CN115665199A - 坐姿矫正系统、方法及智能座椅 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种坐姿矫正系统、方法及智能座椅，上述系统包括：多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；上述控制器用于将多个生命体征传感器采集的生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将上述坐姿矫正控制指令发送给上述控制器；其中，坐姿矫正控制指令输出提示信息作用于上述坐姿体提醒装置，以指导用户调整至正常坐姿。该系统通过多个生命体征传感器共同对用户的坐姿进行检测，并分析得到用户的生命体征数据，以根据生命体征数据，确定用户的坐姿，从而提升了坐姿检测的准确率，进一步提升坐姿矫正的准确率。

Description

坐姿矫正系统、方法及智能座椅

技术领域

本发明涉及多传感器的健康监测系统，属于信息采集以及健康监测与控制技术领域，尤其是涉及一种坐姿矫正系统、方法及智能座椅。

背景技术

目前，传统的坐姿矫正技术一般分为以下两类：其一，通过装置形态固定用户的坐姿。例如：未安装任何电子设备的坐姿矫正椅。其二，通过在座椅上安装摄像头、压力传感器等电子设备对用户的坐姿进行检测，当出现不良坐姿时通过电机调整智能座椅的靠背或坐垫的角度来调整用户的坐姿。

但是，传统的坐姿矫正技术中，摄像头识别坐姿存在隐私泄露风险，用的人不多；传统的压力传感器或者多个压力传感器，只检测压力分布而不识别用户的生命体征，容易出现椅子上不是人坐而只是放置了重物也会坐姿报警的情况。存在重力干扰问题，且不能准确的检测出用户生命体征的异常。所以，现有的坐姿调整系统不但不能准确的调整用户的坐姿，并且在使用的过程中存在用户体验较差的状况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坐姿矫正系统、方法及智能座椅，以提升对使用者的坐姿矫正的准确度以及用户体验感。

第一方面，本发明实施例提供一种坐姿矫正系统，其中，上述系统与外设的云端数据中心相连接，上述系统包括：多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；上述多个生命体征传感器、上述控制器以及上述坐姿体提醒装置依次相连；上述多个生命体征传感器用于获取用户的生命体征数据；其中，上述生命体征数据用于指示上述用户的生命体征状态；上述控制器用于将上述生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将上述坐姿矫正控制指令发送给上述控制器；上述坐姿体提醒装置用于接收上述控制器发送的上述坐姿矫正控制指令，并基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述生命体征传感器包括压电陶瓷传感器；上述压电陶瓷传感器用于获取上述用户的压力数据，并将上述压力数据传输给上述控制器；上述控制器还用于根据上述压力数据，计算预设面积的平面内压力变化数据，并通过上述压力变化数据计算得到上述生命体征数据。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述系统还包括：客户端；上述客户端与上述控制器以及上述云端数据中心通讯连接；上述客户端用于接收上述坐姿矫正控制指令，并根据上述坐姿矫正控制指令生成坐姿矫正预警信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述系统还包括电源；上述多个生命体征传感器、上述控制器以及上述坐姿体提醒装置备均与上述电源相连；上述电源用于给上述多个生命体征传感器、上述控制器以及上述坐姿体提醒装置供电；其中，上述电源的种类包括：电池电源、市电供电电源；上述市电供电电源包括：无线供电装置；上述无线供电装置用于连接上述市电并通过无线的方式为上述坐姿矫正系统供电。

结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述无线供电装置包括：无线发射模块以及无线接收模块；上述无线发射模块上放置有磁铁；上述无线接收模块上放置磁铁或者铁片；上述无线发射模块与上述无线接收模块通过上述磁铁和上述磁铁或者上述铁片进行对接；上述无线发射模块用于连接上述市电，并将上述市电转化为预设频率的电磁波；上述无线接收模块用于接收上述电磁波，并将上述电磁波转化为供电电源。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述坐姿体提醒装置包括：振动器、蜂鸣器、喇叭以及电机；上述振动器、上述蜂鸣器、上述喇叭以及上述电机均与上述控制器相连。

