本發(fā)明涉及一種超聲波坐姿座椅檢測系統(tǒng)及其檢測方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代人們辦公基本上長時間處于坐姿狀態(tài)，但是很多人卻因?yàn)榫米粍右l(fā)了身體健康方面的問題。坐姿如果不正確，除了看起來沒精神外，也容易腰酸背痛，甚至影響脊椎、壓迫神經(jīng)，最終影響身體健康。

現(xiàn)有的辦公椅也著重注意強(qiáng)調(diào)人體的舒適性，試圖緩解這方面的問題，但是不管辦公椅如何舒適，也無法保證人們在使用時始終保持正確的坐姿狀態(tài)，更無法促使人們主動糾正坐姿，或者在久坐辦公的情況下通過合適的姿勢變換或健康運(yùn)動來舒緩疲勞，放松身心，現(xiàn)有的辦公椅包括學(xué)習(xí)椅或類似裝備均無法很好地解決這些問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對上述問題，提供一種超聲波坐姿座椅檢測系統(tǒng)，包括主控制器、存儲器和無線傳輸模塊，以及分別設(shè)置于座椅的頭部靠件、背部靠件和腰部靠件處的超聲波測距模塊，所述超聲波測距模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器以及相應(yīng)的控制電路，超聲波測距模塊通過其控制電路與主控制器相連，存儲器與主控制器相連，主控制器通過無線傳輸模塊與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或移動終端連接。

優(yōu)選地，所述設(shè)置于頭部靠件處的超聲波測距模塊通過超聲波發(fā)射器和接收器測量用戶頭部與頭枕之間的距離，設(shè)置于背部靠件處的超聲波測距模塊通過超聲波發(fā)射器和接收器測量用戶背部與背靠之間的距離，設(shè)置于腰部靠件處的超聲波測距模塊通過超聲波發(fā)射器和接收器測量用戶腰部與腰靠之間的距離。

優(yōu)選地，還包括音頻模塊，所述音頻模塊包括相互連接的自動增益控制電路、揚(yáng)聲器驅(qū)動線路、震蕩器和揚(yáng)聲器，音頻模塊通過其揚(yáng)聲器驅(qū)動線路連接主控制器。

優(yōu)選地，還包括顯示模塊和震動模塊，所述顯示模塊為lcd顯示模塊，包括相互連接的顯示屏、對比度可調(diào)電位器和顯示驅(qū)動線路，顯示模塊通過其顯示驅(qū)動線路連接主控制器；所述震動模塊包括震動馬達(dá)和馬達(dá)驅(qū)動線路，震動模塊通過其馬達(dá)驅(qū)動線路連接主控制器。

一種采用上述系統(tǒng)的超聲波坐姿檢測方法，包括：在主控制器中設(shè)定坐姿距離范圍，超聲波測距模塊獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)，超聲波測距模塊通過其控制電路將獲取的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)傳送至主控制器，主控制器接收到超聲波測距模塊通過其控制電路傳送的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)，并與預(yù)先設(shè)定的可以接受的坐姿距離范圍進(jìn)行比對，若超聲波測距模塊檢測到的坐姿距離超出此坐姿距離范圍，則主控制器控制相應(yīng)程序模塊發(fā)出反饋。

優(yōu)選地，所述超聲波測距模塊獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)包括：設(shè)置于座椅頭部靠件的超聲波測距模塊、設(shè)置于座椅背部靠件的超聲波測距模塊和設(shè)置于座椅腰部靠件的超聲波測距模塊同時開啟，獲取用戶頭部、背部和腰部分別與頭部靠件、背部靠件和腰部靠件之間距離的坐姿距離數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述在主控制器中設(shè)定坐姿距離范圍包括：預(yù)先在主控制器的存儲器中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍，通過記錄用戶若干次正確坐姿下的坐姿距離數(shù)據(jù)并儲存在主控制器的存儲器中，經(jīng)運(yùn)算處理后設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍。

優(yōu)選地，所述與預(yù)先設(shè)定的可以接受的坐姿距離范圍進(jìn)行比對包括：將用戶頭部與頭部靠件、背部與背部靠件、腰部與腰部靠件之間的實(shí)時距離數(shù)據(jù)分別與預(yù)先設(shè)定的頭部與頭部靠件、背部與背部靠件、腰部與腰部靠件之間的坐姿距離范圍進(jìn)行比對。

優(yōu)選地，所述若超聲波測距模塊檢測到的坐姿距離超出此坐姿距離范圍包括：用戶頭部與頭部靠件、背部與背部靠件、腰部與腰部靠件之間的距離數(shù)據(jù)中至少有一個數(shù)據(jù)超出了預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍。

優(yōu)選地，所述主控制器控制相應(yīng)程序模塊發(fā)出反饋包括至少以下一種：通過無線傳輸模塊將超出坐姿距離范圍即不良坐姿的狀態(tài)信息發(fā)送至app；通過音頻模塊控制揚(yáng)聲器發(fā)出警示聲音；通過顯示模塊控制顯示屏顯示警示信息；通過震動模塊控制震動馬達(dá)開始震動。

