一种在使用设备时调整用户姿势的方法及设备的制作方法
【专利摘要】本发明提出一种在使用设备时调整用户姿势的方法，包括以下步骤：用户启动并使用设备；设备获取环境信息、用户的姿势信息和用户的特征信息；设备根据姿势信息判断在预设时间内用户的姿势是否发生改变；如果未发生改变，则设备进入锁定状态且提示用户调整姿势，并根据环境信息、姿势信息和特征信息生成目标姿势信息；设备待检测到用户调整至目标姿势信息对应的姿势后，退出锁定状态以便用户继续使用。根据本发明实施例的方法可避免用户长时间保持同一姿势对用户的身体和眼睛造成伤害，缓解用户的身体和眼睛的疲劳程度，保持用户的健康。本发明还提出了一种设备。
【专利说明】一种在使用设备时调整用户姿势的方法及设备
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息采集应用【技术领域】，特别涉及一种在使用设备时调整用户姿势的 方法及设备。
【背景技术】
[0002] 现代社会的生活中人们越来越依赖计算机和智能手机，这些设备的屏幕或多或少 地会对人的眼睛造成一定的伤害，尤其是长时间盯着屏幕时伤害尤为严重；此外，长时间的 面对屏幕保持着相同的姿势很容易造成颈椎的病变；正是由于很多用户养成了长时间保持 着同一姿势对着屏幕的不良的使用习惯，使得很多需要使用计算机的工作者患上了近视和 颈椎病。
[0003] 现有的解决方法是在用户长时间使用设备后播放一段有助于视力保护的动画，亦 或是对设备强制锁定一定时间。但是现有的方法存在以下的缺点：
[0004] 1、播放动画时用户不一定会观看；
[0005] 2、锁定时间内用户仍然可以保持着同样的不良姿势直到锁定超时；
[0006] 3、无法在不同环境下根据用户体征及其保持的不同姿势进行调整。
【发明内容】
[0007] 本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0008] 为此，本发明的一个目的在于提出一种可避免用户长时间保持同一姿势对用户的 身体和眼睛造成伤害，缓解用户的身体和眼睛的疲劳程度的在使用设备时调整用户姿势的 方法。
[0009] 本发明的另一个目的在于提出一种设备。
[0010] 为了实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种在使用设备时调整用户姿 势的方法，包括以下步骤：用户启动并使用设备；所述设备获取环境信息、所述用户的姿势 信息和所述用户的特征信息；所述设备根据所述姿势信息判断在预设时间内所述用户的姿 势是否发生改变；如果未发生改变，则所述设备进入锁定状态且提示用户调整姿势，并根据 所述环境信息、姿势信息和特征信息生成目标姿势信息；所述设备待检测到所述用户调整 至所述目标姿势信息对应的姿势后，退出所述锁定状态以便所述用户继续使用。
[0011] 根据本发明实施例的方法，综合用户的形态特征、外界环境及调整前的姿势信息 等，在用户长时间保持同一姿势使用设备时，可强制用户调整坐姿等，从而可避免用户长时 间保持同一姿势对用户的身体和眼睛造成伤害，缓解用户的身体和眼睛的疲劳程度，在一 定程度上改善着用户对设备的不良使用习惯，从而起到预防因用户对设备不良使用习惯而 可能引起的多种病况的发生概率，保持用户的健康。
[0012] 另外，根据本发明上述实施例的在使用设备时调整用户姿势的方法还可以具有如 下附加的技术特征：
[0013] 在本发明的实施例中，所述环境信息包括：光照强度和环境噪声；所述姿势信息 包括：所述用户的面部与所述设备的屏幕的垂直距离、所述面部与所述屏幕的中心的直线 距离、所述面部与所述屏幕的夹角、所述用户的眼睛与所述屏幕的夹角以及所述用户的下 颚与颈部的夹角；所述特征信息包括：所述用户的性别、年龄和体型。
[0014] 在本发明的实施例中，所述姿势信息包括在所述预设时间内N个不同时刻获取的 N个姿势信息，所述环境信息包括在所述N个不同时刻获取的N个环境信息，其中，所述N为 大于1的正整数。
[0015] 在本发明的实施例中，所述设备根据所述姿势信息判断在预设时间内所述用户的 姿势是否发生改变，进一步包括：分别计算每相邻两个时刻的姿势信息之间的变化量；计 算所有所述姿势信息变化量的平均值；判断所述平均值是否大于预设值；如果未大于所述 预设值，则判定在所述预设时间内所述用户的姿势未发生改变。
[0016] 在本发明的实施例中，所述根据所述环境信息、所述姿势信息和所述特征信息生 成目标姿势信息，进一步包括：计算所述N个姿势信息的平均值以及计算所述N个环境信息 的平均值；根据所述N个姿势信息的平均值、所述N个环境信息的平均值和所述特征信息得 到所述目标姿势信息。
[0017] 在本发明的实施例中，每相邻两个时刻间隔的时间均相同。
[0018] 在本发明的实施例中，所述设备为电脑、智能手机或者平板电脑。
