CN112998699B - 一种用于检测用户运动状态的雷达传感器系统及检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种用于检测用户运动状态的雷达传感器系统及检测方法，在儿童智能手表上设置多个毫米雷达波传感器，所述雷达传感器检测方法包括：学习运动状态检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；户外运动状态检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒。所述系统包括与所述方法步骤对应的模块。

Description

一种用于检测用户运动状态的雷达传感器系统及检测方法
技术领域
本发明一种用于检测用户运动状态的雷达传感器系统及检测方法，属于运动检测技术领域。
背景技术
儿童的生活过程中，无论处于何种阶段的儿童都都脱离不了室内学习和室外活动场景。然后，现在的儿童的智能监控设备基本上都是监控用户本身的身体体征数据信息，无法对儿童所在的室内学习是否符合规范以及室外活动是否安全进行监控，目前这种监控往往需要家长或老师实时人为监督来完成，不但影响家长和老师处理其他事务和工作，同时也影响儿童的独立学习能力。
发明内容
本发明提供了一种用于检测用户运动状态的雷达传感器系统及检测方法，用以解决现有的儿童智能监控设备无法对学习状态和运动状态进行有效监控的问题，所采取的技术方案如下：
一种用于检测用户运动状态的雷达传感器检测方法，在儿童智能手表上设置多个毫米雷达波传感器，所述雷达传感器检测方法包括：
学习运动状态检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；
户外运动状态检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒。
进一步地，所述实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态，包括：
通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；
通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；
通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值范围为3min：
通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；
所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒。
进一步地，所述规定距离范围内通过如下公式获取：
Figure 630132DEST_PATH_IMAGE001
其中，D表示规定距离范围；D 0表示头部与桌面之间直线方向上的基准距离，D 0=33cm；L表示儿童手部自然放置在桌面上时，手部与身体之间的垂直距离；h表示头部与桌面之间的垂直距离；H 1表示儿童上半身长度；H表示儿童身高；D 1表示误差距离范围，D 1的取值范围为0-2.3cm。
进一步地，所述实时检测儿童在户外运行时的走路、跑步和跳跃时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒，包括：
通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；
将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
一种用于检测用户运动状态的雷达传感器检测系统，在儿童智能手表上设置多个毫米雷达波传感器，所述雷达传感器检测系统包括：
学习运动状态检测模块，用于学习运动状态检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；
户外运动状态检测模块，用于户外运动状态检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒。
进一步地，所述学习运动状态检测模块包括：
头部检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；
视界腰部检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；
读写时间检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值范围为3min：
三维模拟模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；
报警提示模块，用于所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒。
进一步地，所述规定距离范围内通过如下公式获取：
Figure 87658DEST_PATH_IMAGE001
其中，D表示规定距离范围；D 0表示头部与桌面之间直线方向上的基准距离，D 0=33cm；L表示儿童手部自然放置在桌面上时，手部与身体之间的垂直距离；h表示头部与桌面之间的垂直距离；H 1表示儿童上半身长度；H表示儿童身高；D 1表示误差距离范围，D 1的取值范围为0-2.3cm。
进一步地，所述户外运动状态检测模块包括：
运动状态检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；
运动成像模块，用于将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
本发明有益效果：
本发明提出的一种用于检测用户运动状态的雷达传感器系统及检测方法能够有效对儿童学习过程中的学习动作状态和户外运动过程中的运动动作和状态进行实时监控，提高儿童学习姿态和运动安全的监控效率和监控力度。同时，家长和老师可以通过动作状态监控平台进行儿童学习姿态和运动状态的看护和查询，能够有效节省家长和老师的看护时间，大幅降低老师和家长的劳动强度，提高老师的工作效率。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2为本发明所述系统的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提出了一种用于检测用户运动状态的雷达传感器检测方法，如图1所示，在儿童智能手表上设置多个毫米雷达波传感器，所述雷达传感器检测方法包括：
