CN105068277A - 智能眼镜应用系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能眼镜应用系统，包括智能眼镜和用户终端；所述智能眼镜包括眼镜框，该眼镜框内置有：电源模块，数据转发模块，以及分别与数据转发模块连接的皮电传感器、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪；所述用户终端，接收数据转发模块所转发的监测数据，将该监测数据与预设判断数据比较，以判断用户实时状态，并在用户实时状态达到干预条件时向用户发出提示。本发明智能眼镜应用系统，可以监测用户的实时状态，如用户的情绪状态、运动状态、坐姿状态，在用户实时状态达到干预条件时向用户发出提示。

Description

智能眼镜应用系统

技术领域

本发明涉及智能眼镜应用系统。

背景技术

据统计，90%以上的白领人群或轻或重患有颈椎病，究其原因，最主要的就是久坐不动。工作中长时间的、单一的不正确的固定姿势是形成颈椎病的主要原因。智能穿戴产品的出现为解决这类问题提供了全新的思路。

美国谷歌公司、微软公司等为代表的高科技公司纷纷发展自己的智能眼镜。已有的智能眼镜，如谷歌发布“ProjectGlass”；温哥华ReconInstruments公司制作了专业运动太阳眼镜“ReconJet”；还有微软的增强现实智能眼镜等，这些产品不但造价昂贵而且对于坐姿的矫正及健康生活方式的养成并没有太大帮助。

我国在智能穿戴方面也有产品发明，但这些产品要么没有解决长时间静坐的问题，要么没有兼顾使用者的工作状态与休息，而且大部分不存在与智能终端的交互功能。另外伴随各类传感器的植入，上述产品没法做到功能和美观的统一。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能眼镜应用系统，可以监测用户的实时状态，如用户的情绪状态、运动状态、坐姿状态，在用户实时状态达到干预条件时向用户发出提示。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种智能眼镜应用系统，包括智能眼镜和用户终端；

所述智能眼镜包括眼镜框，该眼镜框内置有：电源模块，数据转发模块，以及分别与数据转发模块连接的皮电传感器、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪；所述皮电传感器用于检测用户的皮电数据；所述三轴加速度传感器、三轴陀螺仪用于检测用户的运动状态数据；所述数据转发模块用于将监测数据转发给用户终端，该监测数据包括上述皮电数据和运动状态数据；所述电源模块用于给内置于眼镜框内的各用电单元供电；

所述用户终端，接收数据转发模块所转发的监测数据，将该监测数据与预设判断数据比较，以判断用户实时状态，并在用户实时状态达到干预条件时向用户发出提示；所述预设判断数据包括：预设兴奋状态皮电判断数据，预设低沉状态皮电判断数据，预设小幅运动状态判断数据，以及预设正常坐姿判断数据；所述用户实时状态包括：用户情绪状态，用户运动状态，以及用户坐姿状态；所述提示包括：用于提醒用户短暂休息的短暂休息提示，用于提醒用户长时间休息的长时间休息提示，以及用于提醒用户改变坐姿的坐姿纠正提示；

所述用户终端设有：用于存储数据的数据存储模块，用于判断用户情绪状态的情绪状态判断模块，用于判断用户运动状态的运动状态判断模块，用于判断用户坐姿状态的坐姿状态判断模块，用于判断用户实时状态是否达到干预条件的干预判断模块，以及用于向用户发出提示的提示模块；

所述数据存储模块设有：眼镜端数据存储子模块，预设判断数据存储子模块，以及时间阀值数据存储子模块；所述眼镜端数据存储子模块用于存储数据转发模块所转发的监测数据；所述预设判断数据存储子模块用于存储上述预设判断数据；所述时间阀值数据存储子模块用于存储时间阀值数据，该时间阀值数据包括：兴奋小幅运动时间阀值、低沉小幅运动时间阀值、非正常坐姿时间阀值；

所述情绪状态判断模块，接收上述皮电数据，将其与预设兴奋状态皮电判断数据和预设低沉状态皮电判断数据比较，以判断用户是否处于兴奋状态或低沉状态，判断出用户处于兴奋状态时输出兴奋状态判定信号，判断出用户处于低沉状态时输出低沉状态判定信号；

所述运动状态判断模块，接收上述运动状态数据，将其与预设小幅运动状态判断数据比较，以判断用户是否处于小幅运动状态，判断出用户处于小幅运动状态时输出小幅运动状态判定信号；

所述坐姿状态判断模块，接收上述运动状态数据，将其与预设正常坐姿状态判断数据比较，以判断用户是否处于非正常坐姿状态，判断出用户处于非正常坐姿状态时输出非正常坐姿状态判定信号；

