基于矩阵传感器的人体姿态识别方法、系统及车辆与流程

本申请属于人体姿态识别，涉及一种基于矩阵传感器的人体姿态识别方法、系统及车辆。

背景技术：

1、目前汽车行业及医疗健康行业等领域，随着对舒适性的需求的提高和产品智能化提升，能识别并适应人体最佳姿态的座椅、靠枕等应用越来越广泛。需要通过大面积的压力传感器去采集此时的压力分布数据，从而通过算法分析判断此时使用者的姿态，并进行下一步的调整。

2、在构思和形成本申请的过程中，申请人至少发现以下问题：在产品应用中，实现识别人体姿态的传感器为矩阵式压力传感器，该传感器感应范围大，感应度灵敏的优点，但是该传感器由于感应矩阵数量多，每个矩阵单元输出形式为电阻，输出为两线制，在处理采集过程中比较繁琐，目前常见的处理方式是每个矩阵输出对应一个采集处理，比如16个矩阵集成的压力传感器（4x4），就需要16个输入,或者采用译码器的方法，接16路输入，通过编码端选择一路，但是这种方法也还是要接16路的电阻电压转换电路，矩阵数量少的时候这种方法可以使用，但是随着矩阵单元数的增多，比如现在常用的256个矩阵单元的传感器（16x16）,若是采用以上的方式处理，就需要一次256个adc采集输入端口，这对于一般的mcu来说是难以实现的，而且很繁琐。

技术实现思路

1、针对上述问题，本申请提供了一种基于矩阵传感器的人体姿态识别方法，包括：

2、使能目标矩阵传感器，依次选通所述目标矩阵传感器的目标电阻；

3、将选通的目标电阻接入电压转换电路，获取每个目标电阻的比例电压值；

4、根据每个目标电阻的比例电压值，分别计算所述目标矩阵传感器的多个目标电阻的当前阻值；

5、根据所述多个目标电阻的当前阻值，识别当前人体姿态。

6、可选地，所述使能目标矩阵传感器，依次选通所述目标矩阵传感器的目标电阻的步骤包括：

7、分别使能目标矩阵传感器的目标行和目标列，以选通所述目标行和所述目标列交叉位置矩阵点的所述目标电阻。

8、可选地，所述电压转换电路包括分压电路和运放反馈电路；所述将选通的目标电阻接入电压转换电路，获取每个目标电阻的比例电压值的步骤包括：

9、将选通的目标电阻接入所述分压电路，以获取所述目标电阻在所述分压电路中被分压电压值，其中所述分压电路被预设电压驱动；

10、将所述分压电压值输入所述运放反馈电路进行比例运算，以输出所述比例电压值。

11、可选地，所述根据每个目标电阻的比例电压值，分别计算所述目标矩阵传感器的多个目标电阻的当前阻值步骤中，根据以下表达式计算：

12、vin=(r2/(r1+r2))*vcc

13、其中，vin为比例电压值，r1为分压电路中的固定电阻的电阻值，r2为目标电阻的当前阻值，vcc为施加于所述分压电路的预设电压。

14、可选地，所述根据所述多个目标电阻的当前阻值，识别当前人体姿态的步骤包括：

15、将所述多个目标电阻的当前阻值换算为压力分布数据；

16、根据所述压力分布数据，计算当前人体各部位的位置坐标。

17、可选地，所述根据所述压力分布数据，计算当前人体各部位的位置坐标的步骤包括：

18、调用人体姿态骨骼模型，基于所述压力分布数据，进行相似性关联求解，确定当前人体各部位的空间坐标。

19、本申请还提供一种人体姿态识别系统，包括矩阵压力传感器、第一多路复用开关、第二多路复用开关、电压转换电路、模数转换电路和处理模块；

20、所述矩阵压力传感器的行线分别连接所述第一多路复用开关，所述矩阵压力传感器的列线分别连接所述第二多路复用开关；

21、所述第一多路复用开关的输出端与所述电压转换电路的第一端连接，所述第二多路复用开关的输出端与所述电压转换电路的第二端连接；

22、所述电压转换电路的输出端连接所述模数转换电路的输入端，所述模数转换电路的输出端连接所述处理模块的输入端；

23、所述处理模块的第一使能输出端连接所述第一多路复用开关，所述处理模块的第二使能输出端连接所述第二多路复用开关。

24、可选地，所述电压转换电路包括分压电路和运放反馈电路；

25、所述分压电路的第一端连接所述第一多路复用开关的输出端，所述分压电路的第二端连接所述第二多路复用开关的输出端，所述分压电路的输出端连接所述运放反馈电路的输入端，所述运放反馈电路的输出端连接所述模数转换电路。

