一种智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法及系统与流程

本发明涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法及系统。

背景技术：

随着互联网时代的发展，各种智能穿戴式设备也越来越流行，如智能手环、智能手表等可穿戴设备已日渐流行。现有的智能可穿戴设备的点亮屏幕方法一般都是需要人为按键等操作，但在智能设备上这样的操作很影响用户的体验效果，并且在很多情况下，用户不方便用另一只手来操作按键。

或是不管哪种情况或场景下，只采用单一的数值大小是否达到阈值来作为亮屏的判断条件，容易造成误判，使得很多用户在不需要看屏幕的情况下屏幕也被点亮，导致智能设备电量消耗过快。

技术实现要素：

本发明提供一种智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法及系统，不需要人为去按键亮屏，能够智能地识别用户是否在看屏幕，并在确定用户观察屏幕的时候点亮屏幕，判断准确，节省了电量。

本发明一种智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法，包括：

s100采集可穿戴装置的运动数据；

s200判断所述运动数据是否在预设的参考数据范围内，若是则进入步骤s300；

s300控制所述可穿戴装置亮屏。

判断采集的运动数据是否在预设的参考数据范围，相对于简单的只看数据大小是否超过阈值就判断是否亮屏，准确率更高。

进一步地，所述可穿戴装置的运动数据包括：所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据、和/或所述所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据。

引入了空间x、y、z轴坐标，使得获取的运动数据不仅有大小，还有方向。从而对用户的动作识别更为准确，判断也会更加精准，减少了误判的可能性，避免了不必要的亮屏情况，节省了电量。

进一步地，所述步骤s100包括：

s110采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据并进行存储；

s120根据所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据，判断用户是否处于运动状态，若是，则进入步骤s130，否则直接进入步骤s140；

s130启动滤波功能，以便滤除运动数据中的干扰数据；

s140采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据。

区分了用户的不同状态(运动/静止)，针对用户的运动状态做出了相应的数据处理，减少了干扰，提高了运动数据的准确性，从而提高了亮屏判断的正确率。这里的运动状态主要是指跑步或走路等，根据采集的当前的加速度数据与存储的之前的加速度数据结合分析比较，判断用户是否处于运动状态。

进一步地，还包括步骤：

s050判断所述可穿戴装置当前是否处于休息模式，所述可穿戴装置的工作模式包括休息模式和日常模式；若是，则进入步骤s140，否则进入步骤s110；

不同的场景下对应了不同的控制工作模式，由于用户在休息时一般处于静止状态，因此可不必进行用户的运动状态的判断了。只需要采集可穿戴装置的角速度、角度变化数据进行亮屏判断即可，即：

所述步骤s200包括步骤：

s210根据所述可穿戴装置当前的工作模式，判断所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度、角度变化数据是否在相应模式下的预设的参考数据范围内，若是，则进入步骤s300。

进一步地，在所述步骤s050之前还包括步骤：

s020判断当前时间是否处于预设的休息时间段，若是，则控制所述可穿戴装置处于休息模式，调整所述预设的参考数据范围，若否则控制所述可穿戴装置处于日常模式。

讲用户预设的作息时间来作为判断标准，根据判断结果选用不同的工作模式，从而实现了不同的时间段对应有不同的工作模式，更加智能和省电。

进一步地，所述步骤s020包括步骤：

s021判断当前时间是否处于预设的休息时间段，若是，则进入步骤s023，若否则进入步骤s022；

s022控制所述可穿戴装置处于日常模式，进入步骤s110；

s023采集用户的体征数据，判断用户是否处于睡眠状态，若是，则进入步骤s024，否则进入步骤s022；

s024控制所述可穿戴装置处于休息模式,进入步骤s140。

通过采集体征数据，进一步判断用户是否处于睡眠状态，从而决定是否启用休息模式。

本发明还公开了一种智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统，包括：采集模块，用于采集所述可穿戴装置的运动数据；控制模块，与所述采集模块相连，用于分析处理所述运动数据，将所述运动数据与预设的参考数据进行比较判断，控制各模块工作；操作模块，与所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制下亮显所述可穿戴装置的屏幕。

