智能秤系统及其使用方法与流程

智能秤系统及其使用方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2019年4月19日提交的美国临时专利申请号62/836,476和2020年1月4日提交的美国临时专利申请号62/957,210的优先权和权益，所述每一申请的全文在此以引用方式并入本文。
技术领域
3.本公开涉及健康产品，并且更具体地，涉及智能秤系统和/或智能垫系统。


背景技术：

4.消费者越来越关注健康和健康相关产品。我们专注于我们的体重、我们吃什么、我们如何站立等等。因此，需要一种生成用户的健康相关信息的多用途设备。本公开旨在解决这些需求并解决其他问题。


技术实现要素：

5.根据本公开的一些实施方案，公开了一种用于确定非静态物品的归一化体重的方法。从多个载荷传感器接收与非静态物品相关联的体重数据。非静态物品的载荷传感器体重至少部分地基于体重数据来确定。接收非静态物品的载荷传感器体重作为机器学习算法的输入。生成非静态物品的归一化体重作为机器学习算法的输出。
6.在一些实施方案中，机器学习算法还接收非静态物品的类别作为输入。在一些实施方案中，非静态物品的类别包括人、动物、无生命物体，或它们的任何组合。
7.在一些实施方案中，非静态物品的类别还包括猫、狗、马、仓鼠、豚鼠、兔子、龙猫、小鼠、大鼠、鹦鹉、寄居蟹、雪貂、爬行动物、鱼、海猴，或它们的任何组合。
8.在一些实施方案中，接收与非静态物品相关联的历史数据。历史数据包括历史载荷传感器体重数据和历史归一化体重数据。机器学习算法是用历史数据训练的。在一些实施方案中，历史数据与同一类别的其他非静态物品相关联。在一些实施方案中，历史数据与包括多个载荷传感器的智能秤系统的非静态物品相关联。
9.在一些实施方案中，多个载荷传感器被配置为响应于非静态物品参与包括多个载荷传感器的智能秤系统而生成体重数据。在一些实施方案中，接合智能秤系统的非静态物品包括(i)站立在智能秤系统的覆盖层上的非静态物品，(ii)移动穿过智能秤系统的覆盖层的非静态物品，或(iii)两者。
10.在一些实施方案中，从压力传感器阵列接收与非静态物品相关联的压力数据。在一些实施方案中，压力传感器阵列被配置为响应于非静态物品参与包括压力传感器阵列的智能秤系统而生成压力数据。
11.在一些实施方案中，至少部分地基于压力数据而生成与非静态物品相关联的压力热图。在一些实施方案中，压力热图代表与非静态物品的脚或爪子相关联的压力梯度并且指示非静态物品的体重分布。
12.在一些实施方案中，压力传感器阵列耦合到非静态物品的床垫。从压力传感器阵列接收非静态物品在睡眠阶段期间的压力数据。至少部分地基于非静态物品的睡眠阶段期间的压力数据，确定非静态物品的睡眠状态。在一些实施方案中，非静态物品的睡眠状态包括(i)非静态物品是否有睡眠障碍，(ii)非静态物品的睡眠质量，或(iii)两者。
13.在一些实施方案中，从多个载荷传感器接收非静态物品在睡眠阶段期间的体重数据。至少部分地基于非静态物品在睡眠阶段期间的体重数据，确定非静态物品在睡眠阶段期间的体重变化。
14.根据本公开的一些实施方案，智能秤系统包括多个载荷传感器、控制系统和存储器。多个载荷传感器耦合到基板的第一侧。多个载荷传感器被配置为生成与非静态物品相关联的体重数据。控制系统包括一个或多个处理器。存储器在其上存储机器可读指令。控制系统耦合到存储器。在一些实施方案中，存储器和控制系统耦合到基板的第一侧。当存储器中的机器可执行指令由控制系统的一个或多个处理器中的至少一个执行时，实施上述方法的任何组合。
15.在一些实施方案中，智能秤系统还包括覆盖层。在一些实施方案中，覆盖层包括织物片。在一些实施方案中，织物片包括至少两个彼此间隔开的导电织物部分。在一些实施方案中，至少两个导电织物部分彼此间隔至少3英寸。
16.在一些实施方案中，基板是一块或多块玻璃。在一些实施方案中，基板包括通过一个或多个铰链耦合在一起的两块玻璃。在一些实施方案中，存储器和控制系统耦合到基板的第一侧。
17.在一些实施方案中，智能秤系统还包括多个刚性支脚。在一些实施方案中，多个刚性支脚中的每一个直接耦合到多个载荷传感器中的相应一个。
18.在一些实施方案中，智能秤系统还包括底盖。底盖耦合到基板，使得多个载荷传感器、存储器和控制系统至少部分地定位在底盖与基板之间。在一些实施方案中，底盖包括多个孔，并且多个刚性支脚中的每一个至少部分地突出穿过多个孔中的至少一个。
19.在一些实施方案中，多个载荷传感器包括四乘四载荷传感器阵列。四乘四载荷传感器阵列是模数转换器。在一些实施方案中，多个载荷传感器包括至少四个单个载荷传感器，其中四个单个载荷传感器中的每一个都耦合到相应的模数转换器。
20.在一些实施方案中，智能秤系统还包括耦合到基板的第二相对侧的压力传感器阵列。压力传感器阵列被配置为生成与非静态物品相关联的压力数据。
21.在一些实施方案中，压力传感器阵列包括第一片和第二片。在一些实施方案中，第一片包括与第二片相邻定位的压敏片。在一些实施方案中，压敏片包括压阻片，所述压阻片被配置为响应于施加到其上的压力而改变其电阻。
22.在一些实施方案中，第二片包括多个导电迹线图案。在一些实施方案中，多个导电迹线图案中的每一个限定压力传感器阵列的压力传感器。在一些实施方案中，多个导电迹线图案中的每一个都包括内盘和外环。在一些实施方案中，外环是等边多边形或正圆。
23.根据本公开的一些实施方案，公开了一种用于确定非静态物品的归一化体重的系统。系统包括被配置为实施权利要求1至15中任一项所述的方法的控制系统。
24.根据本公开的一些实施方案，一种计算机程序产品包括当由计算机执行时使计算机执行权利要求1至15中任一项所述的方法的指令。在一些实施方案中，计算机程序产品是
非暂时性计算机可读介质。
25.鉴于各种实施方式和/或实施方案的详细说明，本公开的前述和附加方面和实施方案对本领域中的普通技术人员来说将会是显而易见的，这通过参考附图进行，其简单描述在下文提供。
附图说明
26.通过阅读以下详细说明以及参考附图，本公开的前述和其他优点将变得显而易见。
27.图1是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的说明性框图；
28.图2是根据本公开的一些其他实施方案的图1的智能秤系统的说明性框图；
29.图3是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的俯视图；
30.图4是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的侧面正视图；
31.图5是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的侧面正视图；
32.图6a是根据本公开的一些实施方案的图5的智能秤系统的智能镜的正面正视图；
33.图6b是根据本公开的一些实施方案的图5的智能秤系统的智能镜的侧面正视图；
34.图7图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的用户的脚的压力图；
35.图8图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的用户的脚的温度图；
36.图9是根据本公开的一些实施方案的处于第一配置的智能秤系统的垫子的透视图；
37.图10是根据本公开的一些实施方案的处于第二配置的图9的垫子的透视图；
38.图11是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的垫子的截面图；
39.图12a是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的说明性框图；
40.图12b是图12a的智能秤系统的压力感测系统的说明性框图；
41.图13a是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的第一局部透视图；
42.图13b是图13a的智能秤系统的第二局部透视图；
43.图14是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的局部透视图；
44.图15a图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的压力传感器；
45.图15b图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的压力感测片；
46.图16a图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统中的载荷传感器的第一布局；
47.图16b图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统中的载荷传感器的第二布局；
48.图16c图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统中的载荷传感器的第三布局；
49.图16d图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统中的载荷传感器的第四布局；
50.图17a图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统上的狗；
51.图17b图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的狗的两个爪子的压力图；
52.图17c图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的狗的两个爪子的温度图；
53.图18是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的说明性框图；
54.图19a图示了根据本公开的一些实施方案的在床上的智能秤系统；
55.图19b图示了根据本公开的一些实施方案的在淋浴器中的智能秤系统；
56.图20a图示了根据本公开的一些实施方案的在垂直施加压力之前压力感测片中的电流；
57.图20b图示了根据本公开的一些实施方案的在垂直施加压力之后图20a的压力感测片中的电流；
58.图21图示了根据本公开的一些实施方案的跨阻放大器；并且
59.图22图示了根据本公开的一些实施方案的另一跨阻放大器。
60.虽然本公开容易受到各种修改和替代形式的影响，但是具体实施方式已经在附图中通过举例的方式示出，并且将在本文中详细描述。然而，应当理解，本公开并不旨在受限于所公开的特定形式。更确切地说，本公开意在涵盖由所附权利要求限定的纳入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替代物。
具体实施方式
61.根据本公开的一些实施方案，一种供用户站立的智能秤可以确定用户的姿势、压力点、体重等。可以使用至少两种不同类型的压力传感器：cmos传感器和包括薄液体层的传感器。
62.参考附图描述了本公开，其中贯穿附图使用相同的附图标记来表示相似或等效的元件。附图不是按比例绘制的，并且仅用于图示本公开。以下参考示例应用描述本公开的若干方面以用于说明。应当理解，阐述了许多具体细节、关系和方法以提供对本公开的充分理解。然而，相关领域的普通技术人员将容易地认识到，可以在没有一个或多个具体细节的情况下或者通过其他方法来实践本公开。在其他情况下，未详细示出众所周知的结构或操作以避免混淆本公开。本公开不受所图示的动作或事件的顺序的限制，因为一些动作可以以不同的顺序和/或与其他动作或事件同时发生。此外，实施根据本公开的方法并非需要所有图示的动作或事件。
63.术语“耦合”被定义为连接，无论是直接还是通过中间组件间接连接，并且不必限于物理连接。所述连接可以使得对象永久连接或可释放地连接。术语“基本上”被定义为基本上符合特定尺寸、形状或其他实质上修改的词，使得组件不需要是精确的。例如，基本上圆柱形意味着物体类似于圆柱体，但可以与真正的圆柱体有一个或多个偏差。术语“包括”是指“包括但不一定限于”；它具体表示在如此描述的组合、组、系列等中的开放式包含或成员资格。