第二方面，本发明实施例提供一种坐姿矫正方法，其中，应用于第一方面至第一方面的第五种可能的实施方式中任一项上述的坐姿矫正系统，上述方法包括：通过上述多个生命体征传感器，获取用户的生命体征数据；其中，上述生命体征数据用于指示上述用户的生命体征状态；将上述生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据，通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令；接收上述云端数据中心发送的上述坐姿矫正控制指令；将上述坐姿矫正控制指令发送给上述坐姿体提醒装置，以使上述坐姿体提醒装置基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第一种可能的实施方式，其中，上述生命体征数据包括压力数据；上述获取用户的生命体征数据之后，上述方法还包括：根据上述压力数据，计算预设面积的平面内压力变化数据；通过上述压力变化数据计算得到上述生命体征数据。

结合第二方面，本发明实施例提供了第二方面的第二种可能的实施方式，其中，通过上述压力变化数据计算得到上述生命体征数据的步骤之后，上述方法还包括：根据上述压力数据，计算预设面积的平面内压力分布数据；其中，根据下述公式计算上述压力分布数据：

其中，s表示上述压力分布数据，N表示预设面积的平面内上述压力数据的个数，x_i表示上述压力数据；Avg表示预设时间内N个上述压力数据的平均值；根据上述平面内压力分布数据，确定上述生命体征数据中的压力值数据。

第三方面，本发明实施例提供一种智能座椅，其中，上述智能座椅与外设的云端数据中心相连接，上述智能座椅包括：椅架、多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；上述多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置布设在上述椅架上；上述多个生命体征传感器用于获取用户的生命体征数据；其中，上述生命体征数据用于指示上述用户的生命体征状态；上述控制器用于将上述生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将上述坐姿矫正控制指令发送给上述控制器；上述坐姿体提醒装置用于接收上述控制器发送的上述坐姿矫正控制指令，并基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供一种坐姿矫正系统、方法及智能座椅，上述系统与外设的云端数据中心相连接，上述系统包括：多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；上述多个生命体征传感器、上述控制器以及上述坐姿体提醒装置依次相连；上述多个生命体征传感器用于获取用户的生命体征数据；其中，上述生命体征数据用于指示上述用户的生命体征状态；上述控制器用于将上述生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将上述坐姿矫正控制指令发送给上述控制器；上述坐姿体提醒装置用于接收上述控制器发送的上述坐姿矫正控制指令，并基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。该系统通过多个生命体征传感器共同对用户的坐姿进行检测，并分析得到用户的生命体征数据，以根据生命体征数据，确定用户的坐姿，从而提升了坐姿检测的准确率，进一步提升坐姿矫正的准确率。

本实施例公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本公开的上述技术即可得知。

为使本公开的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种坐姿矫正系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种生命体征传感器单元的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种生命体征传感器单元的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第三种生命体征传感器单元的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的第四种生命体征传感器单元的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的一种坐姿矫正方法的流程示意图；

图7为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

图标：11-多个生命体征传感器；12-控制器；13-坐姿体提醒装置；21-压电传感器；22-柔性固定装置；23-驱动电路；24-线缆；32-缓冲垫；33-保护片；40-压电传感器单元；41-压力放大板；51-生命体征传感器单元；52-压阻传感器；53-压阻传感器连接线缆；71-存储器；72-处理器；73-总线；74-通信接口。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

传统的坐姿矫正技术存在重力干扰问题，且不能准确的检测出用户生命体征的异常。所以，现有的坐姿调整系统不但不能准确的调整用户的坐姿，并且在使用的过程中存在用户体验较差的状况。

基于此，本发明实施例提供了一种坐姿矫正系统、方法及智能座椅，该技术可以缓解上述技术问题，该技术可以提升坐姿矫正的准确率。为便于对本发明实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种坐姿矫正系统进行详细介绍。

