一种智能健康座椅及其坐姿识别方法技术

本发明专利技术涉及座椅技术领域，尤其涉及一种智能健康座椅及其坐姿识别方法。包括椅背、椅座，及设置于椅座两侧的扶手，及设置于椅座下方的底盘，所述椅座中铺设有压力传感器，压力传感器上阵列分布设有多个压力传感点；所述椅座的下端连接设有主板与所述压力传感器电连接，主板获取多个压力传感点上的压力数据与预设的正确坐姿状态下的压力数据进行比对，判断用户是否处于非正确坐姿状态。上述技术方案中，当用户使用该智能健康座椅时，阵列分布的多个压力传感点可精确采集人体在当时坐姿状态下施加在各个传感点上的物理数据，主板接收这些数据并与正确坐姿状态下的各个压力点上的数据进行对应的一一比对，从而判断用户是否处于非正确坐姿状态。正确坐姿状态。正确坐姿状态。

【技术实现步骤摘要】
一种智能健康座椅及其坐姿识别方法


[0001]本专利技术涉及座椅
，尤其涉及一种智能健康座椅及其坐姿识别方法。

技术介绍

[0002]办公座椅是日常工作和社会活动中为工作方便而配备的椅子。根据人体工学需求，现有的办公座椅为方便用户更容易维持正确坐姿提供了相应的支撑设计。尽管如此，仍有相当一部分用户对保持正确坐姿的意识淡薄，常以错误坐姿办公，如驼背、翘二郎腿等。此外，随着办公时长增加，人体腰部及颈部肌肉容易产生静力性疲劳。在肌肉疲劳状态下，用户更难维持正确坐姿，无意识间就会出现松垮歪斜的不良坐姿，长此以往对身体健康极为不利。所以，椅子设计存在两大痛点：1如何准确识别出用户的不良坐姿，并对用户加以提醒；2如何在达到久坐时长后提醒用户适当活动或给予肌肉相应操作以舒缓疲劳。
[0003]现今市场上已有很多为青少年设计的坐姿识别设备，大多是通过红外摄像头采集人体上躯干姿势图片，进行图像分析并结合超声波距离测算来判断坐姿。这类设备不但需要占用桌面空间，且坐姿识别效果难以保证，极容易受到环境和人为因素干扰。比如公开号为CN109117705B的一篇中国专利文献涉及一种通过台灯进行坐姿识别的系统及方法，包括远程控制端和若干台灯，远程控制端同时控制若干台灯工作；每个台灯对应唯一的远程控制端识别标志；所述台灯上设有：用于判断是否有人进入或离开监测范围的红外检测装置；用于获取坐姿图像的图像采集装置；用于发出提醒信号的提醒装置；与所述远程控制端进行通信连接的通信单元；以及，用于获取外部输入信息的信息输入单元；所述图像采集装置、提醒装置、信息输入单元均与通信单元连接；所述红外检测装置与提醒装置连接，信息输入单元与图像采集装置连接。
[0004]公开号为CN213097065U的一篇中国专利文献公开了一种健康座椅，椅垫内设置密布的压力传感器，椅垫上部和椅靠背内侧均设置密布的片状震动模块，椅靠背内表面设置测距传感器，椅座、椅靠背连接处设置用于调整椅靠背角度的电机，椅座下侧设置控制器。本专利技术通过在座椅上设置压力传感器、测距传感器，可以通过检测的压力分布数据、用户背部与椅靠背距离数据，结合服务器建立的人体坐姿模型进行匹配，判断用户的坐姿，并在不良坐姿时提提醒调整，实现了坐姿自动预警和改善，有效避免了不良坐姿对身体的危害。同时，可以通过震动按摩、靠背角度自动调节对身体起到理疗的作用，有助于减轻久坐带来的不良影响。上述方案中，并没有判断用户坐姿是否正确的功能，也无法对不良坐姿进行有效提醒。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种一种智能健康座椅及其坐姿识别方法。
[0006]为了实现上述的目的，本专利技术采用了以下的技术方案：包括椅背、椅座，及设置于椅座两侧的扶手，及设置于椅座下方的底盘，其特征在于：所述椅座中铺设有压力传感器，
所述压力传感器上阵列分布设有多个压力传感点；所述椅座的下端连接设有主板与所述压力传感器电连接，主板获取多个压力传感点上的压力数据与预设的正确坐姿状态下的压力数据进行比对，判断用户是否处于非正确坐姿状态。
[0007]上述技术方案中，当用户使用该智能健康座椅时，阵列分布的多个压力传感点可精确采集人体在当时坐姿状态下施加在各个传感点上的物理数据，主板接收这些数据并与正确坐姿状态下的各个压力点上的数据进行对应的一一比对，从而判断用户是否处于非正确坐姿状态，具体地说，主板上载有深度学习算法，可有效识别不良坐姿，识别手段较为可靠，能更有效地纠正坐姿。在识别不良坐姿后，座椅可发生震动或音效提醒用户，使其有意识的纠正坐姿，具有较好的智能化及保持人体健康的功能。
[0008]作为优选，所述多个压力传感点包括多个强关联点与多个弱关联点，其中，强关联点可直接感应压力并将压力数据传递至主板，弱关联点辅助识别不同体型的用户。该技术方案中，在神经网络训练中将阵列点分为强关联点和弱关联点，强关联点在神经网络训练中有更高的权重，以使训练生成的坐姿分类模型有更好的泛用性、可以适应大多数用户，同时减少程序冗余。弱关联点也具有一定的权重，以使模型可以适应如用户体型过大这类特殊情况。
