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公开(公告)号：CN102982653B
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201210441008.2
申请日：2012-11-07
Applicant: 中南大学
IPC: G08B21/04
Abstract: 本发明公开了一种基于加速度和高度信息的人体跌倒监测方法及装置，所述的装置由传感、处理控制、通信、佩戴检测及电源模块组成。含加速度计、高度计的传感模块与基于低功耗单片机的处理控制模块连接，持续监测佩戴者日常活动的加速度以及检测高度变化，佩戴检测模块检查装置佩戴方式；根据采集的加速度与高度数据判定佩戴者跌倒时，处理控制模块启动蓝牙通信模块，发出报警信息；可置于佩戴者腰带的佩戴扣含磁体，使装置能自查是否定位佩戴。本发明的优点是以持续监测的加速度信息结合高度信息准确及时地发现跌倒；以低功耗设计与高能效管理降低能耗，达到长期持续工作要求。
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公开(公告)号：CN102495914B
公开(公告)日：2013-06-26
申请号：CN201110335642.3
申请日：2011-10-31
Applicant: 中南大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明公开了一种实现宽频响应的二自由度压电振子的设计方法，包括以下步骤：步骤1：以预期频带的上下限分别作为两个单自由度悬臂梁的固有频率初值，确定两个单自由度悬臂梁的弹性系数k1、k2以及两个单自由度悬臂梁压电振子的质量m1、m2；步骤2：根据对二自由度振子的一阶和二阶谐振频率的预期比值确定连接弹簧的弹性系数k3的初值；步骤3：基于上述参数，建立二自由度压电振子的有限元模型，在频带和结构尺寸及材料特性的共同约束下，以输出功率最大为目标，调整振子的压电层厚、悬臂梁厚、质量块大小和连接弹簧的弹性系数这4种参数。本方法能在保持高效率能量转换的前提下，实现二自由度压电振子的宽频响应。
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公开(公告)号：CN101965039B
公开(公告)日：2013-02-06
申请号：CN201010509623.3
申请日：2010-10-17
Applicant: 中南大学
CPC classification number: Y02D70/00
Abstract: 本发明提出了一种无线传感器网络节点超低功耗设计方法，先根据预期的节点与模块的平均功耗目标和对无线通信、传感器和微处理器工作的占空比要求，按无线通信、微处理器、传感器的顺序，依次确定各模块的允许电流，并据此选择器件设计各模块实现方案；然后根据不同模块的负载范围设计能保持高使用效率的智能型电源模块，从而降低节点各组成部分的功耗；再根据实际应用设计各模块协同工作的时序，通过微处理器控制多模块按时序工作来降低节点的峰值电流。这些措施综合起来发挥作用使无线传感器网络节点在保证性能并持续监测的前提下，其平均功耗低于目标要求，有效延长节点使用寿命。
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公开(公告)号：CN101902832B
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201010249837.1
申请日：2010-08-10
Applicant: 中南大学
CPC classification number: Y02D70/00
Abstract: 本发明提出了一种可持续监测振动的低功耗无线传感器网络节点装置，电源模块、通信模块和传感器模块均与微处理器连接；所述的电源模块的结构为：太阳能电池和锂电池的输出端分别与第一模拟开关的3个输入端相接，所述的第一模拟开关的输出端接微处理器的电源接口；自源型振动传感器的信号输出端经第一运算放大器和比较器分别与微处理器的信号输入端和中断口相接；外源型加速度传感器的信号输出端经第二运算放大器与微处理器的另一个信号输入端相接；外源型加速度传感器的电源端经受控于微处理器的第二模拟开关接节点所选的当前电源输出端。该装置节能效果明显，能保障无线传感器网络节点长时间持续工作。
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公开(公告)号：CN102064796A
公开(公告)日：2011-05-18
申请号：CN201010544350.6
申请日：2010-11-15
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种简化的具有负系数的加权重复伪中值滤波方法，该方法以逼近同阶次FIR滤波器的频率响应特性为目标，运用MALLOWS综合方法，为滤波窗口数据的加权伪中值计算设计含负数的加权系数，并按此加权系数调整窗口数据；同时，基于为该滤波器所设计的一组特殊结构的斜率计算加权系数，重复利用加权伪中值计算窗口数据的整体斜率，并按此斜率对窗口数据作线性变换；最后利用伪中值加权系数对已变换数据作加权计算，得到加权重复伪中值滤波输出值。该方法实现了比现有负系数加权中值或伪中值滤波方法更好的频率选择特性，为适应无线传感器等资源有限系统的低功耗要求，简化了算法中的运算。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN101980108A