实施例1

如图1为本发明实施例提供的一种坐姿矫正系统的结构示意图。如图1所见，上述系统与外设的云端数据中心相连接，该系统包括：多个生命体征传感器11、控制器12以及坐姿体提醒装置13。其中，上述多个生命体征传感器、上述控制器以及上述坐姿体提醒装置依次相连。这里，上述多个生命体征传感器11用于获取用户的生命体征数据；其中，上述生命体征数据用于指示所述用户的生命体征状态。上述控制器12用于将上述生命体征数据上传至所述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将上述坐姿矫正控制指令发送给上述控制器12。上述坐姿体提醒装置13用于接收上述控制器12发送的所述坐姿矫正控制指令，并基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

在本实施例中，上述多个生命体征传感器包括：压电陶瓷传感器；上述压电陶瓷传感器用于获取所述用户的压力数据，并将所述压力数据传输给上述控制器12；上述控制器12还用于根据上述压力数据，计算预设面积的平面内压力变化数据，并通过上述压力变化数据计算得到上述生命体征数据。这里，通过上述压力变化数据计算得到心率、呼吸频率，体动信息、坐姿情况等生命体征数据，并进一步的计算的到的是专注度、体能、焦虑指数、压力指数等生命体征数据。

这里，只有当上述系统检测到用户的心率、呼吸频率，体动信息等生命体征数据，才会对上述坐姿情况进行检测，并对不规范的坐姿进行矫正。这里，对于无生命体征的物体，在无外界干扰的情况下，无法通过上述压力变化数据计算得到心率、呼吸等生命体征数据。

在其中的一种实施方式中，上述生命体征传感器还包括：压电传感器、压阻传感器、应变片、压阻薄膜、开关量传感器、温度传感器、湿度传感器以及热敏传感器等。这里，通过上述压电传感器或者压阻传感器均可以计算得到用户的坐姿情况数据，并将上述坐姿情况数据确定为上述生命体征数据。

在另一种实施方式中，上述生命体征传感器包括至少一个压电陶瓷传感器与多个压阻传感器；上述压电陶瓷传感器用于获取上述用户的压力数据，并将上述压力数据传输给上述控制器；上述控制器还用于根据上述压力数据，计算预设面积的平面内压力变化数据，并通过上述压力变化数据计算得到上述生命体征数据。上述压阻传感器用以测量多个点位的压力值，并将上述压力值传输给上述控制器；上述控制器还用于根据上述多个点位的压力值，结合所述压电陶瓷传感器测量压力变化数据计算得到上述生命体征数据，计算得到有生命体征物体在座椅上的坐姿情况。

进一步的，上述生命体征传感器具体组成包括压电传感器单元；上述压电传感器单元包括压电传感器21、柔性固定装置22、驱动电路23及线缆24；其中压电传感器21包括：压电陶瓷片元件或压电薄膜；柔性固定装置22是用来固定压电传感器和驱动电路。其中，上述驱动电路包括：分布电阻、场效应管和电容，其组成低通滤波器是用来滤除高频杂波、加强低频呼吸信号；上述驱动电路形状不限，可以是方形、异形的。为了便于理解，图2为本发明实施例提供的一种生命体征传感器单元的结构示意图。进一步的，上述生命体征传感器还包括改进型压电传感器单元；上述改进型压电传感器单元包括压电传感器21、缓冲垫32、保护片33、驱动电路23、柔性固定装置22以及线缆24等。上述压电传感器21上方有一个固体材料的缓冲垫32，下方有刚性薄材料的保护片。压电传感器21用线缆24与驱动电路23连接；通过上、下各一层的柔性固定装置22，可以将缓冲垫32、压电传感器21、保护片33、驱动电路23等固定，通过线缆24输出。这样可提升压电传感器单元的稳定性和耐冲击性。通过上述处理，不仅可提升压电传感器的测量范围，而且可以对压电传感器起到保护作用，延长传感器的使用寿命。为了便于理解，图3为本发明实施例提供的另一种生命体征传感器单元的结构示意图。

再者，为了最大提升可测量面积，上述压电传感器单元40上方加压力放大板41，增加和人体解除面积，压力放大板41可是钢、铁、ABS材料、合金材料等具有弹性的材料。压力放大板41可以是多边形、方形、圆形以及异形。该结构最大的优点是利用压力放大板41及缓冲垫32的相互作用产生的振动位移施加在压电传感器21上，从而输出相应的模拟信号，该设计增加了测量振动位移的接触面积，相当于一个积分放大器。为了便于理解，图4为本发明实施例提供的第三种生命体征传感器单元的结构示意图。