26、可选地，所述分压电路包括第一电阻，所述第一电阻的第一端连接预设电压，所述第一电阻的第二端连接所述第一多路复用开关的输出端，所述第二多路复用开关的输出端接地；和/或，

27、所述运放反馈电路包括运放器、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述运放器的正极输入端通过所述第二电阻连接所述分压电路的输出端，所述运放器的负极输入端通过所述第三电阻连接所述运放器的输出端，所述运放器的输出端通过所述第四电阻连接所述模数转换电路。

28、本申请还提供一种车辆，包括如上述的人体姿态识别系统。

29、本申请还提供一种车辆，所述车辆包括处理器和存储器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如上述的基于矩阵传感器的人体姿态识别方法的步骤。

30、如上所述，本申请提供的基于矩阵传感器的人体姿态识别方法、系统及车辆，通过扫描矩阵传感器的每一个矩阵点电阻，行列只需要分别接一模拟多路复用开关，不管是多大幅面的矩阵传感器，最终都只会有一个电压输出到采样模块，采集过程中更加简便，减少了所需的采样资源，解决了模数采样通道资源短缺问题，有效提升了处理效率。

技术特征：

1.一种基于矩阵传感器的人体姿态识别方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于矩阵传感器的人体姿态识别方法，其特征在于，所述使能目标矩阵传感器，依次选通所述目标矩阵传感器的目标电阻的步骤包括：

3.根据权利要求1所述的基于矩阵传感器的人体姿态识别方法，其特征在于，所述电压转换电路包括分压电路和运放反馈电路；所述将选通的目标电阻接入电压转换电路，获取每个目标电阻的比例电压值的步骤包括：

4.根据权利要求1所述的基于矩阵传感器的人体姿态识别方法，其特征在于，所述根据每个目标电阻的比例电压值，分别计算所述目标矩阵传感器的多个目标电阻的当前阻值步骤中，根据以下表达式计算：

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于矩阵传感器的人体姿态识别方法，其特征在于，所述根据所述多个目标电阻的当前阻值，识别当前人体姿态的步骤包括：

6.根据权利要求5所述的基于矩阵传感器的人体姿态识别方法，其特征在于，所述根据所述压力分布数据，计算当前人体各部位的位置坐标的步骤包括：

7.一种人体姿态识别系统，其特征在于，包括矩阵压力传感器、第一多路复用开关、第二多路复用开关、电压转换电路、模数转换电路和处理模块；

8.根据权利要求7所述的人体姿态识别系统，其特征在于，所述电压转换电路包括分压电路和运放反馈电路；

9.根据权利要求8所述的人体姿态识别系统，其特征在于：

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求7-9任一项所述的人体姿态识别系统；和/或，

技术总结
本申请提供一种基于矩阵传感器的人体姿态识别方法、系统及车辆，基于矩阵传感器的人体姿态识别方法包括：使能目标矩阵传感器，依次选通所述目标矩阵传感器的目标电阻；将选通的目标电阻接入电压转换电路，获取每个目标电阻的比例电压值；根据每个目标电阻的比例电压值，分别计算所述目标矩阵传感器的多个目标电阻的当前阻值；根据所述多个目标电阻的当前阻值，识别当前人体姿态。本申请通过扫描矩阵传感器的每一个矩阵点电阻，行列只需要分别接一模拟多路复用开关，只会有一个电压输出到采样模块，采集过程中更加简便，减少了所需的采样资源，有效提升了处理效率。

技术研发人员：钟龙平,章雯,尹怀英
受保护的技术使用者：管芯微技术（上海）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15