[发明专利]一种基于 MEMS 传感器的运动跟踪系统及方法

权利要求书

1.一种基于MEMS传感器的运动跟踪系统，用于跟踪被跟踪物的运动，其特征在于，所述被跟踪物具有多组节点，且每组节点的节点数量最多为七个；所述运动跟踪系统包括：上位机、与所述上位机连接且与每组节点对应的多个蓝牙主机、及设置在每个节点上的感测装置，所述感测装置包括：MEMS传感单元、数据处理单元、数据接口及蓝牙从机，其中，

所述MEMS传感单元，用于每隔预设时间采集一次被跟踪物相应节点的运动参数；

所述数据处理单元，用于对所采集的运动参数进行融合处理，以获得被跟踪物相应节点的运动信息，并将所述运动信息通过所述数据接口发送至相应的蓝牙从机；

所述蓝牙从机，用于将所接收的运动信息转换为蓝牙信号，并利用蓝牙协议将所述蓝牙信号发送至相应的蓝牙主机；

所述上位机，用于从所述多个蓝牙主机收集并汇总各个节点所对应的蓝牙信号，以生成被跟踪物的运动信息。

2.根据权利要求1所述的基于MEMS传感器的运动跟踪系统，其特征在于，所述上位机还用于通过相应的蓝牙主机将相应的指令信号发送至相应的蓝牙从机。

3.根据权利要求1所述的基于MEMS传感器的运动跟踪系统，其特征在于，所述MEMS传感器包括分别设置在X、Y、Z每个轴上的加速度计、陀螺仪和磁传感器，且X、Y、Z三轴正交设置；所述感测装置还包括校正单元，所述校正单元用于对每个轴上的磁传感器所采集的数据进行校正处理，并将校正后的数据送入相应的数据处理单元。

4.根据权利要求3所述的基于MEMS传感器的运动跟踪系统，其特征在于，所述校正单元通过球形约束算法对磁传感器所采集的数据进行校正处理。

5.根据权利要求3所述的基于MEMS传感器的运动跟踪系统，其特征在于，所述感测装置还包括：

存储单元，用于以队列形式动态存储相应的磁传感器每次采集的数据。

6.根据权利要求1所述的基于MEMS传感器的运动跟踪系统，其特征在于，所述感测装置还包括供电电源和电压管理单元，且所述供电电源通过所述电压管理单元为所述MEMS传感单元、数据处理单元、蓝牙从机供电。

7.根据权利要求6所述的基于MEMS传感器的运动跟踪系统，其特征在于，所述感测装置还包括充电接口和充电管理单元，且所述充电接口用于从市电取电，并通过所述充电管理单元为所述供电电源充电。

8.一种基于MEMS传感器的运动跟踪方法，其特征在于，包括:

A.设置在被跟踪物的每个节点上的MEMS传感单元每隔预设时间采集一次被跟踪物相应节点的运动参数；

B.设置在被跟踪物的每个节点上的数据处理单元对所采集的运动参数进行融合处理，以获得被跟踪物相应节点的运动信息，并将所述运动信息通过所述数据接口发送至相应的蓝牙从机；

C.设置在被跟踪物的每个节点上的蓝牙从机将所接收的运动信息转换为蓝牙信号，并利用蓝牙协议将所述蓝牙信号发送至相应的蓝牙主机；

D. 上位机从各个蓝牙主机收集并汇总各个节点所对应的蓝牙信号，以生成被跟踪物的运动信息。

9.根据权利要求8所述的基于MEMS传感器的运动跟踪方法，其特征在于，所述MEMS传感器包括分别设置在X、Y、Z每个轴上的加速度计、陀螺仪和磁传感器，且X、Y、Z三轴正交设置；

在所述步骤A和步骤B之间，还包括：

E.设置在被跟踪物的每个节点上的校正单元对每个轴上的磁传感器所采集的数据进行校正处理，并将校正后的数据送入数据处理单元。

10.根据权利要求9所述的基于MEMS传感器的运动跟踪方法，其特征在于，在所述步骤A和步骤E之间，还包括：

以队列形式动态存储相应的磁传感器每次采集的数据。