一种用户姿态监测方法和可穿戴设备技术

本发明专利技术公开了一种用户姿态监测方法和可穿戴设备，该方法包括：在可穿戴设备中设置惯性传感器，该可穿戴设备被佩戴时位于用户头部；当用户佩戴可穿戴设备后，通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据；对运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据；根据姿态数据以及预设策略，确定用户头部姿态是否为正确姿态；当用户头部姿态为不正确姿态，向用户发出提醒。依据本方案，可穿戴设备位于用户头部，设置于可穿戴设备中的惯性传感器与用户头部能够保持相对静止，可以准确地监测用户头部运动数据，进而获得可信的用户头部姿态数据，通过对可信的姿态数据的分析实现了对用户头部姿态的有效监测，在姿态不正确时发出警告，提醒用户注意颈椎健康。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及可穿戴智能设备领域，尤其涉及一种用户姿态监测方法和可穿戴设备。
技术介绍
现在人们的工作生活中，手机、电脑、平板的使用频率日渐增高，许多人成为“低头族”。而长期低头对颈椎会产生巨大压力，阻碍颈椎管血流畅通，导致颈椎管狭窄等颈椎疾病。目前，针对颈椎健康的头部方位检测系统目前还未见，颈椎病目前已经呈高发态势，是都市上班族的通病，而智能手机的普及更加剧了这一趋势。发展出针对颈椎健康的监测功能是智能可穿戴设备的重要方向。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术提供了一种用户姿态监测方法和可穿戴设备，以解决上述问题或者至少部分地解决上述问题。依据本专利技术的一个方面，提供了一种用户姿态监测方法，该方法包括：在可穿戴设备中设置惯性传感器，该可穿戴设备被佩戴时位于用户的头部；当用户佩戴所述可穿戴设备后，通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据；对运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据；根据姿态数据以及预设策略，确定用户头部姿态是否为正确姿态；当用户头部姿态为不正确姿态，向用户发出提醒。可选地，可穿戴设备为智能眼镜；智能眼镜包括眼镜框和与眼镜框可拆卸式连接的眼镜腿，惯性传感器、微处理器设置在眼镜腿中。可选地，惯性传感器包括：加速度计；通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据包括：通过加速度计测量用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度；对运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据包括：对用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度进行姿态解算，得到用户头部的俯仰角和横滚角，将俯仰角和横滚角作为用户头部的姿态数据；其中，x轴、y轴和z轴构成用户头部的本体坐标系，该本体坐标系随用户头部运动而变化，以用户头部中心为坐标原点，以用户视线向前的方向为x轴正方向，以指向用户头顶中心的方向为z轴正方向，y轴与x轴、z轴构成右手坐标系。可选地，惯性传感器还包括：陀螺仪；通过惯性传感器监测用户头部的运动数据还包括：通过陀螺仪测量用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的旋转角速度；对运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据包括：对用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度以及用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的旋转角速度进行姿态解算，得到用户头部的俯仰角和横滚角，将俯仰角和横滚角作为用户头部的姿态数据。可选地，根据姿态数据以及预设策略，确定用户头部姿态是否为正确姿态包括：预设平衡阈值范围；根据姿态数据计算表示用户头部运动的平衡程度的平衡数值；判断平衡数值是否超过平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态；或者，预设姿态数据阈值范围；判断姿态数据是否超过姿态数据阈值范围，是则，确定用户头部姿态不适当；如果用户头部姿态不适当维持超过预设时间范围，确定用户头部姿态为不正确姿态。可选地，预设平衡阈值范围；根据姿态数据计算表示用户头部运动的平衡程度的平衡数值；判断平衡数值是否超过平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态包括：预设第一平衡阈值范围，对于每个预设时间周期，将该预设时间周期内的各个单位时间对应的用户头部的俯仰角进行累加，将累加得到的数值作为该预设时间周期内的俯仰角对应的平衡数值；判断该俯仰角对应的平衡数值是否超过第一平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态；和/或，预设第二平衡阈值范围，对于每个预设时间周期，将该预设时间周期内的各个单位时间对应的用户头部的横滚角进行累加，将累加得到的数值作为该预设时间周期内的横滚角对应的平衡数值；判断该横滚角对应的平衡数值是否超过第二平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态。可选地，在可穿戴设备中设置紫外线传感器；该方法进一步包括：通过紫外线传感器监测环境紫外线强度，得到紫外线强度数据；预设紫外线辐射阈值；当监测到的紫外线强度数据超过紫外线辐射阈值时，向用户发出第二提醒。可选地，在通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据之前，该方法进一步包括：预设佩戴检测阈值；通过加速度计实时监测可穿戴设备的加速度，判断可穿戴设备的加速度的幅值在预设时间内的变化是否超过佩戴检测阈值，是则确定可穿戴设备处于佩戴状态，再执行通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据的步骤；可穿戴设备中还设置了线性马达和/或蓝牙通信模块；向用户发出提醒包括：通过线性马达的振动向用户发出提醒，和/或，通过蓝牙通信模块连接另一移动终端，向另一移动终端推送提醒消息。依据本专利技术的另一个方面，提供了一种可穿戴设备，其特征在于，可穿戴设备被佩戴时位于用户的头部，包括惯性传感器和微处理器；惯性传感器用于当用户佩戴可穿戴设备后，实时监测用户头部的运动数据；微处理器与惯性传感器连接，用于对运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据；根据姿态数据以及预设策略，确定用户头部姿态是否为正确姿态；当确定用户头部姿态为不正确姿态时，控制向用户发出提醒。可选地，可穿戴设备为智能眼镜；智能眼镜包括眼镜框和与眼镜框可拆卸式连接的眼镜腿，惯性传感器、微处理器设置在所述眼镜腿中；眼镜腿中还设置有紫外线传感器，紫外线传感器用于监测环境紫外线强度，得到紫外线强度数据；微处理器还与紫外线传感器连接，用于预设紫外线辐射阈值；当紫外线强度数据超过紫外线辐射阈值时，向用户发出第二提醒。