[0009]作为优选，所述多个压力传感点呈矩形阵列均匀分布，弱关联点分布于矩形阵列的侧边上。该技术方案中，矩形阵列式的多个压力传感点能够更为直接有效契合臀部与大腿上部压在坐垫上的压力范围。其中，强关联点能够直接反应用户的坐姿状态，弱关联点分布于侧边，用于辅助反应用户的体型。
[0010]作为优选，所述椅座包括座板，及覆于座板外侧的坐垫，所述压力传感器平铺于座板的上端面上，所述压力传感器的两侧连接设有排线，所述排线插接于主板上。该技术方案中，压力传感器直接铺设与座板上而非在坐垫中，能够便于安装及后续的维修，且能够保全坐垫的完整性，保证舒适性。压力传感器通过排线与主板连接，稳定性更好。
[0011]作为优选，所述压力传感器为薄膜压力传感器，且为PET银浆或碳浆线路膜片。该技术方案中，薄膜压力传感器的厚度低至几百纳米到几十微米，具有精度高、蠕变性好、抗干扰力强等性能，可直接在被测零件表面制膜而不影响设备内部环境，制作简单，有利于实现结构/感知一体化制造。
[0012]作为优选，所述主板为PCB板，并安装于一盒体内；盒体的外侧设有与PCB板电连接的按键，适于开启或关闭PCB板，及设置按摩时间及模式。该技术方案中，盒体可保护PCB板不受外界的干扰，而按键便于调控座椅智能化的运转，极为方便。
[0013]作为优选，所述椅背包括背板，及覆于背板外的背垫，所述背板上安装设有处于背板上部的颈部按摩器，及处于背板下部的腰部按摩器，所述颈部按摩器与腰部按摩器与PCB板电连接，所述按键能够控制颈部按摩器与腰部按摩器的启闭。该技术方案中，颈部按摩器与腰部按摩器的设置可便于对用户进行理疗，特别在用户久坐之后，肌肉处于疲劳状态，则按摩器可缓解疲劳感，达到为用户健康着想的目的。
[0014]作为优选，所述PCB板上集成有震动马达与蜂鸣器，且设置于盒体内，适于在用户处于非正确坐姿下启动提醒用户或在用户久坐后启动并提醒用户起身。该技术方案中，具体地，PCB板具有久坐提醒识别功能，用户入座满1小时后，久坐提醒功能将开启，PCB板向震动马达发送指令，座椅将有节奏地震动，提醒用户离开座位，进行适当活动。如果用户在久
坐提醒功能开启5分钟后未离开，蜂鸣器将响起“嘀、嘀、嘀、滴、滴”5声，作为提醒。若用户仍未起身，PCB板将向按摩器发送指令，座椅启动按摩功能进行10分钟的按摩，可以充分放松用户的腰部及颈部肌肉。此后进入下一循环。
[0015]作为优选，所述PCB板上还集成设有蓝牙模块，适于用户通过手机控制颈部按摩器与腰部按摩器的启闭，及设置按摩时间与按摩模式。该技术方案中，PCB板上的蓝牙模块可与手机APP进行无线连接，从而使用户可通过手机更为便捷的控制座椅的按摩功能。
[0016]一种坐姿识别方法，采用上述中的智能健康座椅，其特征在于：该方法包括如下步骤：
[0017]步骤S1：在用户处于坐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能健康座椅，包括椅背(1)、椅座，及设置于椅座两侧的扶手(2)，及设置于椅座下方的底盘(3)，其特征在于：所述椅座中铺设有压力传感器(4)，所述压力传感器(4)上阵列分布设有多个压力传感点(5)；所述椅座的下端连接设有主板与所述压力传感器(4)电连接，主板获取多个压力传感点(5)上的压力数据与预设的正确坐姿状态下的压力数据进行比对，判断用户是否处于非正确坐姿状态。2.根据权利要求1所述一种智能健康座椅，其特征在于：所述多个压力传感点(5)包括多个强关联点与多个弱关联点，其中，强关联点可直接感应压力并将压力数据传递至主板，弱关联点辅助识别不同体型的用户。3.根据权利要求2所述一种智能健康座椅，其特征在于：所述多个压力传感点(5)呈矩形阵列均匀分布，弱关联点分布于矩形阵列的侧边上。4.根据权利要求1所述一种智能健康座椅，其特征在于：所述椅座包括座板(6)，及覆于座板(6)外侧的坐垫(7)，所述压力传感器(4)平铺于座板(6)的上端面上，所述压力传感器(4)的两侧连接设有排线(8)，所述排线(8)插接于主板上。5.根据权利要求4所述一种智能健康座椅，其特征在于：所述压力传感器(4)为薄膜压力传感器，且为PET银浆或碳浆线路膜片。6.根据权利要求4所述一种智能健康座椅，其特征在于：所述主板为PCB板(100)，并安装于一盒体(9)内；盒体(9)的外侧设有与PCB板(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁国飞，王英豪，罗凯，贺小余，
申请(专利权)人：大康控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：