[0019] 本发明第二方面的实施例提供了一种设备，包括：信息获取模块，用于获取环境信 息、所述用户的姿势信息和所述用户的特征信息；判断模块，用于根据所述姿势信息判断在 预设时间内所述用户的姿势是否发生改变；姿势调整模块，用于在所述判断模块判断在预 设时间内所述用户的姿势未发生改变时，控制所述设备进入锁定状态，且根据所述环境信 息、姿势信息和特征信息生成目标姿势信息，并在所述用户调整至所述目标姿势信息对应 的姿势后，退出所述锁定状态；以及提示模块，用于在所述设备进入所述锁定状态后，提示 所述用户调整姿势。
[0020] 根据本发明实施例的设备，综合用户的形态特征、外界环境及调整前的姿势信息 等，在用户长时间保持同一姿势使用设备时，可强制用户调整坐姿等，从而可避免用户长时 间保持同一姿势对用户的身体和眼睛造成伤害，缓解用户的身体和眼睛的疲劳程度，在一 定程度上改善着用户对设备的不良使用习惯，从而起到预防因用户对设备不良使用习惯而 可能引起的多种病况的发生概率，保持用户的健康。
[0021] 另外，根据本发明上述实施例的设备还可以具有如下附加的技术特征：
[0022] 在本发明的实施例中，所述环境信息包括：光照强度和环境噪声；所述姿势信息 包括：所述用户的面部与所述设备的屏幕的垂直距离、所述面部与所述屏幕的中心的直线 距离、所述面部与所述屏幕的夹角、所述用户的眼睛与所述屏幕的夹角以及所述用户的下 颚与颈部的夹角；所述特征信息包括：所述用户的性别、年龄和体型。
[0023] 在本发明的实施例中，所述姿势信息包括在所述预设时间内N个不同时刻获取的 N个姿势信息，所述环境信息包括在所述N个不同时刻获取的N个环境信息，其中，所述N为 大于1的正整数。
[0024] 在本发明的实施例中，所述判断模块用于分别计算每相邻两个时刻的姿势信息之 间的变化量，并得到所有所述姿势信息变化量的平均值，并判断所述平均值是否大于预设 值，且在判断所述平均值未大于所述预设值时判定在所述预设时间内所述用户的姿势未发 生改变。
[0025] 在本发明的实施例中，所述姿势调整模块用于计算所述N个姿势信息的平均值以 及计算所述N个环境信息的平均值，并根据所述N个姿势信息的平均值、所述N个环境信息 的平均值和所述特征信息得到所述目标姿势信息。
[0026] 在本发明的实施例中，每相邻两个时刻间隔的时间均相同。
[0027] 在本发明的实施例中，所述设备为电脑、智能手机或者平板电脑。
[0028] 本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本发明的实践了解到。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：
[0030] 图1是根据本发明一个实施例的在使用设备时调整用户姿势的方法的流程图；
[0031] 图2是根据本发明一个实施例的在使用设备时调整用户姿势的方法的原理图；以 及
[0032] 图3是根据本发明一个实施例的设备的原理框图。
【具体实施方式】
[0033] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0034] 在本发明的描述中，术语"纵向"、"横向"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚 直"、"水平"、"顶"、"底"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是 为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对 本发明的限制。
[0035] 参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述 和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本发明的实施 例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的 实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0036] 以下结合附图描述根据本发明实施例在使用设备时调整用户姿势的方法及设备。
[0037] 图1是根据本发明一个实施例的在使用设备时调整用户姿势的方法的流程图。如 图1所示，根据本发明一个实施例的在使用设备时调整用户姿势的方法，包括如下步骤：
[0038] 步骤S101，用户启动并使用设备。其中，设备为但不限于电脑、智能手机或者平板 电脑。例如：用户使用电脑办公；或用户使用手中的应用程序，如通过手机浏览网页等。
