用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置及其控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及人体健康状况监测与提醒设备，尤其涉及一种用于提醒佩戴者加强颈 部运动的装置及该装置的控制方法。
【背景技术】
[0002] 随着社会的进步，人们的生活节奏越来越快，对于IT等行业的上班族而言，由于 人体长期坐在电脑前工作，使得颈部承受较大的负担，尤其当人们集中精力投入工作的时 候，颈部长时间得不到活动，从此以往，容易导致颈椎、肩周等处出现病痛。根据现有常识， 人们在互联网上能够获得很多种活动颈部的方法，但是这些方法需要人们主动去采纳、运 动，在紧张的工作中，人们难以保证以固定的时间间隔主动去活动颈部，由此可见，现有技 术中缺少一种能够提醒人们加强颈部运动的装置。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置及 其控制方法，通过该装置和该控制方法可以监测佩戴者的颈部在预设时间段内是否有足够 的运动量，并且根据监测结果发出报警，以提示佩戴者适时做颈部运动。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
[0005] -种用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其包括有佩戴于人体颈部的装置本 体，装置本体包括有：一处理器，用于对其所接收的数据进行处理，并且根据处理结果发出 控制指令；一陀螺仪传感器，其电性连接于处理器，用于采集装置本体分别在X轴、Y轴和Z 轴方向的角速度数据，并且将角速度数据发送至处理器；一无线收发模块，其电性连接于处 理器，用于执行处理器的控制指令与外部设备交互通讯；一人机交互单元，其电性连接于处 理器，用于执行处理器的控制指令发出报警提示以及向处理器输入操作指令；一电源模块， 其用于对装置本体提供电源。
[0006] 优选地，陀螺仪传感器包括有陀螺仪芯片及其外围电路，陀螺仪芯片将其检测的 角速度数据以预设时间间隔传送至处理器。
[0007] 优选地，无线收发模块包括有一天线，天线为印制于线路板上的PCB天线，处理器 通过该天线以2. 4G方式与外部设备交互通讯。
[0008] 优选地，无线收发模块还包括有一前端滤波器，前端滤波器电性连接于处理器与 天线之间，该前端滤波器用于滤除纹波串扰。
[0009] 优选地，人机交互模块包括有一提示单元及一按键单元，提示单元为振动器、蜂鸣 器和指示灯中的任意一种或几种的组合，该提示单元用于执行处理器的控制指令发出报警 提示，按键单元用于向处理器输入操作指令。
[0010] 优选地，处理器包括有单片机及其外围电路，单片机的芯片型号是CC2541，电源模 块包括有一电池及一 DC-DC电路，电池为纽扣电池，DC-DC电路电性连接于电池与单片机之 间，DC-DC电路用于将电池输出的电压转换为2V直流供电电压并且传输至单片机。
[0011] 优选地，电池的正极电性连接于单片机的AD引脚，单片机通过该AD引脚检测电池 的电量。
[0012] 一种基于上述用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置的控制方法，该方法包括如下 步骤：S100,装置主体上电初始化；S101，陀螺仪传感器检测装置本体的角速度分量，并且 将检测结果发送至处理器；S101，处理器通过矢量相加方式将陀螺仪传感器获取的X轴、Y 轴和Z轴方向的角速度转换为单向角速度W，并且进行取模运算，该角速度〇的计算公式 为：
【主权项】
1. 一种用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其特征在于，包括有佩戴于人体颈部的 装置本体，所述装置本体包括有： 一处理器，用于对其所接收的数据进行处理，并且根据处理结果发出控制指令； 一陀螺仪传感器，其电性连接于处理器，用于采集装置本体分别在X轴、Y轴和Z轴方 向的角速度数据，并且将角速度数据发送至处理器； 一无线收发模块，其电性连接于处理器，用于执行处理器的控制指令与外部设备交互 通讯； 一人机交互单元，其电性连接于处理器，用于执行处理器的控制指令发出报警提示以 及向处理器输入操作指令； 一电源模块，其用于对装置本体提供电源。
2. 如权利要求1所述的用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其特征在于，所述陀螺 仪传感器包括有陀螺仪芯片及其外围电路，所述陀螺仪芯片将其检测的角速度数据以预设 时间间隔传送至处理器。
