[发明专利]基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统以及方法

权利要求书

1.基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统，其特征在于，所述检测系统包括：

数据采集单元，所述数据采集单元包括三轴加速度传感器、集成ZigBee模块以及传感器天线，所述三轴加速度传感器与集成ZigBee模块数据相接，所述集成ZigBee模块与传感器天线数据相接；

ZigBee无线网关，所述ZigBee无线网关包括网关天线、无线单片机、微控制器、Flash存储器、以太网控制器芯片，所述网关天线通过ZigBee网络与数据采集单元中的传感器天线数据相接，所述无线单片机与网关天线数据相接，所述微控制器控制连接无线单片机、以太网控制器芯片以及Flash存储器，所述以太网控制器芯片通过RJ45接口输出数据；

远程控制中心，所述远程控制中心通过以太网与ZigBee无线网关中的RJ45接口数据相接。

2.根据权利要求1所述的基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统，其特征在于，所述三轴加速度传感器采用MMA8452Q传感器。

3.根据权利要求1所述的基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统，其特征在于，所述集成ZigBee模块采用CC2430模块。

4.根据权利要求1所述的基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统，其特征在于，所述传感器天线与网关天线都是射频天线，采用2.4GHZ天线。

5.根据权利要求1所述的基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统，其特征在于，所述每个三轴加速度传感器为一个传感器节点，分布的数个传感器节点构成基于ZigBee的传感器网络拓扑结构，该网络拓扑结构采用星型或树型网络拓扑结构。

6.根据权利要求1所述的基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统，其特征在于，所述ZigBee网络采用IEEE802.15.4。

7.根据权利要求1所述的基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统，其特征在于，所述ZigBee无线网关中无线单片机采用内部集成符合IEEE802.15.4标准的2.4GHZ的射频收发器的CC2430无线单片机，所述微控制器采用ARM核的AT91SAM9260微控制器，所述Flash存储器采用SST39VF160存储器，所述以太网控制器芯片采用DM9161芯片。

8.基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测方法，其特征在于，所述检测方法包括如下步骤：

（1）三轴加速度传感器实时检测佩戴者在三个方位的加速度，并将检测到的加速度数据信号实时传至集成ZigBee模块；

（2）集成ZigBee模块接收三轴加速度传感器发送的加速度数据信号，并将加速度信号数据预处理成ZigBee协议格式的加速度数据信号，同时将ZigBee协议格式的加速度数据信号通过传感器天线发送至ZigBee网络；

（3）ZigBee无线网关中的网关天线从ZigBee网络实时获取ZigBee协议格式的加速度数据信号，并传至无线单片机；

（4）无线单片机将接收的数据进行预处理后传至微控制器；

（5）微控制器将接收到的ZigBee协议格式的加速度数据信号转换成以太网协议格式的加速度数据，并将以太网协议格式的加速度数据传至以太网控制器芯片，同时将接收到的ZigBee协议格式的加速度数据信号直接存储至Flash存储器；

（6）以太网控制器芯片将接收到的以太网协议格式的加速度数据通过其上的RJ45结构传至以太网；

（7）远程控制中心通过以太网获取以太网协议格式的加速度数据，并对该数据进行计算，根据计算结果判断佩戴者的人体姿态，若计算结果显示为摔倒状态，则发出警报；同时，远程控制中心还实时显示三轴加速度传感器的信息。