CN206612301U - 一种大礼拜计数手环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种大礼拜计数手环。该计数手环包括：主机和表带，所述主机扣在表带上，所述表带佩戴在用户手腕上；所述主机包括：微处理器、三轴重力加速度传感器、显示屏；所述微处理器分别与三轴重力加速度传感器和显示屏相连；所述三轴重力加速度传感器采集用户手臂的三轴动作信息，并将所述三轴动作信息发送到所述微处理器；所述微处理器根据所述三轴动作信息确定所述用户正在进行的大礼拜动作，根据所述大礼拜动作的数量进行计数，并将计数结果发送到所述显示屏；所述显示屏用于显示所述计数结果。本实用新型公开的计数手环，可自动计数，且不会受到外界干扰，提高了计数的准确度。

Description

一种大礼拜计数手环

技术领域

本实用新型涉及自动计数技术领域，特别是涉及一种大礼拜计数手环。

背景技术

大礼拜原为西藏佛教的特殊礼拜方式，在佛教中已经成为一种顶礼修行的方法，有着广泛的群众基础。个人在修行过程中需要对大礼拜的次数进行准确统计，因此需要有相关的计数手段。

现有计数装置大致分为两种：触控式计数器和红外感应式计数器。触控式计数器的计数方法为：用户每做完一组大礼拜动作后，通过手动触控一次计数器，使计数器增加1次计数。这种计数方式容易造成用户分心，增加用户心理负担，在做大礼拜动作时经常因为忘了触控计数器导致漏计数。红外感应式计数器的计数方法为：通过漫反射红外感应，对用户大礼拜动作中特定位置进行检测，实现自动计数。该计数原理采用的是红外漫反射原理，用户的衣着材料、颜色以及反射角度不同都可能引起反射率不同，从而造成红外检测失效，当环境光照够强时容易导致红外接收器饱和而失效，或没有较大使用空间时红外接收器接收到环境中其他表面反射的红外信号而失效。

以上两种计数器容易受到用户自身的影响或环境的影响从而导致计数准确度不高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种大礼拜计数手环，能够实现自动计数，并且不会受到用户自身的影响或环境的影响，提高了计数的准确度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种大礼拜计数手环，包括主机和表带，所述主机扣在表带上，所述表带佩戴在用户手腕上；所述主机包括：微处理器、三轴重力加速度传感器、显示屏；

所述微处理器分别与三轴重力加速度传感器和显示屏相连；所述三轴重力加速度传感器采集用户手臂的三轴动作信息，并将所述三轴动作信息发送到所述微处理器；所述微处理器根据所述三轴动作信息确定所述用户正在进行的大礼拜动作，根据所述大礼拜动作的数量进行计数，并将计数结果发送到所述显示屏；所述显示屏用于显示所述计数结果。

可选的，所述主机还包括触摸控制模块，所述触摸控制模块与所述微处理器相连；所述触摸控制模块通过接收触摸控制信号唤醒所述显示屏，所述触摸控制模块通过接收触摸控制信号对所述微处理器的参数进行设置。

可选的，所述主机还包括供电电源和降压电路；所述供电电源的输出端与所述降压电路的输入端相连；所述降压电路的输出端分别与所述触摸控制模块、所述微处理器、所述三轴重力加速度传感器和所述显示屏相连。

可选的，所述微处理器为STM32系列单片机。

可选的，所述供电电源为锂电池。

根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：本实用新型公开的大礼拜计数手环、计数方法及计数系统，通过内置的三轴重力加速度传感器和微处理器识别大礼拜动作从而进行计数，实现了自动计数，提高了计数的准确度。同时，本实用新型公开的大礼拜手环不会影响用户的修行，并且不会受到外界环境的影响，从而进一步提高了计数的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型大礼拜计数手环实施例的主机系统结构图；

图2为本实用新型大礼拜计数手环实施例的手环佩戴示意图；

图3为本实用新型大礼拜计数手环实施例的计数方法的方法流程图；

图4为本实用新型大礼拜计数手环实施例的疲劳判断过程的方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型大礼拜计数手环实施例的主机系统结构图。

