基于WifiSensing的坐姿调整方法、系统及装置与流程

基于wifisensing的坐姿调整方法、系统及装置
技术领域
1.本发明涉及学习桌椅领域，尤其涉及一种通过基于wifisensing使用者脉搏频率和呼吸频率的坐姿调整方法、系统及装置。


背景技术：

2.学生学习桌椅是现有的常见学习辅助用具，其能够让学生拥有一个独立的学习空间，也有利于他们养成独立自主的学习习惯，还能培养整齐收纳的能力；同时，更重要的是，可以培养学生的正确的坐姿，保护学生的视力，保护脊柱健康。
3.现有的一些学习桌椅在面对坐姿问题时，通常采用的技术手段是：发出警示语音进行提醒；在发出语音的时候，一般学生正在精力投入的进行思考，当警示音发出以后，会打断学生的思考，使他们无法全身心的投入到学习中，久而久之，学生的专注力会降低，学习效果变差；也有采用摄像头等视频手段对学生的坐姿进行检测，但是，当遇到不同的场景，如学生并未看书，只是沉头休息时，系统也会误认为学生的坐姿不正确，发出错误的坐姿监测数据；
4.可见，现有的学习桌椅的坐姿调整效果不佳，一种新型的坐姿调整方法亟待研发。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于wifisensing的坐姿调整方法、系统及装置，用于解决前述技术问题中的至少一个。
6.具体地，其技术方案如下：
7.一种基于wifisensing的坐姿调整方法，包括：
8.在使用者进入监控阶段后，周期采集使用者的坐姿数据；
9.将所述坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果；
10.根据所述对比结果分段式调整所述使用者使用的座椅的角度，使所述使用者主动调整坐姿，直至符合所述标准坐姿。
11.所述“使用者进入监控阶段，周期采集使用者的坐姿数据”，包括：
12.采集所述使用者的脉搏频率和呼吸频率；
13.在所述使用者的脉搏频率上升且所述呼吸频率稳定时，确认所述使用者进入监控阶段；
14.在所述使用者进入所述监控阶段后，采集所述使用者的坐姿数据，包括：所述使用者的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离。
[0015]“将所述坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果”，包括：
[0016]
将使用者前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离与所述标准坐姿数据中的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离分别进行比对，得到前胸与腿部之间的角度差以及前胸与桌面之间的距离差，作为所述对比结果。
[0017]
所述“根据所述对比结果分段式调整所述使用者使用的座椅的角度”，包括：
[0018]
将所述座椅的椅面横向分为多个区域；
[0019]
根据每个所述区域的受力获悉所述使用者在所述椅面上的相对位置；
[0020]
根据所述相对位置，将与所述座椅的椅背最近的一个区域作为基准区域；
[0021]
将相邻进所述基准区域且远离所述椅背的区域作为调整区域；
[0022]
调整所述调整区域与所述椅背之间的角度，使所述使用者的坐姿趋于标准坐姿。
[0023]
一种基于wifisensing的坐姿调整系统，包括：
[0024]
控制模块；
[0025]
生物体征采集模块，与所述控制模块电性连接，用于采集使用者的脉搏、呼吸数据；
[0026]
姿态检测模块，与所述控制模块电性连接，用于采集使用者的坐姿姿态数据；
[0027]
坐具模块，与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的指令调整所述坐具模块的姿态；
[0028]
所述控制模块同时采集所述脉搏采集模块、所述姿态检测模块的数据，用于通过如上所述的方法对所述使用者的姿态进行动态调整。
[0029]
所述坐具模块，包括：
[0030]
坐具本体；
[0031]
检测组件，设置在所述坐具本体上，用于采集所述使用者与所述坐具本体之间的相对位置数据；
[0032]
驱动组件，设置在所述坐具本体上，用于根据所述控制模块的指令对所述坐具本体进行调整；
[0033]
所述坐具本体，包括：
[0034]
支撑组件；
[0035]
坐具面，设置在所述支撑组件远离地面的一端上；
[0036]
坐具靠背，与所述坐具面的一侧进行连接；
[0037]
所述检测组件设置在所述坐具面下方，用于采集所述相对位置数据；
