[发明专利]一种女性胸部运动状态三维位移测量系统

说明书

本发明涉及一种女性胸部运动状态三维位移测量系统，包括运动文胸本体，所述运动文胸本体上设置有三轴加速度计传感器和数据存储传输控制单元，所述数据存储传输控制单元通过柔性线缆与三轴加速度计传感器相连；该系统通过测量分布在身体一个基点三维加速度和分布在胸部的多点三维加速度数据，建立以基点为原点的坐标系，通过三维加速度数据反演推算个点相对位移，构建胸部整体三维位移图。本发明能够在真实的运动状态下记录人体的胸部任意位置的三维加速度数据。

技术领域

本发明涉及运动内衣舒适性评测技术领域，特别是涉及一种女性胸部运动状态三维位移测量系统。

背景技术

对女性来说，运动有助于身心健康，减少特定癌症的发病率，特别是可以预防乳腺癌的发生。据数据统计，热爱运动的女性患乳腺癌风险相对缺乏运动的女性降低20％-30％。然而有关调查发现56％的女性在运动中有乳房的不适感，包括运动时乳房的摇晃引起的尴尬和不舒适，甚至由于激烈运动而产生的拉扯乳房韧带而产生的疼痛感，这些问题成为女性参加体育运动的障碍之一。女性在运动中由于天然的特点，需要特殊的文胸来支持运动和提高过程的舒适度，在国内外研发机构和大型品牌公司中，运动文胸一直是研究的热点。在运动文胸的发展过程中，舒适透气排汗已不能满足消费者的运动需求和情感体验，在运动过程中，越来越多的人希望能关注自己的胸部运动参数和生理状态，而文胸企业也希望有更加科学的数据反映文胸舒适性并根据实验数据改进和完善运动内衣结构设计。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种女性胸部运动状态三维位移测量系统，能够在真实的运动状态下记录人体的胸部任意位置的三维加速度数据。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种女性胸部运动状态三维位移测量系统，包括运动文胸本体，所述运动文胸本体上设置有三轴加速度计传感器和数据存储传输控制单元，所述数据存储传输控制单元通过柔性线缆与三轴加速度计传感器相连，所述三轴加速度计传感器中有一个作为基点，并以所述基点建立坐标，通过其他三轴加速度计传感器检测到的数据反演推算各个点的相对位移，构建胸部整体三维位移图。

所述数据存储传输控制单元采用低功耗M4或M5内核ARM芯片，并预留和数据存储传输控制单元的数据接口，结合蓝牙4.0或2.4G无线协议和上位机通讯，通过缝制工艺或绑带固定在运动文胸本体的下围侧面。

所述三轴加速度计传感器用于检测人体运动状态，在不运动时，所述数据存储传输控制单元保持在待机低功耗模式，在运动时，所述数据存储传输控制单元进入工作状态，三轴加速度计传感器将检测到的人体胸部各测量点的三维运动加速度传输到所述数据存储传输控制单元，所述数据存储传输控制单元对检测到的数据进行存储并转发给远程终端。

所述数据存储传输控制单元依据统一的时间轴打包整合数据包，并暂存在内部FIFO内，当采集数据包数量到达设定阈值时，将多个数据包发送到远程终端。

所述三轴加速度计传感器共有六个，分别位于胸骨上点、乳房BP点、乳房上中点、乳房外中点、乳房下中点和乳房内中点，选取胸骨上点作为测量基点建立以前进后退/左移右移/向上向下的三维人体测量坐标系，三维人体测量坐标系与三轴加速度计传感器测量坐标系的角度旋转变化为：其中，ApX_mn为人体前后加速度、为人体左右加速度、为人体上下加速度、为三轴加速度计传感器测量坐标系，a11-a33为矩阵转换系数。

人体坐标系相对加速度计算方式为：人体坐标系相对速度计算方式为：人体坐标系相对位移计算方式为：其中，Δt为采样时间间隔。

有益效果