一种基于无线控制报警的坐姿纠正提醒系统的制作方法

本发明涉及坐姿纠正提醒技术领域，具体涉及一种基于无线控制报警的坐姿纠正提醒系统。

背景技术：

现有的坐姿纠正产品很多，主要包括可穿戴式产品、坐姿纠正专用书桌和专用台灯等，进行声、光、振动提醒，并进行物理纠正。

然而，现有的可穿戴式产品测量项目多，包括距离、光照、阅读写作姿态、时间等，且测试准确，但是功能较弱，通常采用声、光、振动提醒，即可穿戴式产品主要是进行数据采集、处理以及发出警示，只有检测提醒能力，无法进行强制性纠正和训练；坐姿纠正专用书桌或专用台灯，能够实现开关灯强制提醒，姿态强制修正，但是测量项目少(仅距离和光照)，准确度差，可靠性差，且需要设计专用书桌或台灯装置以替换家庭通用台灯或书桌，成本高且适用范围严重受限。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的技术局限，本发明提供了一种基于无线控制报警的坐姿纠正提醒系统。本发明通过在头部佩戴可穿戴式坐姿检测设备，以实时获取用户的坐姿数据，并基于坐姿数据确定用户当前的坐姿状态，通过可穿戴式坐姿检测设备自带的无线通讯模块发送控制信号，控制报警模块进行持续的不良坐姿报警以纠正，直到用户坐姿恢复到正确状态后停止报警。本发明结构简单，能够及时实现坐姿不良报警以纠正用户的不良坐姿，并训练用户养成良好的坐姿习惯，适用范围广。

本发明通过下述技术方案实现：

一种基于无线控制报警的坐姿纠正提醒系统，该系统包括具备无线通讯模块的可穿戴式坐姿检测设备和报警设备；其中，所述可穿戴式坐姿检测设备戴在用户头部，用于实时获取用户坐姿数据以确定当前用户坐姿状态，当用户坐姿确定为不良状态时，则通过无线通讯模块发送控制信号控制报警设备进行坐姿不良报警以对不良坐姿进行纠正；直到用户坐姿恢复到正确状态后停止报警，从而训练用户养成良好的坐姿习惯。

相较于现有技术仅仅对不良坐姿状态进行检测以及警示，无法实现良好的纠正行为，本发明通过可穿戴式坐姿检测设备实时获取用户坐姿数据，根据用户坐姿数据确定用户的当前坐姿状态，根据用户坐姿状态对用户进行坐姿不良持续报警，以对不良坐姿进行纠正，直到用户坐姿恢复到正确状态后停止报警，从而训练用户养成良好的坐姿习惯。本发明无需增加额外的设备即及时对用户的不良坐姿进行报警以纠正用户的不良坐姿，并通过报警的方式来训练用户养成良好的习惯；且本发明结构简单，便于实现。

优选的，所述报警设备包括具备无线通讯模块的报警控制器和报警外设，所述报警控制器与可穿戴式坐姿检测设备进行无线通讯；由所述报警控制器接收可穿戴式坐姿检测设备发送的控制信号以操纵报警外设动作。本发明通过设置报警控制器来实现报警外设的控制/驱动，实现系统中各个设备模块化设计，且能够结合现有报警外设进行应用，无需设置专业的报警纠正装置即可实现报警纠正，结构简单，成本低，适用性强。

优选的，所述报警控制器通过有线或无线通讯方式来操纵报警外设动作。

优选的，所述报警外设为台灯，所述报警控制器用于控制台灯动作；当用户坐姿数据处于不良状态时，所述报警控制器控制台灯电源的通断，使台灯关闭或闪烁报警，以提醒用户及时纠正不良坐姿；当用户坐姿数据恢复到正确状态，所述报警控制器恢复台灯电源正常供电。本发明的报警外设可选取通用台灯装置，无需设计专用的台灯进行实现，本发明适用范围广，且节约成本。

优选的，所述报警外设采用下述设备中的一种或几种：语音报警器、灯光报警器、振动报警器或声音报警器。

优选的，该系统还包括信息终端，所述信息终端分别与所述报警控制器和所述可穿戴式姿态检测设备连接，所述信息终端用于设置系统相关参数；接收并显示用户的实时坐姿数据、报警时间、报警原因和报警次数；所述信息终端还能够存储所述系统相关参数和数据并以此提供历史数据统计和趋势变化曲线。为了便于用户的交互，本发明进一步设计了信息终端，起到人机交互作用，便于用户操作及管理。本发明通过在信息终端中设置存储单元对数据进行存储，便于历史查阅及二次数据处理等。

优选的，所述报警设备采用具备无线通讯模块的移动终端，所述移动终端能够对当前用户不良坐姿进行示警。本发明优选报警设备采用人机交互装置，既能够起到报警纠正作用，同时还能够实现数据传输、接收、显示、存储等功能。

优选的，所述移动终端还能够用于设置系统相关参数，接收并显示用户的实时坐姿数据、报警时间、报警原因和报警次数，以及保存所述系统相关参数和数据并以此提供历史数据统计和趋势变化曲线。

