[发明专利]人体仰卧起坐无线测试系统

说明书

技术领域

本发明是一种专门用于大规模人群测试的人体仰卧起坐无线测试系统。

背景技术

目前的仰卧起坐测试大部分是以人工计数来实现，这种方法测试效率低，计数标准因人而异，如果用在大规模的体质测试或体育考试中极易引起争议。也有采用光电检测或图像识别的方法来实现计数，这两种方法虽然计数比较客观，但需要固定的测试架和场地，而且单机只能测试一人，测试效率低，不适合大规模的考试测试。本发明可以同时测试32个测试者的仰卧起坐运动，能自动对每个测试者的动作标准进行判断，并根据判断结果自动计数，极大地提高了测试效率。

发明内容

本发明由32个无线姿态传感器和测试主机组成测试系统，一台测试主机同时管理32个无线姿态传感器，并对32个测试者同时测试。无线姿态传感器佩戴在测试者的上腹部，无线姿态传感器在空间中的几何位置即反映了测试者上半身在空间中的几何位置。测试时，无线姿态传感器实时测量测试者上半身X、Y、Z轴在空间中的方位，同时将该方位值通过无线传输的方式传输给测试主机，测试主机根据接收到的X、Y、Z轴方位值计算出测试者上半身在空间中的几何位置，该几何位置反映了测试者仰卧起坐动作的测试状态，测试主机据此来判断测试者的仰卧起坐动作是否符合测试要求，并对符合要求的测试动作计数。每一个无线姿态传感器都设置有唯一的机器编码，测试时所有的无线姿态传感器以随机触发的时间间隔发送本机的测量数据和本机编码，测试主机根据数据包中的机器编码来区分特定的无线姿态传感器，从而处理其数据。

具体实施方式

无线姿态传感器由外壳、线路板和电源组成，每一个无线姿态传感器都设置有唯一的机器编码。线路板由一片三轴加速度传感器MMA7260Q、一片带有2.4GHZ射频发射功能的微处理器NRF24E1及一片存储芯片25AA320组成。三轴加速度传感器MMA7260Q负责采集X、Y、Z三轴的方位信号，微处理器NRF24E1产生随机的触发时间，在触发时间到达后，微处理器控制三轴加速度传感器工作并接收其信号，将信号进行模数转换，然后将转换结果和本机编码一起打包后通过内带的无线传输模块将数据包以2.4GHZ的频率传输给测试主机。电源由CR2032锂电池和电池座组成，由微处理控制整机的供电并做对供电系统进行全面的省电优化，一节电池可以持续工作100小时，待机365天。

测试主机由外壳、线路板、LCD液晶屏、键盘、语音模块及电源组成。线路板由微处理器SM5964、无线接收芯片NRF24E1、存储器45DB041DB组成。无线接收芯片NRF24E1负责接收无线姿态传感器的信号并将其传输给微处理器，微处理器收到信号后，首先根据数据包的机器编码判断是哪一台无线姿态传感器的信号，然后根据数据包中的X、Y、Z三轴信号计算测试者上半身在空间中的几何位置，根据该几何位置判断测试者是否完成仰卧起坐的测试动作，并将测试结果在LCD液晶屏上显示，同时通过语音模块播报测试成绩。存储器45DB041DB负责存储测试的最终结果。键盘负责输入测试者的测试信息。电源由铅酸电池或锂电池组成，可以循环充电使用。

测试开始时，首先通过测试主机上的键盘输入1至32个测试者的测试信息，测试者将无线姿态传感器以正确的方式佩戴好，待所有的测试者都准备好后，按下测试主机上的开始测试按键，测试主机开始计时，同时开始接收所有无线姿态传感器的信号，并且将处理结果显示在LCD液晶屏上，设定的测试时间到达后，测试主机停止接收无线姿态传感器的信号，将测试者的成绩存储进存储芯片45DB041DB中，同时通过语音模块将测试成绩依次播报出来。