[0038]
所述驱动组件设置在所述支撑组件靠近所述坐具面的一侧，用于根据所述使用者的坐姿改变所述坐具面的形状和/或坐具面与所述坐具靠背之间的角度。
[0039]
所述坐具面，包括：
[0040]
至少2个连接体；
[0041]
连接机构，设置在相邻的所述连接体之间，用于使相邻的所述连接体之间可活动的连接；
[0042]
所述连接体横向排列，且每个所述连接体均设置有检测组件；
[0043]
所述驱动组件设置在所述连接体下方，用于调整所述连接体之间的相对角度。
[0044]
一种基于wifisensing调整坐姿的电子装置，包括：
[0045]
存储介质，用于存储计算机程序；
[0046]
处理单元，与所述存储介质进行数据交换，用于在进行坐姿调整时，通过所述处理单元执行所述计算机程序，进行如上所述的基于wifisensing的坐姿调整方法的步骤。
[0047]
一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在运行时，执行如上所述的基于wifisensing的坐姿调整方法的步骤。
[0048]
本发明至少具有以下有益效果：
[0049]
本发明所述的方法，首先根据使用者的脉搏频率和呼吸频率采集使用者的坐姿数据；再将所述坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果；最后根据所述对比结果调整所述使用者使用的座椅的角度，保证所述使用者的坐姿符合所述标准坐姿；本发明所述的方法，通过脉搏频率和呼吸频率确定使用者的具体使用场景，然后再分段调整椅面的角度，使得使用者在投入学习时，能够自觉的保证标准的坐姿，或趋近于标准的坐姿；
[0050]
本发明所述的系统，通过生物体征采集模块采集使用者的脉搏、呼吸数据，确定使用者进入学习状态；再通过姿态检测模块采集使用者的坐姿姿态数据；最后，调整所述坐具模块的姿态，迫使使用者自觉的保持标准坐姿；本发明所述的系统，根据使用者的相对位置，对坐具模块中的座面进行分段式调控，能够调整使用者的不良姿态，优化使用者的坐姿；具有结构简单，调整效果良好的优点。
附图说明
[0051]
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0052]
图1为本发明所述方法的流程图；
[0053]
图2为图1所述流程中的采集坐姿数据的流程；
[0054]
图3为本发明所述系统的系统框图；
[0055]
图4为图3所述系统中的坐具模块的结构示意图；
[0056]
图5为图4中坐具面的结构示意图；
[0057]
图6为具体使用时不标准坐姿的示意图；
[0058]
图7为如图6所述的不标准坐姿进行矫正的示意图；
[0059]
图8为矫正坐姿后的示意图；
[0060]
在图1-5中：
[0061]
100.控制模块；200.生物体征采集模块；300.姿态检测模块；400.坐具模块；401.坐具本体；402.检测组件；403.驱动组件；4011.支撑组件；4012.坐具面；4013.坐具靠背；40121.连接体；40122.连接机构；40123.柔性包裹面；
[0062]
在图6-8中，较粗的曲线代表人体坐在坐具面上的侧面曲线；其中，c段为躯干曲线段；d段为臀部曲线段；f为大腿曲线段；e为小腿曲线段。
具体实施方式
[0063]
本领域技术人员可以理解实施场景中的装置中的模块可以按照实施场景描述进行分布于实施场景的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施场景的一个或多个装置中。上述实施场景的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
[0064]
现有的学习桌，还通常采用整体调整的方式，如调整椅子整体高度、斜度，或者分体调整椅背与椅面之间的角度；但是，由于使用者在椅面上的相对位置的不确定性，整体调整椅面与椅背之间的角度往往没有好的效果
[0065]
为了解决上述技术问题，本发明提供一种如下实施例：
[0066]
具体实施i：
[0067]
具体地，其技术方案如下：
[0068]
如图1，一种基于wifisensing的坐姿调整方法，包括：在使用者进入监控阶段后，周期采集，使用者的坐姿数据，如10min采集一次；将所述坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果分段式调整所述使用者使用的座椅的角度，使所述使用者主动调整坐姿，直至符合所述标准坐姿。
[0069]
