姿态和生命体征监测系统及方法技术方案

技术编号:15525631 阅读:100 留言:0更新日期:2017-06-04 13:51
本发明专利技术揭露了检测姿态和生命体征的系统和方法。作为一些实施方式,该系统包括一个可供用户坐在上面的垫子。垫子包括第一光纤传感器、第二传感器和第一计算设备。该系统可进一步包括第二计算设备,其通信耦合于第一计算设备且配置为从第一计算设备中接收传感器数据。第一和第二计算设备之一或二者均结合用户运动的信号与用户运动方向的信号确定用户坐姿。系统可基于用户的姿态提供反馈并推荐动作来改善姿态。该系统可进一步检测用户的心率、呼吸率或其他生命体征。

Posture and vital signs monitoring system and method

The present invention discloses a system and method for detecting posture and vital signs. As some embodiments, the system includes a cushion for users to sit on. The mat includes a first optical fiber sensor, a second sensor, and a first computing device. The system may further include a second computing device whose communication is coupled to the first computing device and configured to receive sensor data from the first computing device. One or both of the two or second computing devices determine the user sitting position in combination with a signal of the user movement and a signal of the user's motion direction. The system can provide feedback based on user's gesture and recommend actions to improve attitude. The system can further examine the user's heart rate, respiratory rate, or other vital signs.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】姿态和生命体征监测系统及方法交叉引用的相关申请本申请根据35U.S.C,§119(e)主张申请日为2014年9月30日、美国临时申请第62/057,237号、专利技术名称为“生命体征光纤传感器”的优先权,该案的全文以引用的方式并入本申请中。引置条款本说明书提及的所有公开案及专利申请是以引用的方式全部并入本申请中,该引用的程度就如同已特定地及个别地将各个公开案或专利申请案的整体揭示内容以引用的方式并入一样。
本专利技术主要涉及健康与保健领域,特别涉及新型、有效的系统及方法用于监测姿态和生命体征。
技术介绍
美国人平均每天坐11个小时。而且,在美国大约23.5%的成年人不参加体育活动。缺乏身体活动直接导致约240亿美元的医疗支出。办公室工作时间、电子游戏和电视娱乐的时间、现代化生活设备的普及(如电梯、电动交通、家庭或网络购物,等等)是导致了久坐不动的生活方式的增加部分原因。导致久坐不动的生活方式不仅会增加发病率坐姿还会导致较差的坐姿,增加压力、颈部疲劳、心脏疾病、结肠癌、关节疼痛、和静脉曲张等健康问题发生的概率。此外,缺乏运动和坐姿不良会导致下背部疼痛和其他背部问题。背部疼痛可能使个人虚弱且需要付出大笔开支,对社会而言,背部疼痛是丧失劳动能力及误工的主导因素和最普遍原因。对于多数人而言,背部疼痛是可以通过保持良好的坐姿来避免或减轻的,尤其是在长时间坐着的时候。虽然很多人知道良好坐姿的重要性,但在长时间坐着的时候保持抵制脊柱上的重力的状态是非常难做到的。目前,一些便携式设备如无线心率监视器和其他可穿戴设备,可以测量一种或多种生命体征。其他便携设备可计步或监视一项活动水平的指标。然而,用现有的消费类产品很难实现:监控坐姿、准确地测量生命体征、记忆并推荐一种或多种体育活动、了解何时适合并需要进行这些活动、以及衡量个人进步。因此,需要新而有用的姿态和生命体征监测系统及方法。而本专利技术正是提供这种新而有用的系统及方法。
技术实现思路
本专利技术描述了姿态和生命体征监测的系统和方法。一方面揭露了用于姿态监测的系统,其并可选地用于生命体征检测。一般而言,所述姿态和生命体征监测系统包括一垫子。作为一些实施例,所述垫子是便携式的;另一些实施例中,所述垫子形成作为椅子、座位、睡眠舱或沙发上的一部分。作为一些实施方式,所述垫子进一步包括一层记忆海棉。作为各种实施方式,所述垫子包括:第一光纤传感器,配置成能生成表示用户运动的第一信号第二传感器,配置成能生成表示用户运动方向的第二信号以及第一计算设备包括第一处理器和储存有第一指令集的存储器。作为一些实施方式,所述第一光纤传感器包括单层变形结构。作为一些实施方式,第二传感器是第二光纤传感器。作为一些实施方式,第二传感器是压力传感器。作为一些实施方式,第一光纤传感器或第二传感器进一步配置为产生用户生命体征的附加信号。作为一些实施方式,生命体征是呼吸波形和/或心动波形(cardiacwaveform)。可选择地,作为一些实施方式,所述姿态和生命体征的监测系统包括第二计算设备。作为一些实施方式,所述第二计算设备包括智能手机、可穿戴计算设备、平板电脑、便携式电脑、其他便携式计算设备、或者远程服务器。作为一些实施方式,第二计算设备通信地耦合于第一计算设备。作为一些实施方式,第一计算设备与第二计算设备之间无线通信。作为一些实施方式,第二计算设备包括第二处理器和储存第二指令集的存储器。作为一些实施方式,第一和第二指令集的执行导致一种执行方法,包括:将数据从第一计算设备传送至第二计算设备;结合表示用户运动的第一信号以及表示用户运动方向的第二信号以确定用户姿态;确定是否建议改变用户的姿势;如果已建议改变用户的姿势,则通过第二计算设备向用户推荐一个动作。作为一些实施方式,向用户推荐的动作包括:站立、行走、纠正姿态和/或伸展。另一方面本专利技术还揭露了一种用于姿态检测且可选择地用于生命体征检测的方法,作为多种实施方式,检测姿态以及生命体征的计算机方法包括:接收表示用户运动的第一信号;接收表示用户运动方向的第二信号;结合表示用户运动的第一信号以及表示用户运动方向的第二信号以决定用户姿态;判断是否推荐了用户改变姿态;如果推荐更改用户姿态,则向用户推荐一个动作以改变姿态。作为一些实施方式,第一信号是由垫子内的第一光纤传感器产生。作为一些实施方式,第二信号是由垫子内的第二传感器产生。第二传感器可以是另一个光纤传感器、压力传感器、或者是其他适用的传感器。作为一些实施方式,向用户推荐的动作包括:站立、行走、伸展和/或纠正姿态。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括识别用户是否以脊椎竖直位置的方式坐直,或者用户是否以身体向前倾、向后倾斜、向左倾斜、向右倾斜、驼背、和/或不是脊椎竖直位置的其他位置坐着。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括如果改变用户姿态已被推荐,则在第一或第二计算设备上生成一个警告。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括接收表示用户生命体征的附加信号。在一些实施方式中,所述附加信号是由第一光纤传感器或第二传感器生成的。作为一些实施方式,所述生命体征是用户呼吸波形和/或心动波形。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括确定用户的压力水平,是至少部分地基于心动波形变异性的变化。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括确定是否建议改变用户生命体征;以及如果改变生命体征被推荐,则向用户推荐一个改变生命体征的动作。作为一些实施方式,向用户推荐的动作包括站立、行走、伸展、和/或控制地/刻意地呼吸。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括如果改变生命体征被推荐,则在第一或第二计算设备上生成一个警告。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括检测用户的一个睡眠周期,是基于第一信号、第二信号,和/或附加信号。作为一些实施方式,用于姿态及生命体征检测的一种计算机方法包括生成一个激发信号以激发垫子内的振动器。作为一些实施方式,激发信号是在用户的一个适当的睡眠周期阶段生成,例如唤醒用户的信号。附图说明图1是一种姿态及生命体征检测系统的一种实施例的示意图;图2是一种实施例用于进行姿态及生命体征检测的办公椅上的垫子的立体图;图3A是一种实施例的用于姿态及生命体征检测的垫子外表面的顶部立体图;图3B是图3A实施例的垫子外表面的左视图;图3C是图3A实施例的垫子内部结构的右视示意图;图3D和3E分别是图3A实施例的垫子内部结构的俯视及仰视示意图;图3F是图3A实施例的垫子内部各层的分解图;图4是一种实施例的用于姿态及生命体征检测的垫子局部剖视图;图5是一种实施例的第一计算设备或垫子內计算设备用于姿态及生命体征检测的框图;图6是一种实施例的第二计算设备或便携式计算设备用于姿态及生命体征检测的框图;图7A和7B是一种实施例的用于检测和纠正姿态的图形用户界面的各种示例的视图;图8A-8J是一种实施例的用于体育活动及生命体征检测的图形用户界面的各种示例的视图;图9是一种实施例的用于压力检测和指导的图形用户界面;图10是一种实施例的姿态检测及生命体征检测方法的流程图;图11是一种实施例的确定用户姿态的计算机执本文档来自技高网
...
姿态和生命体征监测系统及方法

