CN107066076A - 用于监控使用者的习惯的系统、方法及电子装置 - Google Patents

Abstract

用于监控电子装置的使用者的习惯的系统及方法，提供预设置模块来捕捉和存储被记录的使用者的特征。所述被记录的使用者的特征包括：a)第一水平距离，所述第一水平距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第一参考距离；b)第一垂直距离，所述第一垂直距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第二参考距离；c)第二水平距离，所述第二水平距离是位于所述被记录的使用者的头部下方的被记录的身体上的两处非面部特征之间的第三参考距离，在所述电子装置被使用的期间，所述两处非面部特征是可以被照相机的视野捕捉到的；以及d)第二垂直距离，所述第二垂直距离是所述被记录的使用者的所述非面部特征和一处面部特征之间的第四参考距离。

Description

用于监控使用者的习惯的系统、方法及电子装置

技术领域

本发明涉及用于监控电子装置的被记录的使用者的习惯(包括姿态)的系统和方法，以及包括或者使用这种系统的电子装置。

背景技术

智能装置，包括智能手机、平板电脑、上网本等，在过去的十余年间已经变得非常流行。现在它们在许多人的日常生活中已经成为不可或缺的元素。此处的统计显示，普通人每天正在花费越来越多的时间来使用这些智能装置。因此，由于这个原因，可以预期的是，花费在使用这些智能装置上的时间在可预见的将来将只会日益增加。

尽管这类装置受到日益增加的广泛使用，却一直几乎没有有效的系统来处理这些装置的错误使用情况。对于错误使用情况而言，其意味着使用者可能以不良的习惯来使用这些装置，例如在过长的时间内持续使用和/或在使用这些装置的期间呈现不适当的姿势。错误地使用这些装置将可能导致包括健康问题和情绪问题在内的多种问题。

图1显示了正在观看平板电脑的屏幕的使用者。虽然该使用者并没有朝下方低下她的头部，但是她是在一个过度接近的距离上观看平板电脑的屏幕。用这种姿势重复地或持续地使用平板电脑将对眼部造成很大的压力并最终可能导致近视或其他眼部损害。这是一种许多人，尤其是少儿，容易养成的不良习惯。为了清楚说明，设想有两个假想的平面，也就是如图1中的两条虚线分别所代表的竖直平面V和水平平面H。当使用者在不朝前方或下方弯曲她的颈部或背部的情况下朝前方看时,，她的脊柱或颈部处于与竖直平面V平行的位置。另外，当该使用者例如将她的头部向下弯曲时，弯曲的程度可以用竖直平面V和由使用者的已经向下弯曲的背部确定的平面之间的角度来表示。

便携式装置的使用者容易养成的另一种不良习惯在图2中被示出。如图2所示，使用者过度地向下弯下她的头部来观看平板电脑的屏幕。头部过度拉长的弯曲状态会对颈部施加很大的压力和拉力，将可能导致颈部和脊柱的许多问题，包括不同类型的退行性疾病。

因为多数智能装置的价格已经变得相当低，许多学校实际上已经换用电子书本，情况已经变得更坏。由于此原因，对于少儿来说，使用智能装置作为电子学习工具甚至作为玩具变得非常普遍。在缺少监督的情况下，许多少儿像上面所述的那样在使用这些装置的过程中养成了不良习惯，并且因为这样的使用方式而受到慢性的损伤。

本发明旨在解决上述问题，或者至少为公众提供替代方案。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供一种用于监控电子装置的被记录的使用者的习惯的系统，其包括：

a)检测模块，所述检测模块包括照相机，用于在所述电子装置的日常使用中生成用于推算被记录的使用者的姿态特征的数据，所述姿态特征包括所述被记录的使用者和所述电子装置之间的观看距离、所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的头部弯曲程度、以及所述被记录的使用者已经观看所述电子装置的持续时间；

b)计算模块，用于利用从所述检测模块收集的数据推算所述被记录的使用者所呈现的具体姿态；

c)比较模块，用于将所述步骤b)中推算出的具体姿态与多种预先设置为不可接受姿态的姿态相匹配，以及在所述匹配被确定时生成输出指令；所述不可接受姿态的信息被储存在所述比较模块中或所述系统中的其他部分；

d)警告模块，用于在接收到所述步骤c)中生成的所述输出指令时执行警告动作，所述警告动作在所述系统中预先设置，或者是可以由所述被记录的使用者或所述被记录的使用者的监护人预先选择的；以及

e)用于在预设置模式中捕捉和储存所述被记录的使用者的特征的预设置模块。

优选地，所述系统可以包括用于检测所述电子装置相对于水平地面的角位置的工具。所述检测工具可以是加速计。所述检测模块可以包括用于检测观看距离的距离传感器。

有利地，所述姿态特征可以进一步包括所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的背部弯曲程度。

优选地，所述被记录的使用者的特征包括：

第一水平距离，所述第一水平距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第一参考距离；

第一垂直距离，所述第一垂直距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第二参考距离；

第二水平距离，所述第二水平距离是位于所述被记录的使用者的头部下方的被记录的身体上的两处非面部特征之间的第三参考距离，在所述电子装置被使用的期间，所述两处非面部特征是可以被所述照相机的视野捕捉到的；以及

第二垂直距离，所述第二垂直距离是所述被记录的使用者的所述非面部特征和一处面部特征之间的第四参考距离。

所述第一参考距离可以是所述被记录者的使用者的右眼中心和左眼中心之间的距离。所述第二参考距离可以是所述被记录的使用者的右眼和左眼之间的中心点和所述被记录的使用者的鼻尖之间的距离。所述第三参考距离可以是横跨所述被记录的使用者的脖颈基部的距离。所述第四参考距离可以是所述脖颈基部和所述被记录的使用者的下巴的最低点之间的距离。

