利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，该装置利用立体声播放模块播放的声音模拟不同位置的声源，然后引导人按照节奏运动自己的头部朝声源所在的相同方位运动；如果运动方向、运动模式和动作时间与指定运动方向、指定运动模式和指定时间匹配，则发出正确提示音，运动数分钟或者一曲结束后，装置产生提示音给出此次运动的评分。本发明专利技术能够根据运动的节奏和方向给出评估效果，从而让用户闭着眼睛也能够锻炼颈部，以玩游戏的方式，离开工位，轻松地得到身心的放松和颈部的锻炼，有效避免颈椎病的泛滥。

Head wearing device for guiding and evaluating head movement by using stereo

The invention relates to a guide and evaluate the headset head movement by stereo, the device uses stereo playback module playing sound simulation for different positions of the sound source, and guide people in accordance with the rhythmic movement of his head toward the same direction moving sound source located; if the motion direction, motion mode and action time and specify the direction of movement and specify the motion mode and the specified time, a correct tone, movement or a few minutes after the end of the song, the tone is the device for generating motion score. The invention can evaluate the effect according to the rhythm of the movement and direction are given, so that the user can also exercise the neck with his eyes closed, to play the game the way, leaving the station, easily relax and neck exercise, avoid the spread of cervical spondylosis.

