自然运动体重测量系统是在生活测量领域，为在被测者不察觉的前提下测量所有路过测量区域者的体重和通过速度所设计的系统。通过在一到数块地板内分别固定一到数组压电传感器，当有人无意中走过时，压力信号转化的电信号通过信号放大、AD转换传往单片机处理，将此特征波形的零至二阶导数特征点以及频谱特征抽取，然后通过我们计算出的特征值-体重相关函数求解体重，当有两块以上测量板相邻分布时可以精确步幅与时间间隔从而得到精确的通过速度，若只有一块将通过已采集的特征值估算步幅，得到速度的估计值。对特征记录分析也可以实现一定的身份识别功能。结果通过蓝牙无线传输到用户指定的移动设备。主要用于体重监测、健康管理、身份识别等方面。
【技术实现步骤摘要】
:生活测量
技术介绍
:压电转换、信号放大滤波、A/D转换、MCU、蓝牙、数理统计、回归分析等。
技术实现思路
:旨在被测者不察觉的前提下测量所有路过测量区域者的体重和通过速度，并在一定程度上进行身份识别。解决方案:在一到数块地板内分别固定一到数组压电传感器，当被测者无意中走过时，冲量将造成特征的马鞍形或猫耳形的压力信号，将此信号转化为电信号通过信号放大器、A/D转换器后传往单片机(MCU)处理，MCU将此马鞍形波的零至二阶导数特征点以及频谱特征抽取，然后通过特征值-体重相关函数(该函数通过数理统计和回归分析已在实验室阶段计算出，并应在实践应用中继续完善)求解体重，当有两块以上测量板相邻分布时可以精确步幅与时间间隔从而得到精确的通过速度，若只有一块将通过已采集的特征值估算步幅，从而得到速度的估计值。对特征记录分析也可以实现一定的身份识别功能。所有结果和需要保留的数据通过蓝牙无线传输到用户指定的移动设备。特别说明:测量精度与A/D采样率密切相关，器件采样率受成本影响(越精确越昂贵)。MCU方面应根据用户类别(家用、工用、医用、军用)灵活调整，大多数MCU均可实现本系统，已制成之样机选用了低成本低功耗A/D和MCU，但实验机由高速A/D和MCU制成。【附图说明】:图1为系统框图图2为前文提到我组研宄之步行冲量产生的马鞍形或猫耳形特征波形(本图系波形截图)图3为地板砖底面的传感器基础布局示意图(一组)图4为样机采用的HX711A/D芯片结构图图5为压力传感器连接图图6为所采用ATMEGA328之管脚图【具体实施方式】:在一到数块地板内分别固定一到数组压电传感器，地板表面与周围地面无异，处在同一平面无缝接合，当被测者无意中走过时由其对地冲量及压力变化计算体重、步幅、速度、步行习惯、重心分布等信息。【主权项】1.自然运动体重测量系统旨在被测者不察觉的前提下测量所有路过测量区域者的体重和通过速度，并在一定程度上进行身份识别。解决方案:在一到数块地板内分别固定一到数组压电传感器，当被测者无意中走过时，冲量将造成特征的马鞍形或猫耳形的压力信号，将此信号转化为电信号通过信号放大器、A/D转换器后传往单片机(MCU)处理，MCU将此马鞍形波的零至二阶导数特征点以及频谱特征抽取，然后通过特征值-体重相关函数(该函数通过数理统计和回归分析已在实验室阶段计算出，并应在实践应用中继续完善)求解体重，当有两块以上测量板相邻分布时可以精确步幅与时间间隔从而得到精确的通过速度，若只有一块将通过已采集的特征值估算步幅，从而得到速度的估计值。对特征记录分析也可以实现一定的身份识别功能。所有结果和需要保留的数据通过蓝牙无线传输到用户指定的移动设备。特别说明:测量精度与A/D采样率密切相关，器件采样率受成本影响(越精确越昂贵)。MCU方面应根据用户类别(家用、工用、医用、军用)灵活调整，大多数MCU均可实现本系统，已制成之样机选用了低成本低功耗A/D和MCU，但实验机由高速A/D和MCU制成。2.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:可在被测者不察、无损伤、不停止当前动作之情况下进行测量。3.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:通过对人运动时足对地产生的冲量形成的马鞍形或猫耳形特征波形(以下简称波形)的导数微分特征和频谱特征分析得到体重、速度信息并进行一定程度的身份识别。