优选的，所述移动终端与云平台通信连接，所述移动终端能够上传数据到云平台，通过云平台能够对移动终端进行远程浏览和设置。

优选的，所述坐姿数据至少包括以下数据中的两种：用户视物距离、头部左右歪斜角度、低头角度、光照强度或静坐时间。本发明获取的数据更加全面，能够综合评估用户的坐姿状态，检测精度和可靠性高。

本发明具有如下的优点和有益效果：

1、本发明无需专用设备，仅通过可穿戴式坐姿检测设备和报警设备即能够及时实现不良坐姿报警以纠正用户的不良坐姿，并能够通过持续的报警来实现用户坐姿的训练，使得用户能够养成良好的坐姿习惯。

2、本发明的报警设备既能够直接采用家庭通用台灯装置，也可以采用其他现有的报警器，无需设置专用的装置，适用范围广。

3、本发明的可穿戴式坐姿检测设备佩戴在头部，检测的数据全面，能够从距离、光照、静坐时间、角度等全方面对用户坐姿进行监测；检测精度和可靠性高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明第一实施例的系统结构框图。

图2为本发明第一实施例的可穿戴式坐姿检测设备原理框图。

图3为本发明第二实施例的系统结构框图。

图4为本发明第三实施例的系统结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1

本实施例提出了一种基于无线控制报警的坐姿纠正提醒系统，本实施例的坐姿纠正提醒系统包括：具备无线通讯模块的可穿戴式坐姿检测设备和报警设备；其中，所述可穿戴式坐姿检测设备戴在用户头部，用于实时获取用户坐姿数据以确定当前用户坐姿状态，当用户坐姿确定为不良状态时，则通过无线通讯模块发送控制信号以控制报警设备进行坐姿不良报警以对不良坐姿进行纠正；当用户坐姿恢复到正确状态，则通过无线通讯模块发送控制信号以控制报警设备停止报警，从而训练用户养成良好的坐姿习惯。

本实施例的坐姿纠正提醒系统通过可穿戴式坐姿检测设备实时获取用户坐姿数据，根据用户坐姿数据确定用户的当前坐姿状态，根据用户坐姿状态对用户进行坐姿不良报警，以对不良坐姿进行纠正，直到用户坐姿恢复到正确状态后停止报警，从而训练用户养成良好的坐姿习惯。既能够对用户的不良坐姿进行报警以对不良坐姿进行纠正，同时还能通过报警的方式来训练用户养成良好的习惯。

如图1所示，本实施例的报警设备采用移动终端，该移动终端不仅仅对不良坐姿进行可视化报警；同时该移动终端还作为人机交互端。

移动终端通过可视化方式对不良坐姿进行报警：当可穿戴式坐姿检测设备根据获取的用户的实时坐姿数据判断用户当前坐姿状态为不良坐姿状态时，通过无线通讯模块发送信号给移动终端，移动终端进行可视化报警，以对不良坐姿进行纠正，直到用户坐姿恢复到正确状态后停止报警，从而训练用户养成良好的坐姿习惯。

移动终端作为人机交互端时，既能够通过该移动终端设置系统运行停止、设备参数、用户参数和报警参数等；该移动终端还能够接收可穿戴式坐姿检测设备无线传输的用户实时坐姿数据、报警时间、报警原因、报警次数、用户历史坐姿数据和历史报警统计值。

另一优选实施方式中，所述移动终端还包括存储单元，存储单元能够存储设置的系统相关参数以及接收的数据，并以此提供历史数据统计和趋势变化曲线等(即根据历史存储数据进行二次处理和分析等)。

另一优选实施方式中，所述移动终端与云平台通信连接(通过无线通讯模块)，所述移动终端能够上传数据到云平台，通过云平台能够对移动终端进行远程浏览和设置。

本实施例中，所述移动终端可采用手机、平板、电脑等移动终端。

如图2所示，本实施例中，可穿戴式坐姿检测设备采用智能眼镜，包括眼镜本体，以及设置在眼镜本体中的坐姿监测模块；所述坐姿监测模块包括坐姿状态检测模块、控制模块、电源模块和无线通讯模块。其中，所述检测模块用于实时检测用户的坐姿数据；并将实时获取的用户坐姿数据发送给控制模块进行处理，所述控制模块对接收到的坐姿数据进行处理得到用户当前坐姿状态，并判断用户当前的坐姿状态是否处于正确状态，如果用户当前的坐姿状态不良，则所述控制模块通过无线通讯模块将控制信号发送给移动终端进行报警以对不良坐姿进行纠正，直到用户恢复到正确坐姿后停止报警，从而训练用户养成良好的坐姿习惯。所述电源模块分别为检测模块、控制模块和无线通讯模块供电。所述无线通讯模块用于实现智能眼镜(可穿戴式坐姿检测设备)与报警设备及其他外设之间的数据和通信传输。本实施例中，坐姿状态检测模块包括距离检测模块、角度检测模块、光照检测模块、时间检测模块和佩戴检测模块；所述距离检测模块用于实时监测用户视物距离；所述角度检测模块用于实时监测用户头部姿态(包括头部左右倾斜角度，低头角度等)，本实施例中的角度检测模块可以采用三轴陀螺仪；所述光照检测模块用于实时监测用户所处环境的光照强度；所述时间检测模块用于实时监测用户佩戴智能眼镜的时间；所述佩戴检测模块用于检测用户是否佩戴智能眼镜(可穿戴式坐姿检测设备)，当确认为佩戴状态时，则通过控制模块触发各检测模块(即距离检测模块、角度检测模块、光照检测模块和时间检测模块)以及报警设备开始工作，否则处于断开状态。所述距离检测模块、角度检测模块、光照检测模块和时间检测模块将检测到的数据均发送给控制模块进行处理，得到用户当前坐姿状态数据，包括：用户视物距离、头部左右歪斜角度、低头角度、光照强度或静坐时间。

