CN106923545A - 一种智能健康椅坐姿自动调整系统及其方法 - Google Patents

Abstract

一种智能健康椅坐姿自动调整系统，包括主控制器、存储器、超声波测距模块和调节装置，所述存储器、超声波测距模块和调节装置分别与主控制器连接，所述调节装置包括分别设置在座椅的头部靠件、背部靠件和腰部靠件处的电动调节杆。一种采用上述系统的坐姿自动调整方法，通过超声波测距判断使用者的坐姿是否符合预先设定的正常坐姿体态，若发现使用者坐姿不正确，则通过调节装置调节座椅，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围。

Description

一种智能健康椅坐姿自动调整系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种智能健康椅坐姿自动调整系统及其方法。

背景技术

现代人们办公基本上长时间处于坐姿状态，但是很多人却因为久坐不动引发了身体健康方面的问题。坐姿如果不正确，除了看起来没精神外，也容易腰酸背痛，甚至影响脊椎、压迫神经，最终影响身体健康。

现有的办公椅也着重注意强调人体的舒适性和人体工学设计，试图缓解这方面的问题，但是不管办公椅如何舒适，如何贴合人体的生理曲线，也无法保证人们在使用时始终保持正确的坐姿状态，更无法促使人们主动纠正坐姿，或者在久坐办公的情况下通过合适的姿势变换或健康运动来舒缓疲劳，放松身心，现有的办公椅包括学习椅或类似装备均无法很好地解决这些问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种智能健康椅坐姿自动调整系统，包括主控制器、存储器、超声波测距模块和调节装置，所述存储器、超声波测距模块和调节装置分别与主控制器连接，所述调节装置包括分别设置在座椅的头部靠件、背部靠件和腰部靠件处的电动调节杆。

优选地，所述头部靠件处的电动调节杆设置在头枕安装处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头与可转动地设置在椅背支撑上的头枕的某一偏离头枕旋转轴的连接部连接。

优选地，所述背部靠件处的电动调节杆设置在临近背靠处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头向可弹性变形的背靠伸出或者向背部靠件中间设置的空心通道伸出并可穿过所述空心通道抵达用户背部。

优选地，所述腰部靠件处的电动调节杆设置在腰部靠件安装处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头与可转动和伸缩地设置在椅背支撑上的腰靠的某一偏离腰靠旋转轴的连接部连接。

优选地，所述腰部靠件设有两个通过弹性装置固定在椅背支撑上的腰靠，每个腰靠分别连接一个电动调节杆。

一种采用上述系统的坐姿自动调整方法，包括：在主控制器中设定可以接受的坐姿距离范围，通过超声波测距模块获取用户当前的坐姿数据，超声波测距模块通过其控制电路将获取的用户当前坐姿数据传送至主控制器，主控制器将接收到的用户当前坐姿数据与预先设定的坐姿距离范围进行比对，若用户当前坐姿数据超出预先设定的坐姿距离范围，则主控制器控制所述座椅的调节装置以调节所述座椅，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围。

优选地，所述在主控制器中设定可以接受的坐姿距离范围包括：预先在主控制器的存储器中设定可以接受的坐姿距离范围；或者通过记录用户若干次正确坐姿下的坐姿距离数据并储存在主控制器的存储器，经运算处理后设定可以接受的坐姿距离范围。

优选地，主控制器控制所述座椅的调节装置以调节所述座椅，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围之后，通过超声波测距模块定时获取用户当前的坐姿数据，超声波测距模块通过其控制电路将获取的用户当前坐姿数据传送至主控制器，主控制器将接收到的用户当前坐姿数据与预先设定的坐姿距离范围进行比对，若用户当前坐姿数据超出预先设定的坐姿距离范围，则再次调整。

优选地，所述主控制器控制所述座椅的调节装置以调节所述座椅，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围，包括启动设置在座椅的头部靠件、背部靠件和腰部靠件处的至少一个电动调节杆，推动其对应的头部靠件、背部靠件或腰部靠件使用户对应部位受力，促使用户调整坐姿。

优选地，所述启动设置在座椅的头部靠件、背部靠件和腰部靠件的至少一个电动调节杆，包括主控制器接收并识别超声波测距模块通过其控制电路传送的用户当前坐姿数据，筛选出用户头部、背部和腰部与其对应的头部靠件、背部靠件和腰部靠件的距离中最小值的一个，启动设置在座椅的头部靠件、背部靠件和腰部靠件的电动调节杆中与该最小值对应的位置处的电动调节杆。

