[发明专利]用于自动姿势校准的系统和方法

说明书

用于姿势反馈的系统和方法能够包括由耦合到用户的活动监视设备收集运动学数据；将运动学数据校准到活动监视设备的基本行走朝向，包括：通过运动学数据检测行走活动状态，以及当检测到行走活动状态时根据运动学数据生成基本行走朝向；设置姿势校正因子；用校准的运动学数据测量用户姿势；基于由姿势校正因子调整的用户姿势来触发姿势反馈。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2016年3月9日提交的美国临时申请No.62/305,883的权益，该临时申请通过引用整体并入。

技术领域

本发明一般而言涉及姿势反馈设备的领域，并且更具体而言涉及用于自动姿势校准的新的且有用的系统和方法。

背景技术

市场上可获得健身和活动跟踪以及辅导设备的若干变体。这些产品通常涉及由用户附连或穿戴的传感器。这种产品的一种应用可以是姿势或人体工程学辅导。但是，常见的问题是感测设备常常不是一直附连到用户，从而导致提供准确的姿势辅导方面的问题。感测设备常常使用某种形式的校准，但是适当的校准是有挑战性的，并且有时取决于用户参与遵循规定的动作以便校准，这对于用户而言可能是麻烦的并且容易出错。即使利用校准，由于感测设备的用户或朝向改变，感测设备也会无法在活动过程中准确地表示姿势、人体工程学或其它生物力学方面。因此，在姿势反馈设备领域中需要创建用于自动姿势校准的新的且有用的系统和方法。本发明提供了这种新的且有用的系统和方法。

附图说明

图1是优选实施例的系统的示意图；

图2是用于耦合到衣物的示例性设计的示意性表示；

图3是优选实施例的方法的流程图表示；

图4是不同校准状态的示意性表示；

图5是示例性坐标系的示意性表示；

图6-8是示出运动学数据的俯仰和偏航校正的示例性数据的图形图表；

图9是处理多个活动状态的示意性表示；

图10是用于将运动学数据校准到基本行走朝向的过程的流程图表示；

图11是从基本朝向矩阵和目标朝向矩阵生成姿势校正因子的示意性表示；以及

图12是优选实施例的用于手动校准的方法的流程图表示。

具体实施方式

以下对本发明的实施例的描述并非旨在将本发明限制于这些实施例，而是使本领域技术人员能够制造和使用本发明。

1.概述

优选实施例的用于自动姿势校准的系统和方法用于在不同活动状态期间使用设备的朝向校准，以便评估用户的姿势和生物力学。该系统和方法优选地应用于在提供活动数据和/或姿势数据中使用的活动监视设备的背景中。由活动监视设备收集的原始传感器数据(例如，原始加速度计数据)可以取决于用户姿势和身体上的传感器放置。该系统和方法利用生成传感器数据的变换并且校准在穿戴时考虑位置和朝向的活动监视设备的方法。这种校准过程可以在后台发生，无需用户有意识地参与——自动校准。在校准之后，可以从身体上的传感器放置中抽象出传感器数据，并且传感器数据代替地反映用户姿势。

更具体而言，优选实施例的系统和方法用于通过间接参考第二活动状态的经校准的朝向以及第一活动状态与第二活动之间的相关联的偏移量来监视第一活动状态的姿势。例如，一个优选实现在用户行走时建立参考朝向，然后基于良好坐姿与行走姿势之间的偏移量来评估另一个活动状态(例如，就座)中的姿势。行走尤其是其中已经发现用户表现出基本一致的姿势的活动。此外，行走容易被检测到并且容易在持续的时间段内周期性地执行，这使得能够重新校准参考朝向。