本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法、裝置和穿戴設(shè)備。

背景技術(shù)：

當(dāng)代辦公室工作者及在校學(xué)生面臨的一個(gè)共同問(wèn)題是長(zhǎng)時(shí)間不正確的坐姿導(dǎo)致的脊柱、頸椎變形，引發(fā)一系列疾病。目前，監(jiān)測(cè)坐姿的技術(shù)主要存在以下兩種弊端：

第一種是統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的姿態(tài)角，并直接將獲取到的姿態(tài)角與角度閾值進(jìn)行比較，在統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)的姿態(tài)角的過(guò)程中，將獲取到的姿態(tài)角未做任何處理，當(dāng)姿態(tài)角跨“0”點(diǎn)時(shí)，即姿態(tài)角存在正負(fù)值，在統(tǒng)計(jì)的過(guò)程中，直接累加獲取到的姿態(tài)角，導(dǎo)致統(tǒng)計(jì)結(jié)果與實(shí)際擺動(dòng)幅度不匹配，獲取到的姿態(tài)角偏小的情況經(jīng)常出現(xiàn)，使得姿態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果不精確；

第二種是只對(duì)某一姿態(tài)角進(jìn)行監(jiān)測(cè)，這樣只能監(jiān)測(cè)出較為簡(jiǎn)單的姿態(tài)，或只能監(jiān)測(cè)出偏離坐標(biāo)軸上某軸比較大的姿態(tài)，漏檢率較高。當(dāng)用戶的錯(cuò)誤姿態(tài)在坐標(biāo)軸上的分量較平均時(shí)，即用戶的錯(cuò)誤姿態(tài)在坐標(biāo)軸的每一個(gè)分量均在角度閾值范圍內(nèi)，將無(wú)法檢測(cè)出用戶的錯(cuò)誤姿態(tài)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法、裝置和穿戴設(shè)備，以解決現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)姿態(tài)技術(shù)中姿態(tài)結(jié)果不精確的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括：

預(yù)先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值；

實(shí)時(shí)獲取用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值；

將各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量；

在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)；

若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若都未超過(guò)，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和；

若所述次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若所述次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括：

參考值獲取單元，用于預(yù)先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值；

實(shí)際值獲取單元，用于實(shí)時(shí)獲取用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值；

判斷變量獲取單元，用于將各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量；

次數(shù)累計(jì)單元，用于在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)；

第一閾值比較單元，用于若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若都未超過(guò)，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和；

第二閾值比較單元，用于若所述次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若所述次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。

根據(jù)本發(fā)明的再一個(gè)方面，提供了一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)的裝置，其特征在于，所述裝置包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器和所述處理器之間通過(guò)內(nèi)部總線通訊連接，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有能夠被所述處理器執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器執(zhí)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)上述的方法步驟。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種穿戴設(shè)備，所述穿戴設(shè)備包括上述的姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的技術(shù)方案，在進(jìn)行角度閾值判斷時(shí)，先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值，將用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)姿態(tài)角的判斷變量，避免了使用單一姿態(tài)角監(jiān)測(cè)的高誤檢率，保證了姿態(tài)監(jiān)測(cè)的靈敏性；為了使得姿態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果更加精確，先后采用兩種判斷標(biāo)準(zhǔn)，第一種是在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)，若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；第二種是若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)都未超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和，若所述次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若所述次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。本發(fā)明的技術(shù)方案提升了姿態(tài)監(jiān)測(cè)的精確性，可以更好地滿足不同姿態(tài)監(jiān)測(cè)的需求，便于廣泛推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種隨體坐標(biāo)系的示意圖；

圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)角算法的示意圖；

圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法的具體流程圖；

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的另一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的設(shè)計(jì)構(gòu)思是：為了提升姿態(tài)監(jiān)測(cè)的精確性，可以更好地滿足不同姿態(tài)監(jiān)測(cè)的需求，便于廣泛推廣應(yīng)用。預(yù)先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值；實(shí)時(shí)獲取用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)姿態(tài)角的實(shí)際值；將各個(gè)姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)姿態(tài)角的判斷變量；同時(shí)在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)；若任一姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若都未超過(guò)，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和；若次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。

實(shí)施例一

圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法的流程圖，如圖1所示，

在步驟s110中，預(yù)先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值。

在步驟s120中，實(shí)時(shí)獲取用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值。

在步驟s130中，將各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量。

在步驟s140中，在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)。

在步驟s150中，若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若都未超過(guò)，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和。

在步驟s160中，若所述次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若所述次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。

