一种人体运动状态的采集系统及采集方法技术方案

技术编号:8444274 阅读:280 留言:0更新日期:2013-03-20 18:08
本发明专利技术提供了一种人体运动状态采集系统,该系统包括手机、与手机连接的耳机,以及连接在手机和耳机之间的加速度采集装置,所述的加速度采集装置包括用于采集运动加速度信号的数据采集模块、将采集到的运动加速度信号转换为数字信号的数据处理模块,以及用于控制数据采集模块采集数据并且将数字信号发送到手机的控制模块。本发明专利技术的人体运动状态采集系统是独立于手机的运动状态检测系统,它将加速度传感器,特别是三轴加速度传感器从手机中独立出来,用耳机线连接加速度传感器于耳机和手机耳机插孔之间,这样不仅能大大避免翻转等动作的发生,提高了测量的准确性和使用性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种人体运动状态采集系统及检验人体运动状态的方法,具体地,涉及一种使用三轴加速度采集装置采集人体运动状态的采集系统,属于仪器仪表

技术介绍
加速度采集装置是一种可以对物体运动过程中的加速度进行测量的电子设备。通过使用它可以测量由于重力引起的加速度,可以计算出设备相对于水平面的倾斜角度。通过分析动态加速度,可以分析出设备移动的方式。在进入手机等消费电子市场前,实际已广泛应用于汽车电子领域,如车身操控、安全气囊等。加速度采集装置原理简单,价格便宜,测量数据也很精确,可进行大范围部署。在申请号为200710191248. O的中国专利申请中披露了一种姿态及运动感应系统及用该系统的便携式电子设备。该设备包括可执行的应用程序,其中包括一种姿态及运动感应系统包括提供第一组关于便携式电子设备姿态变化信号的三轴加速度计,提供第二组关于便携式电子设备姿态变化信号的三轴磁传感器,还包括一种为该应用程序产生输入信号的输入系统。输入系统包括存储器、集成到该设备上的加速器、集成到该设备上的磁传感器,以及与存储器、加速度计、磁传感器配套运行的处理器用来执行应用程序,输入信号的计算程序,以及对来自加速计和磁传感器的信号进行校正的程序。但是,以上设备由于三轴加速度采集装置是对X、Y、Z三个轴的加速度进行测量, 所以它的测量值会受到坐标系相对位置的影响。如今,在手机中集成了三轴的加速度采集装置,通过它可以测量出手机持有者的运动状态。但由于人们往往将手机放置于口袋中,在运动过程中会出现翻转等情况,三轴加速度传感器所测量的值也会随着这些翻转动作的发生而产生较大改变,所以并不能准确的反映人体的运动状态。因此,需要一种独立于手机的运动状态检测装置。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种基于三轴加速度采集装置的人体运动状态采集系统,该系统解决了内置手机加速度采集装置由于手机运动导致测量用户运动状态不准确的问题。根据本专利技术的一个方面,提出了一种基于三轴加速度采集装置的人体运动状态采集系统,该系统包括手机、与手机连接的耳机,以及连接在手机和耳机之间的加速度采集装置,所述的加速度采集装置包括用于采集运动加速度信号的数据采集模块、将采集到的运动加速度信号转换为数字信号的数据处理模块,以及用于控制数据采集模块采集数据并且将数字信号发送到手机的控制模块。优选地,所述的手机、耳机以及加速度采集装置之间线连接。优选地,所述的加速度采集装置的一端连接到手机的耳机插孔,加速度采集装置的另一端布置有与耳机插头相连接的插孔;或者,所述的加速度采集装置的一端连接到手机的耳机插孔,加速度采集装置的另一端布置有与无线耳机插孔相连接的插头。优选地,所述的加速度采集装置还包括存储数据处理模块处理得到数字信号的存储模块。优选地,所述的加速度采集装置包括用来采集在X、Y和Z三个方向运动加速度信号的数据采集模块,以及将采集到的X、Y和Z三个方向运动加速度信号分别转化为数字信号的数据处理模块。优选地,在X方向的数据采集模块、Y方向的数据采集模块和Z方向的数据采集模块周边的电路中还布置了去波纹和噪声的电路。优选地,数据处理模块包括A/D数模转换器和微处理器,其中A/D数模转换器用于将传感器的模拟信号输出转换为数字信号,微处理器用于将得到的数据包结构进行封装。优选地,所述耳机包括四段与加速度采集装置连接的线路,其中的三段线路分别传输Χ、γ和Z方向的数据,第四段线路用来传输手机中传出的语音数据。本专利技术另一方面提供了一种用于采集人体运动状态的方法,该方法包括以下步骤首先通过加速度采集装置的控制模块控制数据采集模块采集人体运动的加速度信号, 再将采集到的加速度信号转化为数字信号,并且将数字信号发送到手机中。