S1、学习运动状态检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；
S2、户外运动状态检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒。
上述技术方案的工作原理为：首先，对学习运动状态进行检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；然后，对户外运动状态进行检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒。儿童运动状态包括学习运动状态、户外运动状态两种。对于学习运动状态是儿童在读写状态下，头部距离桌面33厘米，头部不偏离读写视界中心点、眼睛不斜视、腰部树立挺直、身体及手部无大量多余其它非学习动作，系统即可判定儿童进入合规读写运动状态。通过在智能手表部署多个毫米雷达波传感器，探测到儿童进入读写运动状态。此状态经系统还原成线框三维模拟画像，与儿童当前读写运动状态一致。系统可以根据预设合规画像比对，自动提醒孩子们按合规读写运动状态进行学习，也可以提醒老师查看系统后台，干预孩子们的读写运动状态。老师查看系统后台，可以一键纠正全班读写运动不合规的孩子，一健提醒学习运动状态不专注的孩子，大幅降低老师的劳动强度，提高老师的工作效率。户外运动状态指儿童在户外走、跑、跳、游戏等多种运动形式体现。儿童户外运动状态，经系统还原成线框三维模拟画像，系统可以根据预设画像，自动提醒孩子们注意安全。系统也可以提醒老师查看系统后台，干预孩子们的户外运动状。老师查看后台后，可以对在校园中“疯跑碰撞”、拥挤踩踏危险等有其它安全隐患的孩子做出提醒、纠正和警告。为保证信息传输的实时和高效，线框三维模拟画像节省算力、降低延时、简单、有效复原孩子即时运动状态的一种表现形式。
上述技术方案的效果为：能够有效对儿童学习过程中的学习动作状态和户外运动过程中的运动动作和状态进行实时监控，提高儿童学习姿态和运动安全的监控效率和监控力度。同时，家长和老师可以通过动作状态监控平台进行儿童学习姿态和运动状态的看护和查询，能够有效节省家长和老师的看护时间，大幅降低老师和家长的劳动强度，提高老师的工作效率。
本发明的一个实施例，所述实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态，包括：
S101、通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；
S102、通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；
S103、通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值范围为3min：
S104、通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；
S105、所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒。
其中，所述规定距离范围内通过如下公式获取：
Figure 698768DEST_PATH_IMAGE001
其中，D表示规定距离范围；D 0表示头部与桌面之间直线方向上的基准距离，D 0=33cm；L表示儿童手部自然放置在桌面上时，手部与身体之间的垂直距离；h表示头部与桌面之间的垂直距离；H 1表示儿童上半身长度；H表示儿童身高；D 1表示误差距离范围，D 1的取值范围为0-2.3cm。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；然后，通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；随后，通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值范围为3min：之后，通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；最后，所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒。
上述技术方案的效果为：通过上述方式对儿童进入学习阶段的续写学习状态的监控，能够有效提高儿童坐姿监控效率和监控准确性。同时，通过上述儿童读写状态的头部与桌面之间的距离检测、腰部姿态检测能够有效提高儿童坐姿规范检测准确性；通过手部读写动作的检测能够有效对读写学习过程中的非学习状态进行有效检测，进而提高儿童读写学习过程中有效学习时间进行检测。另一方面，通过上述儿童是否存在非读写状态的检测过程中，通过第一预设时间阈值和第二预设时间阈值的设置，能够为儿童读写学习过程中出现其他姿态，例如寻找文具或课本等非读写状态但是属于学习过程的动作提供足够的处理时间，有效提高非读写状态检测的准确性和警报提醒的合理性。
另一方面，通过上述公式获得的儿童在读写状态下头部与桌面之间的距离的规范范围，能够结合儿童身体参数（例如身高，上半身高度等）的实际状况设置于儿童身体实际情况相符合的距离范围，进一步提高读写学习姿态监控及姿态规范与儿童自身身体状况的匹配性。防止统一固定的距离参数与儿童实际身体状况不符时，无法有效校正儿童读写姿态的问题发生。
本发明的一个实施例，所述实时检测儿童在户外运行时的走路、跑步和跳跃时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒，包括：
S201、通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；
S202、将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；然后，将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
