一种智能手机进行警示保护颈椎的方法与流程

本发明涉及智能手机领域，尤其涉及一种智能手机进行警示保护颈椎的方法。

背景技术：

随着智能手机的普及，微博、微信、qq及游戏等手机应用越来越丰富，越来越多的人喜欢在任何场合、任何时间玩手机。走路、开车、吃饭、公交车上等，无论何时何地，只要有空闲时间，他们总是低头专注于手机屏幕。这些对手机如此“专情”的人也获得了一个称号：“低头族”。

随着手机“低头族”越来越多，低头玩手机也造成了诸多不良问题，其中长时间低头玩手机造成颈椎受损是每个“低头族”都面临的问题，头部弯曲角度的增大，脊椎所承受的压力显著增加，导致脖子承受了额外的压力，而这些压力会造成脊椎早期的磨损、撕裂或变型，如何在玩手机过程中实时警醒低头弯曲度而达到警示保护颈椎的问题，成为了我们需要解决的一个难题，而本发明诣在解决此技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种智能手机进行警示保护颈椎的方法，解决现有人们走路低头玩手机容易造成交通事故和损坏颈椎的技术问题。

一种智能手机进行警示保护颈椎的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：检测手机是否正在使用，如果正在使用进入下一步，如果不使用，继续检测手机是否使用；

步骤2：检测手机是否在通话，如果没有语音通话进入下一步，如果正在语音通话，返回步骤1；

步骤3：打开手机的超声模型检测阵列，超声模型检测阵列检测人颈椎的弯曲程度是否超过预设的颈椎弯曲阀值，当超过颈椎弯曲阀值时，手机开启提示信息提示用户，否则返回步骤1。

进一步地，所述步骤3中人颈椎的弯曲程度的检测过程为：

通过超声模型检测阵列，检测人脸模型，并建立三维坐标，把检测的人脸模型放入三维坐标内得到三维人脸模型，以下巴为原点，检测此时手机的倾斜程度，手机的高度，手机与身体的距离，即为手机位置点的三维坐标，把手机位置点的三维坐标与预先录入数据的预定手机位置点的三维坐标做差值比较，把三维人脸模型根据三维坐标的差值逆向变换，得到确定检测人脸模型数据，算出下巴与耳朵的检测连线斜率，把检测连线斜率与预先的连线斜率对比，根据对比结果数据判断颈椎的弯曲程度。

进一步地，所述预先录入数据的具体检测过程为：

用户竖直站立，颈椎不弯曲，然后手机开启超声模型检测阵列对人脸进行模型检测，并建立三维坐标，把检测的人脸模型放入三维坐标内得到预先三维人脸模型，同时检测手机的倾斜程度，手机的高度，手机与身体的距离，即为预定手机位置点的三维坐标，根据预先三维人脸模型算出下巴与耳朵的检测连线斜率，得到预先的连线斜率。

进一步地，所述手机位置点的三维坐标与预先录入数据的预定手机位置点

的三维坐标做差值比较的具体过程为：

[u，v，k]＝[u1-u2，v1-v2，k1-k2]

[u，v，k]为三维差值坐标，[u1，v1，k1]为手机拍摄点的三维坐标，[u2，v2，k2]为预定手机拍摄点的三维坐标，

把三维人脸模型上的点进行变换，具体过程为

[x，y，z]＝[x1-u，y1-v，z1-k]

[x，y，z]为变换后的三维人脸模型坐标，[x1，y1，z1]为没有变化前的人脸三维模型坐标，

同时倾斜程度的计算为，其中，倾斜度差值，手机倾斜度，为预先手机倾斜度，

然后变换后的三维人脸模型坐标需要根据倾斜度差值进行旋转，具体过程为：

[x'，y'，z']为最后变换得到的三维人脸模型坐标。

进一步地，所述下巴与耳朵的检测连线斜率或者预先的连线斜率均是舍弃z轴的坐标，使用二维的x、y轴的坐标进行运算得到。

进一步地，所述步骤1检测手机是否在用的具体过程为：

检测手机屏幕是否亮起，如果不亮起，判断用户没有使用手机，如果亮起，检测触摸屏是否有被触摸控制，如果有，用户在使用手机，否则没使用。

进一步地，所述检测触摸屏是否有被触摸控制的具体过程为：

通过定时的检测触摸屏是否有控制信号输入，当有控制信号输入时，触摸屏被触摸控制，当没有检测到控制信号输入时，触摸屏不被控制，定时检测的时间为5秒。

进一步地，步骤1中，如果手机正在使用，检测手机使用人员是否在移动，如果正在移动进行环境光照强度检测。

进一步地，当环境关照强度小于预设的光照强度阈值时，提示用户是否打开手机电筒，若打开，系统继续检测环境光照强度情况，当光照强度大于或等于预设光照强度阈值时，则自动提示关闭手电筒；若未打开，则返回步骤1。

