一种姿态矫正方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术为一种姿态矫正方法及装置，所述方法包括：步骤a、检测头部摆动造成的姿态参数数值，所述姿态参数包括航向角、横滚角和俯仰角的角度数值；步骤b、对测得的所述姿态参数进行参数处理；步骤c、对处理后的所述姿态参数进行解读，获得矫正者的各个所述角度数值；步骤d、利用卡尔曼滤波器对各个所述角度数值进行消除噪声处理；步骤e、对所述角度数值进行实时融合处理，得到实时动态姿态数据；步骤f、将所述实时动态姿态数据与预设姿态数据进行比较，若当前姿态不在预设姿态范围内，且持续时间超过指定时间时，进行报警提示；所述装置包括姿态传感器、控制芯片和警报器。这样，能够简单快速地对矫正者的姿态进行矫正。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及姿态矫正
，具体涉及一种姿态矫正方法及装置。
技术介绍
现代社会，越来越多的工作只需要坐在办公室内就可以进行处理，这就使得人们 每天花费越来越多的时间坐在办公桌前处理事务，而坐姿之中，头部姿势最为重要。 医学证明人体以最佳姿势端坐时是对身体负担最小的坐姿，当坐姿不当会导致视 力会急剧下降且易引发近视，近视还会引起许多眼的并发症，如：1.视网膜脱离；2.白内 障；3.黄斑出血和黄斑变性；4.玻璃体液化变性；5.青光眼；6.斜视、弱视。近视度数越 高，引起并发症的可能性就越大。长期坐姿不正还会引发颈椎病，出现头、颈、肩、背、手臂酸 痛，颈脖子僵硬，活动受限等症状，严重可引发头晕、缺血性脑萎缩；如果压迫到脊髓，可能 引起无力、下肢麻木甚至瘫痪和大小便失禁。 这就需要使用姿态纠正装置来纠正错误的姿势，目前的姿态纠正装置对应的姿态 纠正方法都比较复杂，使得姿态纠正耗时长，反应慢，因此，探索新的姿态纠正方法，以及 对应的结构简单的姿态纠正装置是发展的必然要求。 鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和试验终于提出了一种姿态矫正 方法及装置。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种姿态矫正方法及装置，用以克服上述技术缺陷。 为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案在于：首先提供一种姿态矫正方法，其包 括： 步骤a、检测头部摆动造成的姿态参数数值，所述姿态参数包括航向角、横滚角和 俯仰角的角度数值； 步骤b、对测得的所述姿态参数进行参数处理； 步骤c、对处理后的所述姿态参数进行解读，获得矫正者的各个所述角度数值； 步骤d、利用卡尔曼滤波器对各个所述角度数值进行消除噪声处理； 步骤e、对所述角度数值进行实时融合处理，得到实时动态姿态数据； 步骤f、将所述实时动态姿态数据与预设姿态数据进行比较，若当前姿态不在预设 姿态范围内，计时指定时间，若不符合预设姿态数据持续时间超过指定时间时，进行报警提 不。 其中，所述步骤a中所述航向角、所述横滚角和所述俯仰角的确定方法为：以矫正 者的颈部为原点，以右侧为X轴正方向，以前方为y轴的正方向，以上方为Z轴的正方向，头 部绕所述X轴旋转的角度为所述俯仰角，头部绕所述y轴旋转的角度为所述横滚角，头部绕 所述z轴旋转的角度为所述航向角。 较佳的，所述航向角、所述横滚角、所述俯仰角的测量范围均为±180°。 较佳的，所述预设姿态数据中，所述俯仰角的预设范围为15°~20°。 较佳的，所述预设姿态数据中，所述横滚角的预设范围为_5°~5°。 较佳的，所述预设姿态数据中，所述航向角的预设范围为_5°~5°。 较佳的，所述步骤f中，所述指定时间为30s。 较佳的，所述步骤b中，所述参数处理为对所述姿态参数进行处理得到实际参数， 所述实际参数的计算公式为： Pk= max{P J ie {1,2, 上式中，A表示所求的实际参数，i、j、k均表示测量参数的序号，所述测量参数为 姿态参数，其中k表示最佳中心参数对应的序号，η表示所述测量参数的数量，m表示百分 比，Ai、A_j分别表示第i、j个测量参数，M u表示第j个测量参数对第i个测量参数的判断中 间值，Nu表示第j个测量参数对第i个测量参数的判断值，N 表示第j个测量参数对最佳 中心参数的判断值，P1表示所有测量参数（第i个测量参数除外）对第i个测量参数的判 断值之和，Pk表示所有测量参数（第k个测量参数除外）对最佳中心参数的判断值之和，α 表示修正因子，β表示修正值。 