【技术保护点】
一种姿态检测系统,包括:一垫子,其包括:生成表示用户运动的第一信号的第一光纤传感器;生成表示用户运动方向的第二信号的第二传感器;以及第一计算设备,其包括第一处理器以及储存有第一指令集的存储器;以及第二计算设备,其特征在于,第二计算设备通信耦合于第一计算设备,且第二计算设备包括第二处理器和储存有第二指令集的存储器;第一和第二指令集的执行导致一种执行方法包括:传输数据从第一计算设备至第二计算设备;结合表示用户运动的第一信号与表示用户运动方向的第二信号以确定用户姿态;确定是否建议改变用户的姿势;以及如果已建议改变用户的姿势,则向用户推荐一个动作以改变姿态。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.30 US 62/057,2371.一种姿态检测系统,包括:一垫子,其包括:生成表示用户运动的第一信号的第一光纤传感器;生成表示用户运动方向的第二信号的第二传感器;以及第一计算设备,其包括第一处理器以及储存有第一指令集的存储器;以及第二计算设备,其特征在于,第二计算设备通信耦合于第一计算设备,且第二计算设备包括第二处理器和储存有第二指令集的存储器;第一和第二指令集的执行导致一种执行方法包括:传输数据从第一计算设备至第二计算设备;结合表示用户运动的第一信号与表示用户运动方向的第二信号以确定用户姿态;确定是否建议改变用户的姿势;以及如果已建议改变用户的姿势,则向用户推荐一个动作以改变姿态。2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二传感器是第二光纤传感器。3.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二传感器是压力传感器。4.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一光纤传感器或者第二传感器进一步设置为生成表示用户生命体征的第三信号。5.如权利要求4所述的系统,其特征在于,所述生命体征是呼吸波形和心动波形的一种或两种。6.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述动作包括站立、行走、纠正姿态以及伸展中的一种或多种。7.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述垫子是便携式的。8.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述垫子形成椅子、座位、睡眠舱或沙发的一部分。9.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一计算设备和第二计算设备相互无线通信。10.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第二计算设备包括智能手机、可穿戴计算设备、平板电脑、便携式电脑、其他便携式计算设备、或者远程服务器。11.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述第一光纤传感器包括单层变形结构。12.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述垫子进一步包括一记忆海棉。13.一种检测姿态的计算机方法,包括:接收表示用...

【专利技术属性】
技术研发人员:胡峻浩
申请(专利权)人:深圳市大耳马科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东,44

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1