CN109512185B - 一种坐姿的智能调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种坐姿的智能调整方法，按以下步骤进行：(1)将椅子的靠背与椅子的座垫之间铰接，安装用于支撑靠背使得靠背可以相对于座板后侧边缘转动至所需位置并固定的伸缩装置；(2)在座椅的座垫下方设置用于感知人坐在座板上的压力的压力传感器；(3)所述压力传感器从人刚刚坐在座板上时开始采集压力值，其采集的持续时间不大于1S，压力传感器将该时间段的压力值传输给控制器进行运算分析得出平均值B；(4)控制器提取所述平均值A来减去平均值B，当其之间的差值除以平均值A所得到的百分比达到设定值X时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进。该坐姿的智能调整方法可以自动地矫正坐姿，防止座椅滑动、损坏。
Description
技术领域
本发明属于智能家居技术领域，尤其涉及一种调节坐姿的方法。
背景技术
随着社会的发展，人们的劳动逐渐从体力劳动变成了脑力劳动，从站立工作演变为坐着工作，尤其对于办公室白领，一天之中坐着的时间远比躺着睡眠的时间还要长，因此，身体长时间保持的是一种坐姿，目前的办公室人员，大多数患有不同程度的颈椎、腰椎疾病，相当多的人还具有一定的驼背，而这些都与日常的坐姿不佳有关系。现代人生活节奏快，工作压力大，时间紧，很多时候忙起来连厕所都没时间上，对于坐姿更是无暇顾及，从来都是匆匆起身离开后，匆匆返回迅速坐下就开始忙着手头的工作，对于坐姿从来不加以仔细调整。
发明内容
本发明的目的在于解决上述技术问题，提供一种坐姿的智能调整方法，该坐姿的智能调整方法可以自动地矫正坐姿，防止座椅滑动、损坏。
本发明的技术方案如下：
一种坐姿的智能调整方法，按以下步骤进行：
(1)将椅子的靠背与椅子的座垫之间铰接，座垫的上表面安装有座板，安装用于支撑靠背使得靠背可以相对于座板后侧边缘转动至所需位置并固定的伸缩装置；
(2)在座椅的座垫下方设置用于感知人坐在座板上的压力的压力传感器，所述压力传感器与控制器相连以获取压力传感器所采集到的压力数据信息，控制器可控制伸缩装置的伸缩来旋转所述靠背；
(3)所述压力传感器从人刚刚坐在座板上时开始采集压力值，其采集的持续时间不大于1S，压力传感器将这一系列的压力值传输给控制器，控制器经过分析后将这一系列的压力值中的最大值去掉而将其余的压力值进行存储并取平均值A；待人坐在座板上的时间超过6S以后，所述压力传感器再次进行压力值的采集，其采集的持续时间不少于5S，压力传感器将该时间段的压力值传输给控制器进行运算分析得出平均值B；
(4)控制器提取所述平均值A来减去平均值B，当其之间的差值除以平均值A所得到的百分比达到设定值X时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进，并在推进过程中不断地检测上述百分比的值，当其小于所述设定值X时，所述伸缩装置则停止转动。
进一步地，所述压力传感器开始采集压力值时持续时间为1S，至少采集了4次压力值并包括人刚刚坐在座板上的初始压力值，其余3次压力值分别在第0.3、0.6、0.9S时采集。
进一步地，所述压力传感器再次采集压力值时持续的时间为7S，且采集的次数为3次， 3次压力值的采集时间为7S采集时间中的第2S、第4S、第6S。
进一步地，当再次采集压力值的过程中若出现某一个压力值与其余几个压力值的平均值之差的绝对值大于其余几个压力值的平均值的14％，则该压力值控制器忽略不计。
进一步地，所述压力传感器从人刚刚坐在座板上时开始采集压力值，其采集的时间持续0.3～0.5S，采集的次数不少于5次且每次均等时间间隔采集；所述压力传感器再次采集压力值的时间是人坐在座板上的时间超过15S以后。
进一步地，在所述靠背面朝人背的一侧也设有与所述控制器相连的压力传感器，该压力传感器与座垫下的压力传感器再次采集压力值的时间点以及传输至控制器后控制器处理压力值数据的方法均相同，控制器计算分析出的靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的值不能超过设定值Y，当超过设定值Y时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进，且在执行该种调节方式之前，需关闭控制器通过获取座板下方压力传感器数据信号来直接驱动所述伸缩装置的的信号线路，所述信号线路的开关设置在座板侧边。
