[发明专利]一种人体运动状态的采集系统及采集方法

说明书

技术领域

本发明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，属于仪器仪表技术领域。

背景技术

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200710191248.0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。

发明内容

本发明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。

根据本发明的一个方面，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X、Y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。

本发明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；