64.本公开的方面可以使用一个或多个合适的处理设备来实施，例如通用计算机系统、微处理器、数字信号处理器、微控制器、专用集成电路(asic)、可编程逻辑器件(pld)、现场可编程逻辑器件(fpld)、现场可编程门阵列(fpga)、移动设备(例如，移动电话或个人数字助理(pda))、本地服务器、远程服务器、可穿戴计算机、平板计算机等。
65.一个或多个处理设备的存储器存储设备可以包括机器可读介质，其上存储了体现
本文描述的方法或功能中的任何一个或多个的一组或多组指令(例如，软件)。指令还可以通过网络发送器接收器在网络上发送或接收。虽然机器可读介质可以是单个介质，但术语“机器可读介质”应被视为包括单个介质或多个介质(例如，集中式或分布式数据库，和/或相关联的缓存和服务器)以存储一组或多组指令。术语“机器可读介质”还可以被认为包括能够存储、编码或携带由机器执行的一组指令并且使机器执行各种实施方案的任何一种或多种方法的任何介质，或者能够存储、编码或携带由一组此类指令使用或与一组此类指令相关联的数据结构的实施方案。因此，术语“机器可读介质”可以被认为包括但不限于固态存储器、光学介质和磁介质。各种不同类型的存储器存储设备，例如系统中的随机存取存储器(ram)或只读存储器(rom)、或软盘、硬盘、cd rom、dvd rom、闪存，或由耦合到处理设备的磁、光或其他读取和/或写入系统读取和/或写入的其他计算机可读介质可以用于一个或多个存储器。
66.整体参考图1，用于确定用户的用户简档的智能秤系统100可以包括垫子110、成像设备120(例如，摄像头、录像机等)、显示设备130、处理器132和存储设备140。垫子110包括被配置为输出压力数据的第一传感器112。成像设备120可以被配置为生成可再现为用户的一个或多个图像的图像数据。存储设备140可以被配置为在其中接收和存储来自第一传感器112的压力数据和来自成像设备120的图像数据。存储设备140可以存储机器可读指令，这些指令被配置为使处理器132基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的一部分与垫子110接触。可以进一步使处理器132基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的用户简档。用户简档包括用户的姿势。可以通过将压力数据、图像数据或两者与存储在存储设备140中的一个或多个预定姿势进行比较来确定用户的姿势。预定姿势可以存储在存储设备140的数据库142中。还可以使处理器132在显示设备130上显示与所确定的用户简档相关联的信息。可选地，智能秤系统100包括电源134和用户接口136。
67.在一些实施方案中，存储设备140可以被配置为使处理器132基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的身份。例如，可以通过机器学习算法来执行确定过程。作为示例，用户简档包括用户的部分(例如，脚、手等)的形状、用户的部分的尺寸等，或者它们的任何组合。在此类示例中，与所确定的用户简档相关联的显示信息包括指示用户体重的第一标记、指示用户姿势的第二标记、指示用户的部分的形状的第三标记、指示用户的部分的尺寸的第四标记等，或它们的任何组合。
68.在一些实施方案中，垫子110包括被配置为输出温度数据的第二传感器(未示出)。在此类实施方案中，存储设备140可以进一步被配置为使处理器132基于压力数据、图像数据、温度数据，或它们的任何组合来确定用户的部分与垫子110接触。第一传感器112可以与第二传感器相同或不同。
69.在一些实施方案中，智能秤系统100包括用户接口136。例如，用户接口136可以耦合到显示设备130。用户接口136可以被配置为接收与用户相关联的输入数据。例如，输入数据包括用户的年龄或性别。
70.智能秤系统100的存储设备140可以进一步被配置成使处理器132基于所确定的用户简档来确定用户的健康计划，并且与所确定的用户简档相关联的显示信息然后可以包括指示用户健康的标记。例如，健康计划是锻炼时间表。
71.智能秤系统100的存储设备140也可被配置为使处理器132基于将压力数据、图像
数据或两者与存储在存储设备140的数据库142中的一个或多个预定姿势进行比较来确定姿势得分。例如，姿势得分可以指示用户的不良姿势。在一些实施方案中，存储设备140可以被配置为使处理器132基于将压力数据、图像数据或两者与一个或多个预定姿势进行比较来确定与用户相关联的姿势校正计划。
72.在一些实施方案中，显示设备130耦合到垫子110。例如，垫子110包括一个或多个led灯。处理器132可以被配置为使显示设备130显示指示用户将他或她的手或脚放在垫子110上的位置的形状。这在各种情况下都是有用的，例如在垫子110是瑜伽垫的情况下，并且智能秤系统100被配置为通过推荐用户的手和/或脚的位置来显示向用户建议的瑜伽姿势。
73.在一些实施方案中，智能秤系统100的存储设备140可以被配置为使处理器132基于确定用户的部分与垫子110接触来确定活动时段。在一些此类实施方案中，智能秤系统100还可以包括虚拟现实设备(未示出)，所述虚拟现实设备被配置为在活动时段期间接收来自第一传感器112的压力数据和来自摄像头120的图像数据，并基于接收到的数据来显示数字信息。作为示例，显示设备130可以耦合到虚拟现实设备。
74.在一些实施方案中，智能秤系统100的一个或多个组件包括增强现实系统、是增强现实系统的一部分或结合增强现实系统使用。增强现实系统可以被配置为通过例如增强现实显示设备来显示用户应该如何纠正他或她的姿势(例如，用户在显示纠正姿势的轮廓中看到他或她自己，然后用户可以尝试将他或她的脊椎与轮廓对齐)。
75.在一些实施方案中，智能秤系统100的垫子110被配置为与移动电话配对。例如，显示设备130耦合到移动电话。垫子110可以与一个、两个、三个或任何其他数量的移动电话配对。垫子110还可以与一个或多个不同的设备配对。在一些其他实施方案中，智能秤系统100的垫子110以独立模式工作(例如，没有移动设备)。
76.在一些实施方案中，智能秤系统100的一个或多个组件包括人工智能系统、人工智能系统的一部分或结合人工智能系统使用。例如，人工智能系统可以存储在云中、边缘(例如，iot edge)处，或者它们的任何组合。
77.尽管智能秤系统100如图1所示包括一个垫子110、一个或多个传感器112、成像设备120、显示设备130、一个或多个处理器132、一个或多个存储设备140、数据库142、电源134和用户接口136，与智能秤系统100相同或相似的替代系统可以由更多或更少的组件构成。例如，第一替代系统(未示出)包括垫子、压力传感器、温度传感器、摄像头、显示设备、处理器和存储设备。
78.图2示出了本公开的示例性实施方案，智能秤系统200与智能秤系统100相同或相似，不同之处在于各种组件可以耦合到不同的设备。例如，智能秤系统200包括垫子110、成像设备120和移动设备150。垫子110包括传感器112、电源134和通信模块114。移动设备150包括处理器132、存储设备140、显示设备130、用户接口136和通信模块116。垫子110可以通过通信模块114和116通信地耦合到移动设备150。类似地，成像设备120可以通信地耦合到移动设备150。补充地或替代地，成像设备120可以直接耦合到移动设备150。作为另一个例子，设备可以通过蓝牙或ble相互耦合。
79.例如，电源134包括电池和被配置为收集能量为电池充电的能量收集元件。能量收集元件可以是被配置为将热能转换为电能以对电池充电的换能器。在一些情况下，换能器可以耦合到被配置为输出温度数据的第二传感器(例如，上述传感器)。替代地或补充地，能
量收集元件可以是被配置为将机械能(例如，来自站在垫子上或在垫子上锻炼的人的振动)转换成电能以对电池充电的换能器。
80.图3和图4图示了包括垫子110和摄像头120的智能秤系统300。垫子110包括被配置为感测与用户160相关联的压力数据的传感器112。摄像头120具有被配置为覆盖用户160和垫子110的至少一部分的视场α。可以指示用户160以一定角度转向摄像头120，以便在不同角度获得摄像头120的各种图像数据。
81.智能秤系统100的各种组件可以耦合到各种设备。除了诸如智能秤系统200的实施方案之外，处理器132和存储设备140可以耦合到垫子110(图9和图10)。显示设备130可以耦合到镜子(图5、图6a和图6b)、地毯、垫子110或移动设备150(图2)。
82.图5图示了包括垫子110和智能镜170的智能秤系统400。摄像头120可以耦合到智能镜170。智能镜170的摄像头120具有被配置为覆盖用户160和垫子110的至少一部分的视场β。
83.图6a图示了智能秤系统400的智能镜170的正视图，而图6b示出了智能镜170的侧视图。如图6a中可见，框架围绕镜子172，而显示设备130的被激活部分通过镜子172可见。图6b还示出了可以由框架中的镜子传感器形成的二维网格，用于检测用户的面部、头部或其他身体部位。此二维网格在操作期间通常对用户不可见。
84.图6b示出了具有镜子传感器、镜子172、显示设备130和摄像头的框架的布置。在一个实施方式中，处理器132和存储设备140可以安装在显示设备130后面。在其他实施方式中，处理器132和存储器可以位于智能镜170内的其他部分，或者可以完全位于智能镜170的外部。智能镜170通常还包括形成外壳的外壳组件174和176，所述外壳包含并保护显示设备130、摄像头和处理器132。
85.在一些实施方案中，垫子110的传感器112可以被配置为感测压力数据，如示出了用户的脚162和164的压力图166的图7所图示。压力图166代表与用户的脚162、164相关联的压力梯度。此外，压力图166指示用户的体重分布。
86.结合使用压力图166或不使用压力图166，压力数据可用于生成与用户相关联的附加信息。作为第一示例，在一些实施方案中，可以计算用户的脚长。此外，在一些实施方案中，至少部分地基于所计算的脚长，可以估计用户的鞋号。作为第二示例，在一些实施方案中，可以确定用户的脚部轮廓。脚部轮廓可以包括在高弧度、低弧度和中弧度中的选择。作为第三示例，在一些实施方案中，可以确定用户的鞋垫简档。此外，在一些实施方案中，至少部分地基于鞋垫轮廓，可以为用户创建定制鞋垫(例如，使用3d打印)。
87.如图所示，压力图166包括脚162的压力点167a1、167a2、167a3。压力图166还包括脚164的压力点167b1、167b2、167b3。在一些实施方案中，压力图166可以帮助检测用户是否患有糖尿病脚。糖尿病脚通常具有积液和/或失去神经，这可以使用电极(图12a到图13b)和/或压力传感器检测。作为第一示例，糖尿病脚的面积会随着时间的推移而增加，导致压力图166随着时间的推移而扩大。作为第二示例，压力分布随时间不同(例如，压力点167随时间移动和/或随时间扩大)。在一些实施方案中，代替随时间分析压力数据，可以将当前用户的压力数据与其他用户(一些患有糖尿病脚，一些没有)的压力数据进行比较。在一些实施方案中，压力图166可以帮助检测其他小病和/或疾病，例如关节疾病。
88.在一些实施方案中，垫子110的传感器112可以被配置为感测温度数据，如示出了
用户的脚162和164的温度图168的图8所示。来自用户的热量可用于为电源134的电池供电，例如本公开的图2中所示的电池。
89.参考图9和图10，垫子110可以是柔性的，或可拉伸的，或两者兼有，如智能秤系统700所示。例如，垫子110可以被配置为在大体平面配置(图9)与大体圆柱形配置(图10)之间移动。例如，电源134、处理器132和存储设备140可以耦合到垫子110的侧部190，使得当垫子110被卷成圆柱形配置时，垫子110的侧部190仍然相对平坦。
90.在一些实施方案中，第一传感器112可以是cmos集成硅压力传感器或压电传感器。在一些实施方案中，第一传感器112包括能够感应压力的液体嵌入层。例如，第一传感器112可以是包括液态金属嵌入弹性体的叠层压力传感器。如图11最佳所示，智能秤系统800包括顶层180、底层182和顶层180与底层182之间的中间层(例如，传感器112)。顶层180可以由织物、橡胶或任何其他合适的材料制成。类似地，底层182可以由织物、橡胶或任何其他合适的材料制成。