进一步地，所述可穿戴装置的运动数据包括：所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据、和/或所述所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度、角度变化数据。

进一步地，所述采集模块包括：加速度采集子模块，用于采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据；角度数据采集子模块，用于采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度、角度变化数据；所述智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统还包括：存储模块，与所述加速度采集子模块、控制模块相连，用于存储采集的所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据；滤波模块，与所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制下对所述采集模块采集的运动数据进行滤波。

进一步地，所述智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统还包括：时间模块，与所述控制模块相连，用于获取当前时间；调整模块，与所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制下，调整所述可穿戴装置的工作模式及参数；体征数据获取模块，与所述控制模块相连，用于在所述控制模块的控制下获取人体的体征数据。

本发明有益效果如下：

1、本发明方法通过采集可穿戴装置的运动数据；判断所述运动数据是否在预设的参考数据范围内来进行是否亮屏的判断，不需要人为操作按键，省时省力，解放了用户的双手，通过采集的可穿戴装置的运动数据，实际相当于获得了用户的手势动作数据，与限定的参考数据范围进行比较，提高了判断的准确率。

2、本发明的运动数据引进了空间的x、y、z轴，三维空间坐标系可表示出运动数据的大小和方向。从而使得判断更为准确，减少了不必要的亮屏情况，节省了电量。

3、本发明针对不同的用户状态，对采集的运动数据作出了不同的数据处理，提高了后续判断的准确率。

4、本发明针对不同的场景，采用了不同的亮屏控制工作模式，更加智能化，提高了用户的体验度，减少了系统的工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法实施例一的流程图；

图2为本发明智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法实施例一中的空间坐标示意图；

图3为本发明智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法实施例二的流程图；

图4为本发明智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法实施例三的流程图；

图5为本发明智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法实施例四的流程图；

图6为本发明智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统实施例五的框图；

图7为本发明智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统实施例六的框图。

附图标记：

100-智能腕式可穿戴装置。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部份实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本发明公开了一种智能腕式可穿戴装置亮屏控制方法，实施例一如图1所示，包括：

s100采集可穿戴装置的运动数据；

s200判断所述运动数据是否在预设的参考数据范围内，若是则进入步骤s300；

s300控制所述可穿戴装置亮屏。

预设的参考数据范围作为判断依据，使得可穿戴装置的亮屏控制更为准确，只有获取的运动数据在相应的预设的参考数据范围内才能亮屏，相比于只要超过一定阈值就要亮屏，减少了许多无关亮屏，节省了电量，也方便用户操作，提高了用户体验度。

上述实施例中的所述可穿戴装置的运动数据包括：所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据、和/或所述所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据。如图2所示，针对智能腕式可穿戴装置100，将其引入到空间坐标系xyzo中，这里包括了三种方案：

第一种：运动数据为可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据，由于引用了空间坐标，因此可通过三轴方向的加速度数据来准确判断用户是否需要看可穿戴装置的屏幕。用户在首次佩戴可穿戴装置时，可将佩戴后手臂自然下垂时可穿戴装置的位置状态定为初始位置状态，用户的手势动作的加速度实际可以分解到x、y、z轴方向上的加速度(注：由于三轴均有正负，故加速度也为向量，带方向)，从而使得通过三轴的加速度数据是否在预设的加速度参考数据范围内来判定是否进行亮屏操作。

第二种：运动数据为所述所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据。由于是可穿戴的设备，因此该设备与人体在一般情况下会始终成为一个固定的角度，例如，我们假设人是面朝x正轴方向，那么可以认为人在走路的时候智能设备的平面是与xoz平面平行朝向y的正轴。当这个角度变成与xoy平面垂直并且朝向z的正轴方向时(此角度变化数据在预设的角度变化参考数据范围内)，且角速度也在预设的角速度参考数据范围内时，控制亮屏。

