【技术实现步骤摘要】
儿童坐姿检测坐垫、与坐垫交互的装置以及坐姿监测方法
本专利技术涉及智能交互领域，更具体地说，涉及一种坐姿监测坐垫，以及基于坐垫进行坐姿检测的方法，以及与坐垫智能交互的交互装置。
技术介绍
随着社会的进步，儿童的学习压力也越来越大，长时间的坐着已经成为一种常态。而不良的坐姿，导致越来越多的儿童出现不同程度的视力下降、驼背、脊柱损伤等，严重影响儿童的身心发育。常见的儿童坐姿检测方法从形态上主要有穿戴式、距离检测式、红外检测式、双目摄像头式；常见的坐姿提示或反馈方法有振动、声光、灯光、屏幕显示等。但是由于穿戴的不便捷性及易丢失等特点，不适合儿童活跃的活动及心理状态。已有的坐姿的检测及传感器技术相对已成熟，但针对儿童群体来说，如何达到坐姿的精准监测，以及如何通过一种新兴的交互设计来迎合儿童的喜好和心理需求，另使用者在使用坐姿检测装置时有相互激励的效应。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的需要配备深度摄像头采集坐姿数据，大多适用于办公人员，不适合儿童使用，以及需要佩戴在儿童身上采集...
【技术保护点】
1.一种儿童坐姿检测坐垫，该坐垫包括坐垫本体，其特征在于，坐垫内设有测量监测模块、以阵列形式分布在坐垫内的多个压力传感器和数据传输模块；其中：/n所述多个压力传感器以n行m列的阵列形式，均匀布置在坐垫内，用于监测人体坐姿压力分布的数据；其中，n,m≥1，且为正整数；/n所述测量监测模块包括依次连接的控制芯片和传感器测量电路；其中：所述传感器测量电路一端连接到压力传感器阵列，另一端连接到控制芯片，用于对压力传感器阵列传输的反映人体坐姿压力分布数据的电信号进行接收，并将其进一步传输到控制芯片；/n所述控制芯片用于针对接收到的压力阵列数据，一方面在将其还原为压力分布图后，利用卷积...
【技术特征摘要】
1.一种儿童坐姿检测坐垫，该坐垫包括坐垫本体，其特征在于，坐垫内设有测量监测模块、以阵列形式分布在坐垫内的多个压力传感器和数据传输模块；其中：
所述多个压力传感器以n行m列的阵列形式，均匀布置在坐垫内，用于监测人体坐姿压力分布的数据；其中，n,m≥1，且为正整数；
所述测量监测模块包括依次连接的控制芯片和传感器测量电路；其中：所述传感器测量电路一端连接到压力传感器阵列，另一端连接到控制芯片，用于对压力传感器阵列传输的反映人体坐姿压力分布数据的电信号进行接收，并将其进一步传输到控制芯片；
所述控制芯片用于针对接收到的压力阵列数据，一方面在将其还原为压力分布图后，利用卷积算法对压力分布图数据进行建模；另一方面，针对输入的人体坐姿压力分布数据，利用建模模型，得到用户的坐姿姿势数据，其中，建模过程中，根据不同使用者的具体坐姿情况进行自动标注和参数调整，对生成的压力分布图进行准确的坐姿分类；其中，得到的用户坐姿姿势数据，将进一步通过数据传输模块，传输到与坐垫交互的装置中，做进一步处理。
2.根据权利要求1所述的儿童坐姿检测坐垫，其特征在于，所述测量监测模块与压力传感器阵列之间通过排线接口，进行连接。
3.根据权利要求1所述的儿童坐姿检测坐垫，其特征在于，控制芯片中设置有数据采集模块；
所述数据采集模块，用于对压力分布图数据进行采集，并基于采集到的数据，建立坐姿数据样本库；
控制芯片中还设置有坐姿姿态识别模块；所述坐姿姿态识别模块用于基于卷积算法，构建坐姿姿态识别模型；其中，以坐姿数据样本库中的数据，作为训练样本，对坐姿姿态识别模块进行训练；
控制芯片中还设置有姿态数据输出模块，用于利用训练得到的坐姿姿态识别模型，针对接收到的压力阵列数据，得到用户的坐姿姿态数据，所述用户的坐姿姿态将进一步传输到数据传输模块。
4.根据权利要求3所述的儿童坐姿检测坐垫，其特征在于，基于卷积算法，构建坐姿姿态识别模型的过程包括：
S1、从坐姿数据样本库中收集坐姿压力分布图样本，按照人体不同的坐姿姿势进行分类，并进一步构建训练集和测试集；
S2、在当前构建的坐姿姿态识别模型中，使用训练集样本进行一次正向传播；在经过卷积层提取特征、池化层降低数据维度和全连接层再次提取特征后，输出坐姿状态，其中，根据输出的坐姿状态与实际的坐姿状态之间的误差，进行网络参数的更新；当前步骤下，反复迭代直到输出的坐姿状态与实际的坐姿状态一致时，停止网络训练；
S3、输入测试集到步骤S2训练得到的坐姿姿态识别模型中，进行测试；在测试分类准确度未达到预设的标准值时，重复执行...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵娟，吴敏，佘锦华，杨朝辉，李文豪，王启龙，谢雨龙，
申请(专利权)人：中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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