影响用户的使用体验。为了提高活动识别设备的佩戴舒适度，一些研究人员采用单个惯性传感器来采集人体日常活动信号，通过手部佩戴戒指或手环来帮助日常运动训练，指环具有体积小，便携性好的优点，但是目前的智能指环大多功能单一，如检测心率、血氧、NFC门禁功能等，对于动作的检测缺乏深入的研究。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出一种基于MEMS传感器的指环式采集系统，用于人体动作的采集，以解决现有智能指环功能单一，缺乏动作采集功能、或采集不精确的问题。

一种基于MEMS传感器的指环式采集系统，包括微处理器、运动传感器、电源管理模块、LED、射频天线、锂电池、戒指托、电路板、显示终端，所述戒指托包括戒指托槽和戒指环，其中运动传感器、LED、射频天线均与微处理器电连接，锂电池与电源管理模块电连接，电源管理模块分别与微处理器、运动传感器、LED电连接，微处理器与显示终端无线连接，其中运动传感器、LED、射频天线、电源管理模块、微处理器均集成在同一电路板上，锂电池安装在戒指托槽内，电路板安装在锂电池上面，戒指托通过戒指环佩戴在手指上；

所述运动传感器用于采集手指的运动过程数据，并将采集到的运动过程数据传输至微处理器，所述运动过程数据包括手指运动过程中在X轴方向的加速度、角速度和磁力值，在Y轴方向的加速度、角速度和磁力值，在Z轴方向的加速度、角速度和磁力值；

所述LED用于显示系统的运行状态，所述运行状态包括无线信号的连接状态、系统的开关机状态；

所述射频天线用于发射无线信号；

所述微处理器用于将接收到的运动过程数据无线发送至显示终端，通过显示终端显示运动过程数据的实时采集值，并进行存储；