在本实施例中，不再使用报警的方式提醒使用者，而是在进入监控阶段后，通过将座椅进行分段，然后通过一段一段的调整座椅的角度，通过使用者自身主动调整坐姿，从而在不打扰使用者的前提下，起到调整坐姿的作用；杜绝了使用者在非学习状态下，如低头想事情等，被错误的提醒。
[0070]
在本实施例中，如图2，“使用者进入监控阶段，周期采集使用者的坐姿数据”，包括：采集所述使用者的脉搏频率和呼吸频率；在所述使用者的脉搏频率上升且所述呼吸频率稳定时，确认所述使用者进入监控阶段；在所述使用者进入所述监控阶段后，采集所述使用者的坐姿数据，包括：所述使用者的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离；
[0071]
上述的脉搏频率和呼吸频率可以在开启csi的前提下，通过wifisensing获取，由于其为现有技术，本文不再赘述其原理；而在获取脉搏频率和呼吸频率后，需要将一个周期内的脉搏频率和呼吸频率与n个周期后的脉搏频率和呼吸频率进行比较，如使用者的脉搏频率上升，且呼吸频率稳定，表明使用者正在深度投入思考；此时，正式进入本实施例所述的监控阶段；并且需要在持续进行如上所述的脉搏频率和呼吸频率的检测，如使用者抬头望向窗外，进行休息时，此时呼吸频率稳定、脉搏频率稳定，就已经退出了监控阶段，达到防止误检测的目的；
[0072]
在“将坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果”中，包括：可以通过毫米波雷达采集使用者的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离；将使用者前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离与标准坐姿数据中的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离分别进行比对，得到前胸与腿部之间的角度差以及前胸与桌面之间的距离差；在具体实施时，可根据上述的角度差和距离差设置相应的阈值，在超过阈值时认为坐姿不正确；
[0073]
现有技术中通常整体调整椅子的角度，而在本实施例中，“根据对比结果分段式调整使用者使用的座椅的角度”，包括：将座椅的椅面分为多个区域，优选为横向排布的若干区域；根据每个区域的受力获悉使用者在椅面上的相对位置；根据相对位置，将与座椅的椅背最近的一个区域作为基准区域；将相邻进基准区域且远离椅背的区域作为调整区域；持续调整调整区域与椅背之间的距离，与上述的阈值比较，直至使用者的坐姿趋于标准坐姿。
[0074]
在本实施例中，通过调整调整区域的高度，将使用者的后背不自觉的向椅背靠近，在后背靠近椅背后；同时，如果使用者坐的过于靠前，将形成前行与腿部的角度过大，形成了不舒服的坐姿；此时，使用者将自觉的主动调整坐姿，使前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离逐渐合理，坐姿自然得到调整；最后，在使用者坐姿合理的前提下，座椅的各个部分复位，开始下一轮的检测；而且本实施例中的技术方案并非采用类似语音提示的方式，被动调整使用者的坐姿，而是主动调整坐姿，能够不影响使用者的思考，提升专注
力。
[0075]
具体实施例ii：
[0076]
本发明还提供一种实施例：
[0077]
如图3，一种基于wifisensing的坐姿调整系统，包括：控制模块100、生物体征采集模块200、姿态检测模块300以及坐具模块400；其中，生物体征采集模块200，如wifi模块，与控制模块100电性连接，用于采集使用者的脉搏、呼吸数据；姿态检测模块300，如毫米波雷达，与控制模块100电性连接，用于采集使用者的坐姿姿态数据；坐具模块400与控制模块100电性连接，用于根据控制模块100的指令调整坐具模块400的姿态；控制模块100同时采集脉搏采集模块200、姿态检测模块300的数据，用于通过如具体实施例i中所述的方法对使用者的姿态进行动态调整。
[0078]
具体的，如图4，坐具模块400，包括：坐具本体401、检测组件402、驱动组件403；其中，检测组件402，如压力传感器，设置在坐具本体401上，用于采集使用者与坐具本体401之间的相对位置数据；驱动组件403设置在坐具本体401上，用于根据控制模块100的指令对坐具本体401进行调整。
[0079]
