[发明专利]一种基于声音识别的智能穿戴设备和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能穿戴，特别是涉及一种基于声音识别的智能穿戴设备和控制方法。

背景技术

智能穿戴是一个新名词，是2013年夏季才开始兴起的，欧美的一些大公司，像谷歌，微 软都比较看重，很多前沿性的大公司都认为未来智能穿戴将掀起新的电子革命；智能穿戴顾 名思义就是能够穿戴到人身上的能实现人和这些设备的交流互动，建立关系，通过这些设备 使人的生活更加信息化，智能化。像智能手表，智能眼镜等就是典型的智能穿戴。目前智能 穿戴无论国内还是国外都是刚刚起步，国内的果壳已经有智能手表在售了，预计未来几年将 迎来发展期，将有国内企业进入此领域。穿戴式智能设备时代的来临意味着人的智能化延伸， 通过这些设备，人可以更好的感知外部与自身的信息，能够在计算机、网络甚至其它人的辅 助下更为高效率的处理信息，能够实现更为无缝的交流。应用领域可以分为两大类，即自我 量化与体外进化。

在自我量化领域，最为常见的即为两大应用细分领域，一是运动健身户外领域，另一个 即是医疗保健领域。在前者，主要的参与厂商是专业运动户外厂商及一些新创公司，以轻量 化的手表、手环、配饰为主要形式，实现运动或户外数据如心率、步频、气压、潜水深度、 海拔等指标的监测、分析与服务。而后者，主要的参与厂商是医疗便携设备厂商，以专业化 方案提供血压、心率等医疗体征的检测与处理，形式较为多样，包括医疗背心、腰带、植入 式芯片等。

在体外进化领域，这类可穿戴式智能设备能够协助用户实现信息感知与处理能力的提升， 其应用领域极为广阔，从休闲娱乐、信息交流到行业应用，用户均能通过拥有多样化的传感、 处理、连接、显示功能的可穿戴式设备来实现自身技能的增强或创新。主要的参与者为高科 技厂商中的创新者以及学术机构，产品形态以全功能的智能手表、眼镜等形态为主，不用依 赖于智能手机或其它外部设备即可实现与用户的交互。。

随着智能穿戴设备的发展和人们生活水平的不断提高，各种智能穿戴设备如智能手表的 使用越来越普及，智能穿戴设备已经成为人们生活中不可缺少的通信工具。

可穿戴式设备应当具备最重要的两个特点：一是可长期穿戴，二是智能化。可穿戴式设 备必须是延续性地穿戴在人体上，并能够带来增强用户体验的效果。这种设备需要有先进的 电路系统，无线联网并且起码具有一个低水平的独立处理能力。

在一些智能穿戴设备的体感应用中，即指通过用户身体动作变化来进行和控制的应用， 传统的穿戴设备一般通过传感器来识别移动的方向、速度、快慢等基本参数，然后借助体感 动作的计算模型，判定出用户动作。但是，传统的穿戴设备仅仅可以实现通过晃动剧烈程度、 动作节奏等来识别动作，识别精度很低。并且，传统的穿戴设备大多是在用户动作完成之后 才进行参数收集和计算，进而进行反馈，灵敏度很低。

现阶段，听力残疾者在日常生活中由于无法感知外界的声音，无法实现与他人的 会话交际，对于后天耳聋患者，上述问题可以通过佩戴用于改善或恢复听觉的助听设备实 现，但对于先天性耳聋患者，由于其不具备识别声音符号的能力或听觉完全丧失，即使借助 助听器等设备也无法感知外界声音，给日常生活带来障碍。

发明内容

发明目的：本发明的目的是为了解决现有技术中的不足，提供一种提高识别精度和灵敏 度、人机交互效率高的基于声音识别的智能穿戴设备和控制方法。

技术方案：本发明所述的一种基于声音识别的智能穿戴的控制方法，其步骤如下：

第一步：获取当前外部音量数据、智能穿戴设备在运动时的三轴线性加速度、智能穿戴 设备在运动时的三轴角速度，并将所有数据存入数据库；

第二步：将数据库内的外部音量数据按周期T取平均值，获得在周期T内的音量平均值P；

第三步：根据测量的三轴线性加速度和三轴角速度计算所述智能穿戴设备在运动时的三 轴真实线性加速度和三轴旋转角度，将计算所得的三轴旋转角度按照各自对应的三轴真实线 性加速度进行积分；

第四步：再将积分后的数据按照四元数的微积分方程计算当前的四元数，得到所述智能 穿戴设备的状态信息，获取智能穿戴设备的状态信息和位置信息；

第五步：获取声音修正信号X，声音修正信号X＝0.3*P，当X小于3，设定X＝3，当X大于 25，设定X＝25，计算获得声音修正信号X；由音量平均值P以及声音修正信号X获得提醒阈值 F，F＝P+X；