一种手表的控制方法与流程

本发明涉及一种手表的控制方法，具体涉及当用户更换佩戴的左右手时，自动调整手表屏幕显示的控制方法。

背景技术：

电子产品行业中，智能手表行业迅速兴起。根据用户的个人习惯，智能手环或手表可能会佩戴在左手或右手中的任一只手上，每次更换佩戴到另一只手时，均需要用户手动去设置所佩戴的是左手还是右手，以此根据佩戴的左右手的情况去更换比如点亮屏幕的算法。存在更换左右手时需要用户重新设置的缺陷。

现有技术的手表无法通过x轴的朝向更换识别左右手。比如我们公司的手表l42a，由于按键布置在手表一侧，当用户佩戴在左手时可以正常使用，用户看手表的时候，左手顺时针转动一个角度方便用户能够看清楚屏幕的内容。但是，当更换到右手的时候，如果右反佩戴（如附图1的状态），用户在看手表的时候，右手会逆时针转动一个角度方便用户能够看清楚屏幕的内容，此时，如果屏幕显示内容不旋转的话，用户看到屏幕的内容正好是和左手相反的，影响了用户使用体验。当从左正佩戴状态更换到右手佩戴的时候，如果是以右正方式佩戴在右手上，此时，手臂逆时针转动一个角度，有利于用户查看手表屏幕的显示内容，但按键处于靠近手臂的方向，此时用左手去旋转按钮十分不便（会挡住屏幕）。通常的解决方法为当佩戴在左手的时候，用户进入系统，调整为左手佩戴模式，当佩戴到右手的时候，用户进入系统，调整为右手佩戴模式（如苹果手表目前正在使用的方式）。

本申请基于上述的问题，提供一种手表的控制方法，方便用户在更换左右手佩戴时，免除其手动设置手环或手表是佩戴于左手或者右手的环节。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种手表控制方法，本方法基于用户的摆臂行为，建立独特的行为模型，从该模型中提取行走中手臂摆动的规律，转化为加速度的变化规律，从而使得在不增加多余部件的情况下，通过单个g-sensor自主识别用户左右手佩戴检测，从而自动切换屏幕显示的方向。本申请主要区别左正和右反（或者左反和右正）佩戴方式来调节屏幕内容显示方向。左正/右反和左反/右正佩戴两种情况，可通过x轴的正负值改变来区分（左正/右反佩戴时，在时间阈值内计算的x轴加速度平均值为负值；左反/右正佩戴时，在时间阈值内计算的x轴加速度平均值为正值），不是本发明解决的关键问题（如附图4）。

本发明的技术方案如下：

一种手表控制的方法，所述手表包括位于手表一侧的按键以及加速度传感器，

写入并固定所述加速度传感器的两轴方向，将手表平放于桌面，设定从表盘中心到三点钟方向为x轴正向（通常x轴正向指向具有按键的一侧），沿着表面，将x轴正向逆时针转动90度的方向为y轴正向；

设定左正、左反、右正、右反等四种手表佩戴方式，且定义左正佩戴时，手表按键处于远离肩膀的一边，即x轴正向为远离肩膀的方向；左反佩戴时，手表按键处于靠近肩膀的一边，即x轴正向为指向肩膀的方向。右正佩戴时，手表按键处于靠近肩膀的一边，即x轴正向为指向肩膀的方向；右反佩戴时，手表按键处于远离肩膀的一边，即x轴正向为远离肩膀的方向；（左正、左反表示手表佩戴在左手的两种状态，右正、右反表示手表佩戴在右手的两种状态）；

佩戴手表并检测到行走或跑步状态下，以采样频率采集所述加速度传感器的数据，并对数据进行滤波处理，实施如下方法：

在时间阈值内计算x轴加速度平均值，若该平均值大于0，则判断手表处于“左正”和“右反”两种佩戴状态中的一个；在所述时间阈值内计算y轴加速度平均值，若该平均值大于0，则判断手表处于“右反”佩戴方式，切换屏幕进行旋转；

若x轴加速度平均值小于0，则判断手表处于“左反”和“右正”两种佩戴状态中的一个；在所述时间阈值内计算y轴加速度平均值，若该平均值大于0，则判断手表处于“左反”佩戴方式，切换屏幕进行旋转。