[0039] 步骤S102,设备获取环境信息、用户的姿势信息和用户的特征信息。在本发明的 具体示例中，设备可通过多种方式获取环境信息、姿势信息和特征信息，例如：通过设备内 置的摄像头和传感器等进行获取，其中，可通过摄像头监测用户当前所保持的姿势及用户 自身的体貌特征，从而获得用户的姿势信息，可通过环境传感器等获取环境信息，另外，用 户的特征信息可通过输入的方式写入设备中。其中，环境信息包括但不限于光照强度和环 境噪声。用户的姿势信息包括但不限于用户的面部与设备的屏幕的垂直距离、用户面部与 屏幕中心的直线距离、面部与屏幕的夹角、用户的眼睛与屏幕的夹角以及用户的下颚与颈 部的夹角。用户的特征信息包括但不限于用户的性别、年龄及体型。更为具体地，在本发明 的一个实施例中，用户的姿势信息包括在预设时间内N个不同时刻获取的N个姿势信息；环 境信息包括在N个不用时刻获取的N个环境信息。其中，N为大于1的正整数。也就是说， 在预设时间内，设备分别在多个时刻采集多个姿势信息和环境信息，其中，预设时间可根据 经验值确定，例如：15分钟，假设用户使用电脑进行办公，可以认为用户保持一个姿势如果 超过15分钟没有明显的改变，可能会对用户的眼睛和身体造成损害，使眼睛和身体产生疲 劳。
[0040] 步骤S103,设备根据用户的姿势信息判断在预设时间内用户的姿势是否发生改 变。作为一个具体的示例，设备可通过如下方式判断在预设时间内用户的姿势是否发生改 变，具体而言，包括以下步骤：
[0041] 1、设备分别计算每相邻两个时刻用户的姿势信息之间的变化量。
[0042] 2、计算所有的姿势信息变化量的平均值。
[0043] 3、判断平均值是否大于预设值。
[0044] 4、如果未大于预设值，则判定在预设时间内用户的姿势未发生改变。
[0045] 进一步地，还包括：如果大于预设值，则判定在预设时间内用户的姿势发生变化。 其中，预设值为预先设定的值，用于作为判定用户在预设时间内姿势是否发生变化的临界 值，例如：当用户的姿势发生略微变化，可认为用户在预设时间内姿势未发生变化。优选地， 每相连两个时刻间隔的时间均相同，可提高检测精度。
[0046] 步骤S104,如果未发生改变，则所述设备进入锁定状态且提示用户调整姿势，并根 据环境信息、姿势信息和特征信息生成目标姿势信息。即若判定用户的姿势在预设时间内 未发生变化，则设备进入锁定状态，并提示用户调整姿势，并将需要调整的目标姿势信息显 示给用户。具体地说，根据环境信息、用户的姿势信息及特征信息得到目标姿势信息的方法 为但不限于以下步骤 ：
[0047] 1、计算N个姿势信息的平均值和计算N个环境信息的平均值。
[0048] 2、根据这N个姿势信息的平均值、N个环境信息的平均值以及用户的特征信息得 到目标姿势信息，并通过显示屏显示给用户。
[0049] 步骤S105,设备待检测到用户调整至目标姿势信息对应的姿势后，退出锁定状态 以便用户继续使用。在上述示例中，设备进入锁定状态并将目标姿势信息显示给用户，若用 户根据该目标姿势信息将自身的姿势调整到对应的目标姿势之后，设备将退出锁定状态， 用户便可继续使用该设备，否则，设备可一直保持锁定状态，并提示目标姿势信息给用户， 直到用户调整到目标姿势后方可继续使用，从而，该设备可强制用户调整姿势，例如改变坐 姿，调整眼睛与屏幕的具体和角度等，这样，可避免用户长时间保持同一姿势对用户的身体 和眼睛造成伤害，缓解用户的身体和眼睛的疲劳，使用户具有良好的设备使用习惯，保持用 户的健康。
[0050] 作为一个具体的示例，例如：用户坐到电脑前开始工作或拿起手机开始使用，设备 (电脑或手机）前方的摄像头及传感器识别用户当前的姿势，对当前环境信息进行识别，并 接收用户输入的用户的特征信息，接着，该设备在预先设定的阈值时间（即预设时间）内每 隔一段时间记录一次用户当时的姿势，如果在超过设定的阈值时间后，用户的姿势没有发 生明显变化，则根据之前记录的用户特征信息和外界环境信息在屏幕上提示用户需要改变 姿势，且在用户正确的按照屏幕的指示做出了相应的姿势调整后才可以继续使用设备，否 则设备可一直显示姿势调整的画面，使用户不能继续使用，从而可强制用户改变坐姿等，避 免用户长时间保持同一姿势对用户的身体和眼睛造成伤害，起到缓解用户的身体和眼睛的 疲劳的用途，保持用户的健康。
[0051] 在上述的示例中，例如：用户面部与屏幕的垂直距离为L1，面部与屏幕中心直线 距离为L2,面部与屏幕的夹角为dl，眼睛与屏幕的夹角为d2,下颚与脖子的夹角为d3,则 可用函数F(Ll，L2，dl，d2，d3)来描述用户的姿势(即姿势信息)。用户的特征信息可用函数 G(s，a，b)进行描述，其中变量s、a、b分别表示用户的性别、年龄、体型（即胖瘦程度)。环境 信息可用函数H(i，η)进行描述，其中变量i和η分别表示光照强度和环境噪声。
[0052] 假设每隔时间t采集一次用户的姿势，可用阈值时间Τ (即预设时间，其中Τ大于 t)内姿势函数F的平均变化值△F是否超过了一定的阈值δ (即预设值）来衡量用户姿势 是否发生改变。假设在时间Τ内共采集了 n(n =「T/tl)个姿势函数值，分别记为 则AF的定义为：
[0053]
【权利要求】