具体的，如图5，坐具本体401，包括：支撑组件4011、坐具面4012、坐具靠背4013；其中，坐具面4012设置在支撑组件4011，如椅腿，远离地面的一端上；坐具靠背4013与坐具面4012的一侧连接；检测组件402设置在坐具面4012下方，用于采集相对位置数据；驱动组件403设置在支撑组件4011靠近坐具面4012的一侧，用于根据使用者的坐姿改变坐具面4012的形状和/或坐具面4012与坐具靠背4013之间的角度；
[0080]
优选的，坐具面4012，包括：4个连接体40121、连接机构40122；连接机构40122设置在相邻的连接体40121之间，用于使相邻的连接体40121之间可活动的连接；连接体40121横向排列，且每个连接体40121均设置有检测组件402；驱动组件403设置在连接体40121下方，用于调整连接体40121之间的相对角度；坐具面4012还可以包括柔性包裹面40123，设置在连接体40121的运动而伸展，并具有一定的厚度，保证使用时的舒适性与透气性；同时，连接机构40122可以是铰链连接，在其中一个连接体40121升起时，相邻的连接体40121会跟随其一同升起，形成连续的弧形坐具面4012；优选的，驱动组件403可为气囊或其他可升降部件，由控制模块100控制其升降；在具体生产时，可选择静音的元件，以防打扰到使用者。
[0081]
在使用者使用坐具模块400后，控制模块100获取检测组件402的采集数据；确定有使用者坐到椅子上，此时，开始采集使用者的脉搏频率和呼吸频率；由于一开始使用者刚刚坐到椅子上时是可以保持理想坐姿的，所以，本实施例中，当使用者投入学习或工作后，开始进入监控阶段；首先，如图6，通过检测组件402获取使用者在座面上的位置边缘，如a点对应的连接体40121；然后，将坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果；根据该对比结果调整与b点对应的连接体40121的抬升高度，如图7；此时，不再使用声音等方式提醒，不会打扰到使用者；同时，由于b点对应的连接体40121提升，使用者的双腿与前胸之间的距离被逐步缩短，不规范的坐姿开始不舒服，使用者会自觉的、主动的将臀部向椅背靠拢，舒展双腿与前胸之间的距离，趋近标准坐姿，如图8；当使用者的坐姿趋近标准坐姿后，即满足具体实施例i中的阈值，各连接体40121复位，开始新的一轮监控。
[0082]
本发明还提供一种实施例：
[0083]
一种基于wifisensing调整坐姿的电子装置，包括：存储介质和处理单元；其中，存
储介质，用于存储计算机程序；处理单元与所述存储介质进行数据交换，用于在进行坐姿调整时，通过所述处理单元执行所述计算机程序，进行如具体实施例i所述的基于wifisensing的坐姿调整方法的步骤。
[0084]
上述处理单元可以根据存储在存储介质中的程序执行各种适当的动作和处理。所述电子设备还包括以下外设，包括键盘、鼠标等的输入部分，也可以包括诸如阴极射线管(crt)、液晶显示器(lcd)等以及扬声器等的输出部分；特别地，根据本发明公开的实施例，如图1中任一描述的过程可以被实现为计算机软件程序。
[0085]
本发明还提供一种实施例：
[0086]
一种可读存储介质；所述可读存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在运行时，执行如具体实施例i所述的基于wifisensing的坐姿调整方法的步骤。
[0087]
本发明提供一种实施例，包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行如图1中任一所述流程图所示的方法的程序代码。该计算机程序可以从网络上被下载和安装。在该计算机程序被cpu执行时，执行本发明的系统中限定的功能。
[0088]
在本发明中，计算机可读的存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本发明中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
[0089]
以上公开的仅为本发明的几个具体实施场景，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施场景的优劣。

技术特征：
