本发明属于航空座椅,具体涉及一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法及系统。
背景技术:
1、随着航空旅行的普及,乘客在长途飞行中的舒适度与健康状态日益受到重视。特别是在遇到恶劣天气或飞行途中遭遇气流时,飞行环境的颠簸会对乘客的乘坐体验和身体健康造成显著影响。传统的航空座椅虽然提供了基本的乘坐功能,但在监测和应对乘客在颠簸环境下的需求方面存在明显不足。目前,市场上大部分航空座椅未能实现实时监测乘客的坐姿变化、生理状态和疲劳程度,更无法根据飞行环境的颠簸程度自动调整座椅状态,以减轻乘客的不适感。
2、现有的座椅监测技术大多依赖于固定的生理信号监测设备,如心率监测器和呼吸频率传感器,这些设备往往在设计上未考虑飞行环境的特殊性,特别是在遇到颠簸时,它们的准确性和可靠性会大幅下降。此外,由于缺乏有效的热成像技术和微动检测装置,传统座椅难以捕捉乘客在颠簸条件下的真实疲劳状态和身体反应,导致座椅调整功能无法精准地适应乘客的需求。
3、在颠簸的飞行环境中,如何准确、及时地获取乘客的坐姿调整信息、生理状态和疲劳程度,成为亟待解决的关键问题。这不仅关乎乘客的乘坐舒适度,更是提升飞行安全性和健康保障的重要一环。传统的监测方法和技术在面对剧烈的飞行环境变化时显得力不从心,无法提供稳定、可靠的乘客信息。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法及系统,旨在克服现有技术的局限性,特别针对飞行途中的颠簸情况,实现了乘客信息的高效获取与精准分析,以解决上述背景技术中提出的问题。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,包括如下步骤:
3、a)利用集成于航空座椅中的压力分布传感器网络,实时捕捉座椅表面的压力变化,以监测乘客的坐姿调整;
4、b)结合座椅内置的微动检测装置,感知并记录座椅在飞行过程中的微小震动频率和幅度,以此评估飞行环境的平稳程度;
5、c)通过座椅背部嵌入的生物信号感应器,连续监测乘客的心率、呼吸频率以及皮肤电导反应,以初步判断乘客的身体状况;
6、d)运用座椅头枕处配备的红外热成像模块,非接触式测量乘客颈部和肩部的温度分布,结合c)步骤的数据,综合分析乘客的疲劳程度;
7、e)基于d)步骤中获得的热成像数据,以及c)步骤中的生物信号进行分析,评估乘客在当前飞行条件下的疲劳等级。
8、优选的,所述微动检测装置包括:
9、一微型振动传感器,分布于座椅底座,用于捕捉飞行过程中细微的振动信号;
10、一信号处理器,与所述微型振动传感器相连,用于实时分析振动频率和强度,转换为可读的数字信号;
11、一数据存储单元,用于记录所有振动数据;
12、一平稳度评价模块,用于根据记录的振动信息,量化飞行环境的稳定程度。
13、优选的,所述感知并记录座椅在飞行过程中的微小震动频率和幅度,以此评估飞行环境的平稳程度,包括:
14、持续监控微型振动传感器的输出,将输出信号形成震动频谱图;
15、自动记录飞行全程的震动数据,包括频率和振幅的变化,然后与预设的飞行环境稳定度标准比较,评估当前飞行条件,动态反馈飞行环境的平稳度。
16、优选的,所述生物信号感应器包括:
17、一心率监测元件,集成在座椅靠背,用于持续追踪乘客心率变化;
18、一呼吸监测组件,嵌入座椅内部,用于监测乘客呼吸频率;
19、一皮肤电导感应片,安置于座椅扶手,用于感知乘客皮肤电导反应;
20、一信号整合系统,用于确保心率、呼吸及皮肤电导数据的同步收集与分析。
21、优选的,所述初步判断乘客的身体状况包括:
22、实时分析心率数据,识别心跳节奏的异常;追踪呼吸频率,检测呼吸模式的变化;监控皮肤电导水平,了解乘客的情绪和生理状态;
23、综合心率、呼吸和皮肤电导信息,形成初步的身体状况概览。
24、优选的,所述红外热成像模块包括:
25、一红外摄像头,固定在座椅头枕位置,对准乘客颈部和肩部区域;
26、一图像采集单元,用于获取颈部和肩部的温度分布图像;
27、一温度分析单元,用于绘制乘客局部体温的热力图;