在一个实施方式中，所述检测模块可以被用于在实时的检测活动中检测和捕捉以下特征：

a)所述第一参考距离的两处面部特征之间的第一记录距离；

b)所述第二参考距离的两处面部特征之间的第二记录距离；

c)所述第三参考距离的两处非面部特征之间的第三记录距离；

d)所述第三参考距离的非面部特征和所述第四参考距离的面部特征之间的第四记录距离；和/或

e)所述电子装置的倾斜角度。

所述计算模块可以用于根据以下特征进行推算：a)从所述预设置模块获得的所述被记录的使用者的被储存的特征；以及b)在实时的检测活动期间所述被记录的使用者的被捕捉的特征，以及在实时的检测活动期间由所述被记录的使用者所呈现的具体姿态。

所述比较模块可以用于在所述实时检测期间，当从指示特定姿态的推算中收到数据时，确定：

a)所述观看距离是否比预定的可接受的数值更短；

b)头部的弯曲程度是否大于预定的可接受的数值；

c)使用者的背部的弯曲程度是否大于预定的可接受的数值；和/或

d)所述电子装置已经被使用的持续时间是否比预定的可允许的持续时间更长。

所述警告动作可以被设置成包括、选自或可选自一动作群组，所述动作群组包括在所述电子装置的屏幕上用视觉信息提示、通过所述电子装置的扬声器用声音信号提示、使所述电子装置产生振动、以及关闭所述电子装置。

根据本发明的另一个方面，提供一种智能装置、平板电脑或计算机装置，其设有用于与使用者互动的屏幕，还包括如上所述的系统。

根据本发明的第三个方面，提供一种用于在使用电子装置的期间监控被记录的使用者的习惯的方法，其包括以下步骤中的至少部分步骤：

a0)提供用于在预设置模式中捕捉和储存所述被记录的使用者的特征的预设置模块；

a)提供检测模块，所述检测模块包括照相机，用于在所述电子装置的日常使用期间产生可用于在推算所述被记录的使用者的姿态特征时使用的数据，所述姿态特征包括所述被记录的使用者和所述电子装置之间的观看距离、所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的头部弯曲程度、以及所述被记录的使用者已经观看所述电子装置的持续时间；

b)提供计算模块，用于利用从所述检测模块收集的数据推算由所述被记录的使用者所呈现的具体姿态；

c)提供比较模块，用于将所述步骤b)中推算出的具体姿态与多种预先设置为不可接受姿态的姿态相匹配，以及在所述匹配被确定时生成输出指令；所述不可接受姿态的信息被储存在所述比较模块中或所述系统中的其他部分；以及

d)提供警告模块，用于在接收到所述步骤c)中生成的所述输出指令时执行警告动作，所述警告动作在所述系统中预先设置，或者是可以由所述被记录的使用者或所述被记录的使用者的监护人预先选择的。

所述方法可以包括提供用于检测所述电子装置相对于水平地面的角位置的工具，其中所述检测工具为陀螺仪。

所述姿态特征可以进一步包括所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的背部弯曲程度。

优选地，所述被记录的使用者的特征包括：

第一水平距离，所述第一水平距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第一参考距离；

第一垂直距离，所述第一垂直距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第二参考距离；

第二水平距离，所述第二水平距离是位于所述被记录的使用者的头部下方的被记录的身体上的两处非面部特征之间的第三参考距离，在所述电子装置被使用的期间，所述两处非面部特征是可以被照相机的视野捕捉到的；以及