1. 一种在使用设备时调整用户姿势的方法，其特征在于，包括以下步骤： 用户启动并使用设备； 所述设备获取环境信息、所述用户的姿势信息和所述用户的特征信息； 所述设备根据所述姿势信息判断在预设时间内所述用户的姿势是否发生改变； 如果未发生改变，则所述设备进入锁定状态且提示用户调整姿势，并根据所述环境信 息、姿势信息和特征信息生成目标姿势信息； 所述设备待检测到所述用户调整至所述目标姿势信息对应的姿势后，退出所述锁定状 态以便所述用户继续使用。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中， 所述环境信息包括：光照强度和环境噪声； 所述姿势信息包括：所述用户的面部与所述设备的屏幕的垂直距离、所述面部与所述 屏幕的中心的直线距离、所述面部与所述屏幕的夹角、所述用户的眼睛与所述屏幕的夹角 以及所述用户的下颚与颈部的夹角； 所述特征信息包括：所述用户的性别、年龄和体型。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述姿势信息包括在所述预设时间 内N个不同时刻获取的N个姿势信息，所述环境信息包括在所述N个不同时刻获取的N个 环境信息，其中，所述N为大于1的正整数。
4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述设备根据所述姿势信息判断在预设 时间内所述用户的姿势是否发生改变，进一步包括： 分别计算每相邻两个时刻的姿势信息之间的变化量； 计算所有所述姿势信息变化量的平均值； 判断所述平均值是否大于预设值； 如果未大于所述预设值，则判定在所述预设时间内所述用户的姿势未发生改变。
5. 根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述根据所述环境信息、所述姿势信 息和所述特征信息生成目标姿势信息，进一步包括： 计算所述N个姿势信息的平均值以及计算所述N个环境信息的平均值； 根据所述N个姿势信息的平均值、所述N个环境信息的平均值和所述特征信息得到所 述目标姿势信息。
6. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于，其中，每相邻两个时刻间隔的时间均相 同。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备为电脑、智能手机或者平板电 脑。
8. -种设备，其特征在于，包括： 信息获取模块，用于获取环境信息、所述用户的姿势信息和所述用户的特征信息； 判断模块，用于根据所述姿势信息判断在预设时间内所述用户的姿势是否发生改变； 姿势调整模块，用于在所述判断模块判断在预设时间内所述用户的姿势未发生改变 时，控制所述设备进入锁定状态，且根据所述环境信息、姿势信息和特征信息生成目标姿势 信息，并在所述用户调整至所述目标姿势信息对应的姿势后，退出所述锁定状态；以及 提示模块，用于在所述设备进入所述锁定状态后，提示所述用户调整姿势。
9. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，其中， 所述环境信息包括：光照强度和环境噪声； 所述姿势信息包括：所述用户的面部与所述设备的屏幕的垂直距离、所述面部与所述 屏幕的中心的直线距离、所述面部与所述屏幕的夹角、所述用户的眼睛与所述屏幕的夹角 以及所述用户的下颚与颈部的夹角； 所述特征信息包括：所述用户的性别、年龄和体型。
10. 根据权利要求9或10所述的设备，其特征在于，所述姿势信息包括在所述预设时间 内N个不同时刻获取的N个姿势信息，所述环境信息包括在所述N个不同时刻获取的N个 环境信息，其中，所述N为大于1的正整数。
11. 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述判断模块用于分别计算每相邻两 个时刻的姿势信息之间的变化量，并得到所有所述姿势信息变化量的平均值，并判断所述 平均值是否大于预设值，且在判断所述平均值未大于所述预设值时判定在所述预设时间内 所述用户的姿势未发生改变。
12. 根据权利要求10或11所述的设备，其特征在于，所述姿势调整模块用于计算所述 N个姿势信息的平均值以及计算所述N个环境信息的平均值，并根据所述N个姿势信息的平 均值、所述N个环境信息的平均值和所述特征信息得到所述目标姿势信息。
13. 根据权利要求10所述的设备，其特征在于，其中，每相邻两个时刻间隔的时间均相 同。
14. 根据权利要求8所述的设备，其特征在于，所述设备为电脑、智能手机或者平板电 脑。
【文档编号】G06F3/0487GK104102435SQ201310113399
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2013年4月2日 优先权日:2013年4月2日
【发明者】卫超 申请人:百度在线网络技术（北京）有限公司