УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНИТОРИНГА ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ И СПОСОБ ДЛЯ КАЛИБРОВКИ УСТРОЙСТВА

1. Способ калибровки устройства, прикрепляемого к пользователю и используемого для мониторинга пользователя, содержащий этапы:
(i) до прикрепления устройства к пользователю, выравнивания устройства относительно пользователя так, что система координат измерения устройства, по существу, выравнивается с системой координат пользователя, и получения первого измерения ориентации устройства относительно мировой системы координат, используя устройство;
(ii) после прикрепления устройства к пользователю, получения второго измерения ориентации устройства относительно мировой системы координат, используя устройство; и
(iii) определения матрицы преобразования для использования в преобразовании последующих измерений, полученных устройством, в систему координат пользователя, причем матрицу преобразования вычисляют с использованием полученных первого и второго измерений и информации о величине поворота устройства относительно пользователя вокруг вертикальной оси в мировой системе координат между этапами (i) и (ii).
p
p
p
2. Способ по п. 1, причем информация о величине поворота устройства относительно пользователя вокруг вертикальной оси мировой системы координат между этапами (i) и (ii) содержит информацию относительно угла ϕ между проекциями базисного вектора βm в системе координат пользователя на горизонтальную плоскость H, перпендикулярную направлению действия силы тяжести, и базисного вектора α в системе координат измерения устройства на горизонтальную плоскость H для некоторых m, p∈{1, 2, 3}, где βm и α не лежат в направлении действия силы тяжести.
3. Способ по п. 2, причем этап определения матрицы преобразования содержит этапы:
вычисления первого координатного вектора d, который является ортонормальным к первому измерению b;
вычисления второго координатного вектора f, который является ортонормальным к b и d;
i
i
1
2
3
вычисления опорных векторов s и радиусов r окружностей C, C и C, на которых лежат концы базисных векторов для i∈{1, 2, 3};
k
k
k
если |a|=1 для некоторого k, то вычисления t:=sign(a)b;
вычисления p-го столбца матрицы преобразования и
вычисления одного или нескольких остающихся разрешимых углов и соответствующего одного или нескольких столбцов матрицы преобразования.
4. Способ по п. 3, причем этап вычисления одного или нескольких остающихся разрешимых углов и соответствующего одного или нескольких столбцов матрицы преобразования содержит выполнение следующих этапов для i∈{l, 2, 3\{p, k}} и j:={l, 2, 3\{i, p}}:
вычисления символа Леви-Чивита для тройки (p, i, j);
i
i
m
вычисления угла ϕ между проекциями базисного вектора α в системе координат измерения устройства и базисного вектора β в системе координат пользователя на плоскость H и
вычисления соответствующего столбца матрицы преобразования.
5. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно содержащий этап оценки положения пользователя; причем этап определения матрицы преобразования дополнительно использует оцененное положение пользователя.
6. Способ по п. 5, причем этап оценки положения пользователя содержит оценку положения пользователя, анализируя первое измерение ориентации устройства относительно мировой системы координат или принимая входной сигнал от пользователя или оператора, указывающий положение пользователя.
7. Способ по п. 5, дополнительно содержащий этап отображения информации, связанной с оцененным положением пользователя для использования пользователем или оператором при прикреплении устройства к пользователю.
8. Способ по п. 7, причем отображаемая информация содержит информацию относительно допустимых поворотов устройства между этапами (i) и (ii).
9. Способ по п. 5, причем информация относительно величины поворота устройства относительно пользователя вокруг вертикальной оси в мировой системе координат между этапами (i) и (ii) принята как основанная на оцененном положении пользователя.
10. Способ по любому из п.п. 1-4, причем информация относительно величины поворота устройства относительно пользователя вокруг вертикальной оси в мировой системе координат между этапами (i) и (ii) предоставляется пользователем или оператором устройства.
11. Способ мониторинга пользователя, содержащий этапы:
определения матрицы преобразования в соответствии со способом по любому из п.п. 1-10;
получения дополнительных измерений, используя устройство;
преобразования полученных дополнительных измерений в систему координат пользователя, используя матрицу преобразования; и
обработки преобразованных полученных дополнительных измерений для определения, по меньшей мере, одного из положения пользователя, перемещения пользователя, активности пользователя, частоты дыхания пользователя и/или частоты пульса пользователя.
12. Компьютерный программный продукт, содержащий множество участков программного кода для выполнения следующих этапов способа при выполнении их подходящим компьютером или процессором:
использование первого измерения ускорения как идентификации ориентации системы координат пользователя относительно мировой системы координат, полученной до прикрепления устройства к пользователю, и второго измерения ускорения как измерения ориентации устройства относительно мировой системы координат вслед за прикреплением устройства к пользователю,
определение матрицы преобразования для использования в преобразовании последующих измерений ускорения, полученных устройством, в систему координат пользователя, причем матрицу преобразования вычисляют с использованием полученных первого и второго измерений и информации относительно величины поворота устройства относительно пользователя вокруг вертикальной оси мировой системы координат между первым и вторым выполняемыми измерениями.
13. Устройство для мониторинга пользователя, подходящее для прикрепления к пользователю, причем устройство содержит:
датчик, выполненный с возможностью измерения ускорения; и
процессор для обработки измерений ускорения;
причем процессор выполнен так, что, когда устройство работает в режиме калибровки:
процессор использует первое измерение ускорения как индикацию ориентации системы координат пользователя относительно мировой системы координат, полученной до прикрепления устройства к пользователю, и второе измерение ускорения как измерение ориентации устройства относительно мировой системы координат после прикрепления устройства к пользователю, и
процессор определяет матрицу преобразования для использования в преобразовании последующих измерений ускорения, полученных устройством, в систему координат пользователя, причем матрицу преобразования вычисляют с использованием полученных первого и второго измерений и информации относительно величины поворота устройства относительно пользователя вокруг вертикальной оси мировой системы координат между первым и вторым выполняемыми измерениями.
14. Устройство по п. 13, причем процессор дополнительно выполнен так, что, когда устройство работает в режиме мониторинга, процессор использует вычисленную матрицу преобразования для преобразования дополнительных измерений ускорения, полученных датчиком, в систему координат пользователя.
15. Устройство по п. 13 или 14, дополнительно содержащее:
пользовательский интерфейс, используемый пользователем или оператором устройства, причем при использовании пользовательского интерфейса устройство может переходить в режим калибровки и выборочно предписывать датчику получать первое измерение ускорения и второе измерение ускорения.