第二垂直距离，所述第二垂直距离是所述被记录的使用者的所述非面部特征和一处面部特征之间的第四参考距离。

附图说明

现在将结合附图对本发明的一些实施方式进行说明，其中：

图1是显示出使用者在一种姿势下使用现有平板电脑的示意图，其中所述使用者的脸部(或者双眼)和所述平板电脑的显示屏之间的观看距离D过近；

图2是显示出图1所示的使用者在另一种姿势下使用现有平板电脑的示意图，其中所述使用者在观看所述平板电脑的显示屏时将她的头部过度地向下弯曲；

图3A是显示根据本发明的监控系统的一个实施方式的逻辑结构的方框图；

图3B是显示根据本发明的监控系统的另一个实施方式的逻辑结构的方框图；

图4是显示根据本发明的监控系统的逻辑说明的流程图；

图5是显示根据本发明的监控系统的更详细的逻辑说明的流程图；

图6是显示根据本发明监控平板电脑的持续使用时间的逻辑示例的流程图；

图7是显示通过根据本发明的监控系统的加速计来监控使用者的姿态的逻辑示例的流程图；

图8和图9是显示两个分别用于根据本发明的监控系统中的特征处理的实施方式的示意图；

图10是显示根据本发明的监控系统的记录过程的实施方式的示意图；

图11至20是显示在使用过程中利用图10所示的监控系统检测及推算智能装置的被记录的使用者的姿态的示意图。

图21是显示出i)使用者的双眼和电话之间的实际观看距离(x轴)和ii)面部特征距离(y轴)之间的关系示例的图表；以及

图22是显示出i)电话和地面之间的倾斜角度(x轴)和ii)面部特征距离(y轴)之间的关系示例的图表。

具体实施方式

图3A是显示出一种智能装置监控系统的一个实施方式的方框图。所述监控系统100包括检测模块11、比较和判断模块12及警告模块13。检测模块11用于检测至少一个表示出一使用者如何使用该智能装置的使用者特征，从而可以确定例如该使用者在使用该智能装置时的姿态。此处所述的“特征”包括但不限于使用者的脸部和智能装置的显示屏之间的距离、智能装置已经被使用者使用或接触的时间(亦即工作时间)的持续时长、以及在被使用者使用的期间该智能装置的显示屏相对于水平面的倾斜角度(该倾斜角度至少表明了该使用者是如何握持该智能装置的)。而后，与该等特征相关的数据被捕捉。与该检测模块11连接的该比较和判断模块12用于确定是否有任何被检测到的特征数据超过了由对应的预设阈值限定的指定范围或者参数。应该注意的是，该等特征数据的预设阈值包括但不限于观看距离的阈值、该智能装置的持续使用时间阈值、以及该智能装置的倾斜角度阈值。该警告模块13用于在至少一个特征数据超出对应的指定范围时向周围发出警告信号。所述警告信号可以从包括出现在例如该智能装置的显示屏上的文字信息、图像信息、声音、亮度变化及振动的群组中选择。更多的细节将在下面说明。

在本实施方式的一个特定应用中，该检测模块11可以进一步包括：距离传感器111，其用于检测观看距离，例如使用者的脸部和该智能装置的显示屏之间的距离；定时器112，用于测量该智能装置的持续工作时间；以及加速计113，用于测量该智能装置的显示屏和水平面之间的倾斜角度。应该注意的是，所述加速计也可以用能够完成同样功能的陀螺仪代替。如同可以被理解的那样，上面提及的距离、工作时间和倾斜角度能够用作所述特征数据，来表示该智能装置被使用者使用时的状态。

在使用中，当该智能装置被开启时，所述距离传感器111、定时器112和加速计113开始对特征数据采样。该比较和判断模块12在被检测到的特征数据和一组预设阈值之间进行比较。当使用者的脸部和显示屏之间的观看距离低于距离阈值时，或者当智能装置的持续工作时间长于工作时间阈值时，或者当倾斜角度低于倾斜角度阈值时，警告模块13输出警告信号以提醒使用者例如改正他/她的姿态。

像上面所说明的，警告信号可以是文字信号、图像信号、声音信号、光信号、振动信号、以及这些信号的组合。例如，该系统可以被设置成显示警告文字，如“离屏幕太近了！请在安全距离上观看。”“你使用智能装置的时间已经过长！”“请爱护您的眼睛！”或者“不良姿态！请注意您的颈部姿势！”该系统也可以被设置成输出图像信号，其目的是显示出例如使用者的眼睛和显示屏之间的观看距离太短、持续工作时间过长、和/或观察的倾斜角度过大。该系统还可以被设置成用调整智能装置的显示屏的亮度的方式来警告使用者。

图3B是显示出本发明的智能装置监控系统的另一个实施方式的方框图。与图3A所示的实施方式相比，该监控系统进一步包括第一计时模块13和第二计时模块15。这两个计时模块与检测模块11、比较和判断模块12及警告模块13连接并协同工作。通过设置这两个计时模块，该系统可以在智能装置上实现更有效和最理想的控制。

第一计时模块14用于在任何一个特征数据超出由对应的预设阈值限定的指定范围时记录超出时间。此处使用的术语“超出时间”指的是收集到的特征数据超出由预设阈值限定的指定范围后的持续时间。例如，在工作时间阈值为30分钟的情况下，当持续工作时间超过30分钟时，第一计时模块14开始记录超出时间；当持续工作时间达到45分钟时，被记录的超出时间为15分钟。

在所述超出时间内，距离传感器111、计时器112和加速计113继续进行采样。如果检测到使用者的姿态并未得到改正，警告模块13将以预设的频率发出延长的或增强的警告信号，以便提醒使用者改正其姿态。例如，当使用者拒绝改善他/她的姿态时，这样的警告信号可以每2分钟发送一次。具体的发送频率并不限于此处所提到的任何具体示例，因为它是可以根据需求预先设置的。另外，可以采用两种模式来增强警告信号。在第一种模式中，所有被增强或被延长的警告信号具有同样的强度和持续时间，这意味着所有警告信号被以相同的程度增强或延长。在第二种模式中，被增强或被延长的警告信号具有相较于第一种模式更为增加的强度和持续时间，使得警告效果可以被进一步加强。

当所述超出时间达到其预设的极限，且被检测到的使用者的姿态仍然没有被改正时，警告模块13可以被用于关闭智能装置的显示屏。可以理解，所述超出时间的预设极限也是该监控系统的一个可预先设置的参数，这意味着它的具体数值可以根据智能装置上的控制命令来设置。通过第一计时模块14和其他任何模块之间的协作，该监控系统可以在使用者无视警告信号时加强警告效果并强制关闭显示屏。

在智能装置配备有用于控制其显示屏的磁性开关的情况下，该监控系统可以开启电磁铁来实现上述的屏幕关闭功能。也就是说，通过电磁铁来控制所述磁性开关，以将智能装置的显示屏暂时地关闭。在另一种应用中，所述屏幕关闭功能可以通过中断智能装置的工作实现。在这种情况下，智能装置被监控系统强制进入待机模式或睡眠模式。

当显示屏被使用者关闭或被强制关闭时，该监控系统并不被立即关闭。相反，第二计时模块15被启动，用来在智能装置关闭期间记录熄屏持续时间。当熄屏持续时间达到其预设阈值时，整个监控系统被重启以清空检测到的特征数据和被记录的超出时间。当智能装置的显示屏下一次被打开时，智能装置被再次启动。相反地，如果智能装置立即被使用者再次打开(也就是说，当熄屏持续时间少于其预设阈值)，它将仍然根据上次检测到的特征数据和被记录的超出时间被监控。