参见图1，该大礼拜手环的主机1包括：微处理器101、三轴重力加速度传感器102、显示屏103、触摸控制模块104、供电电源105和降压电路106；

所述微处理器101为STM32系列单片机；所述微处理器101分别与三轴重力加速度传感器102和显示屏103相连；所述三轴重力加速度传感器102采集用户手臂的三轴动作信息，并将所述三轴动作信息发送到所述微处理器101；所述微处理器101根据所述三轴动作信息确定所述用户正在进行的大礼拜动作，根据所述大礼拜动作的数量进行计数，并将计数结果发送到所述显示屏103；所述显示屏103用于显示所述计数结果。

所述触摸控制模块104与所述微处理器101相连；所述触摸控制模块104通过接收触摸控制信号唤醒所述显示屏103，所述触摸控制模块104还可以通过接收触摸控制信号对所述微处理器101的参数进行设置。

所述供电电源105为锂电池；所述供电电源105的输出端与所述降压电路106的输入端相连；所述降压电路106的输出端分别与所述微处理器101、所述三轴重力加速度传感器102、所述显示屏103和所述触摸控制模块104相连。

图2为本实用新型大礼拜计数手环实施例的手环佩戴示意图。

参见图2，该大礼拜计数手环的所述主机1扣在表带2上，所述表带2佩戴在用户手腕上。

因该大礼拜手环的主机中集成了三轴重力加速度传感器102，则所述大礼拜手环佩戴在手腕上时，三个轴线X轴、Y轴和Z轴的方向分别为：当所述大礼拜计数手环佩戴在用户手腕上，并且用户站立姿态下将手心朝下、小臂与水平面平行放于胸前时，与用户前后方向平行的轴线即为X轴，指向用户身后的方向即为X轴正方向，X轴负方向的方向与X轴正方向的方向相反；与用户左右方向平行的轴线即为Y轴，指向小臂延长线的方向即为Y轴正方向，Y轴负方向的方向与Y轴正方向的方向相反，当大礼拜手环为右手手环时，Y轴正方向指向左侧，当大礼拜手环为左手手环时，Y轴正方向指向右侧；与上下方向平行的轴线即为Z轴，Z轴正方向朝上，Z轴负方向朝下。此时，Z轴正方向采集到的重力加速度为重力加速度标准值，X轴和Y轴采集到的重力加速度值均为0。

本实用新型所公开的大礼拜计数手环，利用微处理器101与三轴重力加速度传感器102实现自动计数，避免了人工触碰计数，从而使得用户能够专心做大礼拜，并且不会因忘记触碰导致计数错误。同时，本申请采用三轴重力加速度传感器获取重力信息判断是否需要计数，从而避免了外界环境等因素的影响，提高了计数准确度。

图3为本实用新型大礼拜计数手环实施例的计数方法的方法流程图。

参见图3，在本实用新型中，将大礼拜动作分解成五个小动作，分别为：双手合掌置于头顶的动作、双手合掌置于胸前的动作、下蹲的动作、趴地双手放平的动作和站立的动作。本实用新型依次识别五个动作，当用户依次完成五个动作时才视为用户完成了一次大礼拜动作。该计数手环的计数方法包括：

步骤301：获取所述三轴重力加速度传感器采集的三轴的重力加速度信息；所述三轴为所述三轴重力加速度传感器的内置三轴坐标系的三个轴线，所述三个轴线分别为X轴、Y轴和Z轴；

步骤302：判断所述三轴的重力加速度信息是否满足双手合掌置于头顶的动作对应的第一判断条件，从而判断用户是否完成双手合掌置于头顶的动作；当用户进行双手合掌置于头顶的动作时，小臂上举与水平面成一个倾斜角。