进一步地，所述采样频率为25赫兹。

进一步地，所述滤波处理为fir低通滤波处理。

进一步地，上述的切换屏幕为旋转切换，旋转的角度为沿着表面中心将整个屏幕显示旋转180°。

附图说明

图1为本发明的手表佩戴在左手和右手的示意图。

图2为本发明的“左正”佩戴的摆臂建模图。

图3为本发明的“右反”佩戴的摆臂建模图。

图4为本发明的图1和图2建模下的“左正”和“右反”加速度随时间变化图。

图5为“左反”和“右正”加速度随时间变化图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种，但是不排除包含至少一种的情况。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者系统中还存在另外的相同要素。

如附图1所示，手表包括单按键和g-sensor（加速度传感器），当g-sensor安装到手表之后，固定其轴位，当如附图1中手表佩戴在左手手背时，建立笛卡尔坐标系，设定从表盘中心到具有按键的一侧的三点钟方向或九点钟方向（由于表面显示不定，所有具有按键的一侧可能是三点钟也可能是九点钟）为x轴，沿着表面，将x轴逆时针转动90度的方向为y轴，垂直表面向上的方向为z轴。

当用户佩戴手表的时候，静止状态且手臂摆动竖直向上（越过头顶），x轴竖直向上取得极大值，即128；当手臂自然下垂到最低位置的时候，x轴竖直向下取得极小值，即-128。x轴的正方向为沿着手臂方向远离或者指向肩膀方向（和佩戴的左右手有关）。在手表佩戴者静止状态时手臂下垂时，无论配戴在左手或者右手，当x轴正向与重力加速度方向相同或与相反时，另外两个轴（y轴和z轴加速度）将同处于水平面。图2的建模图所示为当手表佩戴在使用者手左手并自然下垂（图中手臂位置a处），此时x轴正向与重力加速度方向同向。

智能手表或手环不存在表针刻度或者明确的表盘文字指示方向，这时，需用户自己手动设置（包括苹果手表）佩戴于左手或者右手。我们简称正常左手佩戴姿势为“左正”，右手佩戴姿势为“右正”；而左手将手表180度颠倒佩戴姿势为“左反”，右手将手表180度颠倒佩戴姿势为“右反”。

左正佩戴时，手表按键处于远离肩膀的一边，即x轴正向为远离肩膀的方向；左反佩戴时，手表按键处于靠近肩膀的一边，即x轴正向为指向肩膀的方向。右正佩戴时，手表按键处于靠近肩膀的一边，即x轴正向为指向肩膀的方向；右反佩戴时，手表按键处于远离肩膀的一边，即x轴正向为远离肩膀的方向。

“左正”佩戴与“右反”佩戴时（即附图1的两种佩戴方式），手臂自然下垂时，手表的x轴正方向与重力加速度方向相同，均为负值；“左反”佩戴与“右正”佩戴时，手臂自然下垂时，手表的x轴正方向与重力加速度方向相反，均为正值。本专利攻克的难点在于探讨并区分“左正”佩戴与“右反”佩戴情况；而区分左反”佩戴与“右正”佩戴情况分析与之相同。本专利配图描述以区分“左正”佩戴与“右反”佩戴情况为例。

g-sensor测量静态重力加速度(staticgravitationalacceleration)acc_g，同时测量运动或冲击导致的动态加速度(dynamicgravitationalacceleration)acc_d。acc_total表示acc_d和acc_g的合成，即实际g-sensor测量得到的加速度数值。手臂在身体前后两侧往复运动中，由于人体结构特性，手臂在保持身体平衡时，行走中手臂前后摆幅不同，通常前半身摆动幅度大于后半身的摆动幅度。

如附图2所示，集成g-sensor的手表“左正”佩戴在左手时，根据x轴手臂下垂位于a处静止时，为负极大值位置；根据笛卡尔坐标，三个轴坐标轴如图2所示。y轴和z轴加速度特性相近，简化起见，分析y轴加速度在手臂摆动过程沿切线的变化特性。

