CN103919387B - 一种坐垫、座椅与人体坐姿检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种人体坐姿检测装置与坐垫、座椅，其中，人体坐姿检测装置，其包括微处理器、显示模块以及一坐垫；其表层设置若干网状层，各网状层交错设置，每一网状层的厚度为1至1.8毫米；设置形变部，形变部设置X个安装腔，每一安装腔中容置一压力传感器；坐垫中还设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽，各线槽分别连通控制腔，每一线槽连通安装腔；控制腔中容置控制电路，各压力传感器分别通过其所在安装腔的通孔、线槽中的电路连接控制电路；控制电路设置无线传输模块；控制电路获取各压力传感器的压力数据，通过无线传输模块发送到微处理器；微处理器根据各压力数据，在显示模块上显示人体坐姿；坐垫底层设置纵横交错的橡胶纹。

Description

一种坐垫、座椅与人体坐姿检测装置

技术领域

本发明涉及坐垫改进技术，尤其涉及的是，一种坐垫、座椅与人体坐姿检测装置。

背景技术

随着人们的生活质量日益提高，普通大众对自己的身体健康更加关心。很多疾病由于不合理的睡眠时间姿势，以及长时间不合理的坐姿导致。

现有的方案大多停留在医院，实验室，系统有线连接庞大复杂，通常使用几千上万感应点，目的是检测座椅或床的压力分布。无法满足普通大众的日常检测自己坐姿，睡姿的需要。大众无法得知自己是否处于不良状态下，也无法从改善自己的身体健康。

并且，现有技术主要停留在物体表面的压力探测，主要目的是检测座椅或床是否符合人体工程学，系统庞大复杂，有线传输，并且无法解析人体坐姿。

并且，现有坐垫没有预留这些设计位置，无法添加到现有坐垫中。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种新的坐垫、座椅与人体坐姿检测装置。

本发明的技术方案如下：一种坐垫，其包括表层、夹心层、承载层以及底层；所述表层设置若干网状层，各所述网状层交错设置，用于使得其中的网格非重叠设置，其中，每一所述网状层的厚度为1至1.8毫米；所述夹心层设置形变部；所述形变部设置X个安装腔；所述安装腔为半球形，其底部朝向所述承载层；并且，所述底部设置通孔，所述通孔与所述承载层接触设置；所述承载层设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽；各所述线槽分别连通所述控制腔；每一所述线槽通过一所述通孔连通所述安装腔；所述承载部在所述控制腔处设置开口部，用于打开所述开口部时，露出所述控制腔；所述底层设置纵横交错的橡胶纹。

优选的，所述控制腔中容置控制电路。

优选的，所述安装腔中容置一压力传感器；各所述压力传感器分别通过其所在安装腔的通孔、线槽中的电路连接所述控制电路。

优选的，各所述压力传感器排列成预设置形状。

优选的，所述预设置形状为环形。

优选的，所述预设置形状为正多边形。

优选的，所述预设置形状为矩阵。

优选的，所述预设置形状为环形与正多边形的组合。

本发明的又一技术方案如下：一种座椅，其包括上述任一坐垫。

本发明的又一技术方案如下：一种人体坐姿检测装置，其包括微处理器、显示模块以及一坐垫；并且，所述坐垫中设置形变部，所述形变部设置X个安装腔，每一所述安装腔中容置一压力传感器；所述坐垫中还设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽，各所述线槽分别连通所述控制腔，每一所述线槽连通所述安装腔；所述控制腔中容置控制电路，各所述压力传感器分别通过其所在安装腔的通孔、线槽中的电路连接所述控制电路；所述控制电路设置无线传输模块；所述控制电路用于获取各所述压力传感器的压力数据，通过所述无线传输模块发送到所述微处理器；所述微处理器根据各所述压力数据，在所述显示模块上显示人体坐姿；并且，所述坐垫的表层设置若干网状层，各所述网状层交错设置，用于使得其中的网格非重叠设置，其中，每一所述网状层的厚度为1至1.8毫米；所述坐垫的底层设置纵横交错的橡胶纹。

优选的，所述控制电路还设置数据存储模块，用于存储各所述压力数据。

采用上述方案，本发明提供了新坐垫的设计，从形状和构造上对现有坐垫进行了改进，采用夹心层设置形变部的方式，在形变部设置安装腔，能够因应各种需求安装各种零部件，是一种普适应用产品，能够做成座椅或者人体坐姿检测装置，具有很高的市场应用价值。

附图说明

图1为本发明坐垫的一个实施例的示意图；

图2为本发明人体坐姿检测装置的一个实施例的示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。本说明书及其附图中给出了本发明的较佳的实施例。