进一步地，所述方法中，检测手机使用人员是否在移动的具体过程为：通过gps检测手机的具体坐标位置，把手机的具体坐标位置缓存在数组中，间隔固定时间后通过gps检测手机的第二具体坐标位置，并把手机的第二具体坐标位置与缓存在数组中的上一次手机的具体坐标位置相比，当位置坐标发生变化后，判断使用者在移动，否则不移动。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

本发明使“低头族”在行走中玩手机时，通过上述方法，手机可以向用户发送警示信号，当低头族”收到信号后，能有效起到提醒用户注意行走安全的效果，“低头族”在行走中玩手机时，随着头部弯曲角度的增大，脊椎所承受的压力显著增加，导致脖子承受了额外的压力，而这些压力会造成颈椎早期的磨损、撕裂或变型，本发明自动提醒用户注意手机使用姿势，起到颈椎保护的作用，另外本方法还针对环境光线进行了检测，使得“低头族”在行走中玩手机时，如果光线传感器检测到环境光线较暗，手机会自动提示用户是否打开手电筒，解决行走时道路照明不良的问题。

附图说明

图1是本发明的方法流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

如图1所示，根据本发明的一种智能手机进行警示保护颈椎的方法，包括如下步骤：

步骤1：检测手机是否正在使用，如果正在使用进入下一步，如果不使用，继续检测手机是否使用；

步骤2：检测手机是否在通话，如果没有语音通话进入下一步，如果正在语音通话，返回步骤1；

步骤3：打开手机的超声模型检测阵列，超声模型检测阵列检测人颈椎的弯曲程度是否超过预设的颈椎弯曲阀值，当超过颈椎弯曲阀值时，手机开启提示信息提示用户，否则返回步骤1。

本实施例中，对手机的使用状态进行检测，并通过超声模型检测阵列进行检测用户颈椎的弯曲程度，提醒用户进行及时调整使用姿势，防止对用户颈椎造成损伤。

本发明实施例中，所述步骤3中人颈椎的弯曲程度的检测过程为：

通过超声模型检测阵列，检测人脸模型，并建立三维坐标，把检测的人脸模型放入三维坐标内得到三维人脸模型，以下巴为原点，检测此时手机的倾斜程度，手机的高度，手机与身体的距离，即为手机位置点的三维坐标，把手机位置点的三维坐标与预先录入数据的预定手机位置点的三维坐标做差值比较，把三维人脸模型根据三维坐标的差值逆向变换，得到确定检测人脸模型数据，算出下巴与耳朵的检测连线斜率，把检测连线斜率与预先的连线斜率对比，根据对比结果数据判断颈椎的弯曲程度。

预先录入数据的具体检测过程为：用户竖直站立，颈椎不弯曲，然后手机开启超声模型检测阵列对人脸进行模型检测，并建立三维坐标，把检测的人脸模型放入三维坐标内得到预先三维人脸模型，同时检测手机的倾斜程度，手机的高度，手机与身体的距离，即为预定手机位置点的三维坐标，根据预先三维人脸模型算出下巴与耳朵的检测连线斜率，得到预先的连线斜率。

所述手机位置点的三维坐标与预先录入数据的预定手机位置点的三维坐标做差值比较的具体过程为：

[u，v，k]＝[u1-u2，v1-v2，k1-k2]

[u，v，k]为三维差值坐标，[u1，v1，k1]为手机拍摄点的三维坐标，[u2，v2，k2]为预定手机拍摄点的三维坐标，

把三维人脸模型上的点进行变换，具体过程为

[x，y，z]＝[x1-u，y1-v，z1-k]

[x，y，z]为变换后的三维人脸模型坐标，[x1，y1，z1]为没有变化前的人脸三维模型坐标，

同时倾斜程度的计算为，其中，倾斜度差值，手机倾斜度，为预先手机倾斜度，

然后变换后的三维人脸模型坐标需要根据倾斜度差值进行旋转，具体过程为：

[x'，y'，z']为最后变换得到的三维人脸模型坐标。

所述下巴与耳朵的检测连线斜率或者预先的连线斜率均是舍弃z轴的坐标，使用二维的x、y轴的坐标进行运算得到。

通过预先检测出一个预先模型数据和预先检测手机位置坐标和倾斜数据，当后面的检测时，手机的位置，倾斜度放生变化时，通过三维人脸模型进行旋转变换(通过三维人脸模型进行手机倾斜度差值旋转变化，得到手机处于预先倾斜度时，检测后的人脸三维模型坐标)，从而达到预先的检测模型的手机与人脸的位置关系，因此位置关系一样后，检测下巴和耳朵的斜率后进行对比，就能很好的判断出颈椎是否发生偏移，及时的提醒用户。