3. 如权利要求1所述的用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其特征在于，所述无线 收发模块包括有一天线，所述天线为印制于线路板上的PCB天线，所述处理器通过该天线 以2. 4G方式与外部设备交互通讯。
4. 如权利要求3所述的用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其特征在于，所述无线 收发模块还包括有一前端滤波器，所述前端滤波器电性连接于处理器与天线之间，该前端 滤波器用于滤除纹波串扰。
5. 如权利要求1所述的用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其特征在于，所述人机 交互模块包括有一提示单元及一按键单元，所述提示单元为振动器、蜂鸣器和指示灯中的 任意一种或几种的组合，该提示单元用于执行处理器的控制指令发出报警提示，所述按键 单元用于向处理器输入操作指令。
6. 如权利要求1所述的用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其特征在于，所述处理 器包括有单片机及其外围电路，所述单片机的芯片型号是CC2541，所述电源模块包括有一 电池及一 DC-DC电路，所述电池为纽扣电池，所述DC-DC电路电性连接于电池与单片机之 间，所述DC-DC电路用于将电池输出的电压转换为2V直流供电电压并且传输至单片机。
7. 如权利要求6所述的用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其特征在于，所述电池 的正极电性连接于单片机的AD引脚，所述单片机通过该AD引脚检测电池的电量。
8. -种基于权利要求1所述的用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置的控制方法，其特 征在于，该方法包括如下步骤： S100,装置主体上电初始化； S101，陀螺仪传感器检测装置本体的角速度分量，并且将检测结果发送至处理器； S101，处理器通过矢量相加方式将陀螺仪传感器获取的X轴、Y轴和Z轴方向的角速度 转换为单向角速度ω，并且进行取模运算，该角速度ω的计算公式为：
其中，X、y和ζ分别为X轴、Y轴和Z轴方向的角速度； S102,所述处理器以FIFO方式保存预设的监测时长P之内的角速度ω序列，形成以时 间为横轴，以角速度ω为纵轴的曲线ω? ; 5103, 所述处理器对曲线ω?进行数字滤波后，形成曲线ω2; 5104, 在曲线ω?的纵轴上预设有一阈值Κ，处理器将曲线ω 2所对应的角速度ω序列 逐一与该阈值K进行对比，将角速度ω高于阈值K的时间累加得到运动时长S ; 5105, 判断运动时长S是否低于监测时长P的10%~30%，若是，则处理器发送控制指令 至人机交互单元以令其发出报警提示。
9. 如权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步骤SlOl中，处理器以预设时间间 隔T读取陀螺仪传感器所检测的数据。
10. 如权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述步骤S105中，在监测时长P之内， 若处理器检测到角速度ω低于阈值Κ，则延长时间间隔T ;若处理器检测到角速度ω高于 阈值Κ，则恢复时间间隔T至预设值。
【专利摘要】本发明公开了一种用于提醒佩戴者加强颈部运动的装置，其包括有佩戴于人体颈部的装置本体，所述装置本体包括有：一处理器，用于对其所接收的数据进行处理，并且根据处理结果发出控制指令；一陀螺仪传感器，其电性连接于处理器，用于采集装置本体分别在X轴、Y轴和Z轴方向的角速度数据，并且将角速度数据发送至处理器；一无线收发模块，其电性连接于处理器，用于执行处理器的控制指令与外部设备交互通讯；一人机交互单元，其电性连接于处理器，用于执行处理器的控制指令发出报警提示以及向处理器输入操作指令；一电源模块，其用于对装置本体提供电源。该装置可以监测佩戴者的颈部在一段时间内是否有运动量，以提示佩戴者适时做颈部运动。
【IPC分类】G08B21-24, A61B5-11
【公开号】CN104665837
【申请号】CN201310633612
【发明人】赖众程, 戚乃箴
【申请人】平安科技（深圳）有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月29日