【技术实现步骤摘要】
利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置
本专利技术涉及多媒体技术，具体涉及一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置。
技术介绍
近年来，智能手机、掌上电脑等智能设备已经得到了广泛普及，虚拟现实(VirtualReality)设备都已经大量出现。但是当前的大多数虚拟现实设备和智能设备都严重依赖视觉，导致现代人成为“低头族”，视线离不开手机，同时也造成颈椎病这种职业病的泛滥。适当的颈部活动是必要的，用户在锻炼时，希望能够脱离屏幕，脱离智能设备，脱离视觉依赖，从而让人能够离开屏幕进行锻炼。专利技术专利201610173019.5公开了一种智能运动耳机及智能运动系统，主要用于通过侦测头部动作“猜测”用户的运动类型，获取用户运动数据和/或生理数据；该智能运动耳机可实时监测与监听用户运动时身体状态数据和听取音乐，但无法引导用户头部运动；专利技术专利“一种头戴式无线耳机与鼠标组合装置”是将感知的头部运动当鼠标操作处理，也起不到引导用户头部运动的作用。专利技术专利201410230600.7公开了一种使用互动耳机和智能设备用于娱乐和颈部保健的互动系统，该系统中的互动耳机依附于智能设备，主要的功能是在智能设备的“游戏”上，用户与游戏的交互是通过视觉进行的，用户通过观察游戏界面获得“激励”，属于“音视频混合”，无法避免“低头族”，无法取得“甩开智能设备，甩开界面，甩开视觉”的放松锻炼效果。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置。实现本专利技术目的的技术方案为：一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，包括立体声播放模块、头部传感器模块、处理器单元模块和控制按钮模块；所述立体声播放模块用于播放立体声音频，模拟不同位置的声源；所述头部传感器模块用于感知头部运动方向、运动模式和动作时间；所述处理器单元模块用于加载立体声音频文件和动作文件，比较头部运动方向、运动模式和动作时间与动作文件的指定运动方向、指定运动模式和指定时间是否匹配，发出正确或错误提示音，并进行评分；所述控制按钮模块用于控制头戴装置启停、歌曲前进和后退。与现有技术相比，本专利技术的显著优点为：本专利技术提出一种单纯利用音频及立体声效果引导人们进行颈部运动的装置，通过该装置，用户不需要看屏幕，闭着眼睛，能够根据立体声的声音引导进行头部运动，装置能够根据运动的节奏和方向给出评估效果，从而使得用户闭着眼睛也能够锻炼颈部，以玩游戏的方式，离开工位，轻松地得到身心的放松和颈部的锻炼，有效避免颈椎病的泛滥。附图说明图1是本专利技术实施例的头戴装置模块构成图。图2是本专利技术实施例的处理单元处理流程图。具体实施方式在生活中，很多公司员工天天跟电脑、智能设备打交道，长期“低头工作”，成为“低头族”，导致现实生活中很多白领员工患上了颈椎病，颈椎长期保持一个姿势缺乏锻炼，本专利技术通过立体声与声音引导功能、头部运动传感器的有机结合，通过一首乐曲里乐器的位置变化，来引导用户根据位置来进行头部运动。当用户带上本装置后，由于本装置具有立体声放音功能，因此可以模拟出在不同位置乐器发生的效果。用户可以根据相对位置采取动作。例如，如果在音乐里听到鼓声在左耳侧响起，则头朝左偏，鼓声一次，就偏一次，鼓声三次就偏三次。如果马上鼓声在右耳响起，则头朝右点；同理朝前或朝后点(音乐可以根据头部操运动需要事先录制好)。当用户点头的方向和节奏正确时，耳机的音乐上会叠加正确提示音如“叮铃”的硬币落地声；如果用户点头的方向和节奏不正确，则音乐上会叠加错误提示音如“卟”。这样就会激励用户按照正确的节奏和方向随着音乐运动头部。音乐结束后，可根据运动的正确率播报成绩。通过这种方式，用户可以闭着眼睛，完全跟着装置里的音乐运动头部，从而达成了休息眼睛，锻炼颈部，放松身心的效果。用户在户外，在阳光下，在公园里运用该装置则效果更佳。结合图1、图2，本专利技术的一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，包括立体声播放模块、头部传感器模块、处理器单元模块和控制按钮模块；所述立体声播放模块用于播放立体声音频，模拟不同位置的声源；所述头部传感器模块用于感知头部运动方向、运动模式和动作时间；所述处理器单元模块用于加载立体声音频文件和动作文件，比较头部运动方向、运动模式和动作时间与动作文件的指定运动方向、指定运动模式和指定时间是否匹配，发出正确或错误提示音，并进行评分；所述控制按钮模块用于控制头戴装置启停、歌曲前进和后退。进一步的，所述头戴装置还包括参数配置及数据上传下载模块，用于进行参数配置和数据读取、写入。进一步的，所述头部运动方向包括左偏、右偏、前倾和后仰，运动模式包括点头、后仰、顺时针转头和逆时针转头。进一步的，所述头部传感器模块捕捉到动作的时间和动作文件中的指定时间之差在设定门限范围内，且满足头部运动方向、运动模式与动作文件的指定运动方向、指定运动模式相同，则认为该动作符合动作要求。进一步的，所述头部传感器模块为三轴陀螺仪。进一步的，所述头部传感器模块包括三个以上单轴陀螺仪。进一步的，所述立体声播放模块采用双通道耳机放音模块。下面结合实施例和附图来详细说明本专利技术。实施例一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，图1是该装置内部模块构成图，该模块包括：S101：立体声播放模块，用于播放立体声音频。本实施例采用双通道耳机放音模块实现。为了实现更好的环绕立体声效果，可以增加其他声道，放音可以是耳塞或者耳罩。S102：头部传感器模块，用于感知头部运动方向、运动模式和动作时间。采用三轴陀螺仪、加速度计等传感器件实现，头部运动方向包括左偏、右偏、前倾、后仰，运动模式包括点头、后仰、顺时针转头和逆时针转头。S103：处理器单元模块，用于音乐文件播放、传感器数据及动作判定，动作与节拍关联性判定，播放正确或错误提示音、评分计算、播放结尾评分。S104：控制按钮模块。采用与蓝牙耳机相同的控制按钮，包括运行按钮、电源开关按钮、暂停按钮、下一首、上一首按钮等，可根据需要配置转轮。S105：参数配置与数据输入输出模块，该模块采用有线或无线接口，与智能设备、计算机连接，实现对头戴装置的参数配置、数据读取与写入，比如写入新的播放音乐，修改提示音等。设装置在出厂前已经内置三首立体声乐曲，采用的乐曲编码形式不限(如MP3等)。当用户按电源开关按钮，装置启动，处理器单元模块在内存中搜索并加载第一首立体声歌曲。处理器单元模块在加载乐曲的同时，在内存区里还可以找到一个后缀为.act的与乐曲同名文件。该文件指明了该首乐曲在哪些播放点上有头部动作以及动作类型。如(1’32”300，right)，代表在1分32秒300ms处，朝右偏头一次。文件名和文件动作格式可根据需要采用其他方式定义。处理器单元模块加载与乐曲同名文件。处理器单元模块开始播放立体声音频流。该音频流沿图1上201通道送往立体声播放模块播放。头部传感器模块侦测头部运动，并把运动数据沿图1上202通道送往处理器单元模块判断。处理器单元模块在判断头部运动方向与节奏后，根据正确与否产生提示音，沿203通道送往立体声播放模块，立体声播放模块叠加在音乐上播放。音乐播放结束，处理器单元模块根据正确率或连续成功率计算得分。正确率计算得分单纯计算运动正确的百分比作为最后得分。例如一首乐曲头部运动20次，该用户16次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，其特征在于，包括立体声播放模块、头部传感器模块、处理器单元模块和控制按钮模块；所述立体声播放模块用于播放立体声音频，模拟不同位置的声源；所述头部传感器模块用于感知头部运动方向、运动模式和动作时间；所述处理器单元模块用于加载立体声音频文件和动作文件，比较头部运动方向、运动模式和动作时间与动作文件的指定运动方向、指定运动模式和指定时间是否匹配，发出正确或错误提示音，并进行评分；所述控制按钮模块用于控制头戴装置启停、歌曲前进和后退。

【技术特征摘要】
1.一种利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，其特征在于，包括立体声播放模块、头部传感器模块、处理器单元模块和控制按钮模块；所述立体声播放模块用于播放立体声音频，模拟不同位置的声源；所述头部传感器模块用于感知头部运动方向、运动模式和动作时间；所述处理器单元模块用于加载立体声音频文件和动作文件，比较头部运动方向、运动模式和动作时间与动作文件的指定运动方向、指定运动模式和指定时间是否匹配，发出正确或错误提示音，并进行评分；所述控制按钮模块用于控制头戴装置启停、歌曲前进和后退。2.根据权利要求1所述的利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，其特征在于，所述头戴装置还包括参数配置及数据上传下载模块，用于进行参数配置和数据读取、写入。3.根据权利要求1所述的利用立体声引导和评估头部运动的头戴装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昇洋，王海，张娟，谢劼劼，
申请(专利权)人：王昇洋，
类型：发明
国别省市：江苏,32