所述干预判断模块，接收上述兴奋状态判定信号、低沉状态判定信号、小幅运动状态判定信号、非正常坐姿状态判定信号，在兴奋状态判定信号、小幅运动状态判定信号并存持续时间达到兴奋小幅运动时间阀值时输出兴奋状态干预信号，在低沉状态判定信号、小幅运动状态判定信号并存持续时间达到低沉小幅运动时间阀值时输出低沉状态干预信号，在非正常坐姿状态判定信号持续时间达到非正常坐姿时间阀值时输出坐姿干预信号；

所述提示模块，接收上述兴奋状态干预信号、低沉状态干预信号、坐姿干预信号，由兴奋状态干预信号驱动输出短暂休息提示，由低沉状态干预信号驱动输出长时间休息提示，由坐姿干预信号驱动输出坐姿纠正提示。

优选的，所述提示模块以输出铃声、语音播报或振动的方式向用户发出提示；所述提示模块输出的铃声包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同铃声；所述提示模块输出的语音播报包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同语音播报；所述提示模块输出的振动包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同频率振动。

优选的，所述用户终端还设有数据输入模块，该数据输入模块用于设定预设判断数据和/或时间阀值数据。

优选的，所述用户终端还设有徒步数据生成模块；所述徒步数据生成模块，接收上述运动状态数据，将其转换为徒步数据；所述数据存储模块还设有徒步数据存储子模块，该徒步数据存储子模块用于存储上述徒步数据。

优选的，所述用户终端还设有用于显示数据的数据显示模块，该数据显示模块所显示的数据包括徒步数据。

优选的，所述数据转发模块通过无线通信方式将监测数据转发给用户终端；所述无线通信方式包括：WiFi通信、蓝牙通信、近场通讯、短波通信、长波通信。

优选的，所述电源模块设有电池，所述电池包括：标准接口充电电池、无线充电电池、太阳能电池、可更换电池、可自发电电池。

优选的，所述用户终端包括：智能手机、平板电脑、个人电脑。

优选的，所述皮电传感器设置于眼镜框的眼镜鼻托内。

优选的，所述眼镜框由成型材料通过3D打印成型制成；所述成型材料包括：热塑塑料、光敏聚合物、光敏树脂、金属、激光烧结粉末。

本发明的优点和有益效果在于：提供一种智能眼镜应用系统，可以监测用户的实时状态，如用户的情绪状态、运动状态、坐姿状态，在用户实时状态达到干预条件时向用户发出提示。

当用户处于兴奋状态，此时用户的工作效率较高，若用户小幅运动时间大于一定阀值，则由用户终端提示短暂休息，以维持用户较好的工作状态。

当用户处于低沉状态时，此时用户工作效率较低，若用户小幅运动时间大于一定阀值，则由用户终端提示长时间休息，以恢复用户精力，保持健康状态。

任何情况下，若用户坐姿偏离正常坐姿时间大于一定阀值，则由客户端提示纠正坐姿。

当用户处于活跃状态（如大幅运动）时，不会发出提示。

本发明可以为客户提供最佳的作息方案，并帮客户养成良好的坐姿习惯，健康习惯，并能有效避免疲劳工作，如疲劳驾驶。

本发明可以兼顾使用者的工作状态与健康，同时满足产品外观与功能的统一。

附图说明

图1是本发明的正视示意图；

图2是本发明的左视示意图；

图3是本发明的仰视示意图；

图4是本发明的电气结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明具体实施的技术方案是：

如图1至图4所示，一种智能眼镜应用系统，包括智能眼镜和用户终端7；

所述智能眼镜包括眼镜框1，该眼镜框1内置有：电源模块6，数据转发模块2，以及分别与数据转发模块2连接的皮电传感器3、三轴加速度传感器4、三轴陀螺仪5；所述皮电传感器3用于检测用户的皮电数据；所述三轴加速度传感器4、三轴陀螺仪5用于检测用户的运动状态数据；所述数据转发模块2用于将监测数据转发给用户终端7，该监测数据包括上述皮电数据和运动状态数据；所述电源模块6用于给内置于眼镜框1内的各用电单元供电；

所述用户终端7，接收数据转发模块2所转发的监测数据，将该监测数据与预设判断数据比较，以判断用户实时状态，并在用户实时状态达到干预条件时向用户发出提示；所述预设判断数据包括：预设兴奋状态皮电判断数据，预设低沉状态皮电判断数据，预设小幅运动状态判断数据，以及预设正常坐姿判断数据；所述用户实时状态包括：用户情绪状态，用户运动状态，以及用户坐姿状态；所述提示包括：用于提醒用户短暂休息的短暂休息提示，用于提醒用户长时间休息的长时间休息提示，以及用于提醒用户改变坐姿的坐姿纠正提示；