本方案中关于角度变化数据，可引入角度计，初始值θ，并存入储存器中，当角度计的值发生变化时都要与初始值进行比较，因为是空间坐标系，θ可分为θx，θy，θz，三个方向的分量(注：可以认为x下标表示绕x轴转动的角度，y下标为绕y轴转动的角度，z下标为绕z轴转动的角度，后续下标的含义与此相同)，记角度计每次变化后的值为θ’(分别为θ’x，θ’y，θ’z)，因为采样时间固定，因此我们可以得到两组值，分别为角度的变化δθ(δθx，δθy，δθz)以及角速度ω(ωx，ωy，ωz)，当δθ以及ω都超过一定的阈值时，我们才能认为人是要观察设备的屏幕，此时才会亮屏。

第三种：运动数据为可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据和所述所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据。由于采用单一运动数据可能造成误判，因此，通过采集可穿戴装置的加速度、角速度、角度变化数据，可更为准确的判断用户的抬腕转腕动作，从而控制亮屏。当然，本方案并不是说只有抬腕转腕才是亮屏手势动作，预设的参考数据范围不同决定了不同的亮屏手势动作。

实施例二

本发明方法的实施例二，如图3所示，包括：

s110采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据并进行存储；

s120根据所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据，判断用户是否处于运动状态，若是，则进入步骤s130，否则直接进入步骤s140；

s130启动滤波功能，以便滤除运动数据中的干扰数据；

s140采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据；

s200判断所述运动数据是否在预设的参考数据范围内，若是则进入步骤s300；

s300控制所述可穿戴装置亮屏。

上述实施例中，通过加速度数据判断用户的状态，从而判断是否启用滤波功能。当人处于运动状态时，例如跑步、走路等，我们可以认为人的手臂垂直于地面，设备表面则平行于xoz轴朝向y正轴。由于手持设备会有一些低幅度和快速的抽动状态，我们需要对采集到的数据进行高频滤波，去掉干扰。保证判定为人为运动状态时在进行角度等运动数据的判定。由于人在跑步或走路时手臂会前后小幅摆动，假设人是面朝x正轴方向，那么加速度也主要集中在x轴不断变化，将获取的加速度数据与之前存储的一段加速度数据结合可分析处用户是否处于运动状态。当然这里的运动状态是指用户重复的进行某一动作的状态，比如跑步、走路等。启动滤波功能后，则可滤除掉运动数据中的干扰数据，便于后续的准确判断。这里的运动数据可以是角速度数据及角速度变化数据；也可以是加速度数据和角速度数据及角速度变化数据。

实施例三

本发明方法的实施例三，如图4所示，包括：

s050判断所述可穿戴装置当前是否处于休息模式，所述可穿戴装置的工作模式包括休息模式和日常模式；若是，则进入步骤s140，否则进入步骤s110；

s110采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据并进行存储；

s120根据所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据，判断用户是否处于运动状态，若是，则进入步骤s130，否则直接进入步骤s140；

s130启动滤波功能，以便滤除运动数据中的干扰数据；

s140采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据；

s210根据所述可穿戴装置当前的工作模式，判断所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度、角度变化数据是否在相应模式下的预设的参考数据范围内，若是，则进入步骤s300；

s300控制所述可穿戴装置亮屏。

本实施例中，所述可穿戴装置的工作模式分为了休息模式和日常模式，在日常模式中需要进行加速度的采集来判断用户是否处于运动状态，从而决定是否开启滤波。而休息模式，则无需进行用户运动状态的判断，默认用户处于休息状态，一般多在晚上睡觉休息的时候开启此模式，此时无需进行加速度的采集也就无需滤波，只通过角速度数据、角度变化数据即可进行判断。当然，这个休息模式可以是用户在休息时自行调节设定到休息模式，也可通过预设的休息时间来进行判定，还可以是智能学习用户的日常作息，通过一段时间的学习获得用户的休息时间段大体处于哪一时间段，从而在这一时间段智能开启休息模式，当然由于用户在不同时节作息也不一样，因此后续也是不断学习与不断调整中。