4.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:通过数理统计和回归分析等统计学原理求解体重一波形特征值以及速度一波形特征值函数关系。5.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:使用压电传感器进行原始?目号米集。6.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:对压电传感器采集的原始信号进行放大、模拟以及数字滤波、A/D转换、单片机(MCU)处理分析数据、蓝牙无线传输、移动设备接受显不结果。7.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:替代部分地面，或者安装在地板、地砖。地面之中或之下。8.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:24小时工作并自备电源，随时可用，任何人可用，不影响所安装区域所有正常活动，针对区域所有人类测量而非特定个体。9.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:需要被测者走过测量区域。10.根据权利要求1所述之自然运动体重测量系统，其特征为:安装后不影响所安装区域之功能、结构完整性与可靠性。【专利摘要】自然运动体重测量系统是在生活测量领域，为在被测者不察觉的前提下测量所有路过测量区域者的体重和通过速度所设计的系统。通过在一到数块地板内分别固定一到数组压电传感器，当有人无意中走过时，压力信号转化的电信号通过信号放大、AD转换传往单片机处理，将此特征波形的零至二阶导数特征点以及频谱特征抽取，然后通过我们计算出的特征值-体重相关函数求解体重，当有两块以上测量板相邻分布时可以精确步幅与时间间隔从而得到精确的通过速度，若只有一块将通过已采集的特征值估算步幅，得到速度的估计值。对特征记录分析也可以实现一定的身份识别功能。结果通过蓝牙无线传输到用户指定的移动设备。主要用于体重监测、健康管理、身份识别等方面。【IPC分类】G01D21-02, G01G19-52【公开号】CN104729659【申请号】CN201510162202【专利技术人】葛然, 赵高飞, 宋嘉溪, 刘杰 【申请人】葛然, 赵高飞, 宋嘉溪【公开日】2015年6月24日【申请日】2015年4月8日本文档来自技高网...
【技术保护点】
自然运动体重测量系统旨在被测者不察觉的前提下测量所有路过测量区域者的体重和通过速度，并在一定程度上进行身份识别。解决方案：在一到数块地板内分别固定一到数组压电传感器，当被测者无意中走过时，冲量将造成特征的马鞍形或猫耳形的压力信号，将此信号转化为电信号通过信号放大器、A/D转换器后传往单片机(MCU)处理，MCU将此马鞍形波的零至二阶导数特征点以及频谱特征抽取，然后通过特征值‑体重相关函数(该函数通过数理统计和回归分析已在实验室阶段计算出，并应在实践应用中继续完善)求解体重，当有两块以上测量板相邻分布时可以精确步幅与时间间隔从而得到精确的通过速度，若只有一块将通过已采集的特征值估算步幅，从而得到速度的估计值。对特征记录分析也可以实现一定的身份识别功能。所有结果和需要保留的数据通过蓝牙无线传输到用户指定的移动设备。特别说明：测量精度与A/D采样率密切相关，器件采样率受成本影响(越精确越昂贵)。MCU方面应根据用户类别(家用、工用、医用、军用)灵活调整，大多数MCU均可实现本系统，已制成之样机选用了低成本低功耗A/D和MCU，但实验机由高速A/D和MCU制成。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：葛然，赵高飞，宋嘉溪，刘杰，
申请(专利权)人：葛然，赵高飞，宋嘉溪，
类型：发明
国别省市：北京;11
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