一种穿戴式坐姿检测装置、坐姿检测方法及系统与流程

本发明涉及智能终端技术领域，特别涉及一种穿戴式坐姿检测装置、坐姿检测方法及系统。

背景技术：

随着人们工作及生活环境的变化，在办公室办公的人以及经常上网的人越来越多。当人们长时间坐在办公室和电脑前时，人们的背部会长期保持伸展状态，造成肌肉松弛而增加胸椎后凸的风险。根据lenke标准，将t5-t12的角度定义为胸椎后凸（thoracickyphosis，tk）的角度，即胸椎后凸的角度超过40°则会被认为是胸椎过度后凸，形成驼背现象。驼背不但会影响美观，还有可能压迫神经、造成神经障碍，危害人体健康。长时间的驼背，缩短了用眼距离，增加患近视的可能。

脊背矫正器是非侵入式治疗驼背的常用方法，其主要是借助医用支具和带子施加的合力，形成人体挺胸直背的效果。目前普遍使用的脊背矫正器大都具有强制性，通过长时间强制约束来达到纠正坐姿的目的。但是，当长时间使用脊背矫正器时，人们会感觉很不舒服并有可能因活动造成皮肤摩擦受损。同时，若挑选或佩戴不当，还有可能因局部压力过大而造成血流不畅。

因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种穿戴式坐姿检测装置，能够实现实时监测用户的坐姿情况，坐姿不正确的时候能够提出提醒。另外，本发明还提供了一种坐姿检测方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种穿戴式坐姿检测装置，其包括检测装置本体，所述检测装置本体上设置有用于检测颈部姿态的若干应变传感器以及用于接收应变传感器的检测数据的微处理器；所述若干应变传感器均与所述微处理器相连接；所述若干应变传感器中至少存在一个第一应变传感器沿人体肩胛骨至下胸围方向设置于所述检测装置本体上，当所述检测装置本体穿戴至人体时，所述第一应变传感器与人体肩胛骨至下胸围相贴合。

所述穿戴式坐姿检测装置，其中，所述微处理器还用于与外部终端进行通讯，并其检测到的颈部姿态发送至外部终端。

所述穿戴式坐姿检测装置，其中，所述应变传感器为具有弹性的支撑基底以及导电图层，所述导电图层设置于所述支撑基底上。

所述穿戴式坐姿检测装置，其中，所述检测装置本体与人体背部相接触一侧包括内层柔性材料和外层柔性材料，所述若干应变传感器均可拆卸的设置于所述外层柔性材料上。

所述穿戴式坐姿检测装置，其中，所述检测装置本体设置有收紧装置，所述收紧装置位于检测装置本体穿戴者胸部下方并呈圆周设置。

一种坐姿检测方法，应用于如上任一所述的穿戴式坐姿检测装置，其包括：

当用户穿戴所述检测装置时，通过应变传感器实时检测用户坐姿参数，其中，所述用户坐姿参数为所述应变传感器其自身的当前长度；

根据该坐姿参数和预设基准坐姿参数确定坐姿参数变化量，并将所述坐姿变化量与预设阈值进行比较；

当所述坐姿变化量大于预设阈值时，向用户发出提醒进行报警。

所述坐姿检测方法，其中，所述当用户穿戴所述检测装置时，通过应变传感器实时检测用户坐姿参数，其中，所述用户坐姿参数为所述应变传感器其自身的当前长度具体包括：

当用户穿戴所述检测装置时，所述检测装置配置的若干应变传感器实时其自身的当前长度；

将每个应变传感器与其检测到自身的当前长度记录为所述应变传感器对应的用户坐姿参数。

所述坐姿检测方法，其中，所述根据该坐姿参数和预设基准坐姿参数确定坐姿参数变化量，并将所述坐姿变化量与预设阈值进行比较具体为：

分别将每个应变传感器对应的坐姿参数与所述应变传感器对应的预设基准坐标参数进行比较，以得到相应的坐姿参数变化量；

分别将每个坐姿参数变化量与其对应的预设阈值进行比较。

所述坐姿检测方法，其中，所述当所述坐姿变化量大于预设阈值时大于预设阈值时，向用户发出提醒进行报警具体为：

当任一坐姿参数变化量大于预设阈值时，以震动方式向用户发出提醒进行报警。

一种坐姿检测系统，其包括如上任一所述穿戴式坐姿检测装置和终端设备；

所述穿戴式坐姿检测装置用于检测检测用户的坐姿参数，并将所述用户的坐姿参数发送至终端设备，其中，所述用户坐姿参数为所述应变传感器其自身的当前长度；

所述终端设备用于根据该坐姿参数和预设基准坐姿参数确定坐姿参数变化量，并将所述坐姿变化量与预设阈值进行比较；以及

当所述坐姿变化量大于预设阈值时，向用户发出提醒进行报警。

有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种穿戴式坐姿检测装置、坐姿检测方法系统，所述检测装包括检测装置本体，所述检测装置本体上设置有用于检测颈部姿态的若干应变传感器以及用于接收应变传感器的检测数据的微处理器；所述若干应变传感器均与所述微处理器相连接。本发明在检测装置本体上布置的应变传感器，通过所述应变传感器实时采集人体坐姿，并在出现坐姿不良时及时提出提醒，实现了坐姿检测以及矫正的效果。