该步骤302具体包括：

当所述三轴重力加速度传感器的Y轴负方向和Z轴负方向均采集到重力加速度时，计算Y轴与水平面的第一夹角A1；所述第一夹角A1为Y轴负方向与水平面的夹角；

判断所述Y轴与水平面的第一夹角A1是否在第一夹角阈值范围D1内且第一夹角A1在第一夹角阈值范围D1内的第一持续时间t1是否大于第一设定时限DT1，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示Y轴与水平面的第一夹角A1在第一夹角阈值范围D1内且第一夹角A1在第一夹角阈值范围D1内的第一持续时间t1大于第一设定时限DT1时，确定用户完成双手合掌置于头顶的动作。

步骤303：若用户完成双手合掌置于头顶的动作，判断所述三轴的重力加速度信息是否满足双手合掌置于胸前的动作对应的第二判断条件，从而判断用户是否完成双手合掌置于胸前的动作；用户由双手合掌置于头顶的动作变化到双手合掌置于胸前的动作的过程中，小臂与水平面的夹角变小；

该步骤303具体包括：

当所述三轴重力加速度传感器的Y轴负方向上采集到的重力加速度逐渐减小至第一重力阈值范围内，Z轴负方向上采集到的重力加速度逐渐增大至第二重力阈值范围内，X轴未采集到重力加速度时，计算出Y轴与水平面的第二夹角A2；所述第一重力阈值范围为接近0的范围；所述第二重力阈值范围为接近重力加速度标准值的范围；

判断Y轴与水平面的第二夹角A2是否在第二夹角阈值范围D2内且第二夹角A2在第二夹角阈值范围D2内的第二持续时间t2是否大于第二设定时限DT2，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示Y轴与水平面的第二夹角A2在第二夹角阈值范围D2内且第二夹角A2在第二夹角阈值范围D2内的第二持续时间t2大于第二设定时限DT2时，确定用户完成双手合掌置于胸前的动作。

步骤304：若用户完成双手合掌置于胸前的动作，判断所述三轴的重力加速度信息是否满足下蹲的动作对应的第三判断条件，从而判断用户是否完成下蹲的动作；双手合掌置于胸前的动作变化到下蹲的动作时，用户小臂由胸前向下和向外运动，手臂下垂撑地。

该步骤304具体包括：

当所述三轴重力加速度传感器的Y轴负方向上采集的重力加速度逐渐减小至0，Y轴正方向上采集的重力加速度逐渐增大至第三重力阈值范围内，Z轴负方向上的重力加速度变化到第四重力阈值范围内，X轴负方向采集到重力加速度值时，计算Y轴与水平面的第三夹角A3；所述第三重力阈值范围为接近重力加速度标准值的范围；所述第四重力阈值范围为接近0的范围；

判断Y轴与水平面的第三夹角A3是否在第三夹角阈值范围D3内，得到第三判断结果；

若所述第三判断结果表示Y轴与水平面的第三夹角A3在第三夹角阈值范围D3内时，确定用户完成下蹲的动作。

步骤305：若用户完成下蹲的动作，判断所述三轴的重力加速度信息是否满足趴地双手放平的动作对应的第四判断条件，从而判断用户是否完成趴地双手放平的动作；用户由下蹲动作变化到趴地双手放平的动作过程中，身体向前趴低，双手掌心置于地面，小臂从下垂撑地变化成平行地面；

该步骤305具体包括：

当所述三轴重力加速度传感器的Y轴正方向采集的重力加速度逐渐减小至第五重力阈值范围内，Z轴负方向采集的重力加速度逐渐增大到第六重力阈值范围内时，计算X轴与水平面的第四夹角A4；所述第五重力阈值范围为接近0的范围；所述第六重力阈值范围为接近重力加速度标准值的范围；

判断X轴与水平面的第四夹角A4是否在第四夹角阈值范围D4内且第四夹角A4在第四夹角阈值范围D4内的第三持续时间t3是否大于第三设定时限DT3，得到第四判断结果；

若所述第四判断结果表示X轴与水平面的第四夹角A4在第四夹角阈值范围D4内且第四夹角A4在第四夹角阈值范围D4内的第三持续时间t3大于第三设定时限DT3时，确定用户完成趴地双手放平的动作。