虽然在上面的两个实施方式中并未具体示出，但是本领域技术人员应该能想到该监控系统可以配备有处理器，用来协调各个模块的交流和运行。所述处理器可以被用来在违反智能装置使用者的意愿的情况下关闭显示屏。上面显示出的各个实施方式中的监控系统都可以被安装在智能装置中。尽管如此，它们也可以是智能装置的外部附件。当监控系统被以外部附件形式安装到智能装置上时，它可以例如被通过输入/输出接口与智能装置连接。

应该注意的是，为了避免任何检测错误的目的，一旦确定了任何特征数据超出了指定的范围，检测模块11将重新检测对应的特征数据，而后比较和判断模块将在至少两个检测结果之间进行比较。如果检测结果之间的偏差太大(例如，大于5％或10％)，则意味着，因为不可预见的情况，前次检测可能是错误的；因此，此时警告模块13被禁止发出虚假的警告信号。

图4是显示出根据本发明的智能装置监控方法的一个实施方式的流程图。该方法从步骤10开始。该方法开始后，在步骤11中，至少一个特征数据被检测，以用来确定使用者是如何使用智能装置的。所述特征数据包括使用者的脸部和智能装置的显示屏之间的观看距离、智能装置的持续工作时间以及智能装置的显示屏和水平面之间的倾斜角度。在步骤12中，确定是否有任何一个特征数据超出了由对应的预设阈值限定的指定范围。在步骤13中，当至少一个特征数据超出了由对应的预设阈值限定的对应指定范围时，警告信号被发送到周围环境中。

在步骤13完成后，该方法被重复，因为要持续地监控使用者是如何使用智能装置的，也就是说，确定使用者的姿态等等。如果使用者的姿态得到改善，使得上述的一个或所有特征数据处于指定的范围内，则新的监控任务或操作将通过重新监测特征数据的方式在智能装置上被执行。然而，如果使用者仍然保持之前的(不理想的)姿态，或者使用者使用智能装置的持续时间超出了预设的持续时间，则增强的警告信号将被以预设频率发送到周围环境中。如果在使用者在使用智能装置时超出了预设时间的时段期间，只要使用者的姿态已经改正，新的监控任务就将在智能装置上被执行。然而，当所述超出时间达到其预设的最大极限时，则导致智能装置显示屏的关闭。在这种情况下，熄屏持续时间被记录。当熄屏持续时间到期，在所有被检测到的和被记录的数据被清除后，新的监控任务在智能装置上被执行。然而，如果在预设的熄屏持续时间到期之前智能装置就立即被使用者再次打开，则监控任务根据之前检测到的特征数据和记录的超出时间被恢复。

现在将根据本发明的监控系统的更多具体实施方式说明如下。

图5是显示出监控使用者和智能装置显示屏之间的观看距离的过程的流程图。

在步骤S101中，所述智能装置使用者监控系统被启动。

在步骤S102中，使用者脸部和智能装置显示屏之间的观看距离被实时地或者以一定时间间隔予以监控。另外，较佳的方案是该距离被持续地监控。

在步骤S103中，所述方法试图确定被检测到的距离是否小于一距离阈值。所述距离阈值指的是使用者的脸部和智能装置显示屏之间所要求的最小观看距离或者优选为最佳观看距离。例如，其可以为30厘米。如果被检测到的距离符合此要求，则该方法回到步骤102，进行下一次观看距离检测。换句话说，所述方法可以重复地继续进行观看距离检测。

在步骤104中，如果被检测到的距离小于所述距离阈值，例如30厘米，该系统将发出警告信号来警告使用者注意该观看距离。同时，智能装置在上述观看距离小于该距离阈值的情况下仍然被使用的持续时间被记录。

在步骤105中，所述方法判断使用者的脸部和智能装置显示屏之间的处在当前时刻的观看距离(也就是实时观看距离)是否仍然小于距离阈值。

在步骤106中，如果被检测到的观看距离仍然小于对应的阈值，则延长的或增强的警告信号由系统发出，以增强警告效果。同时，所述超出时间持续被记录。然后进一步确定所述超出时间是否已经达到其预设的极限。如果否，则所述方法重复步骤105。如果超出时间已经达到其预设的极限，所述方法继续执行下一个步骤107。

在步骤S107中，智能装置显示屏被导致关闭。这是因为此时使用者已经无视了所有的警告信息并且继续例如采用不良的姿态。在该步骤中，显示屏被关闭的持续时间被智能装置记录。

在步骤108中，该方法确定在显示屏可以被使用者再次开启之前熄屏持续时间是否已经达到其预设阈值。如果是，则该方法继续执行步骤109b及步骤102。否则，该方法根据在关闭显示屏之前获得的特征数据和超出时间来继续执行步骤105。

在步骤109a中，特征数据和超出时间数据被清除，智能装置回到其正常功能，亦即显示屏恢复工作。所述方法继续执行步骤102。

在步骤109b中，特征数据、超出时间数据和熄屏持续时间数据被清除。当智能装置下一次被开启时，该方法从步骤102开始。

图6是显示出监控系统在其中处理智能装置的持续工作时间的时长的流程图。

在步骤201中，智能装置的监控系统被启动。

在步骤202中，智能装置的持续工作时间被定期地或以规则的时间间隔予以监控。

在步骤203中，确定所述持续工作时间是否长于对应的允许工作时间的预设阈值。如果持续工作时间尚未超出该阈值，该方法将回到步骤202。否则。该方法继续执行步骤204。