为了进一步提升压力检测的准确度，可以在上述生命体征传感器单元51的表面、底部或者周边分布一个或者多个的压阻传感器52，压阻传感器52可以是应变片、压阻薄膜等，压阻传感器的信号通过压阻传感器连接线缆53输出。为了便于理解，图5为本发明实施例提供的第四种生命体征传感器单元的结构示意图。

在实际的操作中，首先是通过坐垫位置的压电陶瓷传感器，采集用户与椅架的接触状态，以及椅垫部的压力变化。然后，通过椅背上设置的多路的压电陶瓷传感器检测人体是否靠到椅背以及靠到椅背部的压力变化。最后，基于椅垫部的压力变化以及靠到椅背部的压力变化计算用户的坐姿情况。进一步的，为了更准确的测量到坐姿和靠姿情况，可以通过压电陶瓷传感器加压阻传感器配合同时测量的方式，在压电传感器的表面、底部或者周围，放置压阻传感器，同步测量椅垫部和椅背部的压力变化情况计算用户的坐姿情况。

进一步的，上述坐姿检测步骤在下位机硬件中的控制器处理。其中，下位机硬件：主要包括处理器、存储芯片或者存储卡、通讯模块、晶振、电子电路、指示灯或者液晶屏。控制内核部分负责将传感器测量得到的信号通过A/D转换、数字采集等方式，存储到存储芯片或者存储卡上，同时负责控制通讯模块与外部进行通讯，通讯方式可选蓝牙、wifi、4G/5G/Nb-IoT等方式。上述控制内核部分通过连接指示灯或者液晶屏显示其工作状态。

再者，上述云端数据中心负责与上述下位机硬件进行数据通讯、状态通讯和交互控制，负责将下位机采集到的数据实时或者延时存储到云端数据中心，并实时的感知下位机的工作状态，可以给下位机下达配置参数、状态控制命令等。上述下位机硬件发到云端数据中心上的数据，可以设置指定的时间长度，该时间长度的数据，可以保存在内存空间中，提升读取性能。内存空间中的数据缓存，按时间推进持续更新。实时数据分析插件可以访问到实时数据缓存模块中的数据，然后进行相关分析。实时数据分析插件分析到的结果，也可以写到时序数据库中。或者通过接口，将分析的结果让外部读到或者写到外部空间中。具体实现时包括下述步骤B1-B5：步骤B1：在云端数据中心SDK中定义了时序数据处理的接口定义：IPlugin。该接口主要包括初始化函数(Initialize)、时序数据处理函数(ProcessData)、停止函数(Shutdown)。步骤B2：具体的处理程序需要实现IPlugin接口，并将具体的实现以动态链接库的形式放置在指定位置(以下称插件目录)。步骤B3：数据库平台启动时扫描步骤B2中的插件目录中的动态链接库，并分别加载到内存中，检查这些动态链接库是否实现了B1中的IPlugin接口，若实现了IPlugin接口则实例化该接口并调用其初始化函数Initialize。最后将初始化成功的插件实例保存在内存中。步骤B4：数据库平台收到新的时序数据后，首先通过时序数据存储机制将其保存到数据库文件中，然后将时序数据依次送入内存中保存的各个插件的数据处理程序ProcessData，这样就完成了各个插件对数据的处理。步骤B5：数据库平台停止运行时，依次调用各个插件的停止函数Shutdown，通知各个插件释放资源、清理缓存、停止运行。

在其中的一种实施方式中，上述系统还包括：客户端；上述客户端与上述控制器以及上述云端数据中心通讯连接；上述客户端用于接收上述坐姿矫正控制指令，并根据上述坐姿矫正控制指令生成坐姿矫正预警信息。