根据本发明的坐姿自动调整方法及智能健康椅坐姿自动调整系统，通过超声波传感装置和控制处理装置的协助，构成智能化的健康椅，超声波测距判断使用者的坐姿是否符合预先设定的正常坐姿体态，若发现使用者坐姿不正确，则通过调节装置调节座椅，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围。

附图说明

图1为本发明实施例的智能健康椅结构示意图

图2为本发明实施例的智能健康椅移除头腰背部的靠件和椅背支撑的外罩件之后的结构示意图

图3为本发明实施例的智能健康椅处于躺倒状态的结构示意图

图4为本发明实施例的智能健康椅坐姿自动调整系统部件和连接示意图

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1至图3，本发明实施例提供了一种智能健康椅，包括座椅底座90、椅背支撑92、头部靠件94、背部靠件95、腰部靠件96和躺倒调节装置910。所述头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96各自具有独立的供使用者倚靠的倚靠曲面。

椅背支撑92设有椅背支撑主杆921，所述头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96从上到下依次安装在椅背支撑主杆921上。头部靠件94设置于椅背支撑主杆921的上方杆端，背部靠件95设置在椅背支撑主杆921和与椅背支撑主杆921连接的支撑辅助杆923上。腰部靠件96包括横向并列设置的左腰部靠件961和右腰部靠件962，左腰部靠件961和右腰部靠件962分别固定在腰靠调节装置963上，腰靠调节装置963固定设置于椅背支撑主杆921中部的腰靠支撑横杆922上。所述椅背支撑主杆921、腰靠支撑横杆922和支撑辅助杆923为空心结构。

躺倒调节装置910安装在座椅底座90内部，椅背支撑主杆921的底部设有能够将所述椅背支撑主杆921固定在座椅底座90上的椅背支撑固定部902。椅背支撑固定部902安装在躺倒调节装置910上，椅背支撑92通过躺倒调节装置910可转动地与座椅底座90连接，通过调节躺倒调节装置910可使椅背支撑92及安装于其上的头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的支撑面与安装在座椅底座90上的座椅坐垫901支撑面之间的角度在90°至180°范围内调整。

所述的躺倒调节装置910可以采用汽车座椅中使用的调角器，当调角器扳手往下按时，压并弹簧往中间靠拢，卡位行程即可以前后移动，并带动椅背支撑固定部902转动，进而带动椅背支撑92相对座椅底座90转动。

椅背支撑主杆921上设有躺倒支撑装置93，所述躺倒支撑装置93包括躺倒支撑杆930，所述躺倒支撑杆930可转动地固定在所述椅背支撑主杆921上设置的躺倒支撑转动及止回机构931上，在座椅椅背处于躺倒状态时用于支撑椅背支撑主杆921。

所述座椅底座90的两侧分别设有扶手97。

图4所示为一种应用在上述智能健康椅的坐姿自动调整系统，包括主控制器1、存储器11、超声波测距模块2和调节装置，所述存储器11、超声波测距模块2和调节装置分别与主控制器1连接，所述调节装置包括分别设置在座椅9的头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96处的电动调节杆。

主控制器1安装在腰靠支撑横杆922的空心结构内。分别安装在头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96处的超声波测距模块2通过设置在椅背支撑主杆921和支撑辅助杆923的空心结构内的连接线路与主控制器1连接。

可以理解，本实施例中的超声波测距传感模块2也可以设计为其它传感装置，例如光感装置或者其它适用的装置，根据本申请的技术方案和现有技术中关于传感装置及其控制的原理进行常规设计即可，其具体结构和连接方式以及控制、运算和处理过程及方法，本申请不再赘述。

所述超声波测距模块2包括设置于座椅9的头部靠件94的超声波测距模块2、设置于座椅9背部靠件95的超声波测距模块2和设置于座椅9腰部靠件96的超声波测距模块2，设置于座椅9的头部靠件94的超声波测距模块2通过超声波发射器21和接收器22测量用户头部与头枕之间的距离，设置于座椅9背部靠件95的超声波测距模块2通过超声波发射器21和接收器22测量用户背部与背靠之间的距离，设置于座椅9腰部靠件96的超声波测距模块2通过超声波发射器21和接收器22测量用户腰部与腰靠之间的距离。

为了配合座椅调整所设置的调节装置，包括分别设置在座椅9的头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96处的电动调节杆。电动调节杆的具体结构和原理可以采用现有技术中电动推杆技术，将其从动件与本智能健康椅的可调整部件例如头靠、腰靠、椅背整体部件进行连接，在电动推杆推动时促使本智能健康椅的可调整部件产生运动即可，为叙述简洁，本申请不再赘述。

