[发明专利]头部姿态感应装置和方法

权利要求书

1.一种头部姿态感应装置，其特征在于，包括惯性传感器检测单元，与该惯性传感器检测单元相连接的模数转换单元，与该模数转换单元相连接的信息处理单元，该信息处理单元连接有输入单元和输出单元，其中：

所述惯性传感器检测单元包括惯性传感器，用于对头部姿态信息进行检测，并输出该头部姿态信息的模拟信号；

所述模数转换单元包括模数转换器，用于将所述惯性传感器检测的模拟信号转换为头部姿态信息的数字信号；

所述信息处理单元用于对所述头部姿态信息的数字信号进行计算，得出运动状态数据和运动参数数据，并将该运动状态数据和运动参数数据传输给所述输出单元；

所述输入单元用于将控制指令输送给所述信息处理单元。

2.根据权利要求1所述的头部姿态感应装置，其特征在于，所述运动状态数据包括头部伸缩数据，头部转动数据、点头数据、摇头数据和静止数据，所述运动参数数据包括头部运动频率数据、头部运动速度数据和头部运动角度数据。

3.根据权利要求1或2所述的头部姿态感应装置，其特征在于，所述惯性传感器为加速度计、陀螺仪以及倾角传感器中的一种或多种。

4.根据权利要求1或2所述的头部姿态感应装置，其特征在于，所述信号处理单元连接有信号发送单元，所述信号发送单元用于将所述运动状态数据和头部运动数据作为控制信号发送给外部设备，所述外部设备为车辆、船只、飞机中的一种或多种。

5.一种头部姿态感应方法，其特征在于，包括以下步骤：

a，利用惯性传感检测单元对头部姿态信息进行检测，并输出该头部姿态信息的模拟信号；

b，将所述惯性传感器检测的模拟信号转换为头部姿态信息的数字信号；

c，对所述头部姿态信息的数字信号进行计算，得出运动状态数据和运动参数数据，并将该运动状态数据和运动参数数据传输给输出单元。

6.根据权利要求5所述的头部姿态感应方法，其特征在于，

所述步骤a中，所述惯性传感检测单元输出的头部姿态信息的模拟信号包括头部在空间坐标X、Y、Z方向上的加速度模拟信号，所述步骤b中，所述头部姿态信息的数字信号包括头部在空间坐标X、Y、Z方向上的加速度数字信号；

所述步骤c中，对所述头部姿态信息的数字信号进行计算的步骤，包括：

对空间坐标X、Y、Z方向上的加速度数字信号分别进行积分，得出所述运动状态数据和运动参数数据，其中所述运动状态数据为头部运动方向数据，所述运动参数数据为头部侧倾的速度数据和头部倾斜角度数据。

7.根据权利要求5所述的头部姿态感应方法，其特征在于，

所述步骤a中，所述惯性传感检测单元输出的头部姿态信息的模拟信号包括头部在空间坐标X、Y、Z方向上的角速度模拟信号，所述步骤b中，所述头部姿态信息的数字信号包括头部在空间坐标X、Y、Z方向上的角速度数字信号；

所述步骤c中，对所述头部姿态信息的数字信号进行计算的步骤，包括：

对空间坐标X、Y、Z方向上的角速度数字信号分别进行积分，得出所述运动状态数据和运动参数数据，其中所述运动状态数据为头部在各方向上的转动状态数据，所述运动参数数据为头部运动角度数据和速度数据。

8.根据权利要求5所述的头部姿态感应方法，其特征在于，

所述步骤a中，所述惯性传感检测单元输出的头部姿态信息的模拟信号包括头部在空间坐标X、Y、Z方向上的加速度和角速度模拟信号，所述步骤b中，所述头部姿态信息的数字信号包括头部在空间坐标X、Y、Z方向上的加速度和角速度数字信号；

所述步骤c中，对所述头部姿态信息的数字信号进行计算的步骤，包括：

对空间坐标X、Y、Z方向上的加速度数字信号和角速度数字信号分别进行积分，得出所述运动状态数据和运动参数数据，其中所述运动状态数据为头部运动方向数据和头部在各方向上的转动状态数据，所述运动参数数据为头部运动的速度数据和角度数据。

9.根据权利要求8所述的头部姿态感应方法，其特征在于，

在所述步骤c中，还包括：根据所述加速度数字信号，判断头部是否发生撞击。

10.根据权利要求8所述的头部姿态感应方法，其特征在于，

在所述步骤c中，还包括：根据所述头部运动方向数据，判断是否发生跌倒。