步骤306：若用户完成趴地双手放平的动作，判断所述三轴的重力加速度信息是否满足站立的动作对应的第五判断条件，从而判断用户是否完成站立的动作；用户由趴地双手放平的动作变化到站立的动作过程中，小臂由与地面平行变成自然下垂于身体两侧；

该步骤306具体包括：

当所述三轴重力加速度传感器的Y轴正方向采集的重力加速度逐渐增大到第七重力阈值范围内，Z轴负方向采集的重力加速度由重力加速度标准值减小到第八重力阈值范围内，计算Y轴与水平面的第五夹角A5；所述第七重力阈值范围为接近重力加速度标准值的范围；所述第八重力阈值范围为接近0的范围；

判断Y轴与水平面的第五夹角A5是否在第五夹角阈值范围D5内，得到第五判断结果；

若所述第五判断结果表示Y轴与水平面的第五夹角A5在第五夹角阈值范围D5内时，确定用户完成站立的动作。

步骤307：若所述用户完成站立的动作，对于大礼拜的计数加一。

本实用新型公开的大礼拜计数手环的计数方法，在计数过程中，将大礼拜动作拆解成五个小动作分别进行识别，微处理器判断出用户依次完成五个小动作之后才计数一次，提高了计数的准确度。

当用户做第一个大礼拜动作时，所述第一夹角阈值范围D1、所述第二夹角阈值范围D2、所述第三夹角阈值范围D3、所述第四夹角阈值范围D4、所述第五夹角阈值范围D5、所述第一设定时限DT1、所述第二设定时限DT2和所述第三设定时限DT3均为系统内置的数值。其中所述第一夹角阈值范围D1＝[30°,80°]，第二夹角阈值范围D2＝[-5°,8°]，所述第三夹角阈值范围D3为接近90°的范围，所述第四夹角阈值范围D4为接近0°的范围，所述第五夹角阈值范围D5为接近90°的范围，所述第一设定时限DT1、所述第二设定时限DT2和所述第三设定时限DT3均为300ms。

因不同的用户的动作习惯不同，如果设定固定阈值可能会造成误差，为了消除误差的影响，本实用新型在计数过程中设置了学习过程，从而保证该计数方法能够适应不同用户的习惯。即：

在当所述三轴重力加速度传感器的Y轴负方向和Z轴负方向均采集到重力加速度时，计算Y轴与水平面的第一夹角A1，还包括：

当计算得到所述第一夹角、第二夹角、第三夹角、第四夹角、第五夹角、第一持续时间、第二持续时间和第三持续时间时，依次对所述第一夹角、第二夹角、第三夹角、第四夹角、第五夹角、第一持续时间、第二持续时间和第三持续时间进行记录；

在用户完成每一次大礼拜动作之后，更新所述第一夹角阈值范围D1、所述第二夹角阈值范围D2、所述第三夹角阈值范围D3、所述第四夹角阈值范围D4、所述第五夹角阈值范围D5、所述第一设定时限DT1、所述第二设定时限DT2和所述第三设定时限DT3。其中D1＝[X1-X1*0.25，X1+X1*0.25]，DT1＝T1-T1*0.25；X1为上次学习过程中得到的第一夹角A1，T1为上次学习过程中得到的第一持续时间t1；D2＝[X2-X2*0.25，X2+X2*0.25]，DT2＝T2-T2*0.25；X2为上次学习过程中得到的第二夹角A2，T2为上次学习过程中得到的第二持续时间t2；D3＝[X3-X3*0.25，X3+X3*0.25]；X3为上次学习过程中得到的第三夹角A3；D4＝[X4-X4*0.25，X4+X4*0.25]，DT3＝T3-T3*0.25；X4为上次学习过程中得到的第四夹角A4，T3为上次学习过程中得到的第三持续时间t3；D5＝[X5-X5*0.25，X5+X5*0.25]；X5为上次学习过程中得到的第五夹角A5。