通過(guò)圖1所示的方法可知，本發(fā)明的技術(shù)方案，在進(jìn)行角度閾值判斷時(shí)，先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值，將用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)姿態(tài)角的判斷變量，避免了使用單一姿態(tài)角監(jiān)測(cè)的高誤檢率，保證了姿態(tài)監(jiān)測(cè)的靈敏性；為了使得姿態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果更加精確，先后采用兩種判斷標(biāo)準(zhǔn)，第一種是在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)，若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；第二種是若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)都未超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和，若所述次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若所述次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。本發(fā)明的技術(shù)方案提升了姿態(tài)監(jiān)測(cè)的精確性，可以更好地滿足不同姿態(tài)監(jiān)測(cè)的需求，便于廣泛推廣應(yīng)用。

在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例中，圖2是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種隨體坐標(biāo)系的示意圖，在s110步驟之前，以用戶重心為原點(diǎn)建立隨體坐標(biāo)系，如圖2所示，設(shè)定用戶的前方為隨體坐標(biāo)系的x軸的正方向，用戶的右方為隨體坐標(biāo)系的y軸的正方向，用戶的下方為隨體坐標(biāo)系的z軸的正方向；利用慣性測(cè)量單元獲取的姿態(tài)角包括：繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的翻滾角(roll)、繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰角(pitch)、繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的航向角(yaw)，其分別代表了腰/頸椎的左右彎曲程度，腰/頸椎的前后彎曲程度以及腰/頸椎的扭曲程度。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，在用戶身上設(shè)置九軸慣性測(cè)量單元，利用姿態(tài)角算法根據(jù)所述九軸慣性測(cè)量單元采集到的數(shù)據(jù)獲取各個(gè)所述姿態(tài)角；

其中，所述九軸慣性測(cè)量單元包括三軸加速計(jì)、三軸磁力計(jì)和三軸陀螺儀，利用三軸加速度計(jì)、三軸磁力計(jì)、三軸陀螺儀分別采集加速度數(shù)據(jù)、地磁數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)角算法的示意圖，如圖3所示，所述利用姿態(tài)角算法根據(jù)所述九軸慣性測(cè)量單元采集到的數(shù)據(jù)獲取各個(gè)所述姿態(tài)角主要包括以下三個(gè)步驟：

第一步，利用加速度計(jì)310獲取加速度數(shù)據(jù)，利用磁力計(jì)320獲取地磁數(shù)據(jù)，根據(jù)加速度數(shù)據(jù)和地磁數(shù)據(jù)獲取第一組姿態(tài)角，將第一組姿態(tài)角作為觀測(cè)值330，觀測(cè)值330的計(jì)算過(guò)程叫做狀態(tài)更新；需要說(shuō)明的是，第一組姿態(tài)角的計(jì)算過(guò)程如下：

根據(jù)公式計(jì)算翻滾角；

根據(jù)公式計(jì)算俯仰角；

根據(jù)公式

計(jì)算航向角，其中，roll是翻滾角，pitch是俯仰角，yaw是航向角，gx、gy、gz是加速度計(jì)采集的加速度數(shù)據(jù)，mx、my、mz是磁力計(jì)采集的地磁數(shù)據(jù)，g為重力加速度。

第二步，利用350獲取陀螺儀數(shù)據(jù)，將初始時(shí)刻的第一組姿態(tài)角(初始姿態(tài)角340)和陀螺儀數(shù)據(jù)代入陀螺儀預(yù)測(cè)狀態(tài)方程360，獲取第二組姿態(tài)角，將第二組姿態(tài)角作為預(yù)測(cè)值370，預(yù)測(cè)值370的計(jì)算過(guò)程叫做時(shí)間更新；

需要說(shuō)明的是，第二組姿態(tài)角的計(jì)算過(guò)程如下：

在初始時(shí)刻，將初始時(shí)刻的第一組觀測(cè)值330(即初始姿態(tài)角340)作為陀螺儀預(yù)測(cè)姿態(tài)方程360的初始值，然后再加上陀螺儀的數(shù)據(jù)，即可計(jì)算出第二組姿態(tài)角，陀螺儀迭代方程為(roll、pitch、yaw)下一時(shí)刻＝(roll、pitch、yaw)當(dāng)前時(shí)刻·ak，其中，取初始時(shí)刻的第一組姿態(tài)角為該迭代方程的初始值，roll是翻滾角，pitch是俯仰角，yaw是航向角，ωx、ωy、ωz是陀螺儀采集的陀螺儀數(shù)據(jù)，△t為采樣時(shí)間間隔，