91.现在参考图12a，图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统900。智能秤系统900与图1到图11的智能秤系统相同、相似或结合使用，其中相同的附图标记用于表示相似或等效的组件。在一些实施方案中，智能秤系统900的一个或多个组件形成智能垫，例如浴垫或瑜伽垫。
92.智能秤系统900用于确定用户的归一化体重，以及其他用途。智能秤系统900包括控制系统918、存储设备940、一个或多个处理器932、称重系统902和压力感测系统904。在一些实施方案中，智能秤系统900还包括生物阻抗系统906。在一些实施方案中，智能秤系统900还包括通信网络914。
93.如图12a所示，控制系统918包括一个或多个处理器932(以下称为处理器932)。控制系统918通常用于控制(例如，致动)系统900的各种组件和/或分析由系统900的组件获得和/或生成的数据。处理器932可以是通用或专用处理器或微处理器。尽管图12a示出了一个处理器932，控制系统918可以包括任何合适数量的处理器(例如，一个处理器、两个处理器、五个处理器、十个处理器等)，它们可以位于单个外壳中，或者彼此远离地定位。控制系统918可以耦合到和/或定位在系统900的垫子内、称重系统902的一个或多个载荷传感器921的外壳内、感测系统904的一个或多个传感器912的外壳内，或它们的任何组合。控制系统918可以是集中的(在一个此类外壳内)或分散的(在两个或更多个此类外壳内，它们在物理上是不同的)。在包括包含控制系统918的两个或更多个外壳的此类实施方案中，此类外壳可以彼此靠近和/或远离地定位。
94.存储设备940存储可由控制系统918的处理器932执行的机器可读指令。存储设备940可以是任何合适的计算机可读存储设备或介质，例如随机或串行存取存储设备、硬盘驱动器、固态驱动器、闪存设备等。尽管在图12a示出一个存储设备940，系统900可以包括任何合适数量的存储设备940(例如，一个存储设备、两个存储设备、五个存储设备、十个存储设备等)。存储设备940可以耦合到和/或定位在系统900的垫子内、称重系统902的一个或多个载荷传感器921的外壳内、感测系统904的一个或多个传感器912的外壳内，用户接口(例如，移动电话、智能镜)的外壳内，或它们的任何组合。像控制系统918一样，存储设备940可以是集中的(在一个此类外壳内)或分散的(在两个或更多个此类外壳内，它们在物理上是不同的。
95.在一些实施方案中，系统900还包括电子接口(例如，图1到图2的用户接口136)。电子接口被配置为接收数据(例如，用户输入数据)，使得数据可以存储在存储设备940中和/或由控制系统918的处理器932分析。电子接口可以使用有线连接或无线连接(例如，使用rf通信协议、wifi通信协议、蓝牙通信协议、通过蜂窝网络等)与系统900的一个或多个组件通信。电子接口可以包括天线、接收器(例如，rf接收器)、发送器(例如，rf发送器)、收发器，或它们的任何组合。电子接口还可包括与本文描述的处理器932和存储设备940相同或相似的一个或多个处理器和/或多个存储设备。在其他实施方案中，电子接口与控制系统918和/或存储设备940耦合或集成(例如，在外壳中)。
96.在一些实施方案中，智能秤系统900的称重系统902包括多个载荷传感器921。例如，如图12a所示，称重系统902包括四乘四载荷传感器阵列中的四个：922a、922b、922c和922d。四乘四载荷传感器阵列中的每一个都耦合到相应的模数转换器(adc)。例如，载荷传感器阵列922a耦合到adc 924a；载荷传感器阵列922b耦合到adc 924b；载荷传感器阵列922c耦合到adc 924c；并且载荷传感器阵列922d耦合到adc 924d。
97.在一些实施方案中，智能秤系统900的压力感测系统904包括压力传感器阵列。在一些此类实施方案中，压力传感器阵列包括任何合适数量的压力传感器矩阵。作为一个示例，如图12a所示，压力传感器阵列包括3x2压力传感器矩阵：912a-912f。作为另一个示例，压力传感器阵列包括100x70压力传感器矩阵。关于图12b、图13a到图13b以及它们对应的描述来论述压力感测系统904的附加细节和/或替代实施方案。此外，压力感测系统904的示例输出(例如，热图)在图7中示出。
98.在一些实施方案中，控制系统918被配置为从称重系统902接收体重数据，并且从压力感测系统904接收压力数据。每个用户都有一个独特的压力图(例如，像指纹一样)，由与用户相关联的压力数据生成。至少部分地基于压力数据(从压力感测系统904接收)和注册用户数据(存储在存储设备940上和/或从通信网络914传输)，控制系统918被配置为确定用户是智能秤系统900的注册用户还是非注册用户。
99.如果用户是智能秤系统的非注册用户，在一些实施方案中，至少部分地基于用户的一部分与智能秤系统接触的确定，摄像头被激活以生成图像数据用户。可以至少部分地基于体重数据、压力数据或两者来做出确定。然后将生成的图像数据与注册用户数据进行比较，从而验证用户是智能秤系统的非注册用户。
100.在一些实施方案中，称重系统902中的多个载荷传感器被配置为仅测量达到一定量的体重。如果用户的体重超过称重系统902可测量的量，那么压力感测系统904被配置为承担测量体重的任务。因此，在一些实施方案中，基于接收到的体重数据来确定用户的载荷传感器体重。如果载荷传感器体重没有超过预定阈值，那么载荷传感器体重作为用户的实际体重显示在显示设备上。如果载荷传感器体重超过预定阈值，(i)至少部分地基于接收到的加压数据为用户估计压力传感器体重，以及(ii)在显示设备上显示压力传感器体重作为实际用户的体重。
101.在一些实施方案中，由称重系统测量的用户体重不够准确以反映用户的真实体重，并且智能秤系统900可以对其进行归一化。首先，基于接收到的体重数据确定用户的载荷传感器体重。接收所确定的载荷传感器体重作为机器学习算法的第一输入。此外，接收调整原因作为机器学习算法的第二输入。然后，机器学习算法生成一个输出，所述输出是用户
的归一化体重。此外，在一些实施方案中，用户的载荷传感器体重和/或用户的归一化体重和/或调整的原因显示在显示设备上。
102.调整的原因可以包括(i)用户穿衣或脱衣的状态(例如，衣服可能会增加体重，不同类型的衣服可能会增加不同的体重)，(ii)用户最近上厕所的状态(例如，缺乏排便可能会增加体重)，(iii)用户最后一次吃和/或喝的时间(例如，最近食用的食物或饮料可能会增加更多的体重)，(iv)用户的最后一餐的食物类型(例如，摄入碳水化合物和/或钠可能会增加保水性)，(v)淋浴状态(例如，湿头发可能会增加体重)；或(vi)它们的任何组合。
103.此外，机器学习算法可以用历史数据进行训练。例如，在一些实施方案中，历史数据包括历史载荷传感器体重数据和历史归一化体重数据。历史数据可以与其他用户(例如，其他用户的注册用户数据)和/或智能秤系统的当前用户(例如，来自与当前用户相关联的第三方活动跟踪器，或其他活动跟踪数据库)相关联。在一些实施方案中，机器学习算法可以用智能秤系统的其他传感器测量的传感器数据进行训练。例如，在一些此类实施方案中，由多个电极944给出的数据可以用于确定用户是否潮湿。
104.如果用户是智能秤系统900的注册用户，那么在显示设备上显示提示以供用户输入与接收到的体重数据相关联的信息。然后，响应于提示而接收用户信息。至少部分地基于接收到的用户信息，修改体重数据以输出归一化体重。此外，在一些实施方案中，修改的体重数据显示在所显示的设备上。用户信息可以包括与这里讨论的调整原因相同或相似的信息。同样，如果用户是注册用户，那么可以使用机器学习算法。可以使用智能秤系统900的用户在一段时间内生成的用户特定数据来补充地或替代地训练机器学习算法。
105.在一些实施方案中，智能秤系统900的生物阻抗系统906被配置为生成与用户相关联的生物电阻抗数据。生物电阻抗系统906包括多个电极944，多个电极944被配置为与用户导电接触并且与用户形成一个或多个闭合电路。例如，如图12a所示，第一对电极944a、944b与用户(例如，与用户的第一脚)形成第一闭合电路，并且被配置为生成要传输到生物电阻抗模块938的电流数据。第二对电极944c、944d与用户(例如，与用户的第二脚)形成第二闭合电路，并且被配置为生成要传输到生物电阻抗模块938的电压数据。至少部分地基于生物电阻抗数据(包括电流数据和电压数据)，控制系统918被配置为确定用户的估计身体成分，例如用户的身体脂肪和肌肉质量。
106.在一些实施方案中，智能秤系统900的通信网络914包括无线通信模块926和配对按钮928。无线通信模块926包括ble模块和/或wi-fi模块。配对按钮928可以是实体的或虚拟的。在一些实施方案中，配对按钮928的致动使控制系统能够向和/或从无线通信模块926传输数据。在一些实施方案中，配对按钮928是无线按钮。例如，在一些此类实施方案中，配对按钮928包括近场通信(nfc)按钮。
107.尽管图12a中的智能秤系统900被示为包括控制系统918、存储设备940、称重系统902、压力感测系统904、生物阻抗系统906和通信网络914，智能秤系统可以包括更多或更少的组件。例如，在一些实施方案中，第一替代智能秤系统可以包括控制系统、称重系统和感测系统。作为又一示例，在一些实施方案中，第二替代智能秤系统可以包括控制系统、存储设备、称重系统、压力感测系统和显示设备。作为又一示例，在一些实施方案中，第三替代智能秤系统可以包括控制系统、存储设备、称重系统、压力感测系统、生物阻抗系统和用户输入模块。
108.现在参考图12b，根据本公开的一些实施方案，示出了压力感测系统904的说明性框图。在一些实施方案中，移位寄存器被配置为乘以可用的输出数量；spdt mux是数字控制开关，例如多路复用器，其中每个输入选择两个可能的输出；ao是运算放大器；并且多路复用器cd4051是一种多路复用器，其中每个输入选择一个输出。ao和spdt mux的主要目标是避免传感器矩阵常见的电气问题，例如串扰。移位寄存器和简单mux的主要目标是使读取更简单(由于移位寄存器和简单mux，需要更少的控制系统输入和输出)。
109.在一些实施方案中，压力感测系统904的组件耦合到pcb，pcb又连接到控制系统918。在一些实施方案中，pcb布线到铜行片(例如，图13a到图13b的第一片1083)和铜列片(例如，图13a到图13b的第三片1085)。在一些此类实施方案中，pcb位于基板1086与底盖1089之间(图13a到图13b)。
110.现在参考图13a到图13b，图示了智能秤系统1000。智能秤系统1000与智能秤系统900相同或相似，其中相同的附图标记表示相似或等效的元件。更具体地，图13a是根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的说明性局部分解图；并且图13b是据本公开的一些实施方案的图13a的智能秤系统的反向局部分解图。
111.智能秤系统1000包括覆盖层1080(例如，浴垫覆盖层、顶层)、大体不透明层1081、压力传感器阵列(包括第一片1083、第二片1084和第三片1085)、基板1086、多个载荷传感器(包括载荷传感器1021)、多个负载支脚(包括负载支脚1092)和底盖1089。如图所示，多个载荷传感器耦合到基板1086的第一侧。压力传感器阵列耦合到基板1086的第二相对侧。在一些实施方案中，基板1086是一片或多块玻璃，例如两片、四片、八片等。在一些实施方案中，基板1086包括经由一个或多个铰链而耦合在一起的两片玻璃，使得智能秤系统1000可以对折，便于运输。
112.在一些实施方案中，覆盖层包括织物片。如图所示，覆盖层1080包括彼此间隔开的两个导电织物部分1078a、1078b。在一些实施方案中，两个导电织物部分1078a、1078b彼此间隔合适的距离，例如一英寸、两英寸、三英寸、四英寸、五英寸、六英寸，并且直到覆盖层1080的宽度。在一些实施方案中，两个导电织物部分1078a、1078b彼此间隔至少三英寸。在一些实施方案中，两个导电织物部分1078a、1078b以用户的脚通常间隔开的距离彼此间隔开。
