專利名稱：骨骼服傳感信號(hào)無線通訊方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的無線網(wǎng)橋6，使用了波束為扇型橢球形狀并具有方向指向性的無線 天線7，該結(jié)構(gòu)與普通指型天線相比是加強(qiáng)了諧振效果和發(fā)射功率，天線及功率放大裝置結(jié) 構(gòu)尺寸為150X200X50mm。請(qǐng)參見附圖
2，無線天線7通過天線連接桿8連接在天線連接 軸9上，將接收到的信號(hào)通過功率放大器10放大和數(shù)模轉(zhuǎn)換器11轉(zhuǎn)換后，進(jìn)一步由前置放 大器12放大，最后通過網(wǎng)線13進(jìn)行信號(hào)有線傳輸。 通過無線天線7的結(jié)構(gòu)和電氣參數(shù)優(yōu)化匹配，本發(fā)明涉及的無線網(wǎng)橋6在性能上 有3點(diǎn)改進(jìn)。(1)在同等發(fā)射功率下降低了發(fā)射功率損耗；(2)擴(kuò)大了天線指向靈敏度和接 收范圍；(3)與目前其它天線相比，PCB工藝的天線制造成本低廉。請(qǐng)參見附圖3，使用改進(jìn) 后的無線網(wǎng)橋6，在發(fā)射天線14與接收天線17之間，改進(jìn)后的天線波束16比原天線波束 15的發(fā)射指向角度范圍明顯擴(kuò)大。 在連接無線網(wǎng)橋6過程中需要保持兩個(gè)對(duì)接無線網(wǎng)橋6的"視距"傳輸條件，即在 安裝無線網(wǎng)橋6時(shí)，要保持兩個(gè)無線網(wǎng)橋6接受器的接受距離是"可視"的。為了獲得無線 局域網(wǎng)近距離傳輸時(shí)最大的帶寬，可以將無線網(wǎng)橋6通過路由器連接，將三個(gè)無線網(wǎng)橋6集成一組，此時(shí)天線高度的變化對(duì)于發(fā)射接收效果基本沒有影響。 —對(duì)無線網(wǎng)橋6中的一個(gè)通過網(wǎng)線連接于工控機(jī)5的監(jiān)測系統(tǒng)上，另一個(gè)安裝在 "視距"范圍內(nèi)的骨骼服本體裝置1上，則可以實(shí)現(xiàn)本裝置的整體安裝，并完成骨骼服步態(tài)信 號(hào)無線傳感監(jiān)測的要求。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊方法，其特征在于，通過數(shù)據(jù)采集模塊采集到骨骼服本體裝置的步態(tài)信號(hào)，并將壓力傳感器和角位移傳感器的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為可供計(jì)算機(jī)處理的數(shù)字信號(hào)，并使用智能采樣算法在復(fù)雜背景噪聲下提取有效信號(hào)，處理后的信號(hào)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)橋的對(duì)接傳輸?shù)竭h(yuǎn)端工控機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)中，最終完成整個(gè)骨骼服傳感信號(hào)的無線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；智能采樣算法通過控制數(shù)字濾波方式在復(fù)雜背景噪聲下提取有效信號(hào)，控制數(shù)據(jù)采集模塊的門限觸發(fā)方式確定采樣時(shí)刻。
2. —種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊裝置，包含骨骼服本體裝置，壓力傳感器，角位移傳感 器，數(shù)據(jù)采集模塊，工控機(jī)，無線網(wǎng)橋；其特征在于，在骨骼服本體裝置腳底上安裝壓力傳感 器，在膝關(guān)節(jié)處安裝角位移傳感器，將骨骼服本體裝置采集到的信號(hào)，通過數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn) 換為數(shù)字信號(hào)，并通過無線網(wǎng)橋，將信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端工控機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)中。
3. 如權(quán)利要求2所述的一種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊裝置，其特征在于，所述的壓力 傳感器，由6個(gè)小型壓力傳感器構(gòu)成的足底壓力傳感系統(tǒng)，每3個(gè)一組各安裝在骨骼服本體 裝置的腳尖、腳跟和腳側(cè)面處。
4. 如權(quán)利要求2所述的一種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊裝置，其特征在于，所述的角位 移傳感器，采用2個(gè)精密的旋轉(zhuǎn)電位計(jì)作為轉(zhuǎn)換器件，分別安裝在骨骼服本體裝置的膝關(guān) 節(jié)處，同時(shí)采用加速度計(jì)作為角位移的間接測量裝置。
5. 如權(quán)利要求2所述的一種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù) 采集模塊為USB數(shù)據(jù)采集模塊，該模塊具有四個(gè)獨(dú)立的IEPE傳感器輸入，通過轉(zhuǎn)速計(jì)輸入 同步觸發(fā)來保證數(shù)據(jù)流的同步，每通道采樣率最高為52. 734kHz，動(dòng)態(tài)響應(yīng)范圍為110dB， 該模塊使用24位A/D轉(zhuǎn)換，能夠提供基于時(shí)鐘頻率的抗混頻濾波器，通過USB連接到PC或 筆記本計(jì)算機(jī)，無需外部電源供電，采用BNC連接，為所有的1/0信號(hào)提供了安全且簡單的 操作。
6. 如權(quán)利要求2所述的一種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊裝置，其特征在于，所述的無線 網(wǎng)橋使用智能濾波算法和民用無線發(fā)射頻段，無線數(shù)據(jù)傳輸距離較遠(yuǎn)和抗干擾能力強(qiáng)，實(shí) 測視距距離500至1000米的監(jiān)測基站與骨骼服本體裝置之間無線傳輸速率為2Mb/s。
7. 如權(quán)利要求2所述的一種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊裝置，其特征在于，所述的無線 網(wǎng)橋具有低制造成本的小型平板天線結(jié)構(gòu)；使用了波束為扇型橢球形狀并具有方向指向性 的小型天線，該結(jié)構(gòu)尺寸為150X200X50mm;天線通過天線連接桿連接在天線連接軸上， 接收到的信號(hào)通過功率放大器放大和數(shù)模轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換后，進(jìn)一步由前置放大器放大，最后 通過網(wǎng)線與計(jì)算機(jī)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種骨骼服傳感信號(hào)無線通訊方法及裝置。其方法為通過智能采樣算法控制數(shù)據(jù)采集模塊的濾波和門限觸發(fā)方式，將處理后的骨骼服傳感系統(tǒng)信號(hào)數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)橋的對(duì)接方式傳輸?shù)竭h(yuǎn)端工控機(jī)監(jiān)測系統(tǒng)中，完成整個(gè)骨骼服傳感信號(hào)的無線實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸。其裝置為在骨骼服本體裝置的腳底處安裝壓力傳感器，在膝關(guān)節(jié)處安裝角位移傳感器，將骨骼服本體裝置采集到的信號(hào)，通過數(shù)據(jù)采集模塊轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，并通過專用的無線網(wǎng)橋，將信號(hào)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端工控機(jī)的監(jiān)測系統(tǒng)中。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)擴(kuò)大了測試時(shí)骨骼服的行走范圍，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)距離的實(shí)時(shí)監(jiān)測，降低了裝置成本。
文檔編號(hào)G08C17/02GK101783065SQ201010112050
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2010年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月23日
發(fā)明者姚海慶, 姜崇, 曹恒, 梅凱, 王瑜, 雷兵 申請(qǐng)人:華東理工大學(xué)