“左正”佩戴时，在手臂匀速摆动中，动作1动作2的时长大于动作3动作4的时长，

动作1为手臂由位置a-->b前摆，时长为t1，产生的y轴加速度在笛卡尔坐标中静态加速度为负值，运动方向与y轴正向相反，产生的动态加速度为负向加速度；

动作2为手臂由位置b-->a，时长为t2，手臂在由前向后运动产生的静态加速度为负值，运动方向与y轴正向相同，动态加速度为正向加速度；

动作3为手臂由位置a-->c，时长为t3，手由下垂位置向后摆产生的静态加速度为正值，运动方向与y轴正向相同，动态加速度为正向加速度；

动作4为手臂由位置c-->a，时长为t4，手臂在由后向前运动产生的静态加速度为正值，运动方向与y轴正向相反，产生的动态加速度为负向加速度。

从附图2我们可以看到，当手臂处于手臂位置a的右边的时候，坐标系的y轴向下压，动作1和动作2的y轴的静态加速度均为负值。当手臂处于手臂位置a的左边的时候，坐标系的y轴向上扬，动作3和动作4的y轴的静态加速度均为正值。

附图3为“右反”佩戴，在手臂匀速摆动中，动作1动作2的时长大于动作3动作4的时长，

动作1为手臂由位置a-->b前摆，时长为t1，产生的y轴加速度在笛卡尔坐标中静态加速度为正值，运动方向与y轴正向相同，产生的动态加速度为正向加速度；

动作2为手臂由位置b-->a，时长为t2，手臂在由前向后运动产生的静态加速度为正值，运动方向与y轴正向相反，动态加速度为负向加速度；

动作3为手臂由位置a-->c，时长为t3，手由下垂位置向后摆产生的静态加速度为负值，运动方向与y轴正向相反，动态加速度为负向加速度；

动作4为手臂由位置c-->a，时长为t4，手臂在由后向前运动产生的静态加速度为负值，运动方向与y轴正向相同，产生的动态加速度为正向加速度。

从附图3我们可以看到，当手臂处于手臂位置a的右边的时候，坐标系的y轴向上扬，动作1和动作2的y轴的静态加速度均为正值。当手臂处于手臂位置a的左边的时候，坐标系的y轴向下抑，动作3和动作4的y轴的静态加速度均为负值。

基于上述附图2和3的建模，对用户的行走摆臂行为进行采样，附图4为基于附图2和3建模以后且对坐标系的定位之后采集的数据。

通过部分样本波形图直观展示了该数据集的数据特征，其中横轴代表样本点的相对时间顺序（本发明中选用25hz，即每秒采样25个点），纵轴代表三轴加速度计三个轴的读数，其中每128个单位代表一个重力加速度g，也即9.81m/s2。可以理解为将1g均等得分为128等份。

通常人们走路的步频为0.5-5hz,两个有效步伐的时间间隔在时间窗口[0.2s-2.0s]之内，换算为每分钟内的步数为30-300spm（spm代表步每分钟stepperminutes）。

实验数据采集的采样频率为25赫兹，并对原始数据采用fir低通滤波。图4为当手表佩戴在使用者手(a)“左正”方式佩戴和(b)“右反”方式佩戴。走路手臂正常前后摆动，重力加速度的分量主要在x轴，笛卡尔坐标系中，x轴向下，因此x轴加速度（实线）变化范围为负值；“左正”方式佩戴和“右反”方式佩戴时，y轴加速度（长虚线）因行走摆臂规律分析呈现出“左正”方式佩戴为负值和“右反”方式佩戴为正值。

上面已经分析了通过x轴的正负即可较为清楚地分辨出用户是处于“左正”或“右反”佩戴状态，还是处于“左反”或“右正”佩戴状态。

因此，本申请着重对“左正”和“右反”佩戴状态进行区分，至于区别“左反”和“右正”佩戴状态的方法与区别“左正”和“右反”佩戴状态相同（附图5）。

如附图4和5所示，在时间阈值内计算x轴加速度平均值，若该平均值大于0，则判断手表处于“左正”和“右反”两种佩戴状态中的一个；在所述时间阈值内计算y轴加速度平均值，若该平均值大于0，则判断手表处于“右反”佩戴方式，切换屏幕进行旋转；

若x轴加速度平均值小于0，则判断手表处于“左反”和“右正”两种佩戴状态中的一个；在所述时间阈值内计算y轴加速度平均值，若该平均值大于0，则判断手表处于“左反”佩戴方式，切换屏幕进行旋转。

上述的切换屏幕进行旋转为旋转180°，使得用户能够以正常视角看到手表屏幕显示的内容。

通过上述的技术方案，本发明针对用户行走摆臂行为建立了独特的摆臂模型，通过模型数据的分析，能够准确判断出用户手表佩戴的方式，从而进行屏幕显示的切换。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。