所述用户终端7设有：用于存储数据的数据存储模块，用于判断用户情绪状态的情绪状态判断模块，用于判断用户运动状态的运动状态判断模块，用于判断用户坐姿状态的坐姿状态判断模块，用于判断用户实时状态是否达到干预条件的干预判断模块，以及用于向用户发出提示的提示模块；

所述数据存储模块设有：眼镜端数据存储子模块，预设判断数据存储子模块，以及时间阀值数据存储子模块；所述眼镜端数据存储子模块用于存储数据转发模块2所转发的监测数据；所述预设判断数据存储子模块用于存储上述预设判断数据；所述时间阀值数据存储子模块用于存储时间阀值数据，该时间阀值数据包括：兴奋小幅运动时间阀值、低沉小幅运动时间阀值、非正常坐姿时间阀值；

所述情绪状态判断模块，接收上述皮电数据，将其与预设兴奋状态皮电判断数据和预设低沉状态皮电判断数据比较，以判断用户是否处于兴奋状态或低沉状态，判断出用户处于兴奋状态时输出兴奋状态判定信号，判断出用户处于低沉状态时输出低沉状态判定信号；

所述运动状态判断模块，接收上述运动状态数据，将其与预设小幅运动状态判断数据比较，以判断用户是否处于小幅运动状态，判断出用户处于小幅运动状态时输出小幅运动状态判定信号；

所述坐姿状态判断模块，接收上述运动状态数据，将其与预设正常坐姿状态判断数据比较，以判断用户是否处于非正常坐姿状态，判断出用户处于非正常坐姿状态时输出非正常坐姿状态判定信号；

所述干预判断模块，接收上述兴奋状态判定信号、低沉状态判定信号、小幅运动状态判定信号、非正常坐姿状态判定信号，在兴奋状态判定信号、小幅运动状态判定信号并存持续时间达到兴奋小幅运动时间阀值时输出兴奋状态干预信号，在低沉状态判定信号、小幅运动状态判定信号并存持续时间达到低沉小幅运动时间阀值时输出低沉状态干预信号，在非正常坐姿状态判定信号持续时间达到非正常坐姿时间阀值时输出坐姿干预信号；

所述提示模块，接收上述兴奋状态干预信号、低沉状态干预信号、坐姿干预信号，由兴奋状态干预信号驱动输出短暂休息提示，由低沉状态干预信号驱动输出长时间休息提示，由坐姿干预信号驱动输出坐姿纠正提示。

所述提示模块以输出铃声、语音播报或振动的方式向用户发出提示；所述提示模块输出的铃声包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同铃声；所述提示模块输出的语音播报包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同语音播报；所述提示模块输出的振动包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同频率振动。

所述用户终端7还设有数据输入模块，该数据输入模块用于设定预设判断数据和/或时间阀值数据。

所述用户终端7还设有徒步数据生成模块；所述徒步数据生成模块，接收上述运动状态数据，将其转换为徒步数据；所述数据存储模块还设有徒步数据存储子模块，该徒步数据存储子模块用于存储上述徒步数据。

所述用户终端7还设有用于显示数据的数据显示模块，该数据显示模块所显示的数据包括徒步数据。

所述数据转发模块2通过无线通信方式将监测数据转发给用户终端7；所述无线通信方式包括：WiFi通信、蓝牙通信、近场通讯、短波通信、长波通信。

所述电源模块6设有电池，所述电池包括：标准接口充电电池、无线充电电池、太阳能电池、可更换电池、可自发电电池。

所述用户终端7包括：智能手机、平板电脑、个人电脑。

所述皮电传感器3设置于眼镜框1的眼镜鼻托内。

所述眼镜框1由成型材料通过3D打印成型制成；所述成型材料包括：热塑塑料、光敏聚合物、光敏树脂、金属、激光烧结粉末。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.智能眼镜应用系统，其特征在于，包括智能眼镜和用户终端；

所述智能眼镜包括眼镜框，该眼镜框内置有：电源模块，数据转发模块，以及分别与数据转发模块连接的皮电传感器、三轴加速度传感器、三轴陀螺仪；所述皮电传感器用于检测用户的皮电数据；所述三轴加速度传感器、三轴陀螺仪用于检测用户的运动状态数据；所述数据转发模块用于将监测数据转发给用户终端，该监测数据包括上述皮电数据和运动状态数据；所述电源模块用于给内置于眼镜框内的各用电单元供电；

所述用户终端，接收数据转发模块所转发的监测数据，将该监测数据与预设判断数据比较，以判断用户实时状态，并在用户实时状态达到干预条件时向用户发出提示；所述预设判断数据包括：预设兴奋状态皮电判断数据，预设低沉状态皮电判断数据，预设小幅运动状态判断数据，以及预设正常坐姿判断数据；所述用户实时状态包括：用户情绪状态，用户运动状态，以及用户坐姿状态；所述提示包括：用于提醒用户短暂休息的短暂休息提示，用于提醒用户长时间休息的长时间休息提示，以及用于提醒用户改变坐姿的坐姿纠正提示；

所述用户终端设有：用于存储数据的数据存储模块，用于判断用户情绪状态的情绪状态判断模块，用于判断用户运动状态的运动状态判断模块，用于判断用户坐姿状态的坐姿状态判断模块，用于判断用户实时状态是否达到干预条件的干预判断模块，以及用于向用户发出提示的提示模块；

所述数据存储模块设有：眼镜端数据存储子模块，预设判断数据存储子模块，以及时间阀值数据存储子模块；所述眼镜端数据存储子模块用于存储数据转发模块所转发的监测数据；所述预设判断数据存储子模块用于存储上述预设判断数据；所述时间阀值数据存储子模块用于存储时间阀值数据，该时间阀值数据包括：兴奋小幅运动时间阀值、低沉小幅运动时间阀值、非正常坐姿时间阀值；

所述情绪状态判断模块，接收上述皮电数据，将其与预设兴奋状态皮电判断数据和预设低沉状态皮电判断数据比较，以判断用户是否处于兴奋状态或低沉状态，判断出用户处于兴奋状态时输出兴奋状态判定信号，判断出用户处于低沉状态时输出低沉状态判定信号；

所述运动状态判断模块，接收上述运动状态数据，将其与预设小幅运动状态判断数据比较，以判断用户是否处于小幅运动状态，判断出用户处于小幅运动状态时输出小幅运动状态判定信号；

所述坐姿状态判断模块，接收上述运动状态数据，将其与预设正常坐姿状态判断数据比较，以判断用户是否处于非正常坐姿状态，判断出用户处于非正常坐姿状态时输出非正常坐姿状态判定信号；

所述干预判断模块，接收上述兴奋状态判定信号、低沉状态判定信号、小幅运动状态判定信号、非正常坐姿状态判定信号，在兴奋状态判定信号、小幅运动状态判定信号并存持续时间达到兴奋小幅运动时间阀值时输出兴奋状态干预信号，在低沉状态判定信号、小幅运动状态判定信号并存持续时间达到低沉小幅运动时间阀值时输出低沉状态干预信号，在非正常坐姿状态判定信号持续时间达到非正常坐姿时间阀值时输出坐姿干预信号；

所述提示模块，接收上述兴奋状态干预信号、低沉状态干预信号、坐姿干预信号，由兴奋状态干预信号驱动输出短暂休息提示，由低沉状态干预信号驱动输出长时间休息提示，由坐姿干预信号驱动输出坐姿纠正提示。

2.根据权利要求1所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述提示模块以输出铃声、语音播报或振动的方式向用户发出提示；所述提示模块输出的铃声包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同铃声；所述提示模块输出的语音播报包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同语音播报；所述提示模块输出的振动包括：与短暂休息提示、长时间休息提示、坐姿纠正提示一一对应的三种不同频率振动。

3.根据权利要求2所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述用户终端还设有数据输入模块，该数据输入模块用于设定预设判断数据和/或时间阀值数据。

4.根据权利要求3所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述用户终端还设有徒步数据生成模块；所述徒步数据生成模块，接收上述运动状态数据，将其转换为徒步数据；所述数据存储模块还设有徒步数据存储子模块，该徒步数据存储子模块用于存储上述徒步数据。

5.根据权利要求4所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述用户终端还设有用于显示数据的数据显示模块，该数据显示模块所显示的数据包括徒步数据。

6.根据权利要求5所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述数据转发模块通过无线通信方式将监测数据转发给用户终端；所述无线通信方式包括：WiFi通信、蓝牙通信、近场通讯、短波通信、长波通信。

7.根据权利要求6所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述电源模块设有电池，所述电池包括：标准接口充电电池、无线充电电池、太阳能电池、可更换电池、可自发电电池。

8.根据权利要求7所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述用户终端包括：智能手机、平板电脑、个人电脑。

9.根据权利要求8所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述皮电传感器设置于眼镜框的眼镜鼻托内。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的智能眼镜应用系统，其特征在于，所述眼镜框由成型材料通过3D打印成型制成；所述成型材料包括：热塑塑料、光敏聚合物、光敏树脂、金属、激光烧结粉末。