[發明專利]用于監測用戶的設備和用于校準該設備的方法

有效

• 申請號: 201280051064.3
• 申請日: 2012-10-08
• 公開（公告）號: CN103889325A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: J·范德拉爾;H·杜里克;T·范登赫費爾
• 申請（專利權）人: 皇家飛利浦有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 李光穎;王英

1.一種對要被附接至用戶并且用于監測所述用戶的設備進行校準的方法，所述方法包括以下步驟：

（i）在將所述設備附接至所述用戶之前，將所述設備關于所述用戶對齊，使得所述設備的測量參考系大體上與所述用戶的參考系對齊，并且使用所述設備獲得所述設備關于世界參考系的取向的第一測量結果；

（ii）在將所述設備附接至所述用戶之后，使用所述設備獲得所述設備關于世界參考系的所述取向的第二測量結果；以及

（iii）確定變換矩陣，所述變換矩陣用于將通過所述設備獲得的后續測量結果變換到所述用戶的所述參考系中，所述變換矩陣是使用獲得的第一測量結果和第二測量結果以及在步驟（i）和步驟（ii）之間所述設備相對于所述用戶關于所述世界參考系中的垂直軸的旋轉量的信息來計算的。

2.根據權利要求1所述的方法，其中，在步驟（i）和步驟（ii）之間所述設備相對于所述用戶關于所述世界參考系的所述垂直軸的所述旋轉量的所述信息包括：對于一些m,p∈{1,2,3}，所述用戶的所述參考系中的基向量β_m到垂直于重力作用方向的水平面H上的投影與所述設備的所述測量參考系中的基向量α_p到所述水平面H上的投影之間的角度φ_p的信息，其中，β_m和α_p不在重力的所述方向上。

3.根據權利要求2所述的方法，其中，確定變換矩陣的所述步驟包括以下步驟：

計算第一坐標向量d，所述第一坐標向量d正交于所述第一測量結果b；

計算第二坐標向量f，所述第二坐標向量f正交于b和d；

對于i∈{1,2,3}，計算支持向量s_i和所述α基向量的尖端位于其上的圓周C₁，C₂和C₃的半徑r_i；

如果對于一些k，|a_k|=1，則計算t_k:=sign(a_k)b；

計算所述變換矩陣的第p列；以及

計算一個或多個剩余可求解角度和變換矩陣的對應的一列或多列。

4.根據權利要求3所述的方法，其中，計算一個或多個剩余可求解角度和所述變換矩陣的所述對應的一列或多列的所述步驟包括對于i∈{1,2,3/{p,k}}和j:={1,2,3/{i,p}}執行以下步驟：

計算三元組（p，i，j）的列維—齊維他符號；

計算所述設備的所述測量參考系中的所述基向量α_i和所述用戶的所述參考系中的所述基向量β_m到所述平面H上的所述投影之間的所述角度φ_i；以及

計算所述變換矩陣的所述對應列。

5.根據前述權利要求中的任一項所述的方法，還包括以下步驟：

估計所述用戶的姿勢；

其中，確定所述變換矩陣的所述步驟還使用所述用戶的估計的姿勢。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，估計所述用戶的所述姿勢的所述步驟包括：

通過分析所述設備關于所述世界參考系的所述取向的所述第一測量結果或接收來自所述用戶或操作者的指示所述用戶的所述姿勢的輸入來估計所述用戶的所述姿勢。

7.根據權利要求5或6所述的方法，所述方法還包括以下步驟：

顯示與所述用戶的所述估計的姿勢相關聯的信息，以供所述用戶或操作者在所述的將所述設備附接至所述用戶中使用。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，顯示的信息包括在步驟（i）和步驟（ii）之間所述設備的容許旋轉的信息。

9.根據權利要求5至8中的任一項所述的方法，其中，在步驟（i）和步驟（ii）之間所述設備相對于所述用戶關于所述世界參考系中的垂直軸的所述旋轉量的所述信息是基于所述用戶的所述估計的姿勢來假設的。

10.根據權利要求1至8中的任一項所述的方法，其中，在步驟（i）和步驟（ii）之間所述設備相對于所述用戶關于所述世界參考系中的垂直軸的所述旋轉量的所述信息是由所述設備的所述用戶或操作者提供的。