第三步，利用卡爾曼濾波380根據(jù)所述第一組姿態(tài)角和所述第二組姿態(tài)角獲取各個(gè)所述姿態(tài)角。需要說(shuō)明的是，預(yù)測(cè)值370和觀測(cè)值330是卡爾曼濾波380的輸入端口，進(jìn)行卡爾曼濾波380的結(jié)果是觀測(cè)值330和預(yù)測(cè)值370按照一定比例取值，得到最終的最優(yōu)姿態(tài)值。另外，姿態(tài)角算法的輸出周期可以進(jìn)行調(diào)整，例如本實(shí)施例采用200ms。

需要說(shuō)明的是，加速度計(jì)310和陀螺儀350在使用之前需要經(jīng)過(guò)“六”面或“十二”面的校準(zhǔn)補(bǔ)償；磁力計(jì)320在使用之前需要進(jìn)行空間畫(huà)“八”字的校準(zhǔn)補(bǔ)償。

為了使得本發(fā)明的技術(shù)方案更加清晰，下面舉一個(gè)具體的例子進(jìn)行解釋。圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)方法的具體流程圖，如圖4所示，

s2_1，利用九軸傳感器獲取采集加速度數(shù)據(jù)、地磁數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，利用九軸慣性測(cè)量單元采集三軸加速度數(shù)據(jù)、三軸地磁數(shù)據(jù)和三軸陀螺儀數(shù)據(jù)，并將獲取到的三軸加速度數(shù)據(jù)、三軸地磁數(shù)據(jù)和三軸陀螺儀數(shù)據(jù)傳送至s2_1中的姿態(tài)角算法。需要說(shuō)明的是，在s2_1之前已經(jīng)以用戶重心為原點(diǎn)建立隨體坐標(biāo)系，并設(shè)定用戶的前方為隨體坐標(biāo)系的x軸的正方向，用戶的右方為隨體坐標(biāo)系的y軸的正方向，用戶的下方為隨體坐標(biāo)系的z軸的正方向；繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的為姿態(tài)角中的翻滾角、繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的為姿態(tài)角中的俯仰角、繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的為姿態(tài)角中的航向角。

s2_2，如圖3所示，由加速度計(jì)和磁力計(jì)可以計(jì)算得到第一組姿態(tài)角，得到的第一組姿態(tài)角叫做觀測(cè)值，這個(gè)計(jì)算過(guò)程叫做狀態(tài)更新。在初始時(shí)刻，將第一組觀測(cè)值(即初始姿態(tài)角)作為陀螺儀迭代方程的初始值，然后再加上陀螺儀的數(shù)據(jù)，可以計(jì)算出第二組姿態(tài)角，這個(gè)計(jì)算過(guò)程叫做時(shí)間更新，得到的第二組姿態(tài)角叫做預(yù)測(cè)值。預(yù)測(cè)值和觀測(cè)值是卡爾曼濾波的輸入端口，進(jìn)行卡爾曼濾波的結(jié)果是觀測(cè)值和預(yù)測(cè)值按照一定比例取值，得到最終的最優(yōu)姿態(tài)值，即姿態(tài)角s2_3。

姿態(tài)角包括翻滾角(繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng))s2_4、俯仰角(繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng))s2_5、航向角(繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng))s2_6。

s2_7，將獲取到的翻滾角、俯仰角、航向角的實(shí)際值，分別與正確姿勢(shì)下的姿態(tài)角作差值，取差值的絕對(duì)值作為判斷變量，避免了使用單一姿態(tài)角監(jiān)測(cè)的高誤檢率，保證了姿態(tài)監(jiān)測(cè)的靈敏性。需要說(shuō)明的是，正確姿勢(shì)下的姿態(tài)角指的就是各姿態(tài)角的參考值，參考值的獲取過(guò)程是，用戶將姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置佩戴到腰部或頸部后坐正，通過(guò)按鍵或其他操作確定當(dāng)前為參照姿勢(shì)，即用戶自己定義符合自己的正確坐姿，并計(jì)算出當(dāng)前的姿態(tài)角，將計(jì)算出的當(dāng)前的姿態(tài)角作為姿態(tài)角的參考值。

s2_8，分別判斷各姿態(tài)角是否大于角度閾值？在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)測(cè)量的實(shí)時(shí)姿態(tài)角與正確坐姿下的姿態(tài)角差值的絕對(duì)值作為判斷變量，分別判斷三個(gè)姿態(tài)角的判斷變量是否大于預(yù)設(shè)的閾值。如果小于預(yù)設(shè)的閾值則丟棄，如果大于預(yù)設(shè)的閾值，則進(jìn)行記錄。即次數(shù)變量count加一(即count+1)s2_9；

