[發明專利]穿戴式軀干姿態監測系統

有效

• 申請號: 201810656617.7
• 申請日: 2018-06-24
• 公開（公告）號: CN108836351B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 曠靜
• 申請（專利權）人: 北京曠景科技有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/00;A61F5/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種穿戴式軀干姿態監測系統，包括用于沿著脊椎的延伸方向與脊椎作用的柔性電路板，微處理器、電池和傳感器；在對應頸椎下端位置設置有第一傳感器，在對應胸椎段位置設置有第二傳感器和第三傳感器，在對應腰椎段的位置設置有第四傳感器；所述傳感器用于采集加速度值、磁場強度值和角速度值，并將所述加速度值、磁場強度值和角速度值發送給所述微處理器，利用所述加速度值、磁場強度值和角速度值獲取各個傳感器所在位置脊椎的姿態角信息，根據所述姿態角信息與閾值信息比較生成軀干姿態提示信息。能夠及時獲取脊椎姿態角，獲取脊椎狀態，受環境影響較小。

技術領域

本發明涉及可穿戴設備領域，具體而言，涉及一種穿戴式軀干姿態監測系統。

背景技術

近年來，隨著傳感器技術的發展以及微處理器計算性能的提高，新型傳感器的層出不窮，智能穿戴設備應運而生。目前大量人體動作捕捉技術是基于光學技術，即通過攝像頭等外接設備，基于圖像識別技術進行人體動作的采集，但是這種技術容易受到光照、環境的限制，難以在個人穿戴式設備上應用。

發明內容

本發明為了克服上述技術問題中的至少一個，提供了一種穿戴式軀干姿態監測系統，包括用于沿著脊椎的延伸方向與脊椎作用的柔性電路板，設置在柔性電路板上的微處理器、電池和傳感器，所述微處理器與所述傳感器連接，所述電池與所述微處理器和所述傳感器連接；所述傳感器包括從頸椎向腰椎依次分布的第一傳感器和/或第二傳感器和/或第三傳感器和/或第四傳感器，所述第一傳感器設置在對應頸椎下端位置，所述第二傳感器和所述第三傳感器設置在對應胸椎段位置，所述第四傳感器設置在對應腰椎段的位置；所述傳感器用于采集加速度值、磁場強度值和角速度值，并將所述加速度值、磁場強度值和角速度值發送給所述微處理器，所述微處理器被配置為利用所述加速度值、磁場強度值和角速度值獲取各個傳感器所在位置脊椎的姿態角信息，根據所述姿態角信息與閾值信息比較生成軀干姿態提示信息，其中，脊椎的姿態角信息通過傳感器的姿態角信息表征。

進一步地，所述監測系統還包括振動電機和/或無線傳輸單元，所述振動電機、無線傳輸單元設置在所述柔性電路板上，所述振動電機、無線傳輸單元與所述微處理器連接，所述微處理器在根據所述姿態角信息與閾值信息比較生成軀干姿態提示信息時，控制所述振動電機振動和/或將所述軀干姿態提示信息通過所述無線傳輸單元傳輸給遠程終端。

進一步地，所述姿態角信息包括航向角、俯仰角和橫滾角；所述軀干姿態提示信息包括胸椎側彎信息、腰椎部分側彎信息、頸椎前傾信息、駝背傾向信息、腰椎后凸信息和坐姿前傾信息；

所述微處理器被配置為判斷所述第一傳感器的航向角和所述第二傳感器的航向角的差值大于第一閾值時，生成胸椎側彎信息；

和/或所述微處理器被配置為判斷所述第二傳感器的航向角與第三傳感器的航向角差值大于第二閾值時，或者所述第三傳感器的航向角與第四傳感器的航向角的差值大于第二閾值時，生成腰椎部分側彎信息；

和/或所述微處理器被配置為判斷所述第一傳感器的俯仰角與第二傳感器的俯仰角的差值大于第三閾值時，生成頸椎前傾信息；

和/或所述微處理器被配置為判斷所述第二傳感器的俯仰角與所述第三傳感器的俯仰角的差值大于第四閾值時，生成駝背傾向信息；

和/或所述微處理器被配置為判斷所述第四傳感器的俯仰角與第三傳感器的俯仰角的差值大于第五閾值時，生成腰椎后凸信息；

和/或所述微處理器被配置為判斷所述第一傳感器、所述第二傳感器、所述第三傳感器和所述第四傳感器的俯仰角與地面豎直方向的夾角大于第六閾值時，生成坐姿前傾信息。

進一步地，所述第一閾值在4°和35°之間，所述第二閾值在4°和35°之間，所述第三閾值大于等于5°，所述第四閾值、第五閾值和第六閾值在4°和35°之間。

進一步地，所述柔性電路板固定在軀干姿態矯正帶或緊身上衣上，所述軀干姿態矯正帶或緊身上衣被穿戴在用戶軀干上。