附图说明

图1为本发明提供的穿戴式坐姿检测装置的实施例的结构示意图。

图2为本发明提供的女生内衣式穿戴式坐姿检测装置的一个实施例的结构示意图。

图3为本发明提供的女生内衣式穿戴式坐姿检测装置的另一个实施例的结构示意图。

图4为本发明提供的短袖式穿戴式坐姿检测装置的一个实施例的结构示意图。

图5为本发明提供的短袖式穿戴式坐姿检测装置的另一个实施例的结构示意图。

图6为本发明提供的短袖式穿戴式坐姿检测装置的再一个实施例的结构示意图。

图7为本发明提供的坐姿检测方法较佳实施的流程图。

图8为本发明提供的坐姿检测系统的结构原理图。

具体实施方式

本发明提供一种穿戴式坐姿检测装置、坐姿检测方法及系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

终端设备可以以各种形式来实施。例如，本发明中描述的终端可以包括诸如移动电话、智能电话、笔记本电脑、数字广播接收器、pda(个人数字助理)、pad(平板电脑)、pmp(便携式多媒体播放器)、导航装置等等的移动终端以及诸如数字tv、台式计算机等等的固定终端。然而，本领域技术人员将理解的是，除了特别用于移动目的的元件之外，根据本发明的实施方式的构造也能够应用于固定类型的终端。

下面结合附图，通过对实施例的描述，对发明内容作进一步说明。

本实施例提供了一种穿戴式坐姿检测装置，如图1所示，所述检测装置包括：检测装置本体1、若干应变传感器2以及微处理器3，所述检测装置本体1与人体背部相贴合的一面设置有若干应变传感器2，所述应变传感器2用于检测用颈部姿态；所述检测装置本体1上设置有微处理器3，所述若干应变传感器2均与所述微处理器3相连接，并将检测到的颈部姿态发送至所述微处理器3，所述微处理器3根据所述颈部姿态判断人体坐姿是否正确，并根据所述判断结果进行提醒提示。本实施例通过应变传感器实时检测人体坐姿，让使用者能够实时了解自身的坐姿情况，在出现坐姿不良时及时提出提醒。

所述颈部姿态可以通过人体背部运行参数、颈部运动参数或者胸部运动参数而确定。在本实施例中，以检测人体背部运动参数为例进行说明。

在本实施例中，如图1-6所示，所述检测装置本体1可以做成矫正衣的形式，如，女式背心式文胸、男式或女式背心、男式或女式马甲和t恤衫等。在本实施例中，如图1所示，所述检测装置本体1为女式背心式文胸，所述检测装置本体1的后背部分包括内层11和外层12，所述外层12可拆卸的设置有若干应变传感器2。所述可拆卸连接可以为卡扣和卡槽结构，如，所述外层12设置有卡扣，所述应变传感器2设置有与所述卡扣相配合的卡槽，所述应变传感器2通过所述卡槽与卡扣配合可拆卸的设置于所述外层12上。这样可以在所述检测装置本体需要清洗或者更换时，将所述应变传感器从所述检测装置本体上取下，便于所述检测装置本体的清洗。当然，在实际应用中，所述应变传感器也可以通过其他可拆卸的方式固定于所述检测装置本体的外层。

所述检测装置本体1上还设置有收紧装置5，所述收紧装置5设置于人体胸部下方，以使得位于人体胸部上方的检测装置本体与人体贴合，这样可以更加准确的检测颈部姿态。在本实施例中，所述收紧装置5可以为具有弹性的收紧带，所述收紧条位于人体胸部下方并以人体为中心沿圆周方向设置。这样一方面通过所述收紧带收紧所述检测装置本体，另一方面还可以通过所述收紧带的弹性变化来调整所述收紧带的长度，以使得所述检测装置本体适合不同的用户。在本实施例的其他变形实施例中，所述收紧装置还可以采用其他结构，如，具有卡扣装置并围绕所述检测装置本体的穿戴者下胸围的束带等。