所述头部靠件94电动调节杆设置在头枕安装处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头与可转动地设置在椅背支撑上的头枕的某一偏离头枕旋转轴的连接部连接。

所述背部靠件95电动调节杆设置在临近背靠处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头向可弹性变形的背靠伸出或者向背部靠件95中间设置的空心通道伸出并可穿过所述空心通道抵达用户背部。

所述腰部靠件96电动调节杆设置在腰部靠件96安装处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头与可转动和伸缩地设置在椅背支撑上的腰靠的某一偏离腰靠旋转轴的连接部连接。

所述腰部靠件96设有两个通过腰靠弹性装置固定在椅背支撑上的腰靠，所述每个腰靠分别连接一个腰部靠件96电动调节杆。

在上述基础上进行坐姿自动调整方法包括：在主控制器1中设定可以接受的坐姿距离范围，通过超声波测距模块2获取用户当前的坐姿数据，超声波测距模块2通过其控制电路将获取的用户当前坐姿数据传送至主控制器1，主控制器1将接收到的用户当前坐姿数据与预先设定的坐姿距离范围进行比对，若用户当前坐姿数据超出预先设定的坐姿距离范围，则主控制器1控制所述座椅9的调节装置以调节所述座椅9，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围。

所述在主控制器1中设定可以接受的坐姿距离范围包括：预先在主控制器1的存储器11中设定可以接受的坐姿距离范围；或者通过记录用户若干次正确坐姿下的坐姿距离数据并储存在主控制器1的存储器11，经运算处理后设定可以接受的坐姿距离范围。

所述超声波测距模块2获取用户当前的坐姿数据，包括设置于座椅9的头部靠件94的超声波测距模块2、设置于座椅9背部靠件95的超声波测距模块2和设置于座椅9腰部靠件96的超声波测距模块2同时开启，获取用户头部、背部和腰部分别与头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96之间距离的坐姿距离数据。

所述与预先设定的可以接受的坐姿距离范围进行比对包括：将用户头部与头部靠件94、背部与背部靠件95、腰部与腰部靠件96之间的实时距离数据分别与预先设定的头部与头部靠件94、背部与背部靠件95、腰部与腰部靠件96之间的坐姿距离范围进行比对。

所述若超声波测距模块2检测到的坐姿距离超出此坐姿距离范围包括：用户头部与头部靠件94、背部与背部靠件95、腰部与腰部靠件96之间的距离数据中至少有一个数据超出了预先设定的坐姿距离范围。

主控制器1控制所述座椅9的调节装置以调节所述座椅9，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围之后，通过超声波测距模块2定时获取用户当前的坐姿数据，超声波测距模块2通过其控制电路将获取的用户当前坐姿数据传送至主控制器1，主控制器1将接收到的用户当前坐姿数据与预先设定的坐姿距离范围进行比对，若用户当前坐姿数据超出预先设定的坐姿距离范围，则再次调整。

所述主控制器1控制控制所述座椅9的调节装置以调节所述座椅9，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围，包括启动设置在座椅9的头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96处的至少一个电动调节杆，推动其对应的头部靠件94、背部靠件95或腰部靠件96使用户对应部位受力，促使用户调整坐姿。

所述启动设置在座椅9的头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的至少一个电动调节杆，包括主控制器1接收并识别超声波测距模块2通过其控制电路传送的用户当前坐姿数据，筛选出用户头部、背部和腰部与其对应的头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的距离中最小值的一个，启动设置在座椅9的头部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的电动调节杆中与该最小值对应的位置处的电动调节杆。

作为根据本发明实施例的一种智能健康椅，在头部靠件94、背部靠件95、左腰部靠件961和右腰部靠件962分别设有独立的供使用者倚靠的人体工学倚靠曲面的基础上，针对不同的人群差异性，提供具有适应性腰靠结构的人体工学健康椅，能够根据不同的身体轮廓和背部曲线形状，自动调整腰靠状态，满足不同人群对舒适性和健康性的差异需求。同时，在提供适应性和健康性的同时，能够通过左腰部靠件961和右腰部靠件962各自独立的弹性调节装置的反作用力，针对人们的不良坐姿进行主动纠正或促使人们采取纠正措施。在人们需要休息时或智能健康椅监控到人们处于长时坐姿状态并发出休息提示时，可以通过躺倒调节装置910将座椅从约90度的坐姿调整为约180度的平躺姿态，帮助人们缓解疲劳，保障身心健康。