1.基于wifisensing的坐姿调整方法，其特征在于，包括：在使用者进入监控阶段后，周期采集使用者的坐姿数据；将所述坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果分段式调整所述使用者使用的座椅的角度，使所述使用者主动调整坐姿，直至符合所述标准坐姿。2.根据权利要求1所述的基于wifisensing的坐姿调整方法，其特征在于，所述“使用者进入监控阶段，周期采集使用者的坐姿数据”，包括：采集所述使用者的脉搏频率和呼吸频率；在所述使用者的脉搏频率上升且所述呼吸频率稳定时，确认所述使用者进入监控阶段；在所述使用者进入所述监控阶段后，采集所述使用者的坐姿数据，包括：所述使用者的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离。3.根据权利要求1所述的基于wifisensing的坐姿调整方法，其特征在于，“将所述坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果”，包括：将使用者所述坐姿数据中的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离与所述标准坐姿数据中的前胸与腿部之间的角度以及前胸与桌面之间的距离分别进行比对，得到前胸与腿部之间的角度差以及前胸与桌面之间的距离差，作为所述对比结果。4.根据权利要求1所述的基于wifisensing的坐姿调整方法，其特征在于，所述“根据所述对比结果分段式调整所述使用者使用的座椅的角度”，包括：将所述座椅的椅面横向分为多个区域；根据每个所述区域的受力获悉所述使用者在所述椅面上的相对位置；根据所述相对位置，将与所述座椅的椅背最近的一个区域作为基准区域；将相邻进所述基准区域且远离所述椅背的区域作为调整区域；调整所述调整区域与所述椅背之间的角度，使所述使用者的坐姿趋于标准坐姿。5.一种基于wifisensing的坐姿调整系统，其特征在于，包括：控制模块；生物体征采集模块，与所述控制模块电性连接，用于采集使用者的脉搏、呼吸数据；姿态检测模块，与所述控制模块电性连接，用于采集使用者的坐姿姿态数据；坐具模块，与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块的指令调整所述坐具模块的姿态；所述控制模块同时采集所述脉搏采集模块、所述姿态检测模块的数据，用于通过如权利要求1-4任一权利要求所述的方法对所述使用者的姿态进行动态调整。6.根据权利要求4所述的一种基于wifisensing的坐姿调整系统，其特征在于，所述坐具模块，包括：坐具本体；检测组件，设置在所述坐具本体上，用于采集所述使用者与所述坐具本体之间的相对位置数据；驱动组件，设置在所述坐具本体上，用于根据所述控制模块的指令对所述坐具本体进行调整；
所述控制模块采集所述相对位置数据。7.根据权利要求6所述的一种基于wifisensing的坐姿调整系统，其特征在于，坐具本体，包括：支撑组件；坐具面，设置在所述支撑组件远离地面的一端上；坐具靠背，与所述坐具面的一侧进行连接；所述检测组件设置在所述坐具面下方，用于采集所述相对位置数据；所述驱动组件设置在所述支撑组件靠近所述坐具面的一侧，用于根据所述使用者的坐姿改变所述坐具面的形状和/或坐具面与所述坐具靠背之间的角度。8.根据权利要求7所述的一种基于wifisensing的坐姿调整系统，其特征在于，所述坐具面，包括：至少2个连接体；连接机构，设置在相邻的所述连接体之间，用于使相邻的所述连接体之间可活动的连接；所述连接体横向排列，且每个所述连接体均设置有检测组件；所述驱动组件设置在所述连接体下方，用于调整所述连接体之间的相对角度。9.一种基于wifisensing调整坐姿的电子装置，其特征在于，包括：存储介质，用于存储计算机程序；处理单元，与所述存储介质进行数据交换，用于在进行坐姿调整时，通过所述处理单元执行所述计算机程序，进行如权利要求1-4中任一权利要求所述的基于wifisensing的坐姿调整方法的步骤。10.一种可读存储介质，其特征在于：所述可读存储介质内存储有计算机程序；所述计算机程序在运行时，执行如权利要求1-4中任一权利要求所述的基于wifisensing的坐姿调整方法的步骤。

技术总结
为了克服现有技术的不足，本发明提供了基于一种基于WifiSensing的坐姿调整方法、系统及装置，包括：在使用者进入监控阶段后，周期采集使用者的坐姿数据；将所述坐姿数据与标准坐姿数据进行对比，得到对比结果；根据所述对比结果分段式调整所述使用者使用的座椅的角度，使所述使用者主动调整坐姿，直至符合所述标准坐姿。本发明所述的方法，通过脉搏频率和呼吸频率确定使用者的具体使用场景，然后再分段调整椅面的角度，使得使用者在投入学习时，能够自觉的保证标准的坐姿，或趋近于标准的坐姿。或趋近于标准的坐姿。或趋近于标准的坐姿。


技术研发人员：尹继圣 刘大照 区信诚 朱正伟 李航
受保护的技术使用者：深圳感臻智能股份有限公司
技术研发日：2023.04.12
技术公布日：2023/8/9