一种姿态监测系统技术方案

一种姿态监测系统，适于佩戴者佩戴，包括：若干姿态测量单元、提示单元和信息处理单元，其中所述提示单元包括至少一个适于佩戴的耳机，所述提示信号包括声音信号，所述耳机的信号输入端与所述信息处理单元的信号输出端连接；在佩戴者的身体姿态发生倾斜时，所述信息处理单元控制所述耳机发出声音信号，提示佩戴者调整自己的身体姿态；所述耳机的声音信号受所述信息处理单元的控制且根据佩戴者身体倾斜的角度变化。本发明专利技术提供的姿态监测系统，佩戴者可以根据系统提供的信息来及时正确地调整自己姿态，可靠性好且通用性较高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子监控
，特别是一种姿态监测系统。
技术介绍
感觉和知觉(以下简称为感知)是人类认识世界的基础，感觉是指客观事物的个别属性通过感觉器官在人脑中的反映；而知觉则是客观事物作用于感觉器官，其各种属性在人脑中经过综合，借助于以往经验所形成的一种整体印象。感知障碍指感知发生异常变化或明显失常的状态，其中尤属空间感知障碍最为普遍，其对于患者的影响也最大，空间感知障碍患者往往无法正确地感受到周围的人或物体在大小、方位、距离等方面发生的变化，患者在站立和行走时很容易发生侧向的倾倒，十分危险，因此，需要一种装置对感知障碍患者的身体姿态进行监测，并在该患者有倾倒趋势时及时对患者进行提醒。美国学术论文《TactileSituation Awareness System: ProprioceptiveProstheses for Sensory Deficiencies (针对感官缺失者的触觉感知系统)》，(AH Rupert - Aviation, space, and environmental medicine, 2000)公开了一种触觉感知系统，该系统包括重力矢量测量仪、机械式触觉刺激发生器以及与之相配合的处理单元。佩戴者装备该系统时，重力矢量测量仪可以测量出佩戴者重心的偏转角度，并将此角度信息转换为电信号输入处理单元，处理单元将此信号与预设值进行比对，如果该偏转角度存在佩戴者倾倒的隐患，处理单元指挥触觉刺激发生器对佩戴者的肢体施放触觉刺激，提醒佩戴者调整自己的身体姿态。但是，该触觉感知系统仅有触觉刺激一种提醒方式， 对于触觉迟钝的感知障碍者，该系统无法实现其设计目的，通用性较差。为了增加通用性，姿态监测系统可以借鉴中国专利CN2101286U公开的一种学生读、写姿势提醒器，该提醒器是由壳体和电路部分组成。壳体由耳塞头和后壳构成，耳塞头上部系有挂绳，后壳内有沟槽，后壳盖在耳塞头上。电路部分是测距开关K、电池和压电陶瓷片HTD分别连在音乐集成块IC的引脚上。测距开关K的导电金属球位于电极片和有角电极片之间，整个电路部分装于后壳内。学生按读、写低头极限位置调整好提醒器角度，如头低于极限位置时，导电金属球滚动、连通两极片，发出声音，提醒学生端正姿势。 这种提醒器利用声音作为提醒方式，能够及时对触觉迟钝的佩戴者进行声音提醒，但是若将该提醒器的技术直接用于姿态监测系统，则会有以下不足①该提醒器通过导电金属球接触导电片来连通电路，报警声音仅有静音和出声两种状态，佩戴者仅能获知自己的姿态发生了倾斜，而无法获知自己朝向哪个方向倾斜，更无法获知自己倾斜的程度，在仅佩戴一个提醒器的情况下，佩戴者无法根据提醒器所提供的信息及时正确地调整自己的姿态；② 导电金属球在重力的作用下在壳体内自由滚动，金属球体很容易因外界磁场或人体拐弯产生的惯性等其他外力作用而碰触导电片(即非倾斜原因导致电路导通)，从而发生误报警， 可靠性差。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于现有技术中的姿态监测系统可靠性差且佩戴者无法根据该系统提供的信息及时正确调整自己姿态，而提供了一种佩戴者可以根据系统提供的信息来及时正确地调整自己姿态且可靠性好，通用性较高的姿态监测系统。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案如下一种姿态监测系统，适于佩戴者佩戴，包括若干姿态测量单元，用于测量佩戴者的身体姿态，所述姿态测量单元置于佩戴者的体表;提示单元，用于向佩戴者发出提示信号；信息处理单元，其信号输入端与每个所述姿态测量单元的信号输出端相连，信号输出端与所述提示单元的信号输入端相连；所述提示单元包括至少一个适于佩戴的耳机，所述提示信号包括声音信号，所述耳机的信号输入端与所述信息处理单元的信号输出端连接；在佩戴者的身体姿态发生倾斜时， 所述信息处理单元控制所述耳机发出声音信号，提示佩戴者调整自己的身体姿态；所述耳机的声音信 号受所述信息处理单元的控制且根据佩戴者身体倾斜的角度变化。