上述技术方案的效果为：能够有效对儿童学习过程中的学习动作状态和户外运动过程中的运动动作和状态进行实时监控，提高儿童学习姿态和运动安全的监控效率和监控力度。同时，家长和老师可以通过动作状态监控平台进行儿童学习姿态和运动状态的看护和查询，能够有效节省家长和老师的看护时间，大幅降低老师和家长的劳动强度，提高老师的工作效率。同时，通过线框三维模拟图像在系统平台上展示儿童姿态能够有效降低数据处理环节，提高姿态数据成像的效率和速度。
本发明实施例提出了一种用于检测用户运动状态的雷达传感器检测系统，如图2所示，在儿童智能手表上设置多个毫米雷达波传感器，所述雷达传感器检测系统包括：
学习运动状态检测模块，用于学习运动状态检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；
户外运动状态检测模块，用于户外运动状态检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒。
上述技术方案的工作原理为：首先，通过学习运动状态检测模块实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；然后，利用户外运动状态检测模块实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒。
上述技术方案的效果为：能够有效对儿童学习过程中的学习动作状态和户外运动过程中的运动动作和状态进行实时监控，提高儿童学习姿态和运动安全的监控效率和监控力度。同时，家长和老师可以通过动作状态监控平台进行儿童学习姿态和运动状态的看护和查询，能够有效节省家长和老师的看护时间，大幅降低老师和家长的劳动强度，提高老师的工作效率。
本发明的一个实施例，所述学习运动状态检测模块包括：
头部检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；
视界腰部检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；
读写时间检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值范围为3min：
三维模拟模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；
报警提示模块，用于所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒。
其中，所述规定距离范围内通过如下公式获取：
Figure 255651DEST_PATH_IMAGE002
其中，D表示规定距离范围；D 0表示头部与桌面之间直线方向上的基准距离，D 0=33cm；L表示儿童手部自然放置在桌面上时，手部与身体之间的垂直距离；h表示头部与桌面之间的垂直距离；H 1表示儿童上半身长度；H表示儿童身高；D 1表示误差距离范围，D 1的取值范围为0-2.3cm。
上述技术方案的工作原理为：首先，利用头部检测模块通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；然后，采用视界腰部检测模块通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；随后，利用读写时间检测模块通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值范围为3min：之后，采用三维模拟模块通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；最后通过报警提示模块控制所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒。
上述技术方案的效果为：通过上述方式对儿童进入学习阶段的续写学习状态的监控，能够有效提高儿童坐姿监控效率和监控准确性。同时，通过上述儿童读写状态的头部与桌面之间的距离检测、腰部姿态检测能够有效提高儿童坐姿规范检测准确性；通过手部读写动作的检测能够有效对读写学习过程中的非学习状态进行有效检测，进而提高儿童读写学习过程中有效学习时间进行检测。另一方面，通过上述儿童是否存在非读写状态的检测过程中，通过第一预设时间阈值和第二预设时间阈值的设置，能够为儿童读写学习过程中出现其他姿态，例如寻找文具或课本等非读写状态但是属于学习过程的动作提供足够的处理时间，有效提高非读写状态检测的准确性和警报提醒的合理性。
另一方面，通过上述公式获得的儿童在读写状态下头部与桌面之间的距离的规范范围，能够结合儿童身体参数（例如身高，上半身高度等）的实际状况设置于儿童身体实际情况相符合的距离范围，进一步提高读写学习姿态监控及姿态规范与儿童自身身体状况的匹配性。防止统一固定的距离参数与儿童实际身体状况不符时，无法有效校正儿童读写姿态的问题发生。
本发明的一个实施例，所述户外运动状态检测模块包括：
运动状态检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；
运动成像模块，用于将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
上述技术方案的工作原理为：首先，利用运动状态检测模块通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；然后，通过运动成像模块将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中（例如，移动设备应用APP）；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
上述技术方案的效果为：能够有效对儿童学习过程中的学习动作状态和户外运动过程中的运动动作和状态进行实时监控，提高儿童学习姿态和运动安全的监控效率和监控力度。同时，家长和老师可以通过动作状态监控平台进行儿童学习姿态和运动状态的看护和查询，能够有效节省家长和老师的看护时间，大幅降低老师和家长的劳动强度，提高老师的工作效率。同时，通过线框三维模拟图像在系统平台上展示儿童姿态能够有效降低数据处理环节，提高姿态数据成像的效率和速度。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (4)