在本实施例中，上述客户端为手机客户端或者电脑客户端。

这里，通过采集到的生命体征数据，可以通过算法实时分析得到用户是否坐到椅架上、是否离开靠背、靠背上坐姿是否倾斜、坐垫上的坐姿是否倾斜等一系列坐姿数据。其中，上述云端数据中心预先部署有数据分析程序，或者将上述数据分析程序部署在上述下位机上，从而根据数据分析程序，生成坐姿报告，结合体动信息的特征、心率呼吸变化特征，生成座椅使用时长报告、坐姿报告、专注度指数报告、心率变异性报告、体动指数报告、压力指数报告等。还可以生成用户在座、用户离开、预设时间段内不在坐、指定时间段内离坐未归、坐姿异常、心率呼吸异常以及坐姿矫正系统未连接网络等实时预警消息。这里，所有的原始数据可以上传到云端数据中心，由云端数据中心储存分析，生成坐姿报告，结合体动信息的特征、心率呼吸变化特征，生成座椅使用时长报告、坐姿报告、专注度指数报告、心率变异性报告、体动指数报告、压力指数报告等。并且，通过上述客户端可以进行个性化配置，生成用户在座、用户离开、指定时间段内不在坐、指定时间段内离坐未归、坐姿异常、心率呼吸异常、系统未连接网络等实时预警消息。此外，根据上述报告可以通过上述客户端向用户及其关联者进行发送，并在此基础上在上述客户端内建立监督机制，以便用户及其家人共同对坐姿矫正过程进行监督。

在另一种实施方式中，上述系统还包括电源；上述多个生命体征传感器、上述控制器以及所述坐姿体提醒装置备均与上述电源相连；上述电源用于给上述多个生命体征传感器、上述控制器以及所述坐姿体提醒装置供电；其中，上述电源的种类包括：电池电源、市电供电电源；上述市电供电电源包括：无线供电装置；上述无线供电装置用于连接上述市电并通过无线的方式为上述坐姿矫正系统供电。

这里，可以采用单芯片的充电电路方案，也可以有电池电量指示灯。电池可以是聚合物电池、磷酸铁锂电池等。例如，可以采用单芯片的充电管理、放电保护、电量指示灯电路，典型的方案是MP3411移动电源管理方案。

在其中的一种实施方式中，上述无线供电装置包括：无线发射模块以及无线接收模块；上述无线发射模块上放置有磁铁；上述无线接收模块上放置有磁铁或者铁片；上述无线发射模块与上述无线接收模块通过所述磁铁和上述磁铁或者上述铁片进行对接；上述无线发射模块用于连接所述市电，并将上述市电转化为预设频率的电磁波；上述无线接收模块用于接收上述电磁波，并将上述电磁波转化为供电电源。一般来说，无线供电装置可以固定到椅架背部，通过线缆连接到椅背上或者将其固定到椅架底部或者通过线缆连接到椅架的底部。

在其中一种实施方式中，上述坐姿体提醒装置13包括：振动器、蜂鸣器、喇叭以及电机；上述振动器、上述蜂鸣器、上述喇叭以及上述电机均与上述控制器12相连。

这里，上述下位机硬件还要通过I/O口，控制发出提醒的单元。下位机还包括输出的控制发出提醒的单元的控制电路，一般是控制电机的控制电路或者是控制喇叭的电路，可以操控电机发出振动信号或者控制喇叭以及蜂鸣器发出响声。下位机硬件可以是电源直接供电，也可以是通过充电电池供电。如果用充电电池供电，则可以包括充电管理电路和放电保护电路。这里，上述喇叭可以是单音喇叭，也可以是含语音芯片的喇叭。上述喇叭可以播放预设提醒语音。并且，控制器可以实现对上述坐姿体提醒装置的控制，例如：喇叭的音量、播放时长、振动器的振动幅度和频率等。这里提醒的单元的控制电路可以将控制电机或者喇叭的信息显示在下位机硬件中的指示灯或者液晶屏上。