公开(公告)日：2011-02-23
申请号：CN201010528058.5
申请日：2010-11-01
Applicant: 中南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本发明公开了可分解为单自由度遥操作装置的二自由度虚拟力反馈装置，4根圆立柱连接面板和底板形成大台架，大力矩电机垂直固联于面板下；装有力和加速度传感器的大单摆臂经第一联轴套固联于大力矩电机转轴上端，该转轴下端接角位移传感器；下接圆立柱的4根短立柱支撑由4根小立柱连接小面板和基座板形成的小台架，小力矩电机安装在位于小台架下方的小面板上，大、小力矩电机的轴心线重合；摩擦传动轮经第三联轴套固联于小力矩电机转轴；类似大单摆臂的小单摆臂的根部固联于垂直安装在大单摆臂端部的传动轮轴上端，传动轮轴与摩擦传动轮由钢丝连接。该装置可分解为主从式单自由度遥操作装置，有一机两用、使用灵活、装卸方便、低成本的特点。
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公开(公告)号：CN201837962U
公开(公告)日：2011-05-18
申请号：CN201020587583.X
申请日：2010-11-01
Applicant: 中南大学
IPC: G06F3/01
Abstract: 本实用新型公开了可分解为单自由度遥操作装置的二自由度虚拟力反馈装置，4根圆立柱连接面板和底板形成大台架，大力矩电机固联于面板下；装有力和加速度传感器的大单摆臂经第一联轴套固联于大力矩电机转轴上端，该转轴下端接角位移传感器；下接圆立柱的4根短立柱支撑由4根小立柱连接小面板和基座板形成的小台架，小力矩电机安装在位于小台架下方的小面板上，大、小力矩电机的轴心线重合；摩擦传动轮经第三联轴套固联于小力矩电机转轴；类似大单摆臂的小单摆臂的根部固联于垂直安装在大单摆臂端部的传动轮轴上端，传动轮轴与摩擦传动轮由钢丝连接。该装置可分解为主从式单自由度遥操作装置，有一机两用、使用灵活、装卸方便、低成本的特点。
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公开(公告)号：CN201733447U
公开(公告)日：2011-02-02
申请号：CN201020287522.1
申请日：2010-08-10
Applicant: 中南大学
CPC classification number: Y02D70/00
Abstract: 本实用新型提出了一种可持续监测振动的低功耗无线传感器网络节点装置，电源模块、通信模块和传感器模块均与微处理器连接；所述的电源模块的结构为：太阳能电池和锂电池的输出端分别与第一模拟开关的3个输入端相接，所述的第一模拟开关的输出端接微处理器的电源接口；自源型振动传感器的信号输出端经第一运算放大器和比较器分别与微处理器的信号输入端和中断口相接；外源型加速度传感器的信号输出端经第二运算放大器与微处理器的另一个信号输入端相接；外源型加速度传感器的电源端经受控于微处理器的第二模拟开关接节点所选的当前电源输出端。该装置节能效果明显，能保障无线传感器网络节点长时间持续工作。
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公开(公告)号：CN202939773U
公开(公告)日：2013-05-15
申请号：CN201220583239.2
申请日：2012-11-07
Applicant: 中南大学
IPC: G08B21/04
Abstract: 本实用新型公开了一种基于加速度和高度信息的人体跌倒监测装置，所述的装置由传感、处理控制、通信、佩戴检测及电源模块组成。含加速度计、高度计的传感模块与基于低功耗单片机的处理控制模块连接，持续监测佩戴者日常活动的加速度以及检测高度变化，佩戴检测模块检查装置佩戴方式；根据采集的加速度与高度数据判定佩戴者跌倒时，处理控制模块启动蓝牙通信模块，发出报警信息；可置于佩戴者腰带的佩戴扣含磁体，使装置能自查是否定位佩戴。本实用新型的优点是以持续监测的加速度信息结合高度信息准确及时地发现跌倒；以低功耗设计与高能效管理降低能耗，达到长期持续工作要求。
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公开(公告)号：CN202076957U
公开(公告)日：2011-12-14
申请号：CN201120131546.2
申请日：2011-04-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本实用新型公开了一种基于二自由度压电振子的环境振动能量采集装置，该装置分为能量转换和功率调理两部分，能量转换装置中含压电材料的振动机构响应基座传递的环境振动，把振动的机械能转换为电能；功率调理电路将电能提取、调理后累积储存。振动机构由两个上下平行固定于基座的单自由度悬臂梁结构压电振子和一根垂直连接振子质量块的弹簧构成，两振子的梁厚与质量块重量均不同，形成一阶与二阶谐振频率相邻的宽频谐振二自由度系统。功率调理电路由低功耗的同步电荷转移电路模块、电荷汇集电容、可控电压阈值DC/DC转换模块和储能器件组成。该装置谐振响应频带较宽、功耗低且完全不需外部供电，因而效率高，适用于自供电或从环境补给电能的设备。
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