根據(jù)本發(fā)明的超聲波坐姿檢測系統(tǒng)及方法，通過超聲波坐姿座椅檢測系統(tǒng)中傳感裝置和控制處理裝置的協(xié)助，構(gòu)成智能化的健康椅，檢測使用者的坐姿，與設(shè)定的健康坐姿標(biāo)準(zhǔn)范圍進(jìn)行比對，在發(fā)現(xiàn)使用者坐姿不正確時，能夠通過app、聲音、顯示屏或震動方式進(jìn)行反饋和提醒，確保使用者能夠保證正確的坐姿，保障身體健康。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅移除頭腰背部的靠件和椅背支撐的外罩件之后的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅處于躺倒?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅超聲波坐姿座椅檢測系統(tǒng)部件和連接示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施例的限制。

需要說明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個元件被認(rèn)為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請參閱圖1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種智能健康椅，包括座椅底座90、椅背支撐92、頭部靠件94、背部靠件95、腰部靠件96和躺倒調(diào)節(jié)裝置910。所述頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96各自具有獨(dú)立的供使用者倚靠的倚靠曲面。

椅背支撐92設(shè)有椅背支撐主桿921，所述頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96從上到下依次安裝在椅背支撐主桿921上。頭部靠件94設(shè)置于椅背支撐主桿921的上方桿端，背部靠件95設(shè)置在椅背支撐主桿921和與椅背支撐主桿921連接的支撐輔助桿923上。腰部靠件96包括橫向并列設(shè)置的左腰部靠件961和右腰部靠件962，左腰部靠件961和右腰部靠件962分別固定在腰靠調(diào)節(jié)裝置963上，腰靠調(diào)節(jié)裝置963固定設(shè)置于椅背支撐主桿921中部的腰靠支撐橫桿922上。所述椅背支撐主桿921、腰靠支撐橫桿922和支撐輔助桿923為空心結(jié)構(gòu)。

躺倒調(diào)節(jié)裝置910安裝在座椅底座90內(nèi)部，椅背支撐主桿921的底部設(shè)有能夠?qū)⑺鲆伪持沃鳁U921固定在座椅底座90上的椅背支撐固定部902。椅背支撐固定部902安裝在躺倒調(diào)節(jié)裝置910上，椅背支撐92通過躺倒調(diào)節(jié)裝置910可轉(zhuǎn)動地與座椅底座90連接，通過調(diào)節(jié)躺倒調(diào)節(jié)裝置910可使椅背支撐92及安裝于其上的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的支撐面與安裝在座椅底座90上的座椅坐墊901支撐面之間的角度在90°至180°范圍內(nèi)調(diào)整。

所述的躺倒調(diào)節(jié)裝置910可以采用汽車座椅中使用的調(diào)角器，當(dāng)調(diào)角器扳手往下按時，壓并彈簧往中間靠攏，卡位行程即可以前后移動，并帶動椅背支撐固定部902轉(zhuǎn)動，進(jìn)而帶動椅背支撐92相對座椅底座90轉(zhuǎn)動。

椅背支撐主桿921上設(shè)有躺倒支撐裝置93，所述躺倒支撐裝置93包括躺倒支撐桿930，所述躺倒支撐桿930可轉(zhuǎn)動地固定在所述椅背支撐主桿921上設(shè)置的躺倒支撐轉(zhuǎn)動及止回機(jī)構(gòu)931上，在座椅椅背處于躺倒?fàn)顟B(tài)時用于支撐椅背支撐主桿921。

所述座椅底座90的兩側(cè)分別設(shè)有扶手97。

圖4所示為一種應(yīng)用在上述智能健康椅的超聲波坐姿座椅檢測系統(tǒng)，包括主控制器1、存儲器11和無線傳輸模塊12，以及分別設(shè)置于座椅9的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96處的超聲波測距模塊2，所述超聲波測距模塊2包括超聲波發(fā)射器21、接收器22以及相應(yīng)的控制電路，超聲波測距模塊2通過其控制電路與主控制器1相連，存儲器11與主控制器1相連，主控制器1通過無線傳輸模塊12與數(shù)據(jù)庫服務(wù)器或移動終端連接。

主控制器1安裝在腰靠支撐橫桿922的空心結(jié)構(gòu)內(nèi)。分別安裝在頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96處的超聲波測距模塊2通過設(shè)置在椅背支撐主桿921和支撐輔助桿923的空心結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接線路與主控制器1連接。

可以理解，本實(shí)施例中的超聲波測距傳感模塊2也可以設(shè)計(jì)為其它傳感裝置，例如光感裝置或者其它適用的裝置，根據(jù)本申請的技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于傳感裝置及其控制的原理進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)即可，其具體結(jié)構(gòu)和連接方式以及控制、運(yùn)算和處理過程及方法，本申請不再贅述。