进一步地，所述信号线路不存在，但是座板下的压力传感器、靠背上的压力传感器以及控制器三者之间联动控制：当所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值超过设定值Y时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进；当所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值超过设定值Y且所述百分比达到设定值X，或者，所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值未超过设定值 Y且所述百分比未达到设定值X，这两种结果均未出现时，则控制器启动安装在座板上的蜂鸣报警器报警。
进一步地，在所述座板的扶手上还设有手动开关，所述手动开关可以手动控制所述伸缩装置的伸缩运动。
进一步地，所述手动开关仅在所述蜂鸣报警器启动后方可使用。
本发明的有益效果：本发明采用落座阶段采集并分析计算出的平均值A来减去坐稳后的平均值B获得的差值来除以平均值A得到的百分比，就是为了衡量在落座时和坐姿稳定时两种情况下的压力差值变化幅度，因为一个具体的人的体重是恒定的，当其坐在座椅上时，其体重主要分担给了臀部下方的座板，以及一部分传给了靠背，当人越是平躺趋势地倚靠在靠背上，靠背受的力必然越大，当靠背越是趋于直立状态，其所受的人后背的挤压力越小。本发明正是结合人的落座习惯并基于力学原理，通过确定所述百分比的值来确定靠背的相对受力幅度，以便合适地调整靠背的倾斜角度，合理分担人体的重量，矫正人的坐姿，使得座椅受力更加稳定，防止因不良坐姿而导致的打滑或者损坏等情况发生。
附图说明
图1和图2为本发明在使用中的两种受力示意图。
元件标号说明：座板1、压力传感器2、靠背7、液压杆9。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
一种坐姿的智能调整方法，按以下步骤进行：
(1)如图1所示，将椅子的靠背7与椅子的座垫之间铰接，座垫的上表面安装有座板1，安装用于支撑靠背7使得靠背7可以相对于座板1后侧边缘转动至所需位置并固定的伸缩装置，该伸缩装置可以使用诸如液压杆9之类的现有零部件。
(2)在座椅的座垫下方设置用于感知人坐在座板1上的压力的压力传感器2，所述压力传感器2与控制器相连以获取压力传感器2所采集到的压力数据信息，控制器可控制伸缩装置的伸缩来旋转所述靠背7。
(3)所述压力传感器从人刚刚坐在座板上时开始采集压力值，其采集的持续时间不大于1S，该阶段主要是采集人坐下瞬间背部还未靠拢靠背或者刚好接触不久时的压力传感器的压力值，之所以取1S的持续时间，这是因为人坐下往往是一瞬间的事，而人落座时往往是臀部先靠近并接触座板，然后才有一个向后靠的动作(一小部分不按此习惯入座的特殊习惯人群或者特殊情况下的落座情况本发明忽略不计)，本发明此处的1S正是为了抓住这个特殊的时间间隙，大致测量出落座后人尚未靠拢靠背或者是对靠背倚靠未充分的时候人对座板的压力，该压力值可以认为是人落座后未贴紧靠背时对座椅的压力。随后，压力传感器将这一系列的压力值传输给控制器，控制器经过分析后将这一系列的压力值中的最大值去掉而将其余的压力值进行存储并取平均值A；此处需说明的是之所以去掉最大值是因为通常人落座的瞬间会对座板有一个较大的冲击压力，而此时压力传感器检测的值不是落座后人尚未靠拢靠背或者是对靠背倚靠未充分的时候人对座板的压力，或者与落座后人尚未靠拢靠背或者是对靠背倚靠未充分的时候人对座板的压力值相去甚远，因此将其去掉。待人坐在座板上的时间超过6S以后，人的坐姿基本保持稳定，坐姿初步确定，所述压力传感器再次进行压力值的采集，其采集的持续时间不少于5S，之所以此处采集5S是为了再次确定坐稳后对座板比较准确的压力值，压力传感器将该时间段的压力值传输给控制器进行运算分析得出平均值B，该平均值B即人落座稳当后对座板的压力，即从一定程度上代表了人的坐姿。
(4)控制器提取所述平均值A来减去平均值B，当其之间的差值除以平均值A所得到的百分比达到设定值X时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进，并在推进过程中不断地检测上述百分比的值，当其小于所述设定值X时，所述伸缩装置则停止转动。上述设定值X是个变化值，其具体取值当根据具体的座椅尺寸来确定，因此本实施例并没有具体限定其数值是多少，例如靠背高的和靠背矮的两种座椅自然是X值由区别，至于该X值，可以在实际使用中，针对一定的使用群体，结合座椅具体的尺寸来实际测量，由多次实际试验测量获得即可。本实施例之所以采用平均值A来减去平均值B获得的差值来除以平均值A得到的百分比，就是为了衡量在落座时和坐姿稳定时两种情况下的压力差值变化幅度，因为一个具体的人的体重是恒定的，当其坐在座椅上时，其体重主要分担给了臀部下方的座板，以及一部分传给了靠背，如图1—2所示的两种坐姿，可以看出，当人越是平躺趋势地倚靠在靠背上，靠背受的力必然越大(这是一个简单的物理力学模型，具体受力分析本实施例不再做具体解释)，当靠背越是趋于直立状态，其所受的人后背的挤压力越小。本实施例正是结合人的落座习惯并基于该力学原理，通过确定所述百分比的值来确定靠背的相对受力幅度，以便合适地调整靠背的倾斜角度，合理分担人体的重量，矫正人的坐姿，使得座椅受力更加稳定，防止因不良坐姿而导致的打滑或者损坏等情况发生。