上述姿态监测系统中，所述耳机的音量受所述信息处理单元的控制且与佩戴者身体倾斜的角度成正比。上述姿态监测系统中，所述耳机的声音信号为间断声音信号，且频率随着佩戴者身体倾斜的角度增大而增大。上述姿态监测系统中，所述耳机为一个，所述信息处理单元内置两种声音信号，包括左倾提示音和右倾提示音，以提示佩戴者倾斜的方向。上述姿态监测系统中，所述耳机为两个，分别佩戴在佩戴者的左右耳，所述信息处理单元在佩戴者的身体姿态发生倾斜时，控制倾斜方向相应侧或相反侧的所述耳机发出声音信号，提示佩戴者调整自己的姿态。上述姿态监测系统中，所述耳机为两个，分别佩戴在佩戴者的左右耳，所述信息处理单元在佩戴者的身体姿态发生倾斜时，控制两个所述耳机同时发出声音信号，所述信息处理单元内置两种声音信号，包括左倾提示音和右倾提示音，以提示佩戴者倾斜的方向。上述姿态监测系统中，所述提示单元还包括两个分别设置于所述佩戴者身体的左半边和右半边的振动单元，所述提示信号包括振动信号，两个所述振动单元的信号输入端均与所述信息处理单元的信号输出端连接；所述信息处理单元可以在佩戴者的身体姿态发生倾斜时，控制倾斜方向相应侧或相反侧的所述振动单元发出振动信号，提示佩戴者调整自己的姿态。上述姿态监测系统中，所述振动单元的振动幅度受所述信息处理单元的控制且与佩戴者身体倾斜的角度成正比。上述姿态监测系统中，还包括模式选择单元，用于选择所述提示单元的提示模式，所述模式选择单元与所述信息处理单元连接。上述姿态监测系统中，所述姿态测量单元为姿态陀螺。上述姿态监测系统中，所述耳机为白噪声耳机。本专利技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点①本专利技术的姿态监测系统，包括若干姿态测量单元、提示单元和信息处理单元，其中提不单兀包括至少一个适于佩戴的耳机，提不信号包括声音信号，耳机的信号输入端与信息处理单元的信号输出端连接；在佩戴者的身体姿态发生倾斜时，信息处理单元控制耳机发出声音信号，提示佩戴者调整自己的身体姿态；耳机的声音信号受信息处理单元的控制且根据佩戴者身体倾斜的角度变化。这样的设计，当佩戴者身体倾斜角度变化时，耳机发出的声音信号同时产生变化，佩戴者可以通过声音信号的不同获知自己身体姿态倾斜的程度， 从而及时正确地调整自己的姿态；并且，耳机受到信息处理单元的控制，外界的磁场和人体拐弯产生的惯性一般不会影响到整个系统，降低了监测系统在上述情况下发生误报警的可能，提高了姿态监测系统的可靠性。②本专利技术的姿态监测系统，耳机的音量受信息处理单元的控制且与佩戴者身体倾斜的角度成正比。随着佩戴者身体倾斜角度增大，耳机的音量也增大，这种提示方式通过提闻首量引起佩戴者的注意力，直接有效，提不效果好。③本专利技术的姿态监测系统，耳机的声音信号为间断声音信号，且频率随着佩戴者身体倾斜的角度增大而增大。由于听力存在障碍的佩戴者并不能及时感知到音量的变化， 而利用频率的改变对这类佩戴者进行提醒可以扩大姿态监测系统的使用范围，提升了设备的通用性。④本专利技术的姿态监测系统，耳机为两个，分别佩戴在佩戴者的左右耳，信息处理单元在佩戴者的身体姿态发生倾斜时，控制倾斜方向相应侧或相反侧的耳机发出声音信号， 提示佩戴者调整自己的姿态。这样的设计，可以直观地提醒佩戴者倾斜的方向，减少佩戴者思考反应的时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种姿态监测系统，适于佩戴者佩戴，包括：若干姿态测量单元，用于测量佩戴者的身体姿态，所述姿态测量单元置于佩戴者的体表；提示单元（1），用于向佩戴者发出提示信号；信息处理单元（2），其信号输入端与每个所述姿态测量单元的信号输出端相连，信号输出端与所述提示单元（1）的信号输入端相连；其特征在于：所述提示单元（1）包括至少一个适于佩戴的耳机（11），所述提示信号包括声音信号，所述耳机（11）的信号输入端与所述信息处理单元（2）的信号输出端连接；在佩戴者的身体姿态发生倾斜时，所述信息处理单元（2）控制所述耳机（11）发出声音信号，提示佩戴者调整自己的身体姿态；所述耳机（11）的声音信号受所述信息处理单元（2）的控制且根据佩戴者身体倾斜的角度变化。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：姚钦，刘晓燕，张琳，贾宏博，熊端琴，谢溯江，王聪，贺青，张信民，郑颖娟，田大为，姜媛媛，陈珊，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军航空医学研究所，
类型：发明
国别省市：