在步骤204中，系统发出警告信号。所述警告信号的目的是警告智能装置的使用者已经持续地使用智能装置太长时间，并提醒使用者停止使用智能装置，进行休息。在警告信号被发出时，持续工作时间超过工作时间阈值的超出时间被记录。

在步骤205中，所述方法继续检测持续工作时间，然后确定持续工作时间是否仍然长于工作时间阈值。

在步骤206中，如果被检测到的工作时间仍然长于可允许的工作时间阈值，则增强的或延长的警告信号由系统发出，目的是提供更多的连续报警效果。同时，该方法继续记录使用时的超出时间，然后确定该超出时间是否已经达到其预设的允许极限。如果否，该方法将回到步骤205，在其中该检测过程被继续进行，且超出时间也继续被记录。否则，该方法继续进行下个步骤207。

在步骤207中，如果可允许的极限已经被达到或超过，则显示屏被导致关闭，使得使用者不再可能继续使用智能装置。

在步骤208中，该系统记录智能装置被关闭的持续时间。这样，它试图确定熄屏持续时间在允许显示屏被使用者打开之前是否已经达到了预设阈值。如果是，则该方法继续执行步骤209a及步骤202。否则，该方法继续执行步骤209b。

在步骤209a中，特征数据、超出时间数据和熄屏持续时间数据被清除，以便使智能装置回到初始阶段并可以正常工作。换句话说，该方法跳转到步骤202。

在步骤209b中，超出时间被减去与熄屏时间相等的时间，熄屏时间记录被清除，该方法继续执行步骤205。

图7显示了监控系统在其中处理智能装置的使用者的操作姿态的一个实施方式。在本实施方式中，该系统的工作方法用于通过估计智能装置的显示屏相对于水平面的倾斜角度来确定使用者的操作姿态。

在步骤301中，智能装置的监控系统被启动。

在步骤302中，智能装置的显示屏和水平面之间的倾斜角度被检测。应该注意的是，这一角度表明了智能装置在使用中是如何被使用者握持的，还表明了使用者在使用智能装置时的姿态。

在步骤303中，确定被检测到的倾斜角度是否小于可允许的倾斜角度的预设阈值。如果是，该方法继续执行步骤304。否则，该方法将回到步骤302并再次执行对所述倾斜角度的检测。

在步骤304中，系统输出警告信号以提醒使用者在握持智能装置时呈现出来的姿势不正确。如果智能装置被握持在过低的位置并导致使用者要过度地弯下他/她的头部来观看智能装置的显示屏，则会在颈部造成过大的压力和拉力，因此很容易造成颈部不适。在这种情况下，使用者被警告以便注意改善他/她在握持智能装置时的姿态。同时，存在不理想的倾斜角度的超出时间也被记录。

在步骤305中，对倾斜角度的检测被再次执行，并确定该倾斜角度是否小于可允许的倾斜角度的阈值。如果是，该方法继续执行步骤306。否则，该方法继续执行步骤309a。

在步骤306中，当超出时间持续被记录时，增强的或延长的警告信号由系统发出以便增强警告效果。之后，确定超出时间是否已经达到其预设的极限。如果否，则该方法将回到步骤305，在其中对倾斜角度的检测继续进行，且超出时间的持续时长被记录。否则，该方法继续执行下一个步骤307。

在步骤307中，显示屏被导致关闭，以便停止使用者对智能装置可能的使用。所述关闭操作是由不管警告信号的使用者作出的不正确的使用姿态所导致的。熄屏的持续时间被记录。

在步骤308中，确定熄屏的持续时间是否已经达到其预设的阈值或者在允许使用者再次打开显示屏之前到期。如果是，则该方法继续执行步骤309b。否则，该方法继续执行步骤305。

在步骤309a中，特征数据和超出时间数据被清除，智能装置回到处于步骤302的初始状态。

在步骤309b中，清除特征数据、超出时间数据和熄屏时间数据之后，在智能装置下一次被开启时，该方法回到步骤302。

为了避免检测出错的目的，在步骤102、105、202、205、302及305中，一旦确定有任何特征数据已经超出指定的可允许范围，该对应的特征数据将被重新检测，且两次检测结果将被进行比较。如果两次检测结果之间的偏差大于预设的可允许的阈值(例如大于5％或10％)，则意味着之前的检测可能因为不可预见的问题而被导致是错误的，因此将不会有警告信号被发出。

在本发明的监控系统的一个实施方式中，在使用该系统进行用户注册的期间，至少三种特征将被确定，其对应的数据被储存在监控系统中的智能装置内。在注册期间，使用者被告知要向前看而千万不要将头部向下弯曲，而且要将智能装置固定在他自己/她自己的水平视线上的前方。图8显示了在用户记录过程期间的第一步骤中可被智能装置的照相机捕捉的图像。在所述第一步骤中，图像中的左眼中心和右眼中心之间的距离(瞳距)将被确定和储存。这个距离在图8中被标记为“A”。这个距离被记录为第一参考距离。之后，在实际的监控活动中，实时图像中的左眼和右眼中心之间的距离将被再次确定。这个距离即为使用中检测到的实时距离A。可以想到的是，如果使用中检测到的实时距离A大于上述参考距离A，则可以表明使用者正在将智能装置拿得更加接近(或过于接近)他自己/她自己。如果使用中检测到的实时距离A小于上述参考距离A，则可以表明使用者正在将智能装置拿得更加远离他自己/她自己。如果使用中检测到的实施距离A与上述参考距离A相同，则可以表明使用者此时将智能装置固持在与进行注册时的距离相同的距离上。