作为根据本发明实施例的一种智能健康椅，还能通过传感装置超声波测距模块2和控制处理装置主控制器1的协助，构成智能化的健康椅，超声波测距判断使用者的坐姿是否符合预先设定的正常坐姿体态，若发现使用者坐姿不正确，则通过躺倒调节装置910调节座椅，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围。

上述实施例仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种智能健康椅坐姿自动调整系统，包括主控制器(1)、存储器(11)、超声波测距模块(2)和调节装置，所述存储器(11)、超声波测距模块(2)和调节装置分别与主控制器(1)连接，所述调节装置包括分别设置在座椅(9)的头部靠件(94)、背部靠件(95)和腰部靠件(96)处的电动调节杆。

2.根据权利要求1所述的一种智能健康椅坐姿自动调整系统，其特征在于，所述头部靠件(94)处的电动调节杆设置在头枕安装处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头与可转动地设置在椅背支撑上的头枕的某一偏离头枕旋转轴的连接部连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能健康椅坐姿自动调整系统，其特征在于，所述背部靠件(95)处的电动调节杆设置在临近背靠处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头向可弹性变形的背靠伸出或者向背部靠件(95)中间设置的空心通道伸出并可穿过所述空心通道抵达用户背部。

4.根据权利要求1所述的一种智能健康椅坐姿自动调整系统，其特征在于，所述腰部靠件(96)处的电动调节杆设置在腰部靠件(96)安装处的椅背支撑上，可伸缩的电动调节杆头与可转动和伸缩地设置在椅背支撑上的腰靠的某一偏离腰靠旋转轴的连接部连接。

5.根据权利要求1所述的一种智能健康椅坐姿自动调整系统，其特征在于，所述腰部靠件(96)设有两个通过弹性装置固定在椅背支撑上的腰靠，每个腰靠分别连接一个电动调节杆。

6.一种采用上述系统的坐姿自动调整方法，包括：在主控制器(1)中设定可以接受的坐姿距离范围，通过超声波测距模块(2)获取用户当前的坐姿数据，超声波测距模块(2)通过其控制电路将获取的用户当前坐姿数据传送至主控制器(1)，主控制器(1)将接收到的用户当前坐姿数据与预先设定的坐姿距离范围进行比对，若用户当前坐姿数据超出预先设定的坐姿距离范围，则主控制器(1)控制所述座椅(9)的调节装置以调节所述座椅(9)，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围。

7.根据权利要求6所述的一种坐姿自动调整方法，其特征在于，所述在主控制器(1)中设定可以接受的坐姿距离范围包括：预先在主控制器(1)的存储器(11)中设定可以接受的坐姿距离范围；或者通过记录用户若干次正确坐姿下的坐姿距离数据并储存在主控制器(1)的存储器(11)，经运算处理后设定可以接受的坐姿距离范围。

8.根据权利要求6所述的一种坐姿自动调整方法，其特征在于，主控制器(1)控制所述座椅(9)的调节装置以调节所述座椅(9)，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围之后，通过超声波测距模块(2)定时获取用户当前的坐姿数据，超声波测距模块(2)通过其控制电路将获取的用户当前坐姿数据传送至主控制器(1)，主控制器(1)将接收到的用户当前坐姿数据与预先设定的坐姿距离范围进行比对，若用户当前坐姿数据超出预先设定的坐姿距离范围，则再次调整。

9.根据权利要求6所述的一种坐姿自动调整方法，其特征在于，所述主控制器(1)控制所述座椅(9)的调节装置以调节所述座椅(9)，使用户坐姿调整至符合可以接受的坐姿距离范围，包括启动设置在座椅(9)的头部靠件(94)、背部靠件(95)和腰部靠件(96)处的至少一个电动调节杆，推动其对应的头部靠件(94)、背部靠件(95)或腰部靠件(96)使用户对应部位受力，促使用户调整坐姿。

10.根据权利要求9所述的一种坐姿自动调整方法，其特征在于，所述启动设置在座椅(9)的头部靠件(94)、背部靠件(95)和腰部靠件(96)的至少一个电动调节杆，包括主控制器(1)接收并识别超声波测距模块(2)通过其控制电路传送的用户当前坐姿数据，筛选出用户头部、背部和腰部与其对应的头部靠件(94)、背部靠件(95)和腰部靠件(96)的距离中最小值的一个，启动设置在座椅(9)的头部靠件(94)、背部靠件(95)和腰部靠件(96)的电动调节杆中与该最小值对应的位置处的电动调节杆。