具体的在本实施例中，用户坐姿状态符合下述条件(1)-(5)中任一一项，即被判定为坐姿状态不良：

(1)静坐时间超过45分钟；

(2)静坐时，左右偏头角度超过15°，并持续超过5秒钟；

(3)静坐时，低头角度超过25°,并持续超过5秒钟；

(4)静坐时，5cm<距离值<30cm,并持续超过3秒钟；

(5)静坐时，10lux<光照度<200lux，并持续超过30秒钟。

上述(1)-(5)中的相关参数不限于上述设置，而是根据大量用户历史姿态数据进行统计且能够针对不同群体适应性确定。特别的，本实施例给出的上述数据主要是针对青少年群体而设置的。

本实施例的坐姿纠正提醒系统的工作过程具体如下：

(1)将可穿戴式坐姿检测设备(本实施例优选为智能眼镜)佩戴在用户头部，通过检测确认可穿戴式坐姿检测设备为佩戴状态，则触发可穿戴式坐姿检测设备各模块以及报警设备开始工作；

(2)利用可穿戴式坐姿检测设备实时监测用户的坐姿数据，并基于该坐姿数据进行用户当前坐姿状态进行判断，当判断当前用户坐姿状态为不良状态时，可穿戴式坐姿检测设备通过无线通讯模块发送控制信号，控制报警设备进行报警，以对不良坐姿进行纠正，直到用户恢复到正确坐姿状态，则可穿戴式坐姿检测设备发出控制信号控制报警设备停止报警，从而训练用户养成良好的坐姿习惯；同时，本实施例的报警设备(移动终端)能够显示用户实时坐姿数据、历史用户坐标数据以及报警数据等；能够通过报警、以及数据显示、查阅等多方面促使用户形成良好的习惯，无需借助外部仪器或装置来进行物理纠正训练。

(3)当检测到可穿戴式坐姿检测设备为非佩戴状态时，则触发可穿戴式坐姿检测设备各模块以及报警设备关闭电源，停止工作。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于：本实施例的报警设备主要由报警控制器和报警外设构成。

如图3所示，本实施例采用报警控制器，以结合家用台灯以及常规的声、光、振动等报警器的应用，无需设计专用的纠正装置，即可实现对不良坐姿及时、精准可靠的报警纠正，并训练用户养成良好的坐姿习惯。

当报警外设采用家庭通用台灯装置时，台灯的供电电源通道由所述报警控制器控制，在用户坐姿不良状态报警时，利用所述报警控制器切断或连续通断所述台灯的电源，使其关灯或闪烁报警，以提醒用户及时纠正不良坐姿；在用户恢复正确状态坐姿后，所述报警控制器恢复台灯电源正常供电，从而训练用户养成良好的坐姿习惯。

当报警外设采用现有报警器时，所述报警器由所述报警控制器控制(有限或无线控制)，在用户坐姿不良状态报警时，所述报警控制器控制所述报警器发出语音、声音、灯光、振动中的一种或几种组合报警；在用户恢复正确状态坐姿后，所述报警控制器消除所述报警器的语音、声音、灯光或振动报警。

实施例3

本实施例对实施例2的报警设备作了进一步优化，本实施例的报警设备还包括信息终端。

如图4所示。所述信息终端与所述报警控制器和可穿戴式坐姿检测设备通信连接；所述信息终端起人机交互作用。所述信息终端用于接收并显示可穿戴式坐姿检测设备以及报警控制器发送的数据(包括用户的实时坐姿数据、报警时间、报警原因和报警次数)；同时，用户能够通过信息设备设置系统运行停止、设备参数、用户参数和报警参数等参数数据。

另一优选实施方式中，信息设备还包括存储单元，所述存储单元用于存储接收以及设置的数据，用于历史查阅及二次处理、机器学习等。

另一优选实施方式中，所述信息设备与云平台通信连接(图中未示出)，所述信息设备能够上传数据到云平台，通过云平台能够对信息设备进行远程浏览和设置。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。