[發明專利]一種基于坐姿識別的人機交互智能設備及其應用

有效

• 申請號: 201110268132.9
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN102440588A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發明（設計）人: 徐禮爽;陳剛;申瑞民;楊松
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: A47C17/00
• 分類號: A47C17/00;A47C7/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

1.一種基于坐姿識別的人機交互智能設備，其特征在于，包括：

一組至少包含一種壓力傳感功能的壓力傳感器；

用于無線通信的無線收發模塊；

一組至少一種給用戶適時提醒的反饋器件；

控制電路，響應壓力傳感器所受的壓力變化，控制反饋器件的啟動或停止；

至少一個電池，對該設備供電；

微控制器，與所述的壓力傳感器組通過控制電路連接，以及通過無線收發模塊與PC連接，用來讀取壓力傳感器上的壓力大小、坐姿識別及與PC通過無線收發模塊進行雙向通信。

2.根據權利要求1所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備，其特征在于，該人機交互智能設備設在坐墊、靠墊或椅子上。

3.根據權利要求1所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備，其特征在于，所述的壓力傳感器組分布在椅子的座位和靠背上，感應座位和靠背上對應位置上所受壓力變化。

4.根據權利要求1所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備，其特征在于，所述的無線收發模塊分別設在微控制器和PC上，實現微控制器與PC雙向無線通信。

5.根據權利要求1所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備，其特征在于，所述的控制電路分別與壓力傳感器、反饋器件連接后聯成整體，并通過總線與微控制器連接。

6.根據權利要求5所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備，其特征在于，所述的控制電路以設定的時間頻率讀取壓力分布數據、進行坐姿識別，并控制反饋器件的運行或停止，以提供給用戶適時的反饋。

7.一種如權利要求1所述的基于坐姿識別的人機交互智能設備的應用，其特征在于，包括以下步驟：

第一步、微控制器處在監聽模式，獲取壓力分布數據，判斷有無用戶在使用該設備，如果正在使用，則進入工作模式，執行第二步；否則，保持監聽模式；

第二步、微控制器以設定的時間頻率獲取傳感器壓力分布數據，并判斷有無用戶使用該設備，如果正在使用，則保持工作模式，進入第三步，否則，進入監聽模式；

第三步、微控制器對獲取的壓力數據進行去噪處理，獲取穩定的壓力數據；并在處理后的數據基礎上進行特征提取；

第四步、微控制器在獲得特征數據后，采用基于統計的監督學習方法對坐姿進行識別；識別的坐姿為正立、左前傾、右前傾，前傾、左側、右側、背靠、左背靠、右背靠、左二郎腿、右二郎腿十一種坐姿中的一種；

第五步、微控制器在識別出的坐姿后，采取自定義好的反饋策略，通過控制電路控制反饋器件，給用戶以適時反饋；

第六步、微控制器將識別的坐姿信息通過無線收發模塊發送到PC，將該坐姿信息作為應用系統的輸入，支持更多的交互場景。

8.根據權利要求7所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備的應用，其特征在于，在監聽模式下，微控制器以第一設定時間頻率讀取壓力傳感器信息，而在工作模式下，微控制器第二設定時間頻率讀取壓力傳感器信息。

9.根據權利要求8所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備的應用，其特征在于，所述的第二設定時間頻率高于第一設定時間頻率。

10.根據權利要求8所述的一種基于坐姿識別的人機交互智能設備的應用，其特征在于，所述的步驟一中的判斷有無用戶在使用該設備具體為，對傳感器的壓力分布情況進行統計計算，傳感器沒有感知到壓力時則可斷定沒有用戶在使用該設備。