本實(shí)施例所述設(shè)置于頭部靠件94處的超聲波測距模塊2通過超聲波發(fā)射器21和接收器22測量用戶頭部與頭枕之間的距離，設(shè)置于背部靠件95處的超聲波測距模塊2通過超聲波發(fā)射器21和接收器22測量用戶背部與背靠之間的距離，設(shè)置于腰部靠件96處的超聲波測距模塊2通過超聲波發(fā)射器21和接收器22測量用戶腰部與腰靠之間的距離。

本實(shí)施例還包括音頻模塊13，所述音頻模塊13包括相互連接的自動增益控制電路、揚(yáng)聲器驅(qū)動線路、震蕩器和揚(yáng)聲器16，音頻模塊13通過其揚(yáng)聲器驅(qū)動線路連接主控制器1。

本實(shí)施例還包括顯示模塊14和震動模塊15，所述顯示模塊14為lcd顯示模塊，包括相互連接的顯示屏17、對比度可調(diào)電位器和顯示驅(qū)動線路，顯示模塊14通過其顯示驅(qū)動線路連接主控制器1；所述震動模塊15包括震動馬達(dá)18和馬達(dá)驅(qū)動線路，震動模塊15通過其馬達(dá)驅(qū)動線路連接主控制器1。

本發(fā)明還提供了一種超聲波坐姿檢測方法，包括：在主控制器1中設(shè)定坐姿距離范圍，超聲波測距模塊2獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)，超聲波測距模塊2通過其控制電路將獲取的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)傳送至主控制器1，主控制器1接收到超聲波測距模塊2通過其控制電路傳送的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)，并與預(yù)先設(shè)定的可以接受的坐姿距離范圍進(jìn)行比對，若超聲波測距模塊2檢測到的坐姿距離超出此坐姿距離范圍，則主控制器1控制相應(yīng)程序模塊發(fā)出反饋。

所述在主控制器1中設(shè)定坐姿距離范圍包括：預(yù)先在主控制器1的存儲器11中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍，通過記錄用戶若干次正確坐姿下的坐姿距離數(shù)據(jù)并儲存在主控制器1的存儲器11中，經(jīng)運(yùn)算處理后設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍。

所述與預(yù)先設(shè)定的可以接受的坐姿距離范圍進(jìn)行比對包括：將用戶頭部與頭部靠件94、背部與背部靠件95、腰部與腰部靠件96之間的實(shí)時距離數(shù)據(jù)分別與預(yù)先設(shè)定的頭部與頭部靠件94、背部與背部靠件95、腰部與腰部靠件96之間的坐姿距離范圍進(jìn)行比對。

所述若超聲波測距模塊2檢測到的坐姿距離超出此坐姿距離范圍包括：用戶頭部與頭部靠件94、背部與背部靠件95、腰部與腰部靠件96之間的距離數(shù)據(jù)中至少有一個數(shù)據(jù)超出了預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍。

所述主控制器1控制相應(yīng)程序模塊發(fā)出反饋包括：通過無線傳輸模塊12將超出坐姿距離范圍即不良坐姿的狀態(tài)信息發(fā)送至app；通過音頻模塊13控制揚(yáng)聲器16發(fā)出警示聲音；通過顯示模塊14控制顯示屏17顯示警示信息；通過震動模塊15控制震動馬達(dá)18開始震動。

作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種智能健康椅，在頭部靠件94、背部靠件95、左腰部靠件961和右腰部靠件962分別設(shè)有獨(dú)立的供使用者倚靠的人體工學(xué)倚靠曲面的基礎(chǔ)上，針對不同的人群差異性，提供具有適應(yīng)性腰靠結(jié)構(gòu)的人體工學(xué)健康椅，能夠根據(jù)不同的身體輪廓和背部曲線形狀，自動調(diào)整腰靠狀態(tài)，滿足不同人群對舒適性和健康性的差異需求。同時，在提供適應(yīng)性和健康性的同時，能夠通過左腰部靠件961和右腰部靠件962各自獨(dú)立的彈性調(diào)節(jié)裝置的反作用力，針對人們的不良坐姿進(jìn)行主動糾正或促使人們采取糾正措施。在人們需要休息時或智能健康椅監(jiān)控到人們處于長時坐姿狀態(tài)并發(fā)出休息提示時，可以通過躺倒調(diào)節(jié)裝置將座椅從約90度的坐姿調(diào)整為約180度的平躺姿態(tài)，幫助人們緩解疲勞，保障身心健康。

作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種智能健康椅，還能通過超聲波坐姿座椅檢測系統(tǒng)中傳感裝置即超聲波測距模塊2和控制處理裝置主控制器1的協(xié)助，構(gòu)成智能化的健康椅，檢測使用者的坐姿，與設(shè)定的健康坐姿標(biāo)準(zhǔn)范圍進(jìn)行比對，在發(fā)現(xiàn)使用者坐姿不正確時，能夠通過app、聲音、顯示屏或震動方式進(jìn)行反饋和提醒，確保使用者能夠保證正確的坐姿，保障身體健康。

上述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。