28、一异常温度警示单元,用于针对过高或过低的温度点发出提示。
29、优选的,所述非接触式测量乘客颈部和肩部的温度分布包括:
30、开启红外摄像头,捕捉乘客局部的即时温度图像,然后进行图像处理,突出显示颈部和肩部的温度差异;
31、保存每次测量的结果对温度数据进行记录,观察温度变化模式,对温度分布趋势跟踪,判断疲劳影响。
32、优选的,所述综合分析乘客的疲劳程度包括:
33、结合热成像数据与生物信号,建立乘客疲劳状况的基础框架;
34、评估颈部和肩部温度与心率、呼吸的关系,识别疲劳模式;
35、量化疲劳程度,根据温度分布和生物信号变化制定疲劳评分;
36、定期更新疲劳分析,反映乘客疲劳状态的动态变化。
37、优选的,所述评估乘客在当前飞行条件下的疲劳等级包括:
38、整合热成像和生物信号数据,创建疲劳度综合指标,根据综合指标,匹配预设的疲劳等级标准;
39、输出乘客当前的疲劳等级,如轻微、中等或严重疲劳,依据疲劳等级,调整座椅功能。
40、另一方面,本发明提出一种人体坐姿识别与疲劳度分析系统,包括:
41、坐姿信息获取模块,用于利用集成于航空座椅中的压力分布传感器网络,实时捕捉座椅表面的压力变化,以监测乘客的坐姿调整;
42、飞行环境平稳度评估模块,用于结合座椅内置的微动检测装置,感知并记录座椅在飞行过程中的微小震动频率和幅度,以此评估飞行环境的平稳程度;
43、乘客生物信号监测模块,用于通过座椅背部嵌入的生物信号感应器,连续监测乘客的心率、呼吸频率以及皮肤电导反应,以初步判断乘客的身体状况;
44、乘客疲劳热像分析模块,用于运用座椅头枕处配备的红外热成像模块,非接触式测量乘客颈部和肩部的温度分布,结合生物信号的数据,综合分析乘客的疲劳程度;
45、乘客疲劳等级评估模块,用于基于热成像数据以及生物信号进行分析,评估乘客在当前飞行条件下的疲劳等级。
46、本发明的技术效果和优点:本发明提出的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法及系统,与现有技术相比,具有以下优点:
47、本发明通过集成于航空座椅中的压力分布传感器网络、微动检测装置、生物信号感应器和红外热成像模块,本方法能够实时监测乘客的坐姿调整、飞行环境的平稳程度、乘客的生理状态以及疲劳程度,从而在颠簸情况下准确评估乘客的疲劳等级。这一技术突破使得航空座椅能够智能响应乘客需求,自动调整座椅状态,显著提升了乘客在颠簸飞行条件下的舒适度和安全性,同时也为航空公司提供了宝贵的乘客健康数据,有助于优化飞行服务和健康管理。
1.一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述微动检测装置包括:
3.根据权利要求2所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述感知并记录座椅在飞行过程中的微小震动频率和幅度,以此评估飞行环境的平稳程度,包括:
4.根据权利要求3所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述生物信号感应器包括:
5.根据权利要求4所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述初步判断乘客的身体状况包括:
6.根据权利要求5所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述红外热成像模块包括:
7.根据权利要求6所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述非接触式测量乘客颈部和肩部的温度分布包括:
8.根据权利要求7所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述综合分析乘客的疲劳程度包括:
9.根据权利要求1所述的一种人体坐姿识别与疲劳度分析方法,其特征在于,所述评估乘客在当前飞行条件下的疲劳等级包括:
10.一种人体坐姿识别与疲劳度分析系统,其特征在于,包括: