[发明专利]3D地理位置定位系统

摘要

一种用于在缺少全球定位系统(GPS)信号的情况下提供移动的人的三维(3D)坐标的3D地理位置定位系统。3D地理位置定位系统使用：被配置成定位在左侧和右侧的脚部‑踝关节结构处的两个惯性传感器，以及测量用户的下肢(小腿、大腿、躯干)的每个部位的空间定向的一系列传感器。在一个实施例中，3D地理位置定位系统使用可以通过由用户穿戴的外骨骼装置或矫正装置提供的下述传感器：在左侧和右侧的腿部‑膝盖或大腿‑臀部结构处的两个附加的惯性传感器，以及提供指示左侧和右侧的膝盖和大腿的角度位置的信息的传感器。使用来自惯性传感器的关于用户的生物力学信息结合膝盖和臀部角度来实施对用户的3D坐标的该确定。

主权项

1.一种用于监测用户的位移的3D地理位置定位系统，包括：一对惯性传感器，被配置成定位在所述用户的左侧和右侧的脚部‑踝关节结构处，所述惯性传感器提供所述用户的生物力学信息；提供指示所述用户的右侧和左侧的大腿以及躯干的空间定向的信息的至少一对空间定向传感器；提供指示所述用户的右侧和左侧的小腿的空间定向的信息的至少一对空间定向传感器；处理器，所述处理器经由通信链路与所述惯性传感器和所述空间定向传感器通信，所述处理器具有相关联的存储器，所述存储器包括储存在其上的指令，当在所述处理器上执行所述指令时，所述指令实施下述步骤：接收所述生物力学信息和指示所述用户的右侧和左侧的大腿、躯干以及右侧和左侧的小腿的空间定向的信息；使用所述生物力学信息和指示右侧和左侧的大腿、躯干以及右侧和左侧的小腿的空间定向的信息来计算所述用户的3D坐标；以及提供计算出的所述用户的3D坐标；其中，将所述生物力学信息和指示右侧和左侧的大腿、躯干以及右侧和左侧的小腿的空间定向的信息持续地提供给所述处理器，所述处理器持续地计算所述用户的3D坐标，由此允许监测所述用户的位移。