如图1所示，本发明的一个实施例是，一种坐垫100，其包括表层101、夹心层102、承载层103以及底层104；所述表层设置若干网状层，各所述网状层交错设置，用于使得其中的网格非重叠设置，其中，每一所述网状层的厚度为1至1.8毫米；优选的，所述网状层为粘胶纤维，即“冰丝”；其中，所述夹心层设置形变部；所述形变部设置X个安装腔；所述安装腔为半球形，其底部朝向所述承载层；并且，所述底部设置通孔，所述通孔与所述承载层接触设置；所述承载层设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽；各所述线槽分别连通所述控制腔；每一所述线槽通过一所述通孔连通所述安装腔；所述承载部在所述控制腔处设置开口部，用于打开所述开口部时，露出所述控制腔。优选的，所述承载部固定设置若干磁性件，用于将所述坐垫磁吸固定于外部，这样，特别适合携带使用；例如，所述磁性件为强磁体；优选的，所述磁性件为扁平圆形，其上有若干线孔，用于穿线固定于所述承载部。

例如，如图2所示，X为9，各安装腔排列为3×3矩阵。又如，X为16，各安装腔排列为4×4矩阵。又如，X为24，各安装腔排列为4×6矩阵。矩阵特别适合坐垫的设计，能够较好地获知坐垫的承载信息，例如用户侧坐、斜靠或者半蹲等。优选的，所述安装腔还设置填充部，用于至少部分填充所述安装腔；例如，所述填充部为若干塑料微球；优选的，所述塑料微球的半径小于1毫米。这样，可以有效地平衡压力，获得更好的形变效果。并且，所述底层设置纵横交错的橡胶纹。优选的，所述橡胶纹为波浪形；优选的，波浪形橡胶纹设置有工字形的截面，这样在坐下时橡胶纹会发生形变，不易滑离。

优选的，所述表层与所述底层一体设置为一套置件，用于套置所述夹心层与所述承载层。其中，所述夹心层为弹性件，例如其为弹性棉织品；又如，其为海绵制品等；优选的，所述夹心层设置厚度为3至6厘米。其中，所述承载层为钢铁制件或者其他具有支撑承载力的材料制成，用于承载用户重量不变形。

优选的，所述坐垫中，所述控制腔中容置控制电路。例如，控制电路采用现有的控制系统，优选的，所述控制电路还设置若干受力指示灯，优选的，所述控制腔环绕设置于所述承载层的周边，各所述受力指示灯也环绕设置于所述承载层的周边；优选的，控制电路根据所述夹心层的形变情况控制到所述受力指示灯输出电流的大小，使得越重的用户坐上去，受力指示灯就越亮。优选的，所述坐垫中，所述安装腔中容置一压力传感器；各所述压力传感器分别通过其所在安装腔的通孔、线槽中的电路连接所述控制电路。这样，可以通过坐垫所受到的压力情况，输出压力数据到所述控制电路。优选的，所述安装腔还设置填充部，用于至少部分填充所述安装腔，并且，所述填充部与所述压力传感器配合，填满所述安装腔。这样，可以使得所述压力传感器的压力数据更为精确、有效，真实反映坐垫上方用户的压力，从而有助于获取其坐姿。

优选的，所述坐垫中，各所述压力传感器排列成预设置形状；例如，所述预设置形状为环形。又如，所述预设置形状为正多边形。或者，所述预设置形状为矩阵。优选的，所述坐垫中，所述预设置形状为环形与正多边形的组合。

本发明的又一实施例如下：一种座椅，其包括上述任一坐垫。例如，所述承载部为磁性件，所述座椅具有铁质坐垫位，所述坐垫磁吸固定于所述座椅的所述坐垫位；又如，所述坐垫螺接安装于所述座椅上，所述座椅设置太阳能电池板及其充电电路，所述充电电路连接所述控制电路，用于为所述控制电路供电。优选的，所述控制电路中还设置薄片形状的蓄电池，所述充电电路连接所述蓄电池。薄片形状易于设计和更换，非常适合于坐垫这类扁平形状的产品。

如图2所示，本发明的又一实施例如下：一种人体坐姿检测装置，其包括微处理器200、显示模块300以及一坐垫100；并且，所述坐垫中设置形变部，所述形变部设置X个安装腔，每一所述安装腔中容置一压力传感器110；所述坐垫中还设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽，例如，所述形变部设置12个安装腔，每一所述安装腔中容置一压力传感器；并且，所述承载部设置控制腔与12个线槽，每一所述线槽对应一所述安装腔。各所述线槽分别连通所述控制腔，每一所述线槽连通所述安装腔；所述控制腔中容置控制电路120，各所述压力传感器分别通过其所在安装腔的通孔、线槽中的电路连接所述控制电路；所述控制电路设置无线传输模块121；所述控制电路用于获取各所述压力传感器的压力数据，通过所述无线传输模块发送到所述微处理器；所述微处理器根据各所述压力数据，在所述显示模块上显示人体坐姿。这样，就组成了一套基于压力传感的无线人体坐姿检测系统。例如，优选的，在所述微处理器采用预设置算法实现坐姿的识别；优选的，所述坐垫中，各所述压力传感器排列成预设置形状；例如，所述预设置形状为环形。又如，所述预设置形状为正多边形。或者，所述预设置形状为矩阵。优选的，所述坐垫中，所述预设置形状为环形与正多边形的组合。这样，通过合理布置感应点，可以得到人体坐姿最佳检测效果。例如，如图1所示，所述坐垫，其包括表层、夹心层、承载层以及底层；所述夹心层设置形变部；所述形变部设置X个安装腔；所述安装腔为半球形，其底部朝向所述承载层；并且，所述底部设置通孔，所述通孔与所述承载层接触设置；所述承载层设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽；各所述线槽分别连通所述控制腔；每一所述线槽通过一所述通孔连通所述安装腔；所述承载部在所述控制腔处设置开口部，用于打开所述开口部时，露出所述控制腔。例如，所述无线传输模块为重点在WIFI模块或者蓝牙、NFC模块等。并且，优选的，所述坐垫的表层设置若干网状层，各所述网状层交错设置，用于使得其中的网格非重叠设置，其中，每一所述网状层的厚度为1至1.8毫米；所述坐垫的底层设置纵横交错的橡胶纹。

