CN114287773A - 一种具备坐姿监测功能的坐垫及坐姿监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种具备坐姿监测功能的坐垫，包括：多层复合的坐垫主体；半透明凝胶材质的上层坐垫；使用透光材质的夹层；包裹住透光夹层四周的LED灯带；压力传感器模块；底座支撑外壳；底座中央有集成摄像头模组的控制器模块；控制器还集成有可充电的电池模组、无线通讯模组、声音与振动提醒模块。本发明提供的一种具备坐姿监测功能的智能坐垫，解决了传统智能坐垫仅可实现单一久坐提醒功能却无法监测用户坐姿的问题，本发明利用臀部在凝胶上的投影形状和面积的方法进行坐姿分析评估，对用户坐姿和就坐时长进行监测和提醒。

Description

一种具备坐姿监测功能的坐垫及坐姿监测方法

技术领域

本发明涉及智能坐垫，更具体的，涉及一种具备坐姿监测功能的坐垫及坐姿监测方法

背景技术

久坐不动和不良坐姿已经是当今学生和上班族的日常，但久坐不动易导致肥胖、肠蠕动减慢减缓、血液循环不畅、易引发痔疮，而不良坐姿则易造成脊柱侧弯变形、影响呼吸和消化功能、导致青少年胸廓发育畸形，且两者都会加重疲劳感，大大降低工作学习的效率。

现有久坐提醒、不良坐姿监测设计，存在一定设计缺陷，传统智能坐垫功能单一或监测不良坐姿成本较高；穿戴设备的久坐提醒设计是通过加速度计、血氧传感器及算法，并不能准确判断用户的坐姿，并且需要用户养成每天佩戴的习惯；而通过图像识别人的坐姿，需要考虑设备安装位置和施展空间，且存在侵犯个人隐私的风险。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供的一种具备坐姿监测功能的智能坐垫方案，本发明利用臀部在凝胶上的投影形状和面积的方法进行坐姿分析评估，对用户坐姿和就坐时长进行监测和提醒；并且设计成坐垫形式，无需养成使用习惯，不侵犯个人隐私，不用考虑设备安装位置，集成在椅子坐垫或独立坐垫形式皆可。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种具备坐姿监测功能的坐垫，所述坐垫包括LED灯带、底座支撑外壳、压力传感器和控制器模块；

所述坐垫为多层复合的坐垫，包括半透明凝胶材质的上层和透光材质的下层，所述下层为夹层，所述LED灯带包裹住所述夹层侧面四周；

所述坐垫底部设置有所述底座支撑外壳、压力传感器和控制器模块；

所述压力传感器位于所述夹层和所述底座支撑外壳之间；

所述控制器模块位于所述底座支撑外壳的正中央，所述控制器模块集成有电池模组、控制器、摄像头模组、无线传输模组、声音与振动提醒模块；

所述控制器模块用于对用户坐姿监测及久坐提醒的功能。

优选的，所述上层为浅色半透明TPR凝胶材质制成；所述夹层采用透明PC耐力板制成；所述LED灯带、所述压力传感器分别与所述控制器模块电性连接；所述底座支撑外壳采用工程塑料；所述控制器的摄像头模组为超广角或鱼眼摄像头；所述控制器的无线传输模组集成WiFi和蓝牙功能，支持多种物联网通讯协议，用于将经过实时控制器处理器计算的坐姿、久坐数据传送至智能终端应用，在智能终端生成坐姿健康报表，并可同步执行提醒功能；智能终端还能够对久坐提醒时长、不良坐姿时长进行设定；所述控制器的声音与振动提醒模块为用扬声器、蜂鸣器和振动马达中的一种或几种。

本发明还提供一种坐姿监测方法，所述监测方法基于如权利要求2所述的具备坐姿监测功能的坐垫，包括以下步骤：

控制器仅通过压力传感器监测用户是否坐下，LED灯带、摄像头模组、无线传输模组全部处于关闭状态，此时坐垫处于低功耗模式；

当控制器通过压力传感器监测到用户坐下，退出低功耗模式，控制器打开LED灯带并通过摄像头确认用户依旧坐，开始执行坐姿监测和久坐提醒功能，当监测到用户离座返回到低功耗模式。