所述若干应变传感器2中至少存在一个应变传感器沿人体肩胛骨至下胸围方向设置于所述检测装置本体上，当所述检测装置本体穿戴至人体时，所述应变传感器与人体肩胛骨至下胸围相贴合。也就是说，当所述应变传感器2为1个时，所述应变传感器2的一端固定于所述人体肩胛骨的位置，另一端向位于人体背部的下胸围方向延伸并至少延伸至下胸围，这样所述应变传感器可以检测人体肩胛骨至背部下胸围位置的运动数据，为坐姿检测提供准确的数据。当然，当所述应变传感器为多个时，至少存在一个应变传感器采用如上所述方式设置，并将所述按上述方式设置的应变传感器记为第一应变传感器。

在本实施例中，如图1所述，所述应变传感器2为3个，所述3个应变传感器成“艹”字设置，将所述3应变传感器2分别记为应变传感器a21，应变传感器b22和应变传感器c23。所述应变传感器a21和应该传感器b22均采用一端固定于所述人体肩胛骨的位置，另一端向位于人体背部的下胸围方向延伸并至少延伸至下胸围的设置方式，构成所述“艹”的两竖。所述应变传感器c23设置于所述检测装置本体1的穿戴者的肩胛骨与下胸围之间，并围绕穿戴者的背部设置，分别与应变传感器a21和应变传感器b22相交。值得说明的，在实施例的变形实施例中，如图2和图3所示，所述应变传感器的个数以及排列方式还可以采用其他方式，如应变传感器为2个，采用平行排列等。

所述应变传感器2可以为柔性传感器，其可以为柔性材料应变传感器和非柔性材料应变传感器等软性传感器。在本实施例中，所述应变传感器2为带状柔性材料应变传感器，所述柔性材料应变传感器可以由具有弹性的柔性材料基底以及设置于所述柔性材料基底上的导电图层构成，所述柔性材料基底对所述导电图层起到支撑的作用。所述柔性材料基底可以由复合纤维纱线材料编织而成，所述导电图层为可以为具有导电网络结构的高分子纤维/导电填料复合膜等。所述高分子材料可以选自聚二甲基硅氧烷、热塑性弹性体、天然橡胶或合成橡胶中的一种。这样，所述导电图层的导电性能稳定，能测量稳定的大变形的应变值，并且可以承受多次循环拉伸疲劳试验，耐水洗，并保持良好性能。当然，在发明的另一实施例中，所述应变传感器也可以为非柔性材料应变传感器，即非柔性材料应变传感器包括非柔性材料基底和导电图层。所述非柔性材料基底可以为硅橡胶、聚氨酯等。

所述微处理器3可拆卸的设置于所述检测装置本体上。所述检测装置本体上可以设置有一个收纳袋4，所述微处理器放置于所述收纳袋中。这样一方面可以固定所述微处理器，另一方面可以在清洗检测装置本体时将所述微处理器取出，避免清洗对微处理器带来的影响。在实际应用中，所述收纳袋4可以设置于所述检测装置本体位于穿戴者前胸中部的位置或穿戴者背后下胸围部分的中部位置等。当然，所述微处理器还可以采用其他方式设置与所述检测装置本体上。例如，微处理器上设置有卡扣，所述检测装置本体上设置有与其对应的卡扣，使得所述微处理器通过所述卡扣与卡槽的卡合而可拆卸的设置与所述检测装置本体等。

所述微处理器3可以包括接收端连接、发射端以及电池模块，所述发射端用于与外部设备相连接，将所述应变传感器采用的颈部姿态发送至外部设备，以使得用户可以通过外部设置查看其自身的坐姿情况。在本实施例中，所述微处理器还可以包括主控芯片，所述主控芯片用于根据应变传感器检测的人体背部运算参数判断用户自身的坐姿情况，并当坐姿不正确时，发出提醒提示。相应的，所述检测装置本体还可以设置有提示装置，所述提示装置与所述微处理器相连接，提示装置根据所述微处理器的指令对用户进行提示。在实际应用中，所述提示装置可以为振动器，通过震动对用户进行提示，又不会影响用户的正常生活。其也可以为led灯，通过闪烁提醒用户。当然，所述微处理器可以将提示信息发送至外部设备，通过所述外部设备对用户进行提醒，如，响铃、震动等。