s2_10，并在一定的時(shí)間窗口(如一分鐘)內(nèi)判斷三個(gè)姿態(tài)角記錄的次數(shù)變量count值是否大于設(shè)定的次數(shù)閾值1。如果有任一姿態(tài)角的count值大于次數(shù)閾值1，執(zhí)行s2_14；如果三個(gè)姿態(tài)角的次數(shù)變量count值均小于次數(shù)閾值1，則執(zhí)行s2_11。

s2_11，計(jì)算三個(gè)軸次數(shù)的和，即將三個(gè)姿態(tài)角的次數(shù)變量count值求和。

s2_12，判斷s2_11計(jì)算得到的次數(shù)是否大于次數(shù)閾值2？若是，執(zhí)行s2_14；若否，則執(zhí)行s2_13。通過(guò)s2_10和s2_12兩次閾值比較判斷，使得姿態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果更加精確。

s2_13，不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息，即不提醒用戶校正姿態(tài)。

s2_14，發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息，即提醒用戶校正姿態(tài)。

實(shí)施例二

圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，所述裝置包括：

參考值獲取單元410，用于預(yù)先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值；

實(shí)際值獲取單元420，用于實(shí)時(shí)獲取用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值；

判斷變量獲取單元430，用于將各個(gè)所述姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量；

次數(shù)累計(jì)單元440，用于在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)；

第一閾值比較單元450，用于若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若都未超過(guò)，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和；

第二閾值比較單元460，用于若所述次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若所述次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還包括：

坐標(biāo)系建立單元470，用于以用戶重心為原點(diǎn)建立隨體坐標(biāo)系，并設(shè)定用戶的前方為隨體坐標(biāo)系的x軸的正方向，用戶的右方為隨體坐標(biāo)系的y軸的正方向，用戶的下方為隨體坐標(biāo)系的z軸的正方向；

獲取的姿態(tài)角包括：繞x軸轉(zhuǎn)動(dòng)的翻滾角、繞y軸轉(zhuǎn)動(dòng)的俯仰角、繞z軸轉(zhuǎn)動(dòng)的航向角。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述裝置還包括：

九軸慣性測(cè)量單元480，用于采集加速度數(shù)據(jù)、地磁數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)，并將所述加速度數(shù)據(jù)、所述地磁數(shù)據(jù)和所述陀螺儀數(shù)據(jù)發(fā)送至姿態(tài)角算法單元；其中，所述九軸慣性測(cè)量單元包括加速計(jì)、磁力計(jì)和陀螺儀，利用所述加速度計(jì)、所述磁力計(jì)、所述陀螺儀分別采集加速度數(shù)據(jù)、地磁數(shù)據(jù)和陀螺儀數(shù)據(jù)。

所述姿態(tài)角算法單元490，用于利用姿態(tài)角算法根據(jù)所述九軸慣性測(cè)量單元采集到的數(shù)據(jù)獲取各個(gè)所述姿態(tài)角。

在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述姿態(tài)角算法單元490包括：

第一組姿態(tài)角獲取模塊491，用于根據(jù)加速度數(shù)據(jù)和地磁數(shù)據(jù)獲取第一組姿態(tài)角，并將所述第一組姿態(tài)角發(fā)送至姿態(tài)角獲取模塊493；

第二組姿態(tài)角獲取模塊492，用于根據(jù)初始時(shí)刻所述第一組姿態(tài)角和陀螺儀數(shù)據(jù)獲取第二組姿態(tài)角，并將所述第二組姿態(tài)角發(fā)送至姿態(tài)角獲取模塊493；

姿態(tài)角獲取模塊493，用于利用卡爾曼濾波根據(jù)所述第一組姿態(tài)角和所述第二組姿態(tài)角獲取各個(gè)所述姿態(tài)角。

其中，所述第一組姿態(tài)角獲取模塊根據(jù)加速度數(shù)據(jù)和地磁數(shù)據(jù)獲取第一組姿態(tài)角包括：

根據(jù)公式計(jì)算翻滾角；

根據(jù)公式計(jì)算俯仰角；

根據(jù)公式

計(jì)算航向角，其中，roll是翻滾角，pitch是俯仰角，yaw是航向角，gx、gy、gz是加速度計(jì)采集的加速度數(shù)據(jù)，mx、my、mz是磁力計(jì)采集的地磁數(shù)據(jù)，g為重力加速度；