113.在一些实施方案中，多个电极1044a、1044b位于不透明层1081与覆盖层1080之间。图13a到图13b示出了两个电极1044a、1044b。电极1044a、1044b中的每一个直接位于导电织物部分1078a、1078b中的相应一个下方。因此，即使电极1044a、1044b没有暴露给用户，电极1044a、1044b仍然通过导电织物部分1078a、1078b导电。换言之，在一些实施方案中，导电织物部分被配置为与电极电物理连接。在一些实施方案中，在覆盖层1080之下，不透明层1081位于各种组件之上，使得下面的各种组件对于人眼是不可见的。
114.压力传感器阵列被配置为生成与用户相关联的压力数据。在一些实施方案中，压力传感器阵列被配置为响应于用户参与系统(例如，站在覆盖层1080上)生成压力数据。在一些实施方案中，压力传感器阵列包括第一片1083、第二片1084和第三片1085。在一些实施方案中，第一片1083是铜行层，并且包括多个导电行1087。在一些实施方案中，第三片1085是铜列层，并且包括多个导电列1088。在一些实施方案中，第二片1084是压敏片，并且包括位于第一片1083和第三片1085之间的压阻片。压阻片被配置为响应于施加到其上的压力而
改变其电阻。在一些此类实施方案中，多个导电行1087中的每一个与多个导电列1088中的每一个的相交形成和/或限定压力传感器阵列的压力传感器(例如，图12a的压力传感器912)。
115.多个载荷传感器用于生成与用户相关联的体重数据。在一些实施方案中，多个载荷传感器被配置为响应于用户参与智能秤系统(例如，站在覆盖层1080上)生成体重数据。在一些实施方案中，多个负载支脚中的每一个都是刚性的，并且直接耦合到多个载荷传感器中的相应一个。例如，如图13a到图13b所示，刚性负载支脚1092直接耦合到载荷传感器1021。底盖1089耦合到基板1086，使得多个载荷传感器1021、存储器和控制系统至少部分地位于底盖1089与基板1086之间。在一些实施方案中，底盖1089包括多个孔。多个刚性负载支脚中的每一个至少部分地突出穿过多个孔中的至少一个。例如，负载支脚1092部分地突出穿过底盖1089的孔1091。如此，当载荷传感器1021不暴露于地面时，载荷传感器1021通过其与负载支脚1092的接触而稳定，并且有效地稳定在地面上。
116.在一些实施方案中，智能秤系统1000的一个或多个组件形成智能垫，例如，浴垫、瑜伽垫、门垫、抗疲劳垫、椅垫、身体枕、鞋垫，地毯的一部分、一块或多块瓷砖、一块或多块硬木地板、床垫的一部分、淋浴器的一部分(例如，耦合到或嵌入淋浴盆或浴缸)等。这是有利的，因为一些人和/或动物可能有体重焦虑。将智能秤系统隐藏在日常用品中还可以鼓励对用户的体重、体脂分布和/或任何健康变化的持续监测。此外，能量收集可以包括在一些上面引用的实施方案中，例如，使用脚的热量和/或压电收集器的动态压力。
117.在一些实施方案中，智能垫包括图13a到图13b所示的所有组件。智能垫可以是任何合适的尺寸。例如，智能垫的长度介于约20cm到约250cm之间，优选地介于约40cm到约120cm之间，并且最优选地约80cm。智能垫的宽度介于约15cm至约120cm之间，优选地介于约30cm至约80cm之间，并且最优选地约50cm。智能垫的厚度介于约5mm到约5cm之间，优选地介于约8mm到约2cm之间，并且最优选地约1.5cm。补充地或替代地，在一些实施方案中，负载支脚1092从底盖1089延伸约2mm到约3mm。
118.参考图14，示出了智能秤系统1100的局部透视图。智能秤系统1100与智能秤系统1000相同或相似，其中相同的附图标记意指相同的元件和/或组件。然而，智能秤系统1100的压力传感器阵列包括两个片(例如，图14中的第一片1184和第二片1182)，而不是三个片(例如，图13a到图13b中的第一片1083、第二片1084和第三片1085)。
119.如图所示，智能秤系统1100的第一片1184与智能秤系统1000的第二片1084相同或相似。在一些实施方案中，第一片1184是压敏片，例如压阻片。在一些实施方案中，第一片1184是柔性的。智能秤系统1100的第二片1182同时替换智能秤系统1000的第一片1083和第三片1085。在一些实施方案中，第二片1182包括其上具有多个导电迹线图案(例如，1112a-1112e)的印刷电路板(pcb)。在一些此类实施方案中，多个导电迹线图案中的每一个形成和/或限定压力传感器阵列的压力传感器(例如，图12a的压力传感器912)。
120.现在参考图15a，图示了根据本公开的一些实施方案的由导电迹线图案1112形成和/或限定的示例压力传感器。如图所示，导电迹线图案1112包括内盘1105和外环1103。内盘1105与外环1103径向间隔开第一距离d。第一距离d的示例包括：100μm、150μm、200μm、250μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm和1000μm。在一些实施方案中，第一距离d为0.8mm，即800μm。
121.外环1103围绕内盘1105形成第二距离θ。第二距离θ的示例包括90
°
、135
°
、180
°
、225
°
、270
°
、315
°
和360
°
。如图14所示，导电迹线图案1112a具有围绕内盘形成正圆的外环，其中第二距离θ为360
°
。或者，在一些实施方案中，外环1103并非一直围绕内盘1105而形成，因此具有小于360
°
的第二距离θ(图15a中最佳示出)。
122.现在参考图15b，在一些实施方案中，导电迹线图案的外环是等边多边形。例如，导电迹线图案1112a与导电迹线图案1112b相邻。导电迹线图案1112a包括内盘1105a和外环1103a，其中外环1103a为等边六边形。外环1103a的等边六边形具有六条边，并且导电迹线图案1112a中的外环1103a的一条边与导电迹线图案1112b中的外环的一条边相邻并平行，以此类推。每条边的长度介于约1mm至约15mm之间，例如1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm，或15mm。
123.现在转向图16a到图16d。图16a图示了智能秤系统(例如，智能秤系统100、智能秤系统200、智能秤系统300、智能秤系统400、智能秤系统700、智能秤系统800、智能秤系统900、智能秤系统1000和智能秤系统1100)中的载荷传感器的第一布局1200a。在这个布局1200a中，多个载荷传感器包括四个单个载荷传感器1221。在一些实施方案中，在这个布局1200a中，多个载荷传感器包括一个上述四乘四载荷传感器阵列。
124.图16b图示了智能秤系统(例如，智能秤系统100、智能秤系统200、智能秤系统300、智能秤系统400、智能秤系统700、智能秤系统800、智能秤系统900、智能秤系统1000和智能秤系统1100)中的载荷传感器的第二布局1200b。在这个布局1200b中，多个载荷传感器包括六(6)个载荷传感器1221，如图16a所示。在一些实施方案中，在这个布局1200b中，多个载荷传感器包括一个二乘三载荷传感器阵列。
125.图16c图示了智能秤系统(例如，智能秤系统100、智能秤系统200、智能秤系统300、智能秤系统400、智能秤系统700、智能秤系统800、智能秤系统900、智能秤系统1000和智能秤系统1100)中的载荷传感器的第三布局1200c。在这个布局1200c中，多个载荷传感器包括九(9)个载荷传感器1221。在一些实施方案中，在这个布局1200c中，多个载荷传感器包括一个三乘三载荷传感器阵列。
126.图16d图示了智能秤系统(例如，智能秤系统100、智能秤系统200、智能秤系统300、智能秤系统400、智能秤系统700、智能秤系统800、智能秤系统900、智能秤系统1000和智能秤系统1100)中的载荷传感器的第四布局1200d。在这个布局1200d中，多个载荷传感器包括八(8)个单个载荷传感器1221。在一些实施方案中，在这个布局1200d中，多个载荷传感器包括两个上述四乘四载荷传感器阵列。在一些实施方案中，第四布局1200d包括具有通过一个或多个铰链1230彼此耦合的第一布局1200a的两个智能秤系统。
127.根据本公开的一些实施方案，压力传感器阵列可以包括压力传感片，所述压力传感片具有与其厚度(例如，3维传感器)和/或与其表面(例如，共面传感器)一起使用的材料。在一些实施方案中，此材料是在导电粒子中充电的隔离聚合物。低电流可以通过隧道效应从一个导电粒子传递到另一个。在一些实施方案中，此材料是可变形的。此外，导电例子之间的距离随着施加的垂直压力而变化(参见图20a到图20b)。
128.图20a示出了根据本公开的一些实施方案的在垂直施加压力之前压力传感片2010中的第一方案2000a。电流2050a经过导电粒子2020。图20b示出了根据本公开的一些实施方案的在垂直施加压力之后压力感测片2010中的第二方案2000b。电流2050b经过导电粒子
2020及邻近的导电粒子2030。
129.当材料受压时(图20b)，导电粒子更接近，其中隧道效应对电流循环的贡献增加。阻抗与外加力之间的关系可以写成：
[0130][0131]
其中p是接触表面的电阻率；f是表面的法向力；并且k是取决于材料弹性的函数。
[0132]
然而，k不是常数，并且压力与电阻率之间的关系不是线性的。否则，只有当材料本身可以在其他两个维度上自由伸长时，才有可能压碎材料，而这里的情况并非如此：变形只能是局部的。
[0133]
因此，在一些实施方案中，要测量的值是电阻。这里的阻力与压力不是线性的。此外，在所需的压力槽上不容易测量压力变化。
[0134]
在一些实施方案中，3维传感器不是最佳的，因为它的电阻随压力的变化在高压下是不够的。因此，压力传感器阵列的产业化更加复杂，并且难以具有满足小面积内多个传感器(例如，每平方厘米四个传感器)的需要的传感器几何结构。事实上，在此类情况下，单个传感器最多只能占用2.5x2.5mm2的空间，这将大大降低单个传感器的电阻。
[0135]
对于共面传感器，可测量的幅值是其电阻。为了限制压力传感器阵列的消耗和/或限制相邻压力传感器之间的串扰，电阻值必须尽可能大。在一些实施方案中，电阻的变化在压力传感器阵列的使用范围内是显着的，使得特性的斜率在整个尺度上足够陡峭以具有正确的定义。因此，优选的几何结构允许有效地铺设平面。
[0136]
由于要测量的值是电阻，因此一种解决方案是使用跨阻放大器(tia)。图21图示了根据本公开的一些实施方案的跨阻放大器中的电路图2100。电路使用非对称电源供电。跨阻放大器配备了虚拟稳定接地，其中内部阻抗尽可能低。
[0137]
输入电流i与输出电压vmes1之间的关系由以下等式以第一近似值给出：
[0138]
vmes1＝v
ref
–
irf[0139]
ꢀꢀ
(2)
[0140]
然而，压力传感器阵列不能用这种第一近似值来解决。如果∈是差分电压，例如：
[0141]
∈＝v

–v–
[0142]
ꢀꢀ
(3)
[0143]
使用这个新符号，测得的电流与输出电压之间的关系变为：
[0144]
vmes1＝v
ref
∈
–
irf[0145]
ꢀꢀ
(4)
[0146]
然而，要测量的值是传感器电阻，由于运算放大器强制的特性，我们将计算电流i。当处于线性模式时，电压为v
–
。通过传感器rc的电阻，方案变为如图22所示，其中示出了根据本公开的一些实施方案的跨阻放大器中的电路图2200。
[0147]
图22中的电流与图21中的电流在相同方向上流通。输出电压现在由以下等式给出：
[0148][0149]
在一些实施方案中，电源采用5伏的电源v
cc
，并且需要使用具有轨对轨输出的放大器。然而，此电源电压的限制迫使电阻rf的选择受到限制。因此，极限条件由以下等式给出：
[0150][0151]
在某些实施方案中，f非常低，并且可以接近于0。因此，通过将f设置为等于0，我们得到：
[0152]
rf≤rc[0153]
ꢀꢀ
(7)
[0154]