优选的，所述坐姿监测功能和久坐提醒功能包括：通过摄像头模组采集硅胶坐垫上左右臀部投影形状和面积与训练模型匹配，实现用户坐姿分析，同时可以实现久坐提醒和长时间不良坐姿提醒。

与现有方案相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的一种具备坐姿监测功能的智能坐垫方案设计，本发明利用臀部在凝胶上的投影形状和面积的方法进行坐姿分析评估，同时实现对用户坐姿和就坐时长进行监测和提醒，通过内置提醒装置和智能终端同步提醒，并可通过智能终端对久坐提醒时长、不良坐姿时长进行设定；

(2)本发明设计成坐垫形式，无需养成使用习惯，不侵犯个人隐私，不用考虑设备安装位置，集成在座椅或独立坐垫形式皆可；

(3)本发明通过沿用压力传感器，实现了设备的低功耗设计，为坐垫长时间续航监测提供行之有效的办法。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种具备坐姿监测功能的坐垫剖面结构示意图；

图2是本发明具体实施方式提供的一种具备坐姿监测功能的坐垫的控制器模块***架构示意图；

图3是本发明具体实施方式提供的一种具备坐姿监测功能的坐垫久坐提醒工作流程示意图；

图4是本发明具体实施方式提供的一种具备坐姿监测功能的坐垫坐姿识别的流程示意图。

图中：

1、半透明凝胶材质坐垫；2、透光夹层；3、LED灯带；4、压力传感器；5、底座支撑外壳；6、摄像头控制器模块；7智能终端的配套应用程序

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1-4所示。本发明提供了一种具备坐姿监测功能的坐垫，包括：半透明凝胶材质的上层坐垫1；使用透光材质的夹层3；包裹住透光夹层四周的LED灯带2；压力传感器模块4；底座支撑外壳5；底座中央有集成摄像头模组的控制器模块6；控制器还集成有可充电的电池模组、无线通讯模组、声音与振动提醒模块；7智能终端的配套应用程序。

所述上层坐垫1采用浅色半透明TPR凝胶材质，保障坐垫舒适柔软，并可映衬出使用者臀部形状轮廓；所述透光材质夹层3采用透明PC耐力板，PC耐力板抗冲击性能强，比普通玻璃高250-300倍，是同等厚度亚克力板材的30倍，且PC耐力板具有较好的拉伸强度；所述环绕夹层四周的LED灯带2、压力传感器4与控制器模块连接；所述底座支撑外壳5采用工程塑料，提供良好的支撑作用，保障坐垫耐用性，保证控制器的无线信号传输；

所述控制器模块6的摄像头模组，采用超广角或鱼眼摄像头，使用在厚度较薄的底座支撑外壳也能拍摄大视场图像；所述控制器的无线传输模组，集成WiFi和蓝牙功能，支持多种物联网通讯协议，将经过控制器处理器计算的坐姿、久坐数据传送至智能终端应用程序，在智能终端生成坐姿健康报表，并可同步执行提醒功能，或通过智能终端对久坐提醒时长、不良坐姿时长进行设定；所述控制器的声音与振动提醒模块，可以采用扬声器、蜂鸣器、振动马达等易被用户感知的执行器。