1.一种用于检测用户运动状态的雷达传感器检测方法，其特征在于，在儿童智能手表上设置多个毫米雷达波传感器，所述雷达传感器检测方法包括：
学习运动状态检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；
户外运动状态检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒；
其中，所述实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态，包括：
通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；
通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点以及腰部是否保持竖立挺直状态，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；
通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值为3min：
通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；
所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；
所述规定距离范围内通过如下公式获取：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中，D表示规定距离范围；D0表示头部与桌面之间直线方向上的基准距离，D0=33cm；L表示儿童手部自然放置在桌面上时，手部与身体之间的垂直距离；h表示头部与桌面之间的垂直距离；H1表示儿童上半身长度；H表示儿童身高；D1表示误差距离范围，D1的取值范围为0-2.3cm。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述实时检测儿童在户外运行时的走路、跑步和跳跃时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒，包括：
通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；
将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
3.一种用于检测用户运动状态的雷达传感器检测系统，其特征在于，在儿童智能手表上设置多个毫米雷达波传感器，所述雷达传感器检测系统包括：
学习运动状态检测模块，用于学习运动状态检测：实时检测儿童在读写状态下，头部、腰部、身体躯干和手部的学习动作状态，并判定儿童是否进入合规的读写运动状态；
户外运动状态检测模块，用于户外运动状态检测：实时检测儿童在户外运行时的运动形态，在户外活动运动形态出现非安全运动内容时，进行提醒；
其中，所述学习运动状态检测模块包括：
头部检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部与桌面之间的距离是否保持在规定距离范围内；
视界腰部检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，头部是否偏离读写视界中心点以及腰部是否保持竖立挺直状态，通过判断儿童头部是否偏离读写视界中心点来判断儿童眼睛是否存在斜视、腰部是否保持竖立挺直状态；
读写时间检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童在读写状态下，手部是否存在非学习动作，并检测存在非学习动作的时间长度，如果非学习动作出现超过第一预设时间阈值，则说明儿童当前没有处于读写状态；其中，所述第一预设时间阈值的取值为3min：
三维模拟模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童读写状态下的形体状态，并将所述形体状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童读写状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前读写运动状态保持一致；
报警提示模块，用于所述动作状态监控平台根据多个雷达传感器发送的实时检测儿童读写状态下的形体状态，并判断儿童读写状态的形体姿态是否符合规定的标准读写姿势时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；当动作状态监控平台检测到儿童在进入读写状态下，儿童没有处于读写状态的时间持续超过第二预设时间阈值时，则自动向智能手表发出报警提示，并通过智能手表产生声音提示对儿童坐姿规范进行自动提醒；
所述规定距离范围内通过如下公式获取：
Figure 144161DEST_PATH_IMAGE002
其中，D表示规定距离范围；D0表示头部与桌面之间直线方向上的基准距离，D0=33cm；L表示儿童手部自然放置在桌面上时，手部与身体之间的垂直距离；h表示头部与桌面之间的垂直距离；H1表示儿童上半身长度；H表示儿童身高；D1表示误差距离范围，D1的取值范围为0-2.3cm。
4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述户外运动状态检测模块包括：
运动状态检测模块，用于通过多个雷达传感器实时检测儿童户外运动的走路、跑步和跳跃时的运动状态；
运动成像模块，用于将所述运动状态发送至与所述智能手表进行无线数据连接的动作状态监控平台中；所述动作状态监控平台根据实时获得的儿童户外运动状态下的形体状态还原成线框三维模拟图像，所述线框三维模拟图像与儿童当前户外运动状态保持一致。
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