其次提供一种与所述的姿态矫正方法对应的姿态矫正装置，其包括：姿态传感器、 控制芯片和警报器，所述姿态传感器的输出端连接所述控制芯片的数据输入端，所述控制 芯片的输出端连接所述警报器。 其中，所述控制芯片包括：数据处理模块、卡尔曼滤波计算模块、姿态解算模块、数 据融合模块、比较模块、计时模块和触发模块；所述姿态传感器的输出端连接所述数据处理 模块的输入端，所述数据处理模块的输出端与所述卡尔曼滤波计算模块建立连接，所述卡 尔曼滤波计算模块的输出端与所述姿态解算模块建立连接，所述姿态解算模块的输出端与 所述数据融合模块建立连接，所述数据融合模块的输出端与所述比较模块建立连接，所述 比较模块的输出端连接所述计时模块，所述计时模块的输出端连接所述触发模块；所述触 发模块的输出端连接所述警报器。 与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：提供了一种姿态矫正方法及装置，能 够简单快速地对矫正者的姿态进行矫正，且检测结果准确，稳定性高；矫正精度可达到 0. 0Γ，而且稳定性高，明显的强化了对矫正者姿态的测量效果；通过求差值以及取整运算 将测量参数的差值转换为对应的判断值，并通过对判断值求和得出最佳中心参数序号，这 样计算简单，方便，能够快速得到结果，提高了反应的速度，同时，简单的计算过程节约了系 统资源；所述姿态矫正装置结构简单，且能很好地判断矫正者的姿态并在矫正者的姿态不 正确时发出警报；可使用温度传感器测量的温度补偿六轴加速度数据，使其在各种温度下 的工作不影响工作指标；所述姿态矫正装置集成在眼镜的镜腿内，携带方便，灵活。【附图说明】 图1为本专利技术姿态矫正方法的流程图； 图2为本专利技术姿态矫正装置的结构图； 图3为本专利技术姿态矫正装置实施例三的结构图； 图4为本专利技术姿态矫正装置控制芯片的结构图。【具体实施方式】 以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。 如图1所示，其为本专利技术姿态矫正方法的流程图；其中，所述姿态矫正方法，包括 以下步骤： 步骤a、检测头部摆动造成的姿态参数数值，所述姿态参数包括航向角、横滚角和 俯仰角的角度数值； 所述俯仰角、横滚角和航向角的确定方法为：以矫正者的颈部为原点，以右侧为X 轴正方向，以前方为y轴的正方向，以上方为z轴的正方向，头部绕X轴旋转的角度为俯仰 角，预设范围在15°到20°之间，头部绕y轴旋转的角度为横滚角，预设范围在-5°到5° 之间，头部绕z轴旋转的角度为航向角，预设范围在-5°到5°之间，预设姿态参数的范围 为医学中最佳的阅读姿态数据范围； 所述姿态参数测量范围：航向角：±180°，横滚角：±180°，俯仰角±180°，为3 轴全角度测量，无盲区。 步骤b、对测得的所述姿态参数进行参数处理； 本步骤中，对所述姿态参数进行的所述参数处理可以为复杂的处理方法，也可以 简单的作为数据传输的通道，不对数据做任何，仅传输数据。[当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种姿态矫正方法，其特征在于，包括：步骤a、检测头部摆动造成的姿态参数的数值，所述姿态参数包括航向角、横滚角和俯仰角的角度数值；步骤b、对测得的所述姿态参数进行参数处理；步骤c、对处理后的所述姿态参数进行解读，获得矫正者的各个所述角度数值；步骤d、利用卡尔曼滤波器对各个所述角度数值进行消除噪声处理；步骤e、对所述角度数值进行实时融合处理，得到实时动态姿态数据；步骤f、将所述实时动态姿态数据与预设姿态数据进行比较，若当前姿态不在预设姿态范围内，计时指定时间，若不符合预设姿态数据持续时间超过指定时间时，进行报警提示。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘平，陈伟华，王勃然，孙程，
申请(专利权)人：哈尔滨医科大学，陈伟华，王勃然，黑龙江驿贷同科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23