CN111290303B - 一种调整座椅使用状态的智能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于调整座椅使用状态的智能控制系统，包括：显示模块，内置摄像头及距离感应器，用于采集并处理使用者的影像数据以及位置数据；家用数据处理模块，与所述显示模块电连接，用于对座椅使用状态进行调整；以及远程数据处理模块，通过无线网络与所述家用数据处理模块连接，用于分析使用者的影像数据以及位置数据，并计算出调量数据反馈给所述家用数据处理模块。本发明提供的一种用于调整座椅使用状态的智能控制系统，可以根据使用者影像数据和位置数据实时的对椅面的高度以及椅面的前后左右位置进行调整，防止因为座椅状态错误引发的近视、脊柱变形等技术问题。

Description

一种调整座椅使用状态的智能控制系统

技术领域

本发明涉及调整座椅技术领域，具体涉及一种调整座椅使用状态的智能控制系统。

背景技术

学生目前在家里面使用的座椅大多是高度固定的，学生在使用时一般会将座椅搬至待使用位置处，进行粗调整使用。在使用时，书桌的高度和座椅的高度相对于不同身高的学生可能会出现座椅过高、过低的问题，同时由于位置调整的偏差，可能还会出现学生倾斜脊柱进行使用的问题。以上问题很容易引起近视、腰背弯曲变形，影响孩子的正常生长发育。造成弯腰驼背的体型，同时增大了学生患颈椎病和近视的概率。

现有技术的可调整的座椅都是只能手动调整座椅的高度，且由于每个人的体型不一致，在使用前为了保证良好的使用效果必须有针对性的人工手动调整。当家里面只有未成年人或不会调节座椅的人时，如果要使用座椅，则不能完成座椅的调整动作，只能将就之前的调整状态使用。使用不方便，效果不明显。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供的一种用于调整座椅使用状态的智能控制系统，可以根据使用者影像数据和位置数据实时的对椅面的高度以及椅面的前后左右位置进行调整，防止因为座椅状态错误引发的近视、脊柱变形等技术问题。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种调整座椅使用状态的智能控制系统，包括：显示模块，内置摄像头及距离感应器，用于采集并处理使用者的影像数据以及位置数据；家用数据处理模块，与所述显示模块电连接，用于对座椅使用状态进行调整；以及远程数据处理模块，通过无线网络与所述家用数据处理模块连接，用于分析使用者的影像数据以及位置数据，并计算出调量数据反馈给所述家用数据处理模块。

进一步地，所述家用数据处理模块包括数据采集模块、控制模块以及座椅调整模块；所述数据采集模块与所述显示模块相连，用于控制所述显示模块以获得的影像数据以及位置数据；所述控制模块与所述数据采集模块以及所述显示模块连接，所述控制模块可通过无线网路实现与所述远程数据处理模块进行数据传送；所述座椅调整模块与所述控制模块相连，用于调整座椅的使用状态；所述远程数据处理模块包括：数据接收反馈模块以及调量分析计算模块；所述数据接收反馈模块，用于接收所述控制模块输出的所述影像数据以及所述位置数据，并将所述影像数据以及所述位置数据分配给所述调量分析计算模块处理；所述调量分析计算模块，与所述数据接收反馈模块以及第二存储模块连接，用于将所述影像数据以及所述位置数据与所述第二存储模块内的预设数据进行对比计算出所述调量数据反馈给所述数据接收反馈模块。

进一步地，所述家用数据处理模块还包括：第一存储模块，与所述控制模块连接，用于存储提示数据；所述远程数据处理模块还包括：坐姿判断模块，与所述数据接收反馈模块以及所述第二存储模块相连，用于判断使用者的坐姿是否正确；表情判断模块，与所述数据接收反馈模块以及所述第二存储模块相连，用于识别使用者的表情并与第二存储模块内预存的表情信息进行比对，获取使用者的心理状态数据。

进一步地，所述远程数据处理模块还包括：身份数据分析模块，与所述数据接收反馈模块以及所述第二存储模块相连，用于对使用者的身份信息进行识别，并将身份信息数据和使用者使用状态参数发送给所述第二存储模块。