传感器rc的电阻变化很大。为了避免放大器饱和，实现低于或等于压力传感器阵列的最小阻抗的电阻rf。为了限制放大器的消耗，相对于规格，选择电阻rf作为压力传感器阵列在最大压力下的电阻。
[0155]
此外，单独的共面传感器只能测量其两个电极之间的表面上的平均压力。它无法测量所施加压力的精确图像。为了获得更精确的图像，使用并置的传感器，这就提出了这些传感器在平面上的布置问题。
[0156]
为了解决上述问题，本公开提供了平面铺设的最佳地理位置，例如图14中的智能秤系统1100的第二片1182中所示。相邻传感器之间(例如，导电迹线图案1112a与导电迹线图案1112b之间)的距离必须足以避免串扰，特别是如果外环(例如，图15a所示的外环1103)不是全面的(例如，其中第二距离θ小于360
°
)。实际上，传感器的电阻与外环的周长和两个电极之间的距离成正比。在一些实施方案中，外环的周长是有限的(例如，外环不是完整的环，并且θ小于360
°
)，以提高传感器的电阻。换句话说，如果接触较少(例如，具有未完成的环)，那么存在较大的电阻。
[0157]
参考图17a，智能秤系统1300与智能秤系统1000或智能秤系统1100相同或相似，不同之处在于智能秤系统1300针对宠物(例如猫、狗)、马、仓鼠、豚鼠、兔子、龙猫、小鼠、大鼠、鹦鹉、寄居蟹、雪貂、爬行动物、鱼、海猴，或它们的任何组合而修改。在一些实施方案中，智能秤系统针对在称重平面上移动、行走、爬行、滚动的任何非静态物品进行定制。例如，智能秤系统1300计算测量的体重的平均值，忽略着陆部分和离开部分。
[0158]
如图17a所示，狗1360正在使用智能秤系统1300。比如狗1360踏上智能秤系统1300，测量的体重从0到30公斤，然后在几秒钟内达到23公斤左(kg)左右。然后，狗1360离开，测量的体重下降。然后，智能秤系统1300对数秒内测量的每个值求平均值，从而确定狗1360的体重为23公斤。换言之，在一些实施方案中，可以从非静态物品围绕特定值振荡的那一刻估计其体重，所示特定值指示非静态物品的实际体重。
[0159]
根据宠物的类型，载荷传感器的布局和/或属性不同。例如，为狗定制的智能秤系统包括介于约0.3kg到约100kg之间的体重范围。如本文所公开的，智能秤系统中的压力传感器阵列可以被配置为感测压力数据。图17b图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤
系统的狗(或其他类型的宠物)的两个爪子1362和1364的压力图1366。在一些实施方案中，测量狗的所有四个爪子的压力数据，并包括在压力图1366中。压力图1366代表与两个爪子1362和1364相关联的压力梯度。此外，压力图1366可以指示狗的体重分布。
[0160]
结合使用压力图1366或不使用压力图1366，压力数据可用于以与图7中所图示并作相应说明相同或相似的方式生成与狗(或其他类型的宠物)相关联的附加信息。此外，压力图1366可以包括爪子的压力点。因此，压力图1366可以与图7所图示并作相应说明相同或相似的方式帮助瞬间和/或随着时间的推移检测狗(或其他类型的宠物)的各种小病和/或疾病。
[0161]
在一些实施方案中，智能秤系统中的压力传感器阵列可以被配置为以与图8所图示并作相应说明相同或相似的方式感测温度数据。例如，图17c图示了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统的狗(或其他类型的宠物)的两个爪子1362和1364的温度图1368。在一些实施方案中，测量狗的所有四个爪子的温度数据，并包括在温度图1368中。来自狗的热量可用于为智能垫系统的电源的电池供电，例如本公开的图2所图示的系统。
[0162]
在一些实施方案中，体重数据和/或压力数据可用于确定非静态物品的类型和/或类别(例如，基于体重范围、基于足迹、基于热图、基于温度图，或它们的任何组合)。替代地或补充地，体重数据和/或压力数据可以用于识别用户，而不管用户是人还是动物。
[0163]
现在参考图18，示出了根据本公开的一些实施方案的智能秤系统1610的说明性框图1600。智能秤系统1610包括一个或多个传感器1612，所述一个或多个传感器1612可以包括如本文所公开的一个或多个载荷传感器。在一些实施方案中，智能秤系统1610被专门修改以检测比典型人类小的动物，例如猫和狗。在一些实施方案中，智能秤系统1610还可以包括接口1638，所述接口1638可以包括显示led和/或按钮。智能秤系统1610还包括电子系统，所述电子系统具有电源1634、信号调节处理模块1615、中央模块1617、通信模块1614，或它们的任何组合。通信模块1617无线地(例如，通过蓝牙)耦合到移动设备，例如移动电话1650。替代地或补充地，通信模块1617耦合到智能插头，所述智能插头又无线地耦合到移动设备。
[0164]
图19a图示了根据本公开的一些实施方案的适于在床上使用的智能秤系统1700。在一些实施方案中，智能秤系统1700适用于婴儿床，所述智能秤系统1700兼作婴儿监控系统。智能秤系统1700与智能秤系统1000、智能秤系统1100或智能秤系统1300相同或相似。然而，智能秤系统1700的载荷传感器1721位于床腿内，有时隐藏在床腿内，而压力传感器阵列1712耦合到和/或嵌入床垫中。在一些实施方案中，智能秤系统1700还被配置为(i)分析用户的睡眠质量，(ii)检测睡眠障碍(例如，睡眠呼吸暂停)，(iii)检测睡眠位置，(iv)确定睡眠行为，或(v)它们的任何组合。
[0165]
图19b例示了根据本公开的一些实施方案的适于在淋浴器中使用的智能秤系统1800。智能秤系统1700与智能秤系统1000、智能秤系统1100或智能秤系统1300相同或相似。然而，智能秤系统1800耦合到淋浴盆1880。在一些实施方案中，淋浴盆1880由柔性玻璃、玻璃纤维、塑料、陶瓷，或它们的任何组合制成。因此，智能秤系统1800被配置为在用户1850淋浴时测量她的体重。在一些实施方案中，淋浴盆1880位于智能秤系统1800上方，使得淋浴盆1880防止智能秤系统1800的至少一部分变湿。
[0166]
在一些实施方案中，智能秤系统1800包括淋浴盆1880下方的载荷传感器1821，以
及使用水压和/或供水中的涡轮机的能量收集装置。载荷传感器1821被配置为测量淋浴盆的垂直位移。淋浴盆1880侧面的密封件将减轻使用者1850的一点体重，因为密封件将阻止淋浴盆略微下降。因此，智能秤系统1800被配置为调整其估计和/或计算以考虑所述失重，并将其加回到测量的体重中。
[0167]
在一些实施方案中，智能秤系统1800使用以下来供电：(i)在管道中流动到淋浴头的供应的热水和/或冷水，(ii)排水(例如，使用过滤器去除头发，其中排水管变窄以增加压力和流量，从而提高来自排水的发电量)，或(iii)两者兼而有之。补充地或替代地，智能秤系统1800包括伪装成瓷砖的称重系统，所述称重系统可以嵌入淋浴盆1880中，并且最终由使用排水和/或供水的涡轮机提供动力。
[0168]
公开的计算机和硬件实施方案
[0169]
最初应当理解，这里的公开可以用任何类型的硬件和/或软件来实施，并且可以是预编程的通用计算设备。例如，系统可以使用服务器、个人计算机、便携式计算机、瘦客户端或任何合适的设备或多个设备来实施。本公开和/或其组件可以是位于单个位置的单个设备，或者位于单个或多个位置的多个设备，它们使用任何适当的通信协议通过任何通信介质(例如，电缆、光纤电缆)或以无线方式连接在一起。
[0170]
还应当注意，本公开在本文中被图示和讨论为具有执行特定功能的多个模块。应当理解，这些模块仅为了清楚起见，仅基于其功能示意性地图示，并不一定代表具体的硬件或软件。在这点上，这些模块可以是被实施以基本上执行所讨论的特定功能的硬件和/或软件。此外，模块可以在本公开内组合在一起，或者基于期望的特定功能划分为附加模块。因此，本公开不应被解释为限制本公开，而仅应当被理解为说明其一个示例实施方案。
[0171]
计算系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络进行交互。客户端与服务器的关系是由于在各自的计算机上运行的计算机程序而产生的，并且彼此之间具有客户端-服务器关系。在一些实施方案中，服务器将数据(例如，html页面)传输到客户端设备(例如，为了向与客户端设备交互的用户显示数据和接收来自与客户端设备交互的用户的用户输入的目的)。可以在服务器处从客户端设备接收在客户端设备处生成的数据(例如，用户交互的结果)。
[0172]
本说明书中描述的主题的实施方案可以在包括后端组件(例如，作为数据服务器)或包括中间件组件(例如，应用服务器)或包括前端组件的计算系统中实施，例如，具有图形用户界面或web浏览器的客户端计算机，用户可以通过其与本说明书中描述的主题的实施方案或一个或多个此类后端、中间件或前端组件的任何组合交互。系统的组件可以通过任何形式或媒介的数字数据通信(例如，通信网络)互连。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”)、互联网络(例如，因特网)和对等网络(例如，ad hoc对等网络)。
[0173]
本说明书中描述的主题和操作的实施方案可以数字电子电路，或以计算机软件、固件或硬件(包括本说明书中公开的结构及其结构等效物)，或以它们的一个或多个组合来实施。本说明书中描述的主题的实施方案可以被实施为一个或多个计算机程序，即，一个或多个计算机程序指令模块、编码在计算机存储介质上以供数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。替代地或补充地，程序指令可以被编码在人工生成的传播信号上，例如机器生成的电、光或电磁信号，所述信号被生成以对信息进行编码以传输到合适的接收器设备以供数据处理装置执行。计算机存储介质可以是或被包括在计算机可读存储设备、计算机
可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或它们中的一个或多个的组合中。此外，尽管计算机存储介质不是传播信号，但计算机存储介质可以是编码在人工生成的传播信号中的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质还可以是或被包括在一个或多个单独的物理组件或介质(例如，多个cd、磁盘或其他存储设备)中。
[0174]
本说明书中描述的操作可以实施为“数据处理装置”对存储在一个或多个计算机可读存储设备上或从其他来源接收的数据执行的操作。
[0175]
数据处理设备术语“数据处理装置”包括用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器，例如包括可编程处理器、计算机、片上系统，或前述的多个或组合。装置可以包括专用逻辑电路，例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。除了硬件之外，装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施，例如网络服务、分布式计算和网格计算基础设施。
[0176]
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括编译或解释语言、声明性或过程性语言，并且可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、组件、子例程、对象或其他适用于计算环境的单元。计算机程序可以但不需要对应于文件系统中的文件。程序可以存储在包含其他程序或数据的文件的一部分中(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)、专用于相关程序的单个文件，或多个协调文件(例如、存储一个或多个模块、子程序或部分代码的文件)。计算机程序可以部署为在一台计算机上执行，也可以在位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的多台计算机上执行。
[0177]
