[发明专利]一种姿态监测方法、装置和穿戴设备

权利要求书

1.一种姿态监测方法，其特征在于，所述方法包括：

预先获取用户正确姿态下两个以上姿态角的参考值；

实时获取用户当前姿态下各个所述姿态角的实际值；

将各个所述姿态角的实际值分别与相应的姿态角的参考值作差，将差值的绝对值作为各个所述姿态角的判断变量；

在设定时长内分别累计各个所述姿态角的判断变量超过设定角度阈值的次数；

若任一所述姿态角的统计次数超过第一设定次数阈值，则发出纠正姿态的提示信息；若都未超过，则进一步计算各个所述姿态角的统计次数的次数和；

若所述次数和超过第二设定次数阈值，则发出纠正姿态的提示信息；若所述次数和未超过第二设定次数阈值，则不发出纠正姿态的提示信息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：以用户重心为原点建立随体坐标系，并设定用户的前方为随体坐标系的X轴的正方向，用户的右方为随体坐标系的Y轴的正方向，用户的下方为随体坐标系的Z轴的正方向；

获取的姿态角包括：绕X轴转动的翻滚角、绕Y轴转动的俯仰角、绕Z轴转动的航向角。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在用户身上设置九轴惯性测量单元，利用姿态角算法根据所述九轴惯性测量单元采集到的数据获取各个所述姿态角；

其中，所述九轴惯性测量单元包括加速计、磁力计和陀螺仪，利用所述加速度计、所述磁力计、所述陀螺仪分别采集加速度数据、地磁数据和陀螺仪数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述利用姿态角算法根据所述九轴惯性测量单元采集到的数据获取各个所述姿态角包括：

根据加速度数据和地磁数据获取第一组姿态角；

根据初始时刻的所述第一组姿态角和陀螺仪数据获取第二组姿态角；

利用卡尔曼滤波根据所述第一组姿态角和所述第二组姿态角获取各个所述姿态角。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，

所述根据加速度数据和地磁数据获取第一组姿态角包括：

根据公式计算翻滚角；

根据公式计算俯仰角；

根据公式

计算航向角，其中，roll是翻滚角，pitch是俯仰角，yaw是航向角，G_X、G_Y、G_Z是加速度计采集的加速度数据，M_X、M_Y、M_Z是磁力计采集的地磁数据，g为重力加速度；

所述根据初始时刻的所述第一组姿态角和陀螺仪数据获取第二组姿态角包括：

根据陀螺仪迭代方程(roll、pitch、yaw)_下一时刻＝(roll、pitch、yaw)_当前时刻·A_k计算所述第二组姿态角，其中，取初始时刻的第一组姿态角为该迭代方程的初始值，ω_x、ω_y、ω_z是陀螺仪采集的陀螺仪数据，△t为采样时间间隔，

6.一种姿态监测装置，其特征在于，所述装置包括：

参考值获取单元，用于预先获取用户正确姿态下两个以上姿态角的参考值；

实际值获取单元，用于实时获取用户当前姿态下各个所述姿态角的实际值；

判断变量获取单元，用于将各个所述姿态角的实际值分别与相应的姿态角的参考值作差，将差值的绝对值作为各个所述姿态角的判断变量；

次数累计单元，用于在设定时长内分别累计各个所述姿态角的判断变量超过设定角度阈值的次数；

第一阈值比较单元，用于若任一所述姿态角的统计次数超过第一设定次数阈值，则发出纠正姿态的提示信息；若都未超过，则进一步计算各个所述姿态角的统计次数的次数和；

第二阈值比较单元，用于若所述次数和超过第二设定次数阈值，则发出纠正姿态的提示信息；若所述次数和未超过第二设定次数阈值，则不发出纠正姿态的提示信息。