本发明实施例提供一种坐姿矫正系统，上述系统与外设的云端数据中心相连接，上述系统包括：多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；上述多个生命体征传感器、上述控制器以及上述坐姿体提醒装置依次相连；上述多个生命体征传感器用于获取用户的生命体征数据；其中，上述生命体征数据用于指示上述用户的生命体征状态；上述控制器用于将上述生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将上述坐姿矫正控制指令发送给上述控制器；上述坐姿体提醒装置用于接收上述控制器发送的上述坐姿矫正控制指令，并基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。该系统通过多个生命体征传感器共同对用户的坐姿进行检测，并分析得到用户的生命体征数据，以根据生命体征数据，确定用户的坐姿，从而提升了坐姿检测的准确率，进一步提升坐姿矫正的准确率。

实施例2

在图1所示方法的基础上，本发明还提供了一种坐姿矫正方法。其中，上述坐姿矫正方法应用于实施例1中的坐姿矫正系统。图6为本发明实施例提供的一种坐姿矫正方法的流程示意图，如图6所见，该方法包括以下述步骤S601至步骤S604。

步骤S601：通过上述多个生命体征传感器，获取用户的生命体征数据；其中，上述生命体征数据用于指示上述用户的生命体征状态。

在本实施例中，上述生命体征数据包括压力数据；上述获取用户的生命体征数据之后，上述方法还包括：首先，根据上述压力数据，计算预设面积的平面内压力变化数据。然后，通过上述压力变化数据计算得到上述生命体征数据。例如：根据压力变化数据计算得到心率、呼吸频率，体动、坐姿情况，并进一步的计算的到的是专注度、体能、焦虑指数、压力指数等生命体征数据。再者，通过上述压力变化数据计算得到上述压电传感器所处位置的压力值情况，通过分布在坐垫或者靠垫内的多个所述压电传感器，即可得到坐垫或者靠垫内的压力分布，从而得到坐姿情况。

此外，上述通过所述压力变化数据计算得到上述生命体征数据的步骤之后，上述方法还包括：首先，根据上述压力数据，计算预设面积的平面内压力分布数据；其中，根据下述公式计算上述压力分布数据：

其中，s表示上述压力分布数据，N表示预设面积的平面内上述压力数据的个数，xi表示上述压力数据；Avg表示预设时间内N个上述压力数据的平均值。然后，根据上述平面内压力分布数据，确定上述生命体征数据中的压力值数据。

这里，例如：上述压力分布数据的个数为4个，其来源可以来自于坐垫下方预设位置的左右两个压力传感器，上述两个压力传感器如果压力幅值不一样，且二者比值超过预设阈值，说明用户坐姿有明显偏差，可以判断用户坐姿情况为左倾或者右倾；其来源可以来自于坐垫下方预设位置的前后两个压力传感器，上述两个压力传感器如果压力幅值不一样，且二者比值超过预设阈值，说明用户坐姿有明显偏差，可以判断用户坐姿情况为前倾或者后倾。

这里，例如：上述压力分布数据的个数为4个，压力分布数据的来源可以来自于坐垫下方预设位置的左右两个压力传感器，上述两个压力传感器如果压力幅值不一样，且二者比值超过预设阈值，说明用户坐姿有明显偏差，可以判断用户坐姿情况为左倾或者后倾或者压力分布数据的来源可以来自于坐垫下方预设位置的前后两个压力传感器，上述两个压力传感器如果压力幅值不一样，且二者比值超过预设阈值，说明用户坐姿有明显偏差，可以判断用户坐姿情况为前倾或者后倾。

进一步的，上述方法还包括：将上述压力分布数据，进行滤波处理。包括低通滤波和高通滤波，对于原始数据x(i)，可以根据下列公式计算：

gt(i)＝k×gt(i-1)+k×[x(i)-x(i-1)]

dt(i)＝α×x(i)+(1-a)×dt(i-1)

其中，i指的是压力分布数据数组中的第i个点，k＝0.82,α＝0.15，gt(i)是高通滤波以后的压力分布数据，dt(i)是低通滤波以后的压力分布数据。对于有生命体征的物体，可以通过对数据dt(i)进行平滑滤波后，寻峰计算得到呼吸率；对于有生命体征的物体，可以通过对数据gt(i)进行倒数-平方-积分-平滑-寻峰后，计算得到心率值。