所述第二組姿態(tài)角獲取模塊根據(jù)初始時(shí)刻的所述第一組姿態(tài)角和陀螺儀數(shù)據(jù)獲取第二組姿態(tài)角包括：

根據(jù)陀螺儀迭代方程(roll、pitch、yaw)下一時(shí)刻＝(roll、pitch、yaw)當(dāng)前時(shí)刻·ak計(jì)算所述第二組姿態(tài)角，其中，取初始時(shí)刻的第一組姿態(tài)角為該迭代方程的初始值，ωx、ωy、ωz是陀螺儀采集的陀螺儀數(shù)據(jù)，△t為采樣時(shí)間間隔，

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中請(qǐng)求保護(hù)的姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置400的工作過(guò)程與圖1所示的方法的各實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)步驟對(duì)應(yīng)相同，相同的部分不再贅述。

實(shí)施例三

圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的另一種姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖6所示，所述裝置包括存儲(chǔ)器520和處理器510，所述存儲(chǔ)器520和所述處理器510之間通過(guò)內(nèi)部總線通訊連接，所述存儲(chǔ)器520存儲(chǔ)有能夠被所述處理器510執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被所述處理器510執(zhí)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)如圖1所示的方法步驟。

存儲(chǔ)器520和處理器510之間通過(guò)內(nèi)部總線530通訊連接，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器520存儲(chǔ)的是姿態(tài)監(jiān)測(cè)的計(jì)算機(jī)程序521。該姿態(tài)監(jiān)測(cè)的計(jì)算機(jī)程序521被處理器510執(zhí)行時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)如圖1所示的方法步驟。

在不同的實(shí)施例中，存儲(chǔ)器520可以是內(nèi)存或者非易失性存儲(chǔ)器。其中非易失性存儲(chǔ)器可以是：存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)器(如硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器)、固態(tài)硬盤(pán)、任何類(lèi)型的存儲(chǔ)盤(pán)(如光盤(pán)、dvd等)，或者類(lèi)似的存儲(chǔ)介質(zhì)，或者它們的組合。內(nèi)存可以是：ram(radomaccessmemory，隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、易失存儲(chǔ)器、非易失性存儲(chǔ)器、閃存。進(jìn)一步，非易失性存儲(chǔ)器和內(nèi)存作為機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上可存儲(chǔ)由處理器510執(zhí)行的姿態(tài)監(jiān)測(cè)的計(jì)算機(jī)程序521。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中請(qǐng)求保護(hù)的姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置500的工作過(guò)程與圖1所示的方法的各實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)步驟對(duì)應(yīng)相同，相同的部分不再贅述。

實(shí)施例四

圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，所述穿戴設(shè)備600包括姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置400/500。

在實(shí)際應(yīng)用中，穿戴設(shè)備600可以為腰帶或者項(xiàng)環(huán)，也可以根據(jù)用戶的實(shí)際需要進(jìn)行定制，使其能夠佩戴在人體身上的任何部位，起到監(jiān)測(cè)人體姿態(tài)的作用。

需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中請(qǐng)求保護(hù)的姿態(tài)監(jiān)測(cè)裝置400/500的工作過(guò)程與圖1所示的方法的各實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)步驟對(duì)應(yīng)相同，相同的部分不再贅述。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案，在進(jìn)行角度閾值判斷時(shí)，先獲取用戶正確姿態(tài)下兩個(gè)以上姿態(tài)角的參考值，將用戶當(dāng)前姿態(tài)下各個(gè)姿態(tài)角的實(shí)際值分別與相應(yīng)的姿態(tài)角的參考值作差，將差值的絕對(duì)值作為各個(gè)姿態(tài)角的判斷變量，避免了使用單一姿態(tài)角監(jiān)測(cè)的高誤檢率，保證了姿態(tài)監(jiān)測(cè)的靈敏性；為了使得姿態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果更加精確，先后采用兩種判斷標(biāo)準(zhǔn)，第一種是在設(shè)定時(shí)長(zhǎng)內(nèi)分別累計(jì)各個(gè)所述姿態(tài)角的判斷變量超過(guò)設(shè)定角度閾值的次數(shù)，若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；第二種是若任一所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)都未超過(guò)第一設(shè)定次數(shù)閾值，則進(jìn)一步計(jì)算各個(gè)所述姿態(tài)角的統(tǒng)計(jì)次數(shù)的次數(shù)和，若所述次數(shù)和超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息；若所述次數(shù)和未超過(guò)第二設(shè)定次數(shù)閾值，則不發(fā)出糾正姿態(tài)的提示信息。本發(fā)明的技術(shù)方案提升了姿態(tài)監(jiān)測(cè)的精確性，可以更好地滿足不同姿態(tài)監(jiān)測(cè)的需求，便于廣泛推廣應(yīng)用

以上僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。