首先手机检测用户是否在使用手机，如果用户正在使用手机，判断用户是否在进行语音通话，如果用户没有进行语音通话，手机自动打开超声模型检测阵列，通过超声模型检测阵列来检查用户颈椎弯曲程度，判断用户颈椎弯曲程度是否超过设置阈值，当超过设置阈值时，手机发出振动信号和语音提示，达到保护颈椎和警示注意路况目的，振动信号或者语音提示强度随超过设定阈值大小变化，偏离阈值越大，振动信号或者语音提示强度越强。

本实施例中，超声模型检测阵列为多个传感器构成的一个阵列，设置在手机的前端，其包括用于获取当前用户人脸模型以及手机与人体距离的的超声波模块，用于将检测的人脸模型放入三维坐标中生成三维人脸模型的三维坐标生成模块，用于采集手机高度以及手机倾斜方向程度的手机位置采集模块，用于将各模块采集的数据根据预定算法得出下巴与耳朵连线斜率的算法计算模块，以及用于将检测连线斜率与预先连线斜率进行对比的判断控制模块。

现有智能手机上一般设置有超声波指纹识别模组，其具体原理为利用超声波指纹识别模组的芯片表面的换能器发射一股超声波脉冲，利用超声波脉冲对指纹进行更深入的分析采样，甚至能渗透到皮肤表面之下识别出指纹独特的3d特征，超声波脉冲在抵达手指表面后会被反射回来，根据计算发射点与反射点的距离获取到指纹的三维信息，因而本实施例中超声波模块直接可以采用现有手机上的超声波指纹识别模组来获取当前用户人脸模型以及手机与人体距离，只是需要在结构上，增大现有超声波指纹模组的横向维度，在选型上，需要选择功率更大的超声波指纹识别模组。

本实施例中，采集手机高度以及手机倾斜方向采用手机方位传感器即可获取相关数据。

其中三维坐标生成模块，算法计算模块以及控制模块均可选用现有控制元件，并依靠特定的计算机软件程序或协议来实现其功能。

本发明实施例中，所述步骤1检测手机是否在用的具体过程为：

检测手机屏幕的是否亮起，如果不亮起，判断用户没有使用手机，如果亮起，检测触摸屏是否有被触摸控制，如果有，用户在使用手机，否则没使用。

所述检测触摸屏是否有被触摸控制的具体过程为：通过定时的检测触摸屏是否有控制信号输入，当有控制信号输入时，触摸屏被触摸控制，当没有检测到控制信号输入时，触摸屏不被控制，定时检测的时间为5秒。

通过检测屏幕的亮度以及屏幕的是否被触摸，来检测手机的工作状态是否在工作。具有直接快捷，方便准确的效果。信号可以直接从手机本身进行采集，具有采集速度快，判断准确的效果。

进一步地，步骤1中，如果手机正在使用，检测手机使用人员是否在移动，如果正在移动进行环境光照强度检测，当环境关照强度小于预设的光照强度阈值时，提示用户是否打开手机电筒，若打开，系统继续检测环境光照强度情况，当光照强度大于或等于预设光照强度阈值时，则自动提示关闭手电筒；若未打开，则返回步骤1。

如果用户行走时玩手机，手机会通过光线传感器感检测到外界环境光强度，通过外界环境光强度与手机设置阈值相比较(环境光强度阈值可以用户自己设置)，判断用户是否需要打开手电筒，如果需要则在手机界面弹出信息提醒用户是否需要打开手电筒(此信息不会影响用户对手机的操作)，并进行一定的倒计时，在倒计时时间内，如果用户需要打开手电筒，只要点击弹出信息“是”即可打开手电筒；如果用户不需要，倒计时结束后该信息会自动退出界面，并返回步骤1继续检测环境光照强度，如果光照强度仍小于预设的光照强度阈值，就继续提醒，以此实时检测光照强度，当手电筒打开时，系统持续检测环境光照强度，当光照强度大于或者等于预设光照强度阈值，则自动关闭。

本发明实施例中，所述步骤1中检测手机使用人员是否在移动的具体过程为：通过gps检测手机的具体坐标位置，把手机的具体坐标位置缓存在数组中，间隔固定时间后通过gps检测手机的第二具体坐标位置，并把手机的第二具体坐标位置与缓存在数组中的上一次手机的具体坐标位置相比，当位置坐标发生变化后，判断使用者在移动，否则不移动。

通过使用gps进行定位手机的具体位置，然后定时的检测位置的变化情况，然后根据位置的变化情况进行判断手机是否发生移动，从而判断用户是否在移动或者走路。

仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。