例如，一种人体坐姿检测装置，其包括微处理器、显示模块以及上述任一实施例所述坐垫。

优选的，所述人体坐姿检测装置中，所述控制电路还设置数据存储模块，用于存储各所述压力数据，从而有助于保证不同体重不同体型人体的检测稳定性。

例如，一个基于本发明的各实施例，所衍生的一个实际应用场景如下：基于压力传感的无线人体坐姿检测系统包括压力探测模块、控制模块、无线传输模块、数据存储模块、核心算法以及计算机或移动设备上的软件系统。其中，压力探测模块、控制模块设置于坐垫中，压力探测模块包括了多个单独设置、分别与控制电路连接的压力传感器；控制模块将从压力探测模块得到的数据，存储本地并通过无线或蓝牙的方式传到电脑或移动设备。电脑或移动设备使用算法将压力数据转化成具体的人体姿态或者坐姿，提供给使用者；电脑或移动设备使用算法将压力数据转化成具体的人体姿态。提供给使用者，本系统可以利用算法检测人体姿态，系统简单，使用无线传输到电脑或移动设备，可以应用于普通大众的日常需求。

进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的人体坐姿检测装置与坐垫、座椅。需要说明的是，本发明各实施例的重点是坐垫、座椅与人体坐姿检测装置的形状与构造，其中的电路连接、控制电路、压力传感等均为现有技术，不应将电路信号传输理解为本发明的发明点。

需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种坐垫，包括表层、夹心层、承载层以及底层；

其特征在于，所述表层设置若干网状层，各所述网状层交错设置，用于使得其中的网格非重叠设置，其中，每一所述网状层的厚度为1至1.8毫米；

所述夹心层设置形变部；

所述形变部设置X个安装腔；

所述安装腔为半球形，其底部朝向所述承载层；

并且，所述底部设置通孔，所述通孔与所述承载层接触设置；

所述承载层设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽；

各所述线槽分别连通所述控制腔；

每一所述线槽通过一所述通孔连通所述安装腔；

所述承载部在所述控制腔处设置开口部，用于打开所述开口部时，露出所述控制腔；

所述底层设置纵横交错的橡胶纹。

2.根据权利要求1所述坐垫，其特征在于，所述控制腔中容置控制电路。

3.根据权利要求2所述坐垫，其特征在于，所述安装腔中容置一压力传感器；

各所述压力传感器分别通过其所在安装腔的通孔、线槽中的电路连接所述控制电路。

4.根据权利要求3所述坐垫，其特征在于，各所述压力传感器排列成预设置形状。

5.根据权利要求4所述坐垫，其特征在于，所述预设置形状为环形。

6.根据权利要求4所述坐垫，其特征在于，所述预设置形状为正多边形。

7.根据权利要求4所述坐垫，其特征在于，所述预设置形状为环形与正多边形的组合。

8.一种座椅，其特征在于，包括如权利要求1至7任一所述坐垫。

9.一种人体坐姿检测装置，其特征在于，包括微处理器、显示模块以及一坐垫；并且，

所述坐垫中设置形变部，所述形变部设置X个安装腔，每一所述安装腔中容置一压力传感器；

所述坐垫中还设置承载部，其中设置控制腔与X个线槽，各所述线槽分别连通所述控制腔，每一所述线槽连通所述安装腔；

所述控制腔中容置控制电路，各所述压力传感器分别通过其所在安装腔的通孔、线槽中的电路连接所述控制电路；

所述控制电路设置无线传输模块；

所述控制电路用于获取各所述压力传感器的压力数据，通过所述无线传输模块发送到所述微处理器；

所述微处理器根据各所述压力数据，在所述显示模块上显示人体坐姿；

并且，所述坐垫的表层设置若干网状层，各所述网状层交错设置，用于使得其中的网格非重叠设置，其中，每一所述网状层的厚度为1至1.8毫米；所述坐垫的底层设置纵横交错的橡胶纹。

10.根据权利要求9所述人体坐姿检测装置，其特征在于，所述控制电路还设置数据存储模块，用于存储各所述压力数据。