可选地，惯性传感器包括：加速度计；微处理器与加速度计连接；加速度计用于测量用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度；微处理器用于对用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度进行姿态解算，得到用户头部的俯仰角和横滚角，将俯仰角和横滚角作为用户头部的姿态数据；或者，惯性传感器包括：加速度计和陀螺仪；微处理器分别与加速度计、陀螺仪连接；加速度计用于测量用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度；陀螺仪用于测量用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的旋转角速度；微处理器用于对用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度以及用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的旋转角速度进行姿态解算，得到用户头部的俯仰角和横滚角，将俯仰角和横滚角作为用户头部的姿态数据；其中，x轴、y轴和z轴构成用户头部的本体坐标系，该本体坐标系随用户头部运动而变化，以用户头部中心为坐标原点，以用户视线向前的方向为x轴正方向，以指向用户头顶中心的方向为z轴正方向，y轴与x轴、z轴构成右手坐标系。可选地，微处理器，用于预设平衡阈值范围；根据姿态数据计算表示用户头部运动的平衡程度的平衡数值；判断平衡数值是否超过平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态；或者，用于预设姿态数据阈值范围；判断姿态数据是否超过姿态数据阈值范围，是则，确定用户头部姿态不适当；如果用户头部姿态不适当维持超过预设时间范围，确定用户头部姿态为不正确姿态。可选地，微处理器，用于预设第一平衡阈值范围，对于每个预设时间周期，将该预设时间周期内的各个单位时间对应的用户头部的俯仰角进行累加，将累加得到的数值作为该预设时间周期内的俯仰角对应的平衡数值；判断该俯仰角对应的平衡数值是否超过第一平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态；和/或，用于预设第二平衡阈值范围，对于每个预设时间周期，将该预设时间周期内的各个单位时间对应的用户头部的横滚角进行累加，将累加得到的数值作为该预设时间周期内的横本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用户姿态监测方法，其特征在于，该方法包括：在可穿戴设备中设置惯性传感器，该可穿戴设备被佩戴时位于用户的头部；当用户佩戴所述可穿戴设备后，通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据；对所述运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据；根据所述姿态数据以及预设策略，确定用户头部姿态是否为正确姿态；当用户头部姿态为不正确姿态，向用户发出提醒。

【技术特征摘要】
1.一种用户姿态监测方法，其特征在于，该方法包括：在可穿戴设备中设置惯性传感器，该可穿戴设备被佩戴时位于用户的头部；当用户佩戴所述可穿戴设备后，通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据；对所述运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据；根据所述姿态数据以及预设策略，确定用户头部姿态是否为正确姿态；当用户头部姿态为不正确姿态，向用户发出提醒。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述可穿戴设备为智能眼镜；所述智能眼镜包括眼镜框和与所述眼镜框可拆卸式连接的眼镜腿，所述惯性传感器、微处理器设置在所述眼镜腿中。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述惯性传感器包括：加速度计；所述通过惯性传感器实时监测用户头部的运动数据包括：通过加速度计测量用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度；所述对运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据包括：对用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度进行姿态解算，得到用户头部的俯仰角和横滚角，将所述俯仰角和横滚角作为用户头部的姿态数据；其中，x轴、y轴和z轴构成用户头部的本体坐标系，该本体坐标系随用户头部运动而变化，以用户头部中心为坐标原点，以用户视线向前的方向为x轴正方向，以指向用户头顶中心的方向为z轴正方向，y轴与x轴、z轴构成右手坐标系。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述惯性传感器还包括：陀螺仪；所述通过惯性传感器监测用户头部的运动数据还包括：通过陀螺仪测量用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的旋转角速度；所述对运动数据进行姿态解算，得到用户头部的姿态数据包括：对用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的加速度以及用户头部在x轴方向、y轴方向和z轴方向的旋转角速度进行姿态解算，得到用户头部的俯仰角和横滚角，将所述俯仰角和横滚角作为用户头部的姿态数据。5.如权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据姿态数据以及预设策略，确定用户头部姿态是否为正确姿态包括：预设平衡阈值范围；根据所述姿态数据计算表示用户头部运动的平衡程度的平衡数值；判断所述平衡数值是否超过所述平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态；或者，预设姿态数据阈值范围；判断所述姿态数据是否超过所述姿态数据阈值范围，是则，确定用户头部姿态不适当；如果用户头部姿态不适当维持超过预设时间范围，确定用户头部姿态为不正确姿态。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述预设平衡阈值范围；根据所述姿态数据计算表示用户头部运动的平衡程度的平衡数值；判断所述平衡数值是否超过所述平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态包括：预设第一平衡阈值范围，对于每个预设时间周期，将该预设时间周期内的各个单位时间对应的用户头部的俯仰角进行累加，将累加得到的数值作为该预设时间周期内的俯仰角对应的平衡数值；判断该俯仰角对应的平衡数值是否超过所述第一平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态；和/或，预设第二平衡阈值范围，对于每个预设时间周期，将该预设时间周期内的各个单位时间对应的用户头部的横滚角进行累加，将累加得到的数值作为该预设时间周期内的横滚角对应的平衡数值；判断该横滚角对应的平衡数值是否超过第二平衡阈值范围，是则，确定用户头部姿态为不正确姿态。7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在可穿戴设备中设置紫外线传感器；该方法进一步包括：通过紫外线传感器监测环境紫...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一凡，谢馥励，
申请(专利权)人：歌尔股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37