本说明书中描述的过程和逻辑流程可以由一个或多个可编程处理器执行，所述可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。处理和逻辑流程也可以由专用逻辑电路来执行，并且设备也可以作为专用逻辑电路来实施，例如，fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。
[0178]
适合于执行计算机程序的处理器包括例如通用和专用微处理器，以及任何类型的数字计算机的任何一个或多个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本要素是根据指令执行操作的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。通常，计算机还将包括或可操作地耦合以从一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)接收数据或将数据传输到这些设备或两者。然而，计算机不需要有此类设备。此外，计算机可以嵌入到另一个设备中，例如移动电话、个人数字助理(pda)、移动音频或视频播放器、游戏机、全球定位系统(gps)接收器，或便携式存储设备(例如，通用串行总线(usb)闪存驱动器)，仅举几例。适用于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，例如包括半导体存储设备，例如，eprom、eeprom和闪存设备；磁盘，例如内置硬盘或可移动磁盘；磁光盘；以及cd rom和dvd-rom磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或合并到专用逻辑电路中。
[0179]
附加的实施方案
[0180]
根据本公开的一些实施方案，一种用于确定用户的用户简档的系统包括垫子、摄
像头、显示设备、处理器和存储设备。垫子包括被配置为输出压力数据的第一传感器。摄像头被配置为生成可再现为用户的一个或多个图像的图像数据。存储设备被配置为在其中接收和存储来自第一传感器的压力数据和来自摄像头的图像数据。存储设备存储机器可读指令，所述指令被配置为使处理器基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触。还使处理器基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的用户简档。用户简档包括用户的姿势。通过将压力数据、图像数据或两者与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较来确定用户的姿势。还使处理器在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0181]
根据本公开的一些实施方案，一种用于确定用户的用户简档的系统包括垫子、摄像头、显示设备、处理器和存储设备。垫子包括被配置为输出压力数据的第一传感器。摄像头被配置为生成可再现为用户的一个或多个图像的图像数据。存储设备被配置为在其中接收和存储来自第一传感器的压力数据和来自摄像头的图像数据。存储设备存储机器可读指令，所述指令被配置为使处理器基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触。还使处理器基于压力数据和图像数据确定用户的用户简档。用户简档包括用户的姿势。通过将压力数据和图像数据与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较来确定用户的姿势。还使处理器在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0182]
根据本公开的一些实施方案，一种用于确定用户的用户简档的系统包括垫子、显示设备、处理器和存储器。垫子包括电池、被配置为输出压力数据的第一传感器和被配置为输出温度数据的第二传感器。第二传感器包括被配置为将热能转换为电能以对电池充电的换能器。存储设备被配置为接收和存储来自第一传感器的压力数据和来自第二传感器的温度数据。存储设备存储机器可读指令，所述指令被配置为使处理器基于压力数据、温度数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触。处理器还被配置为基于压力数据和温度数据来确定用户的用户简档。用户简档包括用户的姿势。通过将压力数据和温度数据与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较来确定用户的姿势。还使处理器在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0183]
根据本公开的一些实施方案，一种用于确定用户姿势的方法包括从智能秤系统接收压力数据和图像数据。智能秤系统包括垫子、摄像头和显示设备。垫子具有被配置为输出压力数据的第一传感器。摄像头被配置为生成可再现为用户的一个或多个图像的图像数据。方法还包括：将接收到的压力数据和接收到的图像数据存储在存储设备上；基于接收到的压力数据、接收到的图像数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触；将接收到的压力数据、接收到的图像数据或两者与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较；至少部分地基于比较，确定用户的用户简档，所述用户简档包括用户的姿势；和在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0184]
根据本公开的一些实施方案，一种智能秤系统包括基板、耦合到基板的第一侧的多个载荷传感器、耦合到基板的第二相对侧的压力传感器阵列、存储器，和控制系统。多个载荷传感器被配置为生成与用户相关联的体重数据。压力传感器阵列被配置为生成与用户相关联的压力数据。存储器存储注册用户数据和机器可读指令。控制系统耦合到存储器并且被布置为向被配置为执行机器可读指令的一个或多个处理器提供控制信号。从多个载荷传感器接收体重数据。从压力传感器阵列接收压力数据。至少部分地基于压力数据和注册
用户数据，确定用户是智能秤系统的非注册用户。在显示设备上显示提示，提示用户注册为智能秤系统的注册用户。
[0185]
根据本公开的一些实施方案，一种智能秤系统包括基板、耦合到基板的第一侧的多个载荷传感器、耦合到基板的第二相对侧的压力传感器阵列、存储器，和控制系统。多个载荷传感器被配置为生成与用户相关联的体重数据。压力传感器阵列被配置为生成与用户相关联的压力数据。存储器存储注册用户数据和机器可读指令。控制系统耦合到存储器并且被布置为向被配置为执行机器可读指令的一个或多个处理器提供控制信号。从多个载荷传感器接收体重数据。从压力传感器阵列接收压力数据。至少部分地基于压力数据和注册用户数据，确定用户是智能秤系统的注册用户。在显示设备上显示提示，提示用户输入与接收到的体重数据相关联的信息。
[0186]
根据本公开的一些实施方案，公开了一种用于确定用户的归一化体重的方法。从智能秤系统的存储器接收注册用户数据。注册用户数据包括历史体重数据、历史用户信息和历史归一化体重数据。使用历史体重数据、历史用户信息和历史归一化体重数据来训练机器学习算法。从智能秤系统的压力传感器阵列接收与用户相关联的压力数据。从智能秤系统的多个载荷传感器接收与用户相关联的当前体重数据。至少部分地基于压力数据和注册用户数据，确定用户是智能秤系统的注册用户。在显示设备上显示提示，提示用户输入与当前体重数据相关联的信息。响应于提示，接收当前用户信息。接收与用户相关联的当前体重数据和当前用户信息作为机器学习算法的输入。生成用户的归一化体重作为机器学习算法的输出。
[0187]
选择的实施方式和实施方案
[0188]
尽管以上描述和所附权利要求公开了本公开的多个实施方式和/或实施方案，但是在以下进一步实施方式中公开了本公开的其他替代方面。
[0189]
实施方式1、一种为用户确定用户简档的系统，所述系统包括：
[0190]
垫子，所述垫子包括被配置为输出压力数据的第一传感器；
[0191]
摄像头，所述摄像头被配置为生成可再现为用户的一个或多个图像的图像数据；
[0192]
显示设备；
[0193]
处理器；和
[0194]
存储设备，所述存储设备被配置为在其中接收和存储来自第一传感器的压力数据和来自摄像头的图像数据，所述存储设备存储被配置为使处理器执行以下操作的机器可读指令：
[0195]
基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触；
[0196]
基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的用户简档，所述用户简档包括用户的姿势，通过将压力数据、图像数据或两者与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较来确定用户的姿势；和
[0197]
在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0198]
实施方式2、根据实施方式1所述的系统，其中存储设备还被配置为使处理器基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的身份。
[0199]
实施方式3、根据实施方式2所述的系统，其中确定用户的身份包括使用机器学习算法。
[0200]
实施方式4、根据实施方式1至3中任一项所述的系统，其中用户简档包括用户的部分的形状、用户的部分的尺寸，或两者。
[0201]
实施方式5、根据实施方式4所述的系统，其中与所确定的用户简档相关联的显示信息包括指示用户体重的第一标记、指示用户姿势的第二标记、指示用户的部分的形状的第三标记、指示用户的部分的尺寸的第四标记，或它们的任何组合。
[0202]
实施方式6、根据实施方式1至5中任一项所述的系统，其中垫子包括被配置为输出温度数据的第二传感器。
[0203]
实施方式7、根据实施方式6所述的系统，其中存储设备还被配置为使处理器基于温度数据来确定用户的部分与垫子接触。
[0204]
实施方式8、根据实施方式1至7中任一项所述的系统，其中摄像头耦合到移动设备。
[0205]
实施方式9、根据实施方式1至8中任一项所述的系统，其中垫子还包括电池和能量收集器，所述能量收集器被配置为收集能量以对电池充电。
[0206]
实施方式10、根据实施方式9所述的系统，其中能量收集器是被配置为将热能转换成电能以用于给电池充电的换能器。
[0207]
实施方式11、根据实施方式10所述的系统，其中换能器耦合到被配置为输出温度数据的第二传感器。
[0208]
实施方式12、根据实施方式1至11中任一项所述的系统，其中显示设备包括用户接口，所述用户接口被配置为接收与用户相关联的输入数据。
[0209]
实施方式13、根据实施方式例12所述的系统，其中输入数据包括用户的年龄、用户的性别，或两者。
[0210]
实施方式14、根据实施方式1至13中任一项所述的系统，其中存储设备还被配置为使处理器基于所确定的用户简档来确定用户的健康计划，并且所显示的与所确定的用户简档相关联的信息包括指示用户的健康状况的标记。
[0211]
实施方式15、根据实施方式14所述的系统，其中健康计划是锻炼时间表。
[0212]
实施方式16、根据实施方式1至15中任一项所述的系统，其中存储设备还被配置为使处理器基于将压力数据、图像数据或两者与一个或多个预定姿势进行比较来确定姿势得分，姿势得分指示用户的不良姿势。
[0213]
实施方式17、根据实施方式1至16中任一项所述的系统，其中存储设备还被配置为基于将压力数据、图像数据或两者与一个或多个预定姿势进行比较，使处理器确定与用户相关联的姿势校正计划。
[0214]
实施方式18、根据实施方式1至17中任一项所述的系统，其中处理器和存储设备耦合到垫子。
[0215]
实施方式19、根据实施方式1至18中任一项所述的系统，其中显示设备、处理器和存储设备耦合到远程设备。
[0216]
实施方式20、根据实施方式1至19中任一项所述的系统，其中显示设备耦合到镜子、地毯、垫子或移动设备。