在第二步骤中，在两眼中心之间输入一个中心点，该被输入的中心点和鼻尖之间的距离将被确定和记录。该距离在图8中被标记为“B”。这个距离被记录为第二参考距离。在实际的监控活动中，实时图像中被输入的中心点和鼻尖之间的距离将被再次确定。可以想到的是，如果使用中检测到的实时距离B大于上述参考距离B，则可以表明此时使用者可能将智能装置拿在他/她的水平视线下方。如果使用中检测到的实时距离B大于上述参考距离B，则可以表明此时使用者可能将智能装置拿在他/她的水平视线上方。如果使用中检测到的实时距离B与上述参考距离B相同，则可以表明此时使用者可能正好将智能装置拿在他/她的水平视线上。

在第三步骤中，横跨使用者脖颈底部的水平距离首先被确定。所述水平距离是脖颈的基线。而后下巴底部和该水平距离之间的垂直距离被确定和储存。该距离在图9中被标记为“C”。这个距离被记录为第三参考距离。之后，在实际的监控活动中，实时的垂直距离被再次确定。该距离即为使用中检测到的实时距离C。然而应该注意的是，不同于距离A和B，距离C可以是负值。距离C的特征在下面说明。

图10进一步显示了该记录过程。图10的左边部分是在该记录过程期间捕捉的图像，特征数据被从其中提取出来。图10的右边部分显示了在该记录过程期间使用者呈现的姿态。其中显示出来使用者被告知应直视前方，并把她的头部保持水平，头部不能向下或向上弯曲。在这个姿态中，她的颈部和脊柱都没有向下弯曲。换句话说，她的颈部和脊柱定义出一个竖直的平面V，如图1所示。这样，弯曲程度可以被表示为角度τ＝0。她被指示用单手拿住智能装置并伸直她的手臂，使得智能装置处于她的水平视线上。智能装置是直立的并且被垂直地放置。在该记录过程期间，她还被指示输入她的手臂长度数据，也就是X。在该记录过程期间，不同的特征，包括参考距离A、B、C、手臂长度X、以及头部弯曲程度，也就是α＝90°，都被记录。

参考图10的左边部分，可以看到下巴的底部处于颈部基线以下。当这种情况出现时，距离C具有负值。可以想到的是，如果注册的使用者具有较长的下巴，以致下巴延伸到颈部基线之下很远的地方，则参考距离C将具有更大的负值。另一方面，如果注册的使用者具有较短的下巴，以致下巴底部不能超过或低于颈部基线，则参考距离C将具有正值。

在该记录过程之后，特征数据被存储在预设的模块中。

在注册的使用者具有较长下巴，以致下巴底部延伸到基线下方的情况下，可以想到的是，如果使用中检测到的实时距离C从负值增加到零甚至正值，这可能表明使用者把智能装置拿在一个较低的高度。

图11显示了由所述监控系统的检测模块执行的实时检测的示例。图11的左边部分是在该检测期间被捕捉的图像。图11的右边部分显示了在该记录过程中使用者所呈现的姿态。尽管与图10所示的姿态相比，该被检测到的(实时)距离A没有变化，但是由于使用者把智能装置拿在她的水平视线下方，该被检测到的(实时)距离B却发生了变化并且缩短了。智能装置的倾斜程度，或者说倾斜角度β，是可以由智能装置的内置式加速计检测的。通过比较实时距离A与参考距离A、实时距离B与参考距离B，并且考虑到β的数值，监控系统的计算模块能够利用实时数据和之前记录的数据推算出使用者呈现的具体实时姿态。

监控系统的比较模块用于确定实时姿态在与可接受的参考姿态比较时是否维持着可接受的姿态，例如没有过度地向下弯曲她的头部或者在不可接受的过近距离上观看智能装置的显示屏。在这个示例性的图示中，实时距离C的数值增加可以表明智能装置被放置在水平视线下方。请参考图10来参阅图11。

图22有助于理解图11所示的示例情况。其中显示出当手机的倾斜角度增加时，也就是说，当手机相对于和用户脸部相应的更倾斜的位置被放置为形成一个竖直状态的时候，尽管被捕捉的图像中的实时距离B减小，但是被捕捉的图像中的实时距离A保持大致不变。

图12显示了使用监控系统进行的实时检测的另一个示例。图12的左边部分是在检测期间捕捉的图像。图12的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。图12与同样11大部分是相似的，因为其中被检测到的实时距离A是与被记录的参考距离A相同的，但是被检测到的智能装置的倾斜角度此时要大于图11中的β(以及图10中的α)。这样就允许监控系统确定使用者维持着可接受的姿态，没有过度地向下弯曲她的头部或者在不可接受的过近距离上观看智能装置的显示屏。应当注意的是，相较于图11中的情况，此处C的数值进一步增加。

图13显示了使用监控系统进行的实时检测的又一个示例。图13的左边部分是在检测期间捕捉到的图像。图13的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10所示的情况，图13所示的情况是最容易理解的。尽管实时的倾斜角度α相较于记录的参考值并没有变化，但是像在实时图像中检测到的那样，距离A和距离B都发生了变化(并且增加了)。这些情况综合起来就可以让监控系统确定使用者正在一个更近的距离或者过于接近的距离Y(Y<X)上观看或者至少拿着智能装置。根据参考距离A与实时距离A的比例，Y的数值可以被确定。应该注意的是，与图10中的情况相比，尽管智能装置的高度保持不变，但C的负值进一步增加(也就是说，在图像中下巴更进一步地延伸到基线下方)。

图21有助于理解图13所示的示例情况。其中显示出当观看距离减小时，也就是说当手机移动到更加接近使用者的脸部时，预先确定的脸部特征之间的距离(例如实时距离A、B)减小。