实施例一

如图3所示，图3是本发明具体实施方式提供的一种具备坐姿监测功能的坐垫久坐提醒工作流程示意图。

一种久坐提醒方式包括以下步骤：

一)坐垫开始工作后，进入低功耗运行模式，控制器模块仅通过压力传感器监测用户是否坐下，LED灯带、摄像头模组、无线传输模组全部处于关闭状态；

二)当控制器通过压力传感器监测到用户坐下，控制器模块退出低功耗模式，点亮LED灯带并启动相机采样图像；

三)控制器通过图像再次确认是人就坐的图像，开始计时，否则返回步骤一；

四)控制器持续监测用户就坐时长是否超过设定的提醒时长，中途离座后控制器退出工作状态返回低功耗运行模式；

五)监测到用户久坐后，向智能终端上传数据，并同步执行内置提醒功能和智能终端提醒。

实施例二

如图4所示，图4是本发明具体实施方式提供的一种具备坐姿监测功能的坐垫坐姿识别的流程示意图。

一种坐姿判断方式包括以下步骤：

一)利用摄像头监测拍摄凝胶坐垫；

二)控制器对凝胶上的臀部投影进行分析，根据左右臀部投影的形状和面积与控制器内置存储的数据匹配，分析用户坐姿状态；

三)将坐姿数据通过WiFi或蓝牙上传至智能终端应用程序，在智能终端整理成健康提醒报表，向用户提供校正建议；

四)控制器根据用户在智能终端设定的坐姿习惯，监测是否长时间处于不良坐姿状态，用户的不良坐姿超过设定时间阈值执行不同于久坐提醒功能的提醒。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明提供的一种具备坐姿监测功能的智能坐垫方案设计，本发明利用臀部在凝胶上的投影形状和面积的方法进行坐姿分析评估，同时实现对用户坐姿和就坐时长进行监测和提醒，通过内置提醒装置和智能终端同步提醒，并可通过智能终端对久坐提醒时长、不良坐姿时长进行设定；

(2)本发明设计成坐垫形式，无需养成使用习惯，不侵犯个人隐私，不用考虑设备安装位置，集成在座椅或独立坐垫形式皆可；

(3)本发明通过沿用压力传感器，实现了设备的低功耗设计，为坐垫长时间续航监测提供行之有效的办法。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述具体实施例。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (4)

1.一种具备坐姿监测功能的坐垫，其特征在于，所述坐垫包括LED灯带、底座支撑外壳、压力传感器和控制器模块；

所述坐垫为多层复合的坐垫，包括半透明凝胶材质的上层和透光材质的下层，所述下层为夹层，所述LED灯带包裹住所述夹层侧面四周；

所述坐垫底部设置有所述底座支撑外壳、压力传感器和控制器模块；

所述压力传感器位于所述夹层和所述底座支撑外壳之间；

所述控制器模块位于所述底座支撑外壳的正中央，所述控制器模块集成有电池模组、控制器、摄像头模组、无线传输模组、声音与振动提醒模块；

所述控制器模块用于对用户坐姿监测及久坐提醒的功能。

2.如权利要求1所述一种具备坐姿监测功能的坐垫，其特征在于：

所述上层为浅色半透明TPR凝胶材质制成；

所述夹层采用透明PC耐力板制成；

所述LED灯带、所述压力传感器分别与所述控制器模块电性连接；

所述底座支撑外壳采用工程塑料制成；

所述控制器的摄像头模组为超广角或鱼眼摄像头；

所述控制器的无线传输模组集成WiFi和蓝牙功能，支持多种物联网通讯协议，用于将经过实时控制器处理器计算的坐姿、久坐数据传送至智能终端应用，在智能终端生成坐姿健康报表，并可同步执行提醒功能；

智能终端还能够对久坐提醒时长、不良坐姿时长进行设定；

所述控制器的声音与振动提醒模块为用扬声器、蜂鸣器和振动马达中的一种或几种。

3.一种坐姿监测方法，其特征在于，所述监测方法基于如权利要求2所述的具备坐姿监测功能的坐垫，包括以下步骤：

控制器仅通过压力传感器监测用户是否坐下，LED灯带、摄像头模组、无线传输模组全部处于关闭状态，此时坐垫处于低功耗模式；

当控制器通过压力传感器监测到用户坐下，退出低功耗模式，控制器打开LED灯带并通过摄像头确认用户依旧坐，开始执行坐姿监测和久坐提醒功能，当监测到用户离座返回到低功耗模式。

4.如权利要求3所述的一种坐姿监测方法，其特征在于，所述坐姿监测功能和久坐提醒功能包括：通过摄像头模组采集硅胶坐垫上左右臀部投影形状和面积与训练模型匹配，实现用户坐姿分析，同时能够实现久坐提醒和长时间不良坐姿提醒。

Images