[发明专利]视负荷监测与报警设备和方法

权利要求书

1.一种视负荷监测与报警设备，其特征在于，包括：

数据采集装置，用于按照设定的采样频率采集环境数据和使用者数据，以及发送所述环境数据和所述使用者数据；其中，所述环境数据包括：环境的光线强度和紫外线强度；所述使用者数据包括：使用者的线运动状态、角运动状态和视距离；

数据处理装置，用于接收所述数据采集装置发送的所述环境数据和所述使用者数据，根据所述环境数据和所述使用者数据确定所述使用者的视负荷程度，当所述视负荷程度大于报警阈值时，生成并发送报警信号；

报警装置，用于当接收到所述数据处理装置发送的报警信号后，根据所述报警信号进行报警；

电源提供装置，用于向所述数据采集装置、所述数据处理装置和所述报警装置供电；

开关装置，用于开启或关闭所述电源提供装置的供电功能。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数据采集装置包括：

光强传感器，用于按照第一设定采样频率采集环境的光线强度；

紫外线传感器，用于按照第二设定采样频率采集所述环境的紫外线强度；

加速度传感器，用于按照第三设定采样频率采集所述使用者的线运动状态；

角运动传感器，用于按照第四设定采样频率采集所述使用者的角运动状态；

距离传感器，用于按照第五设定采样频率采集所述使用者的视距离。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述数据处理装置包括：

数据接收模块，用于接收所述数据采集装置发送的所述环境数据和所述使用者数据；

环境参数计算模块，用于计算当前周期内所述数据接收模块接收的所述环境数据中的光线强度和紫外线强度的均值，得到所述环境的光线强度参数和紫外线强度参数；

运动参数计算模块，用于对所述当前周期内所述数据接收模块接收的所述使用者数据中的线运动状态进行状态识别计算，得到所述使用者的运动状态参数；对所述角运动状态进行头部角度计算，得到所述使用者的头部角度参数；

视距离参数计算模块，用于计算所述当前周期内所述数据接收模块接收的所述使用者数据中的视距离的均值，得到视距离参数；

视负荷参数计算模块，用于采用预设的加权融合算法对所述光线强度参数、所述紫外线强度参数、所述运动状态参数、所述头部角度参数和所述视距离参数进行计算，得到所述当前周期内的视负荷参数；

视负荷程度确定模块，用于对连续指定周期内的各个所述视负荷参数求和，得到视负荷累积值，将所述视负荷累积值作为所述使用者的视负荷程度。

4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述运动参数计算模块包括：

状态识别确定单元，用于当std_ax+std_ay+std_az+std_gx+std_gy+std_gz>σ时，确定所述使用者处于运动状态；否则，确定所述使用者处于静止状态；其中，std_ax、std_ay和std_az为所述线运动状态分别对应x、y、z坐标轴的标准方差；std_gx、std_gy和std_gz为所述角运动状态分别对应x、y、z坐标轴的标准方差，σ为设定的状态识别阈值；

头部角度参数确定单元，用于当所述状态识别确定单元确定所述使用者处于静止状态时，设置所述使用者的头部前后方向的倾斜角度设置所述使用者的头部左右方向的倾斜角度当所述使用者处于运动状态时，设置θ₁和θ₂均为0；其中，A_X为所述线运动状态中的x轴方向的采样值均值，A_Y为所述线运动状态中的y轴方向的采样值均值，A_z为所述线运动状态中的z轴方向的采样值均值。