[发明专利]一种基于柔性弯曲传感器的颈椎姿态监测方法及系统

权利要求书

1.一种基于柔性弯曲传感器的颈椎姿态监测方法，至少包括如下步骤：

基于贴合在使用者后颈部的数据采集器获取颈椎的弯曲数据以判定颈椎姿态，在人体颈椎产生前倾或后仰的情况下，数据采集器能够基于与人体后颈部的贴合而产生弯曲变形，并基于所述弯曲变形获取所述弯曲数据，其中，所述数据采集器能够与所有椎体所对应的后颈部抵靠接触，使得数据采集器产生弯曲变形后的形状能够与人体颈椎的弯曲形态大致匹配；

在基于所述弯曲数据判定颈椎姿态处于异常姿态的情况下，生成第一报警数据以提醒使用者，其中，在人体颈椎前倾或后仰以使得头颅偏移角度大于设定角度的情况下，判定颈椎姿态处于异常姿态，

其特征在于，

用于判定颈椎姿态的所述弯曲数据至少包括能够用于表征所述数据采集器的弯曲变形量的第一数据RAW1_n+1和第二数据RAW2_n+1，其中，所述数据采集器配置为至少具有用于采集所述第一数据RAW1_n+1的第一弯曲传感器(2)和用于采集所述第二数据RAW2_n+1的第二弯曲传感器(3)，在所述数据采集器贴合在使用者后颈部的情况下，第一弯曲传感器(2)与使用者后颈部之间的距离能够大于第二弯曲传感器(3)与使用者后颈部之间的距离；

在颈椎朝第一方向弯曲以使得头颅产生偏移的情况下，所述第一数据RAW1_n+1能够基于第一弯曲传感器(2)的弯曲变形量的增大而增大并且所述第二数据RAW2_n+1能够基于第二弯曲传感器(3)的弯曲变形量的减小而减小，或者在颈椎朝与所述第一方向相反的第二方向弯曲以使得头颅产生偏移的情况下，所述第一数据RAW1_n+1能够基于第一弯曲传感器(2)的弯曲变形量的减小而减小并且所述第二数据RAW2_n+1能够基于第二弯曲传感器(3)的弯曲变形量的增大而增大；

所述第一报警数据是在基于所述第一数据RAW1_n+1和所述第二数据RAW2_n+1共同确定的判定条件被满足的情况下生成的；

所述判定条件的确定至少包括如下步骤：

基于第一计算公式分别确定第一数据RAW1_n+1的第一均值LTA1以及第二数据RAW2_n+1的第二均值LTA2；

基于第二计算公式分别确定第一数据RAW1_n+1经滤波处理后的第一滤波数据FD1以及第二数据RAW2_n+1经所述滤波处理后的第二滤波数据FD2；

基于第三计算公式分别确定第一动态阈值DTA1和第二动态阈值DTA2；

所述第一计算公式为其中，LTA_n+1表示截止当前时刻的第一数据或第二数据的平均值，LTA_n表示截止上一时刻的第一数据或第二数据的平均值；

所述第二计算公式为FD_n+1＝FD_n*(β-1)+RAW_n+1*β，其中，FD_n+1表示当前时刻下第一数据或第二数据的经过滤波处理后的数据，其中，FD_n表示上一时刻下第一数据或第二数据的经过滤波处理后的数据，β是滤波器系数；

所述第三计算公式为DTA＝LTA+Delta，其中，Delta为经验参数；

所述颈椎姿态监测方法还包括如下步骤：

基于所述第一计算公式、所述第二计算公式和所述第三计算公式，按照间隔设定周期的方式对所述第一均值LTA1、所述第二均值LTA2、所述第一滤波数据FD1、所述第二滤波数据FD2、所述第一动态阈值DTA1和所述第二动态阈值DTA2进行更新；

在所述第二滤波数据FD2小于所述第二动态阈值DTA2，并且所述第一滤波数据FD1大于所述第一动态阈值DTA1的情况下，生成第一报警数据。