坐姿检测专利技术综述

总结发展趋势，从而为坐姿检测领域的后续发展提供参考。

关键词：坐姿;驼背;监护;报警

中图分类号：TP212.9                文献标识码：A                   文章编号：1003-5168（2019）33-0056-03

A Review of Patents technology of Posture Monitoring

LIU Buqing  WANG Pu

（Patent Examination Cooperation Sichuan Center of the Patent Office， CNIPA，Chengdu Sichuan 610213）

Abstract： Based on patent database， through searching， filtering， generalizing and analyzing patent for posture monitoring devices and methods at home and abroad， the technological evolution path in the field of posture monitoring is given from the three aspects of wearable devices， integrated desk and seat， and image recognition， the development trend is summarized to provide reference for the follow-up development of the field.

Key words： posture;monitor;wearable;image recognition

1 坐姿检测专利技术概况

从20世纪80年代开始，西方国家已经开始关注坐姿问题，坐姿的检测从最开始的在桌椅设备上设置检测装置的单一方式发展到通过可穿戴设备（如项链等）检测用户坐姿，以及后续的通过图像识别的方式捕捉用户当前姿态，这三条路线并存于当前的坐姿检测领域当中。从技术发展上看，申请人从检测结果的精確度、便捷性以及被测者的舒适度各个方面不断挖掘更好的坐姿检测判据，对坐姿正确的标准也更加量化和个性化。本文主要分析从1985年至2018年5月的坐姿检测装置。

2 坐姿检测专利技术的发展状况

2.1 申请量年度分布

本文基于CPRSABS数据库和DWPI数据库的检索，检索对象为公开日或公告日在2018年5月以前的发明和实用新型专利申请。

截止到2000年，全球专利申请量一直较低，累计仅为28件，其中中国仅为5件。从2005年开始，中国相关专利呈现迅猛增长趋势，而其他国家专利继续保持较为稳定的申请趋势。较为明显的是，中国相关专利在2015年达到了申请的高峰196件，随后2016年申请量降低至149件，2017年为86件，这可能是由于部分专利未公开所造成的数据不完整[1]。

就本领域国内外申请趋势可知，本领域的第一件国外申请时间为1985年，明显早于国内1990年才提出的第一件专利申请。就申请量而言，国外申请数量总体申请量不大，而国内呈现迅猛增长的趋势，就申请总量而言，国内专利数量明显高于国外，就全球申请总量而言，仅为1 017件，总量不大（见图1）。

图2为各技术分支的历年专利申请量，由图2可知，桌椅配套设备在三个分支中一直保持最大的申请量，且从2005年开始，相关申请的申请量基本上保持逐年上升的趋势，并在2015年达到顶峰，这与坐姿常常发生在伏案学习、工作有关。

2.2 申请原创国分布

技术原创国体现了一个国家在某一领域的发展情况，如图3所示，容易看出亚洲国家如中日韩占据了坐姿领域的绝大部分申请比例，尤其是中国在该领域占比79%，远超过其他国家，这与中国当前存在的青少年驼背等国情是相符的。

进一步地进行细分，我们从坐姿领域三个主要分支入手。表1为中日韩三国在各个分支下的申请量。在各个分支上，中国的申请量都是非常大的，远超过其他国家。从坐姿检测本身分析，对其的检测改进难度较大，而中国申请在该领域早期以实用新型为主，申请人以个人申请为主，检测方式多集中在通过桌椅进行的接触式检测，相对而言专利门槛较低，这也在一定程度上造成了专利丛林的局面。而其他国家虽然专利数量不多，但是其申请时间多早于中国，技术层面具有明显的领先优势。

3 坐姿检测专利演进分析

坐姿检测本身限定其场景为用户坐在椅子，因此与桌椅配套设备相关的坐姿检测是该领域最直接最广泛的检测方式。早在1985年，便出现了通过在椅子坐垫上设置倾斜传感器进而判断坐姿状态并给予矫正提醒。后期出现通过检测人体例如头部到桌子的距离、利用坐垫判断重心进而区分前倾、后倾、左倾和右倾等。判断参数相对较为单一，改进难度大。

基于可穿戴设备的坐姿检测中，由单一的项链等反映身体倾斜的坐姿检测方式，逐渐发展为贴合用户实际身体情况的弯曲检测方式，进而结合用户生理情况判断坐姿，在准确性上逐渐提升，而且也融合了多种测量方式，在坐姿的不同表现形式上进行了分类检测。从国内申请来看，2005年前可穿戴设备分支存在大量重复申请，基本上没有技术创新，其中大部分为实用新型，且为个人申请，这种扎堆的情况在后期逐渐消失。

基于图像识别的坐姿检测中，从粗略的图像轮廓到更为准确的人体各点位置，尤其是2015年左右将各种坐姿模型考虑进来，其实现的准确性更高。从国内外来看，国外的申请明显早于国内，国内在较长一段时间内大部分都是重复工作，直到2015年后，国内申请在国外技术基础上，进行模板的细化和匹配方法的改进，从而避免坐姿误判，这一部分的工作上，国内申请较为突出，其中以公司、研究所和高校的专利逐渐增多，而个人申请逐渐减少，技术创新稳步推进。

4 结语

本文对坐姿领域的专利申请趋势、技术分支路线以及核心专利等进行了研究。从整体而言，坐姿领域的相关申请量并不大，其中大部分为中文申请，但是从专利申请的时间早晚和申请引用情况而言，国内申请虽有数量优势，却起步和布局略逊色于国外申请。在后期，随着技术的发展和专利意识的增强，国内申请从图像识别分支上进行着力创新。坐姿的判断是因人而异而且相关因素众多，虽然当前已经有检测用户习惯坐姿的方式，但其检测过程仍然较为单一，结果准确度不高，如何根据用户自身需求设定良好的坐姿并根据多种不同参数的检测准确判断当前的坐姿是否合适，这是未来发展的一个方向。

参考文献：

[1] 陈巍，罗荣.疲劳驾驶状态监测专利技术综述[J].河南科技，2019（18）：46-48.