图14显示了使用监控系统进行的实时检测的又一个示例(其将会参考图13被理解)。图14的左边部分是在检测期间捕捉到的图像。图14的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10和图13所示的情况，图14所示的情况是最容易理解的。在实时图像中检测到的距离A大于记录的参考距离A。在实时图像中检测到的距离B小于记录的参考距离B。倾斜角度β小于α。这些情况综合起来就可以让监控系统确定使用者正在过度接近的距离Y(Y<X)及低于她的水平视线的位置上观看或至少拿着智能装置。应该注意的是，相较于图11中的情况，C的数值已经从负值变为正值，也就是说，在图像中下巴底部停留在颈部基线上方。

图15显示了使用监控系统进行的检测的又一个示例。图15的左边部分是在检测期间捕捉到的图像。图15的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10和图15所示的情况，图15所示的情况是最容易理解的。然而，在实时图像中检测到的距离B甚至比在图14所示的示例中检测到的距离B更小，而智能装置的倾斜角度λ比图14中的倾斜角度更大。应该注意的是，与图14中的情况相比，C的正值已经变得更大，表明智能装置被放置得更加朝向水平视线的下方。

图16显示了使用监控系统进行的检测的又一个示例。图15的左边部分是在检测期间捕捉到的实时图像。图16的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10和图13所示的情况，图16所示的情况是最容易理解的。与图13所示的姿态相比，在实时图像中检测到的距离A和距离B比图13中的相应距离更大。这意味着使用者正在一个过度接近且不可接受的距离Z(Z<Y<X)上观看或至少拿着智能装置。应该注意的是，与图13中的情况相比，C的数值进一步减小，这表明在图像中下巴的底部更进一步地延伸到颈部基线的下方。

相似地，图21也有助于理解图16所示的示例情况。其中显示出当观看距离减小时，也就是当手机移动到更加接近使用者脸部时，预先确定的脸部特征之间的距离(例如实时距离A、B)减小。

图17显示了使用监控系统进行的检测的又一个示例。图17的左边部分是在检测期间捕捉到的实时图像。图17的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10和图16所示的情况，图17所示的情况是最容易理解的。与图16中使用者所呈现的姿态相比，此时检测到的智能装置的倾斜角度β大于图16所示的倾斜角度，也就是说β>α。这些被检测到的特征综合起来表明智能装置被放置在水平视线下方，并处于相对于使用者很接近的距离上。

图18显示了使用监控系统进行的检测的又一个示例。图18的左边部分是在检测期间捕捉到的实时图像。图18的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10和图17所示的情况，图18所示的情况是最容易理解的。与图17中使用者所呈现的姿态相比，此时检测到的智能装置的倾斜角度更大，也就是说λ>β>α。这些被检测到的特征综合起来表明智能装置被放置在水平视线下方，并处于相对于使用者更加接近的距离上。

图19显示了使用监控系统进行的检测的又一个示例。图19的左边部分是在检测期间捕捉到的实时图像。图19的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10和图15所示的情况，图19所示的情况是最容易理解的。与图10所示的检测相比，此时被检测到的实时距离A、实时距离B以及倾斜角度λ都增加了，而实时距离C也从负值增加到大约为零。这些特征综合起来表明了使用者的实时姿态中的具体姿势，也就是，使用者在观看智能装置时正在把她的头部向前弯曲。使用者颈部的弯曲程度被用竖直平面和由使用者的已经被向前弯曲的颈部所定义的平面之间的夹角τ表示出来。

图20显示了使用监控系统进行的检测的又一个示例。图19的左边部分是在检测期间捕捉到的实时图像。图20的右边部分显示了在实时检测期间使用者所呈现的姿态。参考图10和图13所示的情况，图20所示的情况是最容易理解的。与图10所示的检测相比，实时距离A、实时距离B以及倾斜角度θ都增加了。然而实时距离C却减少了。根据综合起来的这些特征，监控系统可以确定使用者正在使用智能装置，而且她的上身向前弯曲。

应该理解的是，一个实时特征是否被认为是处于阈值之内，这是一个可以由使用者预先设置的特征。例如，使用者(或使用者的监护人)可以在监控系统中预先设置实时观看距离的阈值为例如比被记录的参考值X的数值小30％。任何时候监控系统推算出来实时距离为0.7X或者小于该阈值，都被视为是不被允许的情况。

应当理解的是，为了使其更加清楚而在相互独立的实施方式的内容中分别描述的本发明的特定特征也可以在单个实施方式中以组合的方式呈现出来。相反地，为了使其更加简明而在单个实施方式的内容中描述的本发明的不同特征可以被独立地或者以任何适当的子组合的形式呈现出来。应该注意的是，这些实施方式的特定特征是以非限制性的示例的形式被展示出来的。例如，尽管本发明的这些实施方式主要是以移动电子或智能装置为参考而展示出来的，但是本领域技术人员能够想到，本发明也可以同样地应用到其他的电子装置例如台式电脑上。另外，本领域技术人员将能够会知道为了简洁的目的而没有在上面说明的现有技术。

Claims (19)

1.一种用于监控电子装置的被记录的使用者的习惯的系统，其包括：

a)检测模块，所述检测模块包括照相机，用于在所述电子装置的日常使用中生成用于推算被记录的使用者的姿态特征的数据，所述姿态特征包括所述被记录的使用者和所述电子装置之间的观看距离、所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的头部弯曲程度、以及所述被记录的使用者已经观看所述电子装置的持续时间；

b)计算模块，用于利用从所述检测模块收集的数据推算所述被记录的使用者所呈现的具体姿态；

c)比较模块，用于将所述步骤b)中推算出的具体姿态与多种预先设置为不可接受姿态的姿态相匹配，以及在确定了所述匹配时生成输出指令；所述不可接受姿态的信息被储存在所述比较模块中或所述系统中的其他部分；

d)警告模块，用于在接收到所述步骤c)中生成的所述输出指令时执行警告动作，所述警告动作在所述系统中预先设置，或者是可以由所述被记录的使用者或所述被记录的使用者的监护人预先选择的；以及

e)用于在预设置模式中捕捉和储存所述被记录的使用者的特征的预设置模块。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统还包括用于检测所述电子装置相对于水平地面的角位置的工具。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述工具为加速计。

4.如权利要求2所述的系统，其特征在于：所述检测模块包括用于检测所述观看距离的距离传感器。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于：所述姿态特征还包括所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的背部弯曲程度。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述被记录的使用者的特征包括：

第一水平距离，所述第一水平距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第一参考距离；

第一垂直距离，所述第一垂直距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第二参考距离；

第二水平距离，所述第二水平距离是位于所述被记录的使用者的头部下方的被记录的身体上的两处非面部特征之间的第三参考距离，在所述电子装置被使用的期间，所述两处非面部特征是可以被所述照相机的视野捕捉到的；以及

第二垂直距离，所述第二垂直距离是所述被记录的使用者的所述非面部特征和一处面部特征之间的第四参考距离。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述第一参考距离是所述被记录者的使用者的右眼中心和左眼中心之间的距离。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述第二参考距离是所述被记录的使用者的右眼和左眼之间的中心点和所述被记录的使用者的鼻尖之间的距离。

9.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述第三参考距离是横跨所述被记录的使用者的脖颈基部的距离。

10.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述第四参考距离是所述被记录的使用者的脖颈基部和所述被记录的使用者的下巴的最低点之间的距离。

11.如权利要求6所述的系统，其特征在于：所述检测模块于在实时的检测活动中检测和捕捉以下特征：

a)所述第一参考距离的两处面部特征之间的第一记录距离；

b)所述第二参考距离的两处面部特征之间的第二记录距离；

c)所述第三参考距离的两处非面部特征之间的第三记录距离；

d)所述第三参考距离的非面部特征和所述第四参考距离的面部特征之间的第四记录距离；和/或

e)所述电子装置的倾斜角度。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述计算模块用于根据以下特征进行推算：a)从所述预设置模块获得的所述被记录的使用者的被储存的特征；以及b)在实时的检测活动期间所述被记录的使用者的被捕捉的特征，以及在实时的检测活动期间由所述被记录的使用者所呈现的具体姿态。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述比较模块用于在所述实时检测期间，当从指示特定姿态的推算中收到数据时，确定：

a)所述观看距离是否比预定的可接受的数值更短；

b)头部的弯曲程度是否大于预定的可接受的数值；

c)使用者的背部的弯曲程度是否大于预定的可接受的数值；和/或

d)所述电子装置已经被使用的持续时间是否比预定的可允许的持续时间更长。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于：所述警告动作被设置成包括、选自或可选自一动作群组，所述动作群组包括在所述电子装置的屏幕上用视觉信息提示、通过所述电子装置的扬声器用声音信号提示、使所述电子装置产生振动、以及关闭所述电子装置。

15.一种智能手机、平板电脑或计算机装置，设有用于和使用者互动的屏幕，其特征在于：所述智能手机、平板电脑或计算机装置还包括如权利要求1所述的系统。

16.一种用于在使用电子装置的期间监控被记录的使用者的习惯的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

a0)提供用于在预设置模式中捕捉和储存所述被记录的使用者的特征的预设置模块；

a)提供检测模块，所述检测模块包括照相机，用于在所述电子装置的日常使用期间产生可用于在推算所述被记录的使用者的姿态特征时使用的数据，所述姿态特征包括所述被记录的使用者和所述电子装置之间的观看距离、所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的头部弯曲程度、以及所述被记录的使用者已经观看所述电子装置的持续时间；

b)提供计算模块，用于利用从所述检测模块收集的数据推算由所述被记录的使用者所呈现的具体姿态；

c)提供比较模块，用于将所述步骤b)中推算出的具体姿态与多种预先设置为不可接受姿态的姿态相匹配，以及在所述匹配被确定时生成输出指令；所述不可接受姿态的信息被储存在所述比较模块中或所述系统中的其他部分；以及

d)提供警告模块，用于在接收到所述步骤c)中生成的所述输出指令时执行警告动作，所述警告动作在所述系统中预先设置，或者是可以由所述被记录的使用者或所述被记录的使用者的监护人预先选择的。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于：所述方法还包括提供用于检测所述电子装置相对于水平地面的角位置的工具，其中所述工具为陀螺仪。

18.如权利要求17所述的方法，其特征在于：所述姿态特征进一步包括所述被记录的使用者在观看所述电子装置时的背部弯曲程度。

19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述被记录的使用者的特征包括：

第一水平距离，所述第一水平距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第一参考距离；

第一垂直距离，所述第一垂直距离是所述被记录的使用者的两处面部特征之间的第二参考距离；

第二水平距离，所述第二水平距离是位于所述被记录的使用者的头部下方的被记录的身体上的两处非面部特征之间的第三参考距离，在所述电子装置被使用的期间，所述两处非面部特征是可以被照相机的视野捕捉到的；以及

第二垂直距离，所述第二垂直距离是所述被记录的使用者的所述非面部特征和一处面部特征之间的第四参考距离。