进一步地，所述显示模块为可触摸显示屏，所述显示屏还包括设置于所述显示屏的边框上的话筒和扬声器，所述话筒和所述扬声器与所述家用数据处理模块电连接。

进一步地，所述摄像头设置于所述显示屏上部，所述距离感应器设置于所述显示屏的下部。

进一步地，所述座椅包括固定底座、椅面以及调节装置，所述椅面通过所述调节装置与所述固定底座连接，所述调节装置与所述座椅调整模块电连接。

进一步地，所述调节装置包括：高度调节装置，包括伸缩件、托板、旋转轴以及限位部；所述伸缩件的一端与所述椅面连接，所述伸缩件的另一端与所述托板连接；所述托板抵接所述固定底座上表面；所述旋转轴的一端设置在所述托板下方，所述旋转轴的另一端设置有所述限位部；所述高度调节装置与所述座椅调整模块电连接；位置调节装置，包括固定环、旋转杆以及旋转装置，所述位置调节装置通过所述旋转装置固定在所述固定底座底部；所述固定底座设有容置孔；所述固定环内设有一卡槽，所述旋转轴以及所述限位部伸入所述容置孔，所述限位部卡接在所述固定环内；所述旋转杆的一端与所述固定环连接，所述旋转杆的另一端伸入所述旋转装置；所述旋转装置与所述座椅调整模块电连接。

进一步地，所述调量数据包括高度以及旋转角度。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明提供的一种调整座椅使用状态的智能控制系统，可以根据使用者影像数据和位置数据实时对椅面的高度以及椅面的前后左右进行调整，不需要专人进行调整，且调整标准不再是根据年龄段盲目进行，而是针对每个人自身的情况进行实时调整，调整范围大大缩小、针对性较强、避免了重复劳动，可以防止因为座椅状态错误引发的近视、脊柱变形等技术问题。

(2)本发明提供的一种调整座椅使用状态的智能控制系统，可通过坐姿判断模块对使用者的坐姿进行判断并提醒使用者进行调整至符合要求。保证了使用者的用眼卫生，防止由于错误的作业姿势导致的脊柱变形、近视眼等问题的出现。

(3)本发明提供的一种调整座椅使用状态的智能控制系统，可通过表情判断模块监测到使用者的表情，当监测到使用者的表情长期处于消极状态时会提醒使用者进行休息，甚至提醒监护人干涉，系统协助监护人对使用者的状态进行监督，避免了监护人直接监督所付出的大量时间。

(4)本发明提供的一种调整座椅使用状态的智能控制系统，可以通过身份数据分析模块收集使用者的使用过程数据，并保存在第二存储模块内。所述使用过程数据可以为研究人员提供解决使用者使用效率的数据。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。

图1所示为本发明一实施例的用于调整座椅使用状态的智能控制系统结构图；

图2所示为本发明一实施例的应用实例图；

图3所示为本发明一实施例的座椅的高度调节装置的具体结构图；

图4所示为本发明一实施例的固定底座的俯视图；

图5所示为本发明一实施例的固定底座的仰视图；

图6所示为本发明一实施例的用于调整座椅使用状态的智能控制方法流程图。

图中附图标记

1显示模块、11摄像头、12距离感应器、13显示屏2、家用数据处理模块、21数据采集模块、22控制模块、23座椅调整模块、24第一存储模块、3远程数据处理模块、31数据接收反馈模块、32调量分析计算模块、33第二存储模块、34坐姿判断模块、35表情判断模块、36身份数据分析模块、4座椅、41固定底座、411容置孔、42椅面、51高度调节装置、511伸缩件、512托板、513旋转轴、514限位部、52位置调节装置、521固定环、522旋转杆、523旋转装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本实施例提供一种调整座椅使用状态的智能控制系统，如图1所示，包括显示模块1、家用数据处理模块2以及远程数据处理模块3。

如图2所示，所述显示模块1为可触摸显示屏13，所述显示屏13包括设置于所述显示屏13的边框上的摄像头11以及距离感应器12、话筒和扬声器。所述摄像头11设置于所述显示屏13上部，用于采集使用者的影像数据。所述距离感应器12设置于所述显示屏13的下部，用于采集使用者的位置数据。所述话筒和所述扬声器嵌于所述显示屏13边框上，与所述家用数据处理模块2电连接。所述显示模块1还用于反馈提醒数据及与家长视频通话。

所述家用数据处理模块2与所述显示模块1电连接，用于对座椅使用状态进行调整。所述家用数据处理模块2包括数据采集模块21、控制模块22、第一存储模块24以及座椅调整模块23。所述数据采集模块21与所述显示模块1相连，用于控制所述显示模块1的所述摄像头11以及所述距离感应器12的开关，以获得的影像数据以及位置数据。所述控制模块22与所述数据采集模块21以及所述显示模块1连接，所述控制模块22可通过无线网路实现与所述远程数据处理模块3进行数据传送。所述控制模块22作为所述家用数据处理模块2的控制中心，可控制所述数据采集模块21以及所述座椅调整模块23的动作。所述座椅调整模块23与所述控制模块22相连，用于调整座椅的使用状态。所述第一存储模块24与所述控制模块22连接，用于存储提示数据。

