[实用新型]一种人体三维姿态和行为状态传感监测装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及智能检测系统范畴，特别是人体姿态的检测，具体是一种人体三维姿态和行为状态传感检测方法与装置。

二、背景技术

在运动训练中或一些特殊疾病如癫痫的诊断、治疗中需要对人体在日常行为中的姿态进行监测与检测。检测装置或仪器已经越来越多的运用到训练或临床诊断，专利号200910028156.X的中国专利《微型多功能人体姿态智能检测仪及检测方法》公布了一种微型多功能人体姿态智能检测仪及检测方法，利用了加速度计作为姿态传感器，为需要受检者提供部分运动状态下的运动参数，运动状态主要包括跑步、急速行走、跳跃等，提供参数包括跑步或行走频率、运动速度、跳跃高度和距离、初始起跳角度和速度。但是没有计算人体的详细三维姿态。专利号200810117914.0的中国专利《基于人体姿态识别的互动娱乐系统及其实现方法》，公布了一种基于人体姿态识别的互动娱乐系统及其实现方法，通过智能视频分析技术实现人体姿态参数提取。但是视频姿态计算受区域限制，只能用于所接摄像机拍摄范围。专利号200820080700.6中国专利《一种电磁式人体姿态采集系统》公布了一种电磁式人体姿态采集系统，但是该系统复杂，连线多，使用起来很麻烦。专利号201310270130.2的中国专利《基于ZigBee和三轴加速度传感器的人体姿态检测系统以及方法》虽然给出了人体姿态检测方法，但本实用新型只检测跌倒，检测内容有限，还不能适应当前运动或疾病诊断的需要。

三、实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计一种记录人体三维姿态传感检测的方法和装置。本实用新型的方法不用视频检测、不需要体外连线同时可完成多个记录点的检测，检测效果更好、更精确。

本实用新型的目的是这样达到的：检测装置由上位机、上位机无线通信接口和若干组相同的人体三维传感装置构成，人体三维传感装置由三轴磁力传感器、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器三种传感器，微处理器、存储器和无线通信模块组成，三种传感器分别与微处理器连接，微处理器上连接无线通信模块和存储器。

若干组人体三维传感装置是14组，分别为头部传感装置、躯干传感装置、左上臂传感装置、右上臂传感装置、左前臂传感装置、右前臂传感装置、左手传感装置、右手传感装置、左大腿传感装置、右大腿传感装置、左小腿传感装置、右小腿传感装置、左脚传感装置和右脚传感装置。

所述头部传感装置、左脚传感装置和右脚传感装置上的传感器集成电路、微处理器集成电路、存储器集成电路、无线通信集成电路在同一个印制电路板上，印制电路板为矩形，且印制电路板各边分别与传感器集成电路各边平行或垂直。

躯干传感装置、左上臂传感装置、右上臂传感装置、左前臂传感装置、右前臂传感装置、左手传感装置、右手传感装置、左大腿传感装置、右大腿传感装置、左小腿传感装置、右小腿传感装置的印制电路板分微处理器印制电路板和传感器印制电路板，微处理器印制电路板安装除传感器集成电路以及其周边电路外的所有电路，传感器印制电路板安装传感器集成电路以及其周边电路，微处理器印制电路板和传感器印制电路板通过接插件连接，接插件连接的电路网络包括电源、地、中断引脚以及数据通信接口，微处理器印制电路板与传感器印制电路板垂直安装。当立正姿势安装到人体上时，使得微处理器印制电路板处于竖直方向，传感器印制电路板处于水平方向，传感器印制电路板各边为矩形，且各边分别与传感器集成电路各边平行或垂直。

所述传感器装置中三轴磁力传感器、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪传感器三种传感器采用三种传感器合一的集成电路芯片LM333D。

本实用新型的积极效果是：

1、与视频人体姿态记录相比，本实用新型不采用视频方式，不受监视区域限制。

2、与电磁式人体姿态采集系统相比，本实用新型没有体外接线，使用方便，并具有更大的使用范围。

3、与现有三轴加速度传感器的人体姿态检测和微型多功能人体姿态智能检测仪及检测方法相比，本实用新型使用多个传感器组，每组传感器采用了多种传感器，能检测更多的参数，能精确记录人体各部位的相互位置关系和动作，比现有装置有更多的记录参数和更精确的检测指标。

四、附图说明

图1是本实用新型的人体三维状态和行为状态传感检测装置结构示意图。

图2是若干组人体传感检测器装置安装在人体的示意图。

图3是传感器装置电路结构图。

图4是传感器装置中三轴磁力传感器、三轴加速传感器和三轴陀螺仪传感器合一的芯片电路图。