本发明还提供了一种坐姿检测方法，如图7所示，其应用于如上任一所述的穿戴式坐姿检测装置，所述方法包括：

s100、当用户穿戴所述检测装置时，通过应变传感器实时检测用户坐姿参数，其中，所述用户坐姿参数为所述应变传感器其自身的当前长度；

s200、根据该坐姿参数和预设基准坐姿参数确定坐姿参数变化量，并将所述坐姿变化量与预设阈值进行比较；

s300、当所述坐姿变化量大于预设阈值时，向用户发出提醒进行报警。

具体的来说，在所述步骤s100中，所述应变传感器实时检测用户坐姿参数指的是所述应变传感器实时检测自身的当前长度，并将所述当前长度作为所述用户的坐姿参数，以便用所述应变传感器的长度变化作为所述用户背部的拉伸长度，进而判断用户坐姿是否正确。

在本实施例中，由于所述检测装置可以设置一个或者多个应变传感器，从而所述检测装置可以检测到多个坐姿参数。从而，所述当用户穿戴所述检测装置时，通过应变传感器实时检测用户坐姿参数，其中，所述用户坐姿参数为所述应变传感器其自身的当前长度具体可以包括：

当用户穿戴所述检测装置时，所述检测装置配置的若干应变传感器实时其自身的当前长度；

将每个应变传感器与其检测到自身的当前长度记录为所述应变传感器对应的用户坐姿参数。

具体地，所述检测装置配置的所有应变传感器分别检测其自身的当前长度，将所述检测到的当前长度与所述应变传感器绑定存储。也就是说，所述检测装置可以检测到多个坐姿参数。进一步，由于所述若干应变传感器位于人体的不同部位，即检测人体背部不同位置的拉伸程度。从而，可以将所述应变传感器所处的位置以及检测到其自身的当前长度对应存储为用户的一个坐姿参数。例如，所述检测装置配置三个应变传感器，分别位于人体左肩胛骨至下胸围、右肩胛骨至下胸围以及左腋下至右腋下。那么所述检测装置检测到3个坐姿参数，分别为（人体左肩胛骨至下胸围，该位置设置应变传感器自身当前长度）、（右肩胛骨至下胸围，该位置设置应变传感器自身当前长度）和（左腋下至右腋下，该位置设置应变传感器自身当前长度）。值得说明的，所有应变传感器位于人体背部，并其沿竖直或水平方向设置，即所述应变传感器与人体背部沿竖直方向平行或者沿水平方向平行。

在所述步骤s200中，所述基准坐姿参数为人体坐直时应变传感器的自身长度。在本实施例中，将所述应变传感器未发生形变时的长度作为基准坐姿参数。

进一步，由于所述检测装置可以检测到多个坐姿参数，从而所述步骤s200具体可以包括：

分别将每个应变传感器对应的坐姿参数与所述应变传感器对应的预设基准坐标参数进行比较，以得到相应的坐姿参数变化量；

分别将每个坐姿参数变化量与其对应的预设阈值进行比较。

具体地，分别将每个坐姿参数与其对应的基准坐姿参数进行比较指的是分别用每个所述坐姿参数除以其对应的基准坐姿参数确定所述坐姿参数相对于所述基准坐姿参数的倍数，将所述倍数作为所述坐姿变化量。在实际应用中，可以根据每个坐姿参数对应的位置信息确定在预设的基准坐姿参数列表中查找其对应的基准坐姿参数，并用所述坐姿参数除以查找到的其对应的基准坐姿参数，以确定所述位置对应的坐姿变化量。当确定每个应变传感器对应的坐姿变化量之后，将所述应变传感器对应的坐姿变化量与预设阈值进行对比，以判断用户坐姿是否正确。所述预设阈值可以是预先设置的，也可以是根据用户自身需求而自行设置的。在本实施例中，所述阈值优选为1.3。

值得说明的，在本发明的其他实施例中，也可以将所述对所述若干坐姿变化量进行运算确定最终变化量，并根据所述最终变化量来判断用户坐姿是否正确。所述运算可以为加权、求均值等。

在所述步骤s300中，所述当所述坐姿变化量大于预设阈值时，向用户发出提醒进行报警指的是当存在坐姿变化量大于预设阈值时，则判断所述用户坐姿不正确，向用户发出提醒。

本发明还提供了一种坐姿检测系统，如图8所示，其包括如上任一所述穿戴式坐姿检测装置100和终端设备200；

所述穿戴式坐姿检测装置100用于检测检测用户的坐姿参数，并将所述用户的坐姿参数发送至终端设备，其中，所述用户坐姿参数为所述应变传感器其自身的当前长度；

所述终端设备200用于根据该坐姿参数和预设基准坐姿参数确定坐姿参数变化量，并将所述坐姿变化量与预设阈值进行比较；以及

当所述坐姿变化量大于预设阈值时，向用户发出提醒进行报警。

上述坐姿检测系统的各个模块在上述方法中已经详细说明，在这里就不再一一陈述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。