优选地,该方法包括以下步骤a)首先通过加速度采集装置的控制模块选择两种工作模式中的一种;b)再通过加速度采集装置的控制模块控制数据采集模块采集人体运动的加速度信号;c)将采集到的加速度信号通过数据处理模块转化为数字信号;d)基于任一种工作模式将步骤c得到的数字信号直接传输到手机中;或者首先存储到加速度采集装置的存储模块中,再传输到手机中;其中,两种模式中第一种是通过控制模块自动将步骤c得到的数据信号直接传输到手机中;第二种是通过控制模块手动控制,将步骤c得到的数据信号首先存储到加速度传感器中,再传输到手机中。本专利技术的有益效果在于本专利技术人体运动状态采集系统包括手机、与手机连接的耳机,以及连接在手机和耳机之间的加速度采集装置,其中的加速度传感器,特别是三轴加速度传感器从手机中独立出来,用耳机线连接加速度传感器于耳机和手机耳机插孔之间, 这样不仅能大大避免翻转等动作的放生,提高了测量的准确行和使用性,而且并不干扰用户使用耳机,用户可以在听音乐时使用本专利技术来记录个人的运动状态,比一般的记录器更方便使用。附图说明图I表示本专利技术实施例I的人体运动状态采集系统的图示。图2表示本专利技术加速度采集装置的各个模块之间的关系图。图3表示本专利技术数据采集模块的电路图。图4表示本专利技术电源模块的电路图。图5表示本专利技术线控耳机电路图。图6表示本专利技术控制模块的控制流程图。图7表示本专利技术加速度采集装置的中断处理程序。图8表示本专利技术中的数据包。图9表示本专利技术实施例2的人体运动状态采集系统的图示。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术提供的人体运动采集系统进行详细描述。实施例仅用于解释本专利技术,不用于限制本专利技术,在本专利技术保护范围内所做的修改、替换都在本专利技术的保护范围内。实施例I图I示出本专利技术的人体运动状态采集系统的图示,该人体运动状态采集系统包括手机I、加速度采集装置2以及耳机3,加速度采集装置2的一端有连接线21,该连接线的插头23连接到手机I的插孔11。在加速度采集装置2的另一端有插孔22,耳机3的耳机线 31的插头32插入到插孔22。图2中本专利技术的加速度采集装置2包括数据采集模块、数据处理模块、控制模块和存储模块。其中,该数据采集模块包括X方向的数据采集模块,Y方向的数据采集模块和Z 方向的数据采集模块。该数据采集模块连接数据处理模块和控制模块,将采集到的三个方向的数据发送给数据处理模块,并且接收控制模块发送的指令。数据处理模块用于接收数据采集模块发送的三个方向的数据,将其进行数模变换和处理,转给手机或者存储模块。数据采集模块还用于接收控制模块发送的指令。其中,数据采集模块在获得以上三个方向的运动加速度信号后,还将这些信号传输到数据处理模块。数据处理模块包括A/D数模转换器和微处理器,其中A/D数模转换器用于将传感器的模拟信号输出转换为数字信号,微处理器用于将得到的数据包结构进行封装。其中,微处理器接收控制模块发出的指令,将数据直接通过耳机线发送给手机或者将数据存储的存储器中,之后进行删除或者发送给手机。本专利技术的加速度采集装置还包括用来提供能量的电源。因为本专利技术的数据采集模块一共采集X、Y和Z三个方向的数据,所以本专利技术的耳机一共有四段与加速度传感器连接的线路,其中的三段线路分别连接Χ、γ和Z方向的数据, 第四段线路是用来连接手机中传出的声音。另外,加速度采集装置将一共有两种回传模式, 第一种进行实时传输,也就是将Χ、γ、ζ三组输出进行A/D数模转换后,再进入微处理器得到的封装数据包结构在控本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种人体运动状态采集系统,其特征在于,该系统包括手机、与手机连接的耳机,以及连接在手机和耳机之间的加速度采集装置,所述的加速度采集装置包括用于采集运动加速度信号的数据采集模块、将采集到的运动加速度信号转换为数字信号的数据处理模块,以及用于控制数据采集模块采集数据并且将数字信号发送到手机的控制模块。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:马建冯典田野
申请(专利权)人:无锡智感星际科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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