更进一步的，基于压电传感器测量的生命体征信号，包括心率、呼吸值、压力值，结合压阻传感器测量到的压力值信号，可以更准确的判断是否有生命的物体在座椅上及在椅垫和椅背上的压力分布，分析得到坐姿是否正确的结果。再者，如果将上述椅架与用户接触的任何接触面均布设上生命体征传感器，则可获取更为全面的生命体征数据。

步骤S602：将上述生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据，通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令。

步骤S603：接收上述云端数据中心发送的上述坐姿矫正控制指令。

步骤S604：将上述坐姿矫正控制指令发送给上述坐姿体提醒装置，以使上述坐姿体提醒装置基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

本发明实施例提供的坐姿矫正方法，与上述实施例提供的坐姿矫正系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应的系统，在此不再赘述。

实施例3

在图1所示方法的基础上，本发明还提供了一种智能座椅。

具体的，上述智能座椅与外设的云端数据中心相连接，上述智能座椅包括：椅架、多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；上述多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置布设在上述椅架上。

其中，上述多个生命体征传感器用于获取用户的生命体征数据；上述生命体征数据用于指示上述用户的生命体征状态；上述控制器用于将上述生命体征数据上传至上述云端数据中心，以使上述云端数据中心根据上述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将上述坐姿矫正控制指令发送给上述控制器。上述坐姿体提醒装置用于接收上述控制器发送的所述坐姿矫正控制指令，并基于上述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。在本实施例中，上述智能座椅的形态可以为：普通座椅形态、沙发形态、儿童椅以及电竞椅形态等；上述生命体征传感器布设在上述椅架的附着物上；上述附着物包括：沙发骨架、座椅骨架、靠垫、坐垫、扶手以及把手垫等。此外，上述智能座椅可以与外设拓展附件相连接；其中，上述外设拓展附件包括：液晶屏、按摩器、加热器以及通风装置等。

本发明实施例提供的智能座椅，与上述实施例提供的坐姿矫正系统具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的方法的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应的系统，在此不再赘述。

实施例4

本实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，该存储器存储有能够被该处理器执行的计算机可执行指令，该处理器执行该计算机可执行指令以实现坐姿矫正方法的步骤。

本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其中存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现坐姿矫正方法的步骤。

参见图7所示的一种电子设备的结构示意图，该电子设备包括：存储器71、处理器72，存储器71中存储有可在处理器72上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述坐姿矫正方法提供的步骤。

如图7所示，该设备还包括：总线73和通信接口74，处理器72、通信接口74和存储器71通过总线73连接；处理器72用于执行存储器71中存储的可执行模块，例如计算机程序。

其中，存储器71可能包含高速随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口74(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网，广域网，本地网，城域网等。

总线73可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图7中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

其中，存储器71用于存储程序，处理器72在接收到执行指令后，执行程序，前述本发明任一实施例揭示坐姿矫正系统所执行的方法可以应用于处理器72中，或者由处理器72实现。处理器72可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器72中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器72可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessing，简称DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，简称ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器71，处理器72读取存储器71中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

进一步地，本发明实施例还提供了一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质存储有机器可执行指令，该机器可执行指令在被处理器72调用和执行时，机器可执行指令促使处理器72实现上述坐姿矫正方法。

本发明实施例提供的电子设备和计算机可读存储介质具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

Claims (10)

1.一种坐姿矫正系统，其特征在于，所述系统与外设的云端数据中心相连接，所述系统包括：多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；所述多个生命体征传感器、所述控制器以及所述坐姿体提醒装置依次相连；

所述多个生命体征传感器用于获取用户的生命体征数据；其中，所述生命体征数据用于指示所述用户的生命体征状态；

所述控制器用于将所述生命体征数据上传至所述云端数据中心，以使所述云端数据中心根据所述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将所述坐姿矫正控制指令发送给所述控制器；

所述坐姿体提醒装置用于接收所述控制器发送的所述坐姿矫正控制指令，并基于所述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