[0217]
实施方式21、根据实施方式1至20中任一项所述的系统，其中用户的一部分是用户的脚的一部分。
[0218]
实施方式22、根据实施方式1至21中任一项所述的系统，其中垫子是柔性的。
[0219]
实施方式23、根据实施方式22所述的系统，其中垫子被配置为在大体平面配置与大体圆柱形配置之间移动。
[0220]
实施方式24、根据实施方式1至23中任一项所述的系统，其中第一传感器是cmos集成硅压力传感器。
[0221]
实施方式25、根据实施方式1至24中任一项所述的系统，其中第一传感器是压电传感器。
[0222]
实施方式26、根据实施方式1至25中任一项所述的系统，其中第一传感器包括液体嵌入层，所述嵌入层被配置为检测垫子上的压力。
[0223]
实施方式27、根据实施方式26所述的系统，其中第一传感器是包括液态金属嵌入弹性体的层堆叠压力传感器。
[0224]
实施方式28、根据实施方式1至27中任一项所述的系统，其中存储设备还被配置为使所述处理器基于确定用户的部分与垫子接触来确定活动时段。
[0225]
实施方式29、根据实施方式28所述的系统，还包括虚拟现实设备，所述虚拟现实设备被配置为在活动期间接收来自第一传感器的压力数据和来自摄像头的图像数据，并基于接收到的数据显示数字信息。
[0226]
实施方式30、根据实施方式29所述的系统，其中显示设备耦合到虚拟现实设备。
[0227]
实施方式31、根据实施方式1至30中任一项所述的系统，其中显示设备通过蓝牙通信地耦合到处理器。
[0228]
实施方式32、根据实施方式1至31中任一项所述的系统，其中垫子是一次性的。
[0229]
实施方式33、一种为用户确定用户简档的系统，所述系统包括：
[0230]
垫子，所述垫子包括被配置为输出压力数据的第一传感器；
[0231]
摄像头，所述摄像头被配置为生成可再现为用户的一个或多个图像的图像数据；
[0232]
显示设备；
[0233]
处理器；和
[0234]
存储设备，所述存储设备被配置为在其中接收和存储来自第一传感器的压力数据和来自摄像头的图像数据，所述存储设备存储被配置为使处理器执行以下操作的机器可读指令：
[0235]
基于压力数据、图像数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触；
[0236]
基于压力数据和图像数据来确定用户的用户简档，所述用户简档包括用户的姿势，通过将压力数据和图像数据与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较来确定用户的姿势；和
[0237]
在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0238]
实施方式34、一种为用户确定用户简档的系统，所述系统包括：
[0239]
垫子，所述垫子包括电池、被配置为输出压力数据的第一传感器，和被配置为输出温度数据的第二传感器，其中第二传感器包括被配置为将热能转换为电能以对电池充电的换能器；
[0240]
显示设备；
[0241]
处理器；和
[0242]
存储设备，所述存储设备被配置为在其中接收和存储来自第一传感器的压力数据和来自第二传感器的温度数据，所述存储设备存储被配置为使处理器执行以下操作的机器可读指令：
[0243]
基于压力数据、温度数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触；
[0244]
基于压力数据和温度数据来确定用户的用户简档，所述用户简档包括用户的姿势，通过将压力数据和温度数据与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较来确定用户的姿势；和
[0245]
在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0246]
实施方式35、一种决定用户的姿势的方法，所述方法包括：
[0247]
从智能秤系统接收压力数据和图像数据，所述智能秤系统包括：
[0248]
垫子，所述垫子具有被配置为输出压力数据的第一传感器，
[0249]
摄像头，所述摄像头被配置为生成可再现为用户的一个或多个图像的图像数据，和
[0250]
显示设备；
[0251]
将接收到的压力数据和接收到的图像数据存储在存储设备上；
[0252]
基于接收到的压力数据、接收到的图像数据或两者来确定用户的一部分与垫子接触；
[0253]
将接收到的压力数据、接收到的图像数据或两者与存储在存储设备中的一个或多个预定姿势进行比较；
[0254]
至少部分地基于比较，确定用户的用户简档，所述用户简档包括用户的姿势；和
[0255]
在显示设备上显示与所确定的用户简档相关联的信息。
[0256]
实施方式36、一种智能秤系统，包括：
[0257]
基板；
[0258]
多个载荷传感器，所述多个载荷传感器耦合到基板的第一侧，所述多个载荷传感器被配置为生成与用户相关联的体重数据；
[0259]
压力传感器阵列，所述压力传感器阵列耦合到基板的第二相对侧，所述压力传感器阵列被配置为生成与用户相关联的压力数据；
[0260]
存储器，所述存储器存储注册用户数据和机器可读指令；和
[0261]
控制系统，所述控制系统耦合到存储器并且被布置为向一个或多个处理器提供控制信号，所述处理器被配置为执行机器可读指令以：
[0262]
从多个载荷传感器接收体重数据；
[0263]
从压力传感器阵列接收压力数据；
[0264]
至少部分地基于压力数据和注册用户数据，确定用户是智能秤系统的非注册用户；和
[0265]
使得在显示设备上显示提示，提示用户注册为智能秤系统的注册用户。
[0266]
实施方式37、根据实施方式36所述的智能秤系统，还包括覆盖层。
[0267]
实施方式38、根据实施方式37所述的智能秤系统，其中覆盖层包括织物片。
[0268]
实施方式39、根据实施方式38所述的智能秤系统，其中织物片包括彼此间隔开的两个导电织物部分。
[0269]
实施方式40、根据实施方式39所述的智能秤系统，其中两个导电织物部分彼此间隔至少3英寸。
[0270]
实施方式41、根据实施方式36至40中任一项所述的智能秤系统，其中基板是一片或多片玻璃。
[0271]
实施方式42、根据实施方式41所述的智能秤系统，其中基板包括经由一个或多个铰链耦合在一起的两片玻璃。
[0272]
实施方式43、根据实施方式36至42中任一项所述的智能秤系统，还包括多个刚性支脚。
[0273]
实施方式44、根据实施方式43所述的智能秤系统，其中多个刚性支脚中的每一个直接耦合到多个载荷传感器中的相应一个。
[0274]
实施方式45、根据实施方式44所述的智能秤系统，还包括底盖，底盖耦合到基板，使得多个载荷传感器、存储器和控制系统至少部分地定位在底盖与基板之间。
[0275]
实施方式46、根据实施方式45所述的智能秤系统，其中底盖包括多个孔，并且其中多个刚性支脚中的每一个至少部分地突出穿过多个孔中的至少一个。
[0276]
实施方式47、根据实施方式36至46中任一项所述的智能秤系统，其中多个载荷传感器被配置为响应于用户参与智能秤系统而生成体重数据。
[0277]
实施方式48、根据实施方式47所述的智能秤系统，其中参与智能秤系统的用户包括站在智能秤系统的覆盖层上的用户。
[0278]
实施方式49、根据实施方式36至48中任一项所述的智能秤系统，其中多个载荷传感器包括四乘四载荷传感器阵列，所述四乘四载荷传感器阵列耦合到模数转换器。
[0279]
实施方式50、根据实施方式36至49中任一项所述的智能秤系统，其中多个载荷传感器包括四个四乘四载荷传感器阵列，所述四乘四载荷传感器阵列中的每一个耦合到各自的模数转换器。
[0280]
实施方式51、根据实施方式36至50中任一项所述的智能秤系统，其中压力传感器阵列被配置为响应于用户参与系统而生成压力数据。
[0281]
实施方式52、根据实施方式51所述的智能秤系统，其中参与智能秤系统的用户包括站在智能秤系统的覆盖层上的用户。
[0282]
实施方式53、根据实施方式36至52中任一项所述的智能秤系统，其中压力传感器阵列包括100x70的压力传感器矩阵。
[0283]
实施方式54、根据实施方式36至53中任一项所述的智能秤系统，其中压力传感器阵列包括第一片、第二片和第三片。
[0284]
实施方式55、根据实施方式54所述的智能秤系统，其中第二片包括位于第一片与第三片之间的压阻片。
[0285]
实施方式56、根据实施方式55所述的智能秤系统，其中第一片包括多个导电行。
[0286]
实施方式57、根据实施方式56所述的智能秤系统，其中第三片包括多个导电列。
[0287]
实施方式58、根据实施方式57所示的智能秤系统，其中多个导电行中的每一个与多个导电列中的每一个的相交限定压力传感器阵列的压力传感器。
[0288]
实施方式59、根据实施方式36至58中任一项所述的智能秤系统，还包括耦合到压力传感器阵列的大体不透明层。
[0289]
实施方式60、根据实施方式59所述的智能秤系统，还包括被配置为产生与用户相关联的生物电阻抗数据的生物电阻抗系统，所述生物电阻抗系统包括多个电极，所述电极被配置为与用户导电地接触并与用户形成第一闭合电路。
[0290]
实施方式61、根据实施方式60所述的智能秤系统，其中多个电极中的至少一个位于智能秤系统的大体不透明层与覆盖层之间，所述覆盖层包括导电织物部分。
[0291]
实施方式62、根据实施方式60至61中任一项所述的智能秤系统，其中多个电极包括与用户形成第一闭合电路的第一对电极。
[0292]
实施方式63、根据实施方式62所述的智能秤系统，其中第一对电极被配置为接触用户的第一脚。
[0293]
实施方式64、根据实施方式62至63中任一项所述的智能秤系统，其中第一对电极耦合到生物电阻抗系统的生物电阻抗模块，并且其中第一对电极被配置为测量第一闭合电路的电流并生成电流数据。
[0294]
实施方式65、根据实施方式62至64中任一项所述的智能秤系统，其中多个电极还包括第二对电极，所述第二对电极被配置为与用户导电地接触并与用户形成第二闭合电路。
[0295]
实施方式66、根据实施方式65所述的智能秤系统，其中第二对电极被配置为接触用户的第二脚。
[0296]
实施方式67、根据实施方式65至66中任一项所述的智能秤系统，其中第二对电极被配置为测量第二闭合电路的电压并产生电压数据。
[0297]
实施方式68、根据实施方式36至67中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0298]
至少部分地基于体重数据、压力数据或两者来确定用户的一部分与智能秤系统接触；和
[0299]
至少部分地基于用户的部分与智能秤系统接触的确定，激活被配置为生成用户的图像数据的摄像头。
[0300]
实施方式69、根据实施方式68所述的智能秤系统，其中所述一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0301]
至少部分地基于图像数据和注册用户数据，验证用户是智能秤系统的非注册用户。
[0302]
实施方式70、根据实施方式36至69中任一项所述的智能秤系统，其中所述一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0303]
基于接收到的体重数据来确定用户的载荷传感器体重；
[0304]
至少部分地基于载荷传感器体重没有超过预定阈值的确定，在显示设备上显示载荷传感器体重作为用户的实际体重；和
[0305]
至少部分地基于载荷传感器体重超过预定阈值的确定，(i)至少部分地基于接收到的加压数据来估计用户的压力传感器体重，以及(ii)在显示设备上显示压力传感器体重为用户的实际体重。
[0306]
实施方式71、根据实施方式36至70中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0307]
基于接收到的体重数据来确定用户的载荷传感器体重；
[0308]
接收用户的载荷传感器体重作为机器学习算法的输入；和
[0309]
为用户生成归一化体重作为机器学习算法的输出。