上述过程说明了本实用新型的大礼拜手环具有学习功能，除第一次大礼拜动作之外，其他所有的大礼拜动作的阈值判定条件由上一次大礼拜动作采集到的数值确定，因此本实用新型的该方法能够适应不同用户的动作习惯，提高了计数的准确度。

图4为本实用新型大礼拜计数手环实施例的疲劳判断过程的方法流程图。

参见图4，在所述判断所述三轴的重力加速度信息是否满足双手合掌置于头顶的动作对应的第一判断条件，从而判断用户是否完成双手合掌置于头顶的动作之后，还包括：

步骤401：启动计时功能；

步骤402：当确定用户完成下蹲的动作时，记录时间，得到第一疲劳监测时间段T_a；所述第一疲劳监测时间段T_a为所述确定用户完成双手合掌置于头顶的动作与所述确定用户完成下蹲的动作之间所间隔的时长；

步骤403：当确定用户完成站立的动作时，记录时间，得到第二疲劳监测时间段T_b；所述第二疲劳监测时间段T_b为所述确定用户完成双手合掌置于头顶的动作与所述确定用户完成站立的动作之间所间隔的时长；

步骤404：若T_a’/T_a<0.6且T_b’/T_b<0.8，确定用户处于疲劳状态；其中T_a’表示上一计数过程中得到的第一疲劳监测时间段，T_b’表示上一计数过程中得到的第二疲劳监测时间段。

确定用户处于疲劳状态后，本次计数过程中伴随的学习过程无效，所得到的第一夹角、第二夹角、第三夹角、第四夹角、第五夹角、第一持续时间、第二持续时间和第三持续时间不作为计算第一夹角阈值范围D1、所述第二夹角阈值范围D2、所述第三夹角阈值范围D3、所述第四夹角阈值范围D4、所述第五夹角阈值范围D5、所述第一设定时限DT1、所述第二设定时限DT2和所述第三设定时限DT3的依据，获取上次有效学习过程得到的第一夹角阈值范围D1、所述第二夹角阈值范围D2、所述第三夹角阈值范围D3、所述第四夹角阈值范围D4、所述第五夹角阈值范围D5、所述第一设定时限DT1、所述第二设定时限DT2和所述第三设定时限DT3作为下次计数过程的设定阈值。

本实用新型增加了疲劳判断的方法，从而能够排除用户在大礼拜过程中因疲劳导致学习过程对计数过程造成较大误差，避免了因疲劳造成的计数准确度不高，从而能够进一步提高计数准确度。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种大礼拜计数手环，包括主机和表带，所述主机扣在表带上，所述表带佩戴在用户手腕上；其特征在于，所述主机包括：微处理器、三轴重力加速度传感器、显示屏；

所述微处理器分别与三轴重力加速度传感器和显示屏相连；所述三轴重力加速度传感器采集用户手臂的三轴动作信息，并将所述三轴动作信息发送到所述微处理器；所述微处理器根据所述三轴动作信息确定所述用户正在进行的大礼拜动作，根据所述大礼拜动作的数量进行计数，并将计数结果发送到所述显示屏；所述显示屏用于显示所述计数结果。

2.根据权利要求1所述的一种大礼拜计数手环，其特征在于，所述主机还包括触摸控制模块，所述触摸控制模块与所述微处理器相连；所述触摸控制模块通过接收触摸控制信号唤醒所述显示屏，所述触摸控制模块通过接收触摸控制信号对所述微处理器的参数进行设置。

3.根据权利要求2所述的一种大礼拜计数手环，其特征在于，所述主机还包括供电电源和降压电路；所述供电电源的输出端与所述降压电路的输入端相连；所述降压电路的输出端分别与所述触摸控制模块、所述微处理器、所述三轴重力加速度传感器和所述显示屏相连。

4.根据权利要求3所述的一种大礼拜计数手环，其特征在于，所述微处理器为STM32系列单片机。

5.根据权利要求3所述的一种大礼拜计数手环，其特征在于，所述供电电源为锂电池。