2.根据权利要求1所述的坐姿矫正系统，其特征在于，所述生命体征传感器包括压电陶瓷传感器；

所述压电陶瓷传感器用于获取所述用户的压力数据，并将所述压力数据传输给所述控制器；

所述控制器还用于根据所述压力数据，计算预设面积的平面内压力变化数据，并通过所述压力变化数据计算得到所述生命体征数据。

3.根据权利要求1所述的坐姿矫正系统，其特征在于，所述系统还包括：客户端；所述客户端与所述控制器以及所述云端数据中心通讯连接；

所述客户端用于接收所述坐姿矫正控制指令，并根据所述坐姿矫正控制指令生成坐姿矫正预警信息。

4.根据权利要求1所述的坐姿矫正系统，其特征在于，所述系统还包括电源；所述多个生命体征传感器、所述控制器以及所述坐姿体提醒装置备均与所述电源相连；

所述电源用于给所述多个生命体征传感器、所述控制器以及所述坐姿体提醒装置供电；其中，所述电源的种类包括：电池电源、市电供电电源；所述市电供电电源包括：无线供电装置；所述无线供电装置用于连接所述市电并通过无线的方式为所述坐姿矫正系统供电。

5.根据权利要求4所述的坐姿矫正系统，其特征在于，所述无线供电装置包括：无线发射模块以及无线接收模块；所述无线发射模块上放置有磁铁；所述无线接收模块上放置有磁铁或者铁片；所述无线发射模块与所述无线接收模块通过所述磁铁和所述磁铁或者所述铁片进行对接；

所述无线发射模块用于连接所述市电，并将所述市电转化为预设频率的电磁波；

所述无线接收模块用于接收所述电磁波，并将所述电磁波转化为供电电源。

6.根据权利要求1所述的坐姿矫正系统，其特征在于，所述坐姿体提醒装置包括：振动器、蜂鸣器、喇叭以及电机；

所述振动器、所述蜂鸣器、所述喇叭以及所述电机均与所述控制器相连。

7.一种坐姿矫正方法，其特征在于，应用于权利要求1-6任一项所述的坐姿矫正系统，所述方法包括：

通过所述多个生命体征传感器，获取用户的生命体征数据；其中，所述生命体征数据用于指示所述用户的生命体征状态；

将所述生命体征数据上传至所述云端数据中心，以使所述云端数据中心根据所述生命体征数据，通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令；

接收所述云端数据中心发送的所述坐姿矫正控制指令；

将所述坐姿矫正控制指令发送给所述坐姿体提醒装置，以使所述坐姿体提醒装置基于所述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

8.根据权利要求7所述的坐姿矫正方法，其特征在于，所述生命体征数据包括压力数据；所述获取用户的生命体征数据之后，所述方法还包括：

根据所述压力数据，计算预设面积的平面内压力变化数据；

通过所述压力变化数据计算得到所述生命体征数据。

9.根据权利要求8所述的坐姿矫正方法，其特征在于，所述通过所述压力变化数据计算得到所述生命体征数据的步骤之后，所述方法还包括：

根据所述压力数据，计算预设面积的平面内压力分布数据；其中，根据下述公式计算所述压力分布数据：

其中，s表示所述压力分布数据，N表示预设面积的平面内所述压力数据的个数，x_i表示所述压力数据；Avg表示预设时间内N个所述压力数据的平均值；

根据所述平面内压力分布数据，确定所述生命体征数据中的压力值数据。

10.一种智能座椅，其特征在于，所述智能座椅与外设的云端数据中心相连接，所述智能座椅包括：椅架、多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置；所述多个生命体征传感器、控制器以及坐姿体提醒装置布设在所述椅架上；

所述多个生命体征传感器用于获取用户的生命体征数据；其中，所述生命体征数据用于指示所述用户的生命体征状态；

所述控制器用于将所述生命体征数据上传至所述云端数据中心，以使所述云端数据中心根据所述生命体征数据通过预设的数据分析程序输出坐姿矫正控制指令，并将所述坐姿矫正控制指令发送给所述控制器；

所述坐姿体提醒装置用于接收所述控制器发送的所述坐姿矫正控制指令，并基于所述坐姿矫正控制指令输出提示信息，以指导用户调整至正常坐姿。

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