较佳的，在所述步骤s050之前还包括步骤：

s020判断当前时间是否处于预设的休息时间段，若是，则控制所述可穿戴装置处于休息模式，调整所述预设的参考数据范围，若否则控制所述可穿戴装置处于日常模式。

同样的抬手动作，用户在睡觉时和站立时运动数据分解到x、y、z轴方向会不同，因此，控制可穿戴装置处于不同的工作模式的同时，需要同步调整预设的运动数据参考范围。

实施例四

本发明方法的实施例四，如图5所示，包括：

s021判断当前时间是否处于预设的休息时间段，若是，则进入步骤s023，若否则进入步骤s022；

s022控制所述可穿戴装置处于日常模式，进入步骤s110；

s023采集用户的体征数据，判断用户是否处于睡眠状态，若是，则进入步骤s024，否则进入步骤s022；

s024控制所述可穿戴装置处于休息模式，进入步骤s140；

s110采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据并进行存储；

s120根据所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据，判断用户是否处于运动状态，若是，则进入步骤s130，否则直接进入步骤s140；

s130启动滤波功能，以便滤除运动数据中的干扰数据；

s140采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度数据、及角度变化数据；

s210根据所述可穿戴装置当前的工作模式，判断所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度、角度变化数据是否在相应模式下的预设的参考数据范围内，若是，则进入步骤s300；

s300控制所述可穿戴装置亮屏；

s400当所述可穿戴装置亮屏达到预设时间，且未检测到用户的其它输入操作，则控制所述可穿戴装置灭屏。

智能的判断用户是否处于休息状态，从而采取不同的工作模式。在休息时间段，用户是否在睡觉休息，则也可通过体征数据进行反映，从而判断是否要调整到休息模式。同样的，在日常工作模式下，判断用户是否处于运动状态时，也可以结合用户的体征数据进行判断，在此不再举例。通过设置不同的工作模式，从而减少系统的工作量，提高了判断的准确率，从而智能地识别用户是否在看屏幕，并在确定用户观察屏幕的时候点亮屏幕，当用户不需要时自动灭屏(亮屏到预设时间且无用户输入操作则可视为用户不需要看屏幕了)，真正做到省电又智能。

实施例五

基于相同的技术构思，本发明实施例还提供一种智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统，该系统可执行上述方法实施例。本发明实施例五提供的智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统如图6所示，包括：采集模块10，用于采集所述可穿戴装置的运动数据；控制模块20，与所述采集模块10相连，用于分析处理所述运动数据，将所述运动数据与预设的参考数据进行比较判断，控制各模块工作；操作模块30，与所述控制模块20相连，用于在所述控制模块20的控制下亮显所述可穿戴装置的屏幕。

在上述实施例中的可穿戴装置的运动数据包括：所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据、和/或所述所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度、角度变化数据。

实施例六

智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统如图7所示，包括采集模块10、控制模块20、及操作模块30；其中，所述采集模块10包括：加速度采集子模块11，用于采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据；角度数据采集子模块12，用于采集所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的角速度、角度变化数据；此外，所述智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统还包括：存储模块40，与所述加速度采集子模块11、控制模块20相连，用于存储采集的所述可穿戴装置在空间x、y、z轴的加速度数据；滤波模块50，与所述控制模块20相连，用于在所述控制模块20的控制下对所述采集模块10采集的运动数据进行滤波。