[0310]
实施方式72、根据实施方式71所述的智能秤系统，其中机器学习算法还接收调整原因作为输入，调整原因包括(i)用户穿衣或脱衣的状态，(ii)用户最近上厕所的情况，(iii)用户上次吃饭和/或喝水的时间，(iv)用户最后一餐的食物类型，(v)淋浴状态；或(vi)它们的任何组合。
[0311]
实施方式73、根据实施方式72所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0312]
在显示设备上显示用户的载荷传感器体重、用户的归一化体重、调整原因，或它们的任何组合。
[0313]
实施方式74、根据实施方式71至73中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0314]
接收历史数据，所述历史数据包括历史载荷传感器体重数据和历史归一化体重数据；和
[0315]
用接收到的历史数据训练机器学习算法。
[0316]
实施方式75、根据实施方式74所述的智能秤系统，其中历史数据与其他用户相关联。
[0317]
实施方式76、根据实施方式74至75中任一项所述的智能秤系统，其中历史数据与智能秤系统的用户相关联。
[0318]
实施方式77、根据实施方式60至76中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0319]
至少部分地基于生物电阻抗数据，确定用户的估计身体成分，所述估计身体成分包括身体脂肪和肌肉质量。
[0320]
实施方式78、根据实施方式36至77中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0321]
至少部分地基于压力数据生成与用户相关联的压力热图。
[0322]
实施方式79、根据实施方式78所述的智能秤系统，其中压力热图代表与用户的脚相关联的压力梯度，并且指示用户的体重分布。
[0323]
实施方式80、根据实施方式36至79中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0324]
至少部分地基于压力数据来计算用户的脚的长度。
[0325]
实施方式81、根据实施方式80所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0326]
至少部分地基于计算出的脚长来估计用户的鞋号。
[0327]
实施方式82、根据实施方式36至81中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0328]
至少部分地基于压力数据来确定用户的脚部轮廓。
[0329]
实施方式83、根据实施方式82所述的智能秤系统，其中脚部轮廓包括在高弧度、低
弧度和中弧度之间的选择。
[0330]
实施方式84、根据实施方式83所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0331]
至少部分地基于压力数据来确定用户的鞋垫轮廓。
[0332]
实施方式85、根据实施方式78至84中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0333]
至少部分地基于压力数据检测用户是否患有糖尿病脚。
[0334]
实施方式86、根据实施方式36至85中任一项所述的智能秤系统，其中存储器和控制系统耦合到基板的第一侧。
[0335]
实施方式87、根据实施方式36至86中任一项所述的智能秤系统，其中显示设备与作为智能秤系统的注册用户的第二用户相关联。
[0336]
实施方式88、根据实施方式36至87中任一项所述的智能秤系统，还包括耦合到控制系统的通信网络，所述通信网络包括蓝牙网络、wi-fi网络或两者，所述通信网络被配置为将控制系统耦合到一个或多个电子设备。
[0337]
实施方式89、根据实施方式88所述的智能秤系统，其中一个或多个电子设备包括显示设备。
[0338]
实施方式90、一种智能秤系统，包括：
[0339]
基板；
[0340]
多个载荷传感器，所述多个载荷传感器耦合到基板的第一侧，所述多个载荷传感器被配置为生成与用户相关联的体重数据；
[0341]
压力传感器阵列，所述压力传感器阵列耦合到基板的第二相对侧，所述压力传感器阵列被配置为生成与用户相关联的压力数据；
[0342]
存储器，所述存储器存储注册用户数据和机器可读指令；和
[0343]
控制系统，所述控制系统耦合到存储器并且被布置为向一个或多个处理器提供控制信号，所述处理器被配置为执行机器可读指令以：
[0344]
从多个载荷传感器接收体重数据；
[0345]
从压力传感器阵列接收压力数据；
[0346]
至少部分地基于压力数据和注册用户数据，确定用户是智能秤系统的注册用户；和
[0347]
使得在显示设备上显示提示，提示用户输入与接收到的体重数据相关联的信息。
[0348]
实施方式91、根据实施方式90所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0349]
响应于提示而接收用户信息；和
[0350]
至少部分地基于接收到的用户信息，修改体重数据以输出归一化体重。
[0351]
实施方式92、根据实施方式91所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0352]
使修改后的体重数据显示在显示设备上。
[0353]
实施方式93、根据实施方式91至92中任一项所述的智能秤系统，其中用户信息包括(i)用户穿衣或脱衣的状态，(ii)用户最近上厕所的状态，(iii)用户最后一次吃饭和/或
喝水的时间，(iv)用户最后一餐的食物类型，(v)淋浴状态；或(vi)它们的任何组合。
[0354]
实施方式94、根据实施方式91至93中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0355]
基于接收到的体重数据来确定用户的载荷传感器体重；
[0356]
接收用户的载荷传感器体重作为机器学习算法的输入；和
[0357]
为用户生成归一化体重作为机器学习算法的输出。
[0358]
实施方式95、根据实施方式90至94中任一项所述的智能秤系统，其中一个或多个处理器还被配置为执行机器可读指令以：
[0359]
接收历史数据，所述历史数据包括历史体重数据、历史用户信息和历史归一化体重数据；和
[0360]
用接收到的历史数据训练机器学习算法。
[0361]
实施方式96、一种用于确定用户的归一化体重的方法，所述方法包括：
[0362]
从智能秤系统的存储器接收注册用户数据，所述注册用户数据包括历史体重数据、历史用户信息和历史归一化体重数据；
[0363]
用历史体重数据、历史用户信息和历史归一化体重数据训练机器学习算法；
[0364]
从智能秤系统的压力传感器阵列接收与用户相关联的压力数据；
[0365]
从智能秤系统的多个载荷传感器接收与用户相关联的当前体重数据；
[0366]
至少部分地基于压力数据和注册用户数据，确定用户是智能秤系统的注册用户；
[0367]
在显示设备上显示提示，提示用户输入与当前体重数据相关联的信息；
[0368]
响应于提示，接收当前用户信息；
[0369]
接收与用户相关联的当前体重数据和当前用户信息作为机器学习算法的输入；和
[0370]
为用户生成归一化体重作为机器学习算法的输出。
[0371]
来自以上实施方式1至96中任何项中的一项或多项和/或权利要求1至40中任一项的一个或多个元素或方面或步骤或其任何部分可以与来自其他实施方式1至96中任何项和/或权利要求1至40中任何项或它们的组合的一个或多个元素或方面或步骤或其任何部分组合，以形成本公开的一个或多个附加实施方案和/或权利要求。
[0372]
结论
[0373]
在此描述的示例性方法的各种操作可以至少部分地由算法来执行。算法可以包括在存储在存储器(例如，上述非暂时性计算机可读存储介质)中的程序代码或指令中。此类算法可以包括机器学习算法。在一些实施方式中，机器学习算法可能不会明确地对计算机编程以执行功能，但可以从训练数据中学习以制作执行所述功能的预测模型。
[0374]
在此描述的示例性方法的各种操作可以至少部分地由临时配置(例如，通过软件)或永久配置为执行相关操作的一个或多个处理器来执行。无论是临时配置还是永久配置，此类处理器都可以构成处理器实施的引擎，这些引擎运行以执行在此描述的一个或多个操作或功能。
[0375]
类似地，本文描述的方法可以至少部分地由处理器实施，其中一个或多个特定处理器是硬件的示例。例如，一种方法的至少一些操作可以由一个或多个处理器或处理器实施的引擎来执行。此外，一个或多个处理器还可操作以支持“云计算”环境中的相关操作的性能或作为“软件即服务”(saas)。例如，至少一些操作可以由一组计算机(作为包括处理器
的机器的示例)执行，这些操作可通过网络(例如，互联网)和一个或多个适当的接口(例如，应用程序接口(api))访问。
[0376]
某些操作的性能可能分布在处理器之间，不仅驻留在单个机器内，而且部署在多个机器上。在一些示例性实施方式中，一或多个处理器实现的引擎可以位于单个地理位置(例如，在家庭环境、办公室环境或服务器群内)。在其他示例性实施方式中，一或多个处理器实现的引擎可以分布在多个地理位置上。
[0377]
尽管已经参考特定示例性实施方式描述了主题的概述，但是在不脱离本公开的实施方式的更广泛范围的情况下可以对这些实施方式进行各种修改和改变。本主题的此类实施方式在本文中可仅为方便起见单独或统称为术语“发明”，并且如果事实上不止一个公开或概念，那么无意自愿将本技术的范围限制为任何单个公开或概念。
[0378]
足够详细地描述了在此说明的实施方式以使本领域技术人员能够实践所公开的教导。可以使用其他实施方式并从中导出其他实施方式，从而可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。因此，具体实施方式不应被理解为限制性的，并且各种实施方式的范围仅由所附权利要求以及此类权利要求所赋予的等效物的全部范围限定。
[0379]
在此描述和/或附图中描绘的流程图中的任何过程描述、元素或框应被理解为潜在地表示模块、段或代码部分，所述模块、段或代码部分包括用于在过程中实现特定逻辑功能或步骤的一个或多个可执行指令。替代的实施方案包括在此处描述的实施方式的范围内，其中元素或功能可以从所示出或讨论的内容中删除、无序执行，包括基本上同时或以相反的顺序，这取决于所涉及的功能，如本领域技术人员将理解的那样。
[0380]
如本文所使用的，术语“或”可以在包含性或排他性意义上理解。此外，可以为在此描述的资源、操作或结构提供多个实例作为单个实例。此外，各种资源、操作、引擎和数据存储装置之间的边界在某种程度上是任意的，并且在具体说明性配置的上下文中图示了特定操作。可以设想其他功能分配并且可以落入本公开的各种实施方式的范围内。一般而言，在示例性配置中作为单独资源呈现的结构和功能可以实施为组合结构或资源。类似地，呈现为单个资源的结构和功能可以实施为单独的资源。这些和其他变化、修改、添加和改进落入由所附权利要求代表的本公开的实施方式的范围内。因此，说明书和附图被认为是说明性意义而不是限制性意义。
[0381]
条件性语言，例如“可以(can)”、“可能(could)”、“可能(might)”或“可能(may)”，除非另有特别说明，或在所使用的上下文中以其他方式理解，否则通常旨在传达某些实施方式包括，而其他实施方式不包括某些特征、元素和/或步骤。因此，此类条件性语言通常不旨在暗示一个或多个实施方式以任何方式需要特征、元素和/或步骤，或者一个或多个实施方式必然包括无论有无用户输入或提示，用于决定是否在任何特定实施方式中包括或将执行这些特征、元素和/或步骤的逻辑。
[0382]
尽管已经参考一个或多个特定实施方案描述了本公开，但是本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本公开的精神和范围的情况下对其进行许多改变。这些实施方式和实施方案及其明显变化中的每一者都被认为落入本公开的精神和范围内。