进一步地，所述压力传感器开始采集压力值时持续时间为1S，至少采集了4次压力值并包括人刚刚坐在座板上的初始压力值，其余3次压力值分别在第0.3、0.6、0.9S时采集，以尽量保证采集数据的科学准确性。
进一步地，所述压力传感器再次采集压力值时持续的时间为7S，且采集的次数为3次， 3次压力值的采集时间为7S采集时间中的第2S、第4S、第6S，以尽量保证采集数据的科学准确性。
进一步地，当再次采集压力值的过程中若出现某一个压力值与其余几个压力值的平均值之差的绝对值大于其余几个压力值的平均值的14％，则该压力值控制器忽略不计，因为当大于14％时，说明该次压力采集时人可能处于双脚离地或者突然半身起立等偶然状态，该次数据应当被忽略不计，以避免影响测量和后期的运算分析。
进一步地，所述压力传感器从人刚刚坐在座板上时开始采集压力值，其采集的时间持续0.3～0.5S，该时间段是比较常规的落座和倚靠靠背的时间段，采集的次数不少于5次且每次均等时间间隔采集；所述压力传感器再次采集压力值的时间是人坐在座板上的时间超过15S以后。这样测量可以使得数据的采集更加精准。
进一步地，在所述靠背面朝人背的一侧也设有与所述控制器相连的压力传感器，该压力传感器与座板1下的压力传感器再次采集压力值的时间点以及传输至控制器后控制器处理压力值数据的方法均相同，即靠背上的压力传感器也是在座板1下的压力传感器再次采集数据时同步采集，且每次采集的时间点均一致，且同样地，该处的压力传感器将压力值传输给控制器进行运算分析也得出一个平均值(平均值C)，该平均值C即人落座稳当后后背对靠背的压力。最后，控制器计算分析出的靠背压力传感器的压力平均值(平均值C) 除以所述平均值B的值不能超过设定值Y，当超过设定值Y时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进，且在执行该种调节方式之前，需关闭控制器通过获取座板1下方压力传感器数据信号来直接驱动所述伸缩装置的的信号线路，即使得伸缩装置仅仅通过靠背处的压力值与座板处的压力值的对比来直接驱动所述伸缩装置伸缩，避免平均值A和平均值B之间计算出的结果与靠背处的压力值与平均值B比较的结果冲突，二者仅选后者原理进行伸缩装置的驱动，所述信号线路的开关设置在座板侧边，至于所述信号线路的设置为本领域技术人员可以对自动控制的信号传输程序进行适应性修改即可，本实施例不做赘述。并且，本实施例需说明的是，所述设定值Y与设定值X一样，是根据具体座椅尺寸得来的，本实施例不加以具体数字限制，并且所述Y和X还可以是一个区间值，还可以使得当低于该范围时驱动伸缩装置远离人的背面，以获得更加的倚靠位置。
进一步地，所述信号线路不存在，但是座板1下的压力传感器、靠背上的压力传感器以及控制器三者之间联动控制：当所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值超过设定值Y时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进；当所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值超过设定值Y且所述百分比达到设定值X，或者，所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值未超过设定值Y且所述百分比未达到设定值X，这两种结果均未出现时，则控制器启动安装在座板上的蜂鸣报警器报警。该实施例是属于两种方式相互校验后来驱动伸缩装置运动，即将上述平均值A和平均值B之间计算出的结果与靠背处的压力值与平均值B计算比较的结果进行相互验证，保证控制器驱动伸缩装置的科学准确性，且当报警时说明两种驱动原理之间的前置条件存在不相一致的情况，这说明有一种方式的相应构件可能出现了问题。
进一步地，在所述座板的扶手上还设有手动开关，所述手动开关可以手动控制所述伸缩装置的伸缩运动，这种用于人工自主地调节靠背倾斜角度，寻找最佳倚靠位置。
进一步地，所述手动开关仅在所述蜂鸣报警器启动后方可使用，以便在座椅出现功能障碍时，还可以继续正常使用。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (9)