这里的加速度采集子模块11，我们可以通过加速度传感器来实现，角度数据采集子模块12，可以采用陀螺仪或角度计等其它角度检测装置。加速度采集子模块11采集到加速度数据后会通过存储模块40进行存储，控制模块20通过将加速度数据与存储的最近的一段加速度数据比对分析，加速度传感器采集的数据会进行存储，同时每次采集的数据与之前的数据进行对比，如果数据变化达到一定的阈值范围，则认为有抬手的动作，点亮屏幕。如果采集到的加速度数据为0且根据存储的数据来看，加速度为0持续了一段时间(可预设参考持续时间)，则会认定人体处于静止状态，则不会开启滤波。本实施例中，获得用户当前是否处于运动状态，从而判断是否启用滤波模块50来进行滤波。如果判定用户处于运动状态，则启用滤波模块50进行滤波。如果不处于运动状态，则无需滤波。滤波主要是在用户运动时，对采集到的可穿戴装置的运动数据进行高频滤波，去掉干扰。保证用户在运动状态时对采集的可穿戴装置的运动数据，比如角度数据的准确判定，提高判定的准确率。

实施例七

系统启动后，首先会进入时间的判定，判定是否为休息时间，不是休息时间的话，则进入日常模式下的亮屏判定，否则进入休息模式下的亮屏判定。

日常模式：

1、加速度传感器采集加速度的数据，如果人的状态被认定为运动，会启用滤波功能，通过高通滤波，将一些不符合人正常运动的高频波动过滤掉，剩下的作为人体运动的基本数值，同时判断经过滤波后的角度数据，如果达到预定的参考数据范围，则认为有抬手转腕动作，点亮屏幕，一定时间后灭屏。

2、加速度传感器采集的数据认为人体是静止状态，在判断静止时不需要开启滤波功能，当然加速度的采集会定时一直采集并存储，同时每次采集的数据与之前的数据进行对比，如果采集的角度数据达到一定的参考数据范围，则认为有抬手的动作，点亮屏幕。

夜晚休息模式：

由于不用考虑人是否是运动状态，可以只要考虑角度数据的变化即可，因此不需要加速度采集子模块来采集数据，仅需要角度数据采集子模块来采集即可。如果角度的变化、角速度数据均达到相应的参考数据范围，则认为是用户要看屏幕，因此亮屏。

实施例八

在上述实施例六的基础上，如图7所示，实施例八中，所述智能腕式可穿戴装置亮屏控制系统还包括：时间模块60，与所述控制模块20相连，用于获取当前时间；调整模块70，与所述控制模块20相连，用于在所述控制模块20的控制下，调整所述可穿戴装置的工作模式及参数；体征数据获取模块80，与所述控制模块20相连，用于在所述控制模块20的控制下获取人体的体征数据。

时间模块60获取当前时间，然后给到控制模块20进行判断，控制模块20根据获取的当前时间判断该时间是否处于预设的休息时间段，如果是，则通过所述体征数据获取模块80进一步获取人体的体征数据，比如心率等，判断用户是否处于睡眠状态，如果判断出用户处于睡眠状态(休息状态)，则将可穿戴装置的工作模式调节为休息模式，并同步调整对应的运动参考数据。如果不是处于预设的休息时间段，则控制可穿戴装置的工作模式为日常模式，其对应的参考数据为日常模式下的运动参考数据。在休息模式下，用户处于休息状态，则可认为用户是静止的，因此，无需启用滤波功能。而在日常模式下，则还需要通过加速度采集模块10来采集可穿戴装置的加速度数据并进行存储，判断用户是否处于运动状态，从而确定是否开启滤波，以滤除用户在运动时的干扰。当然，在判断用户是否处于运动状态时，除了加速度数据的分析判断为，同样可以利用体征数据获取模块80来获取人体的体征数据，辅助判断人体是否处于运动状态。

此外，存储模块40可通过网络与云端相连，定时将存储的数据信息上传给云端进行存储，为减少存储负担，可穿戴装置中可只存储设定的存储周期内的数据，比如本月或本周的运动数据等。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

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。