1.一种坐姿的智能调整方法，其特征在于按以下步骤进行：
(1)将椅子的靠背与椅子的座垫之间铰接，座垫的上表面安装有座板，安装用于支撑靠背使得靠背可以相对于座板后侧边缘转动至所需位置并固定的伸缩装置；
(2)在座椅的座板下方设置用于感知人坐在座板上的压力的压力传感器，所述压力传感器与控制器相连以获取压力传感器所采集到的压力数据信息，控制器可控制伸缩装置的伸缩来旋转所述靠背；
(3)所述压力传感器从人刚刚坐在座板上时开始采集压力值，其采集的持续时间不大于1S，压力传感器将这一系列的压力值传输给控制器，控制器经过分析后将这一系列的压力值中的最大值去掉而将其余的压力值进行存储并取平均值A；待人坐在座板上的时间超过6S以后，所述压力传感器再次进行压力值的采集，其采集的持续时间不少于5S，压力传感器将该时间段的压力值传输给控制器进行运算分析得出平均值B；
(4)控制器提取所述平均值A来减去平均值B，当其之间的差值除以平均值A所得到的百分比达到设定值X时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进，并在推进过程中不断地检测上述百分比的值，当其小于所述设定值X时，所述伸缩装置则停止转动。
2.根据权利要求1所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：所述压力传感器开始采集压力值时持续时间为1S，至少采集了4次压力值并包括人刚刚坐在座板上的初始压力值，其余3次压力值分别在第0.3、0.6、0.9S时采集。
3.根据权利要求1所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：所述压力传感器再次采集压力值时持续的时间为7S，且采集的次数为3次，3次压力值的采集时间为7S采集时间中的第2S、第4S、第6S。
4.根据权利要求1所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：当再次采集压力值的过程中若出现某一个压力值与其余几个压力值的平均值之差的绝对值大于其余几个压力值的平均值的14％，则该压力值控制器忽略不计。
5.根据权利要求1所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：所述压力传感器从人刚刚坐在座板上时开始采集压力值，其采集的时间持续0.3～0.5S，采集的次数不少于5次且每次均等时间间隔采集；所述压力传感器再次采集压力值的时间是人坐在座板上的时间超过15S以后。
6.根据权利要求1—5任一项所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：在所述靠背面朝人背的一侧也设有与所述控制器相连的压力传感器，该压力传感器与座板下的压力传感器再次采集压力值的时间点以及传输至控制器后控制器处理压力值数据的方法均相同，控制器计算分析出的靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值不能超过设定值Y，当超过设定值Y时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进，且在执行该种调节方式之前，需关闭控制器通过获取座板下方压力传感器数据信号来直接驱动所述伸缩装置的的信号线路，所述信号线路的开关设置在座板侧边。
7.根据权利要求6所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：所述信号线路不存在，但是座板下的压力传感器、靠背上的压力传感器以及控制器三者之间联动控制：当所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值超过设定值Y时，所述伸缩装置驱动所述靠背朝坐着的人的后背一侧旋转推进；当所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值超过设定值Y且所述百分比达到设定值X，或者，所述靠背压力传感器的压力平均值除以所述平均值B的比值未超过设定值Y且所述百分比未达到设定值X，这两种结果均未出现时，则控制器启动安装在座板上的蜂鸣报警器报警。
8.根据权利要求7所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：在所述座板的扶手上还设有手动开关，所述手动开关可以手动控制所述伸缩装置的伸缩运动。
9.根据权利要求8所述坐姿的智能调整方法，其特征在于：所述手动开关仅在所述蜂鸣报警器启动后方可使用。
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