所述远程数据处理模块3通过无线网络与所述家用数据处理模块2连接，用于分析使用者的影像数据以及位置数据，并计算出调量数据反馈给所述家用数据处理模块2。所述远程数据处理模块3包括：数据接收反馈模块31、调量分析计算模块32、坐姿判断模块34、表情判断模块35以及身份数据分析模块36。所述数据接收反馈模块31用于接收所述控制模块22输出的所述影像数据以及所述位置数据，并将所述影像数据以及所述位置数据分配给所述调量分析计算模块32处理。所述调量分析计算模块32与所述数据接收反馈模块31以及第二存储模块33连接，用于将所述影像数据以及所述位置数据与所述第二存储模块33内的预设数据进行对比计算出调量数据反馈给所述数据接收反馈模块31。所述坐姿判断模块34与所述数据接收反馈模块31以及所述第二存储模块33相连，用于判断使用者的坐姿是否正确。所述表情判断模块35与所述数据接收反馈模块31以及所述第二存储模块33相连，用于识别使用者的表情并与第二存储模块33内预存的表情信息进行比对，获取使用者的心理状态数据。当所述数据接收反馈模块31发现使用者长时间处于消极状态会反馈数据至监护人手机，提醒监护人进行处理。监护人通过所述数据接收反馈模块31向所述控制模块22发出指令并将指令信息在显示屏上播放进行干涉。所述指令信息包括存储在所述第一存储模块24内的视频或音频信息，所述指令信息还包括直接通过所述显示屏13与所述使用者进行交流。所述身份数据分析模块36与所述数据接收反馈模块31以及所述第二存储模块33相连，用于对使用者的身份信息进行识别，并将身份信息数据和使用者使用状态参数发送给所述第二存储模块33。

如图2～图5所示，所述座椅4包括固定底座41、椅面42以及调节装置，所述椅面42通过所述调节装置与所述固定底座41连接，所述调节装置与所述座椅调整模块23电连接。

所述调节装置包括：高度调节装置51以及位置调节装置52。所述高度调节装置51包括伸缩件511、托板512、旋转轴513以及限位部514。所述伸缩件511的一端与所述椅面42连接，所述伸缩件511的另一端与所述托板512连接。所述托板512抵接所述固定底座41上表面，用于对所述托板512以上的结构进行支撑。所述旋转轴513的一端设置在所述托板512下方，所述旋转轴513的另一端设置有所述限位部514，所述高度调节装置51与所述座椅调整模块23电连接。所述高度调节装置51可受所述座椅调整模块23控制上下伸缩，用于调整所述椅面42的高度。

所述位置调节装置52包括固定环521、旋转杆522以及旋转装置523，所述位置调节装置通过所述旋转装置523固定在所述固定底座41底部。所述固定底座41设有容置孔411。所述固定环521内设有一卡槽，所述旋转轴513以及所述限位部514伸入所述容置孔411，所述限位部514卡接在所述固定环521内。所述旋转杆522的一端与所述固定环521连接，所述旋转杆522的另一端伸入所述旋转装置523。所述旋转装置523与所述座椅调整模块23电连接。所述旋转装置523可受所述座椅调整模块23的控制沿所述旋转装置523的轴线在水平面内旋转，所述固定环521可在所述座椅调整模块23的控制下通过所述旋转杆522做接近和远离所述旋转装置523运动。进而调整椅面42的前后左右位置。所述旋转轴513可沿所述旋转轴513的轴线在水平面内转动，同时保证所述座椅调整模块23在调整座椅的高度及位置的过程中，使用者主动的旋转所述旋转轴513以改变人脸朝向。

如图6所示，本发明的调整座椅使用状态的智能控制系统的使用方法，包括如下步骤：

S10所述数据采集模块21通过摄像头11和距离感应器12获取使用者的影像数据以及位置数据并发送给所述控制模块22。

S20所述数据接收反馈模块31将所述影像数据以及所述位置数据反馈给所述调量分析计算模块32，所述调量分析计算模块32调取所述第二存储模块33内的预设数据，计算座椅调整量并反馈给所述控制模块22。

S30所述控制模块22将座椅调量数据反馈给所述座椅调整模块23，所述座椅调整模块23接收到调量数据后对座椅的使用数据进行调整。

S40所述坐姿判断模块34将所述影像数据与已有的数据库进行比对判断使用者的坐姿是否正确；所述坐姿判断模块34通过人脸在图片中的上下左右前后位置，判断使用者的坐姿是否正确，并将数据传递给所述数据接收反馈模块31进行处理。当所述数据接收反馈模块31发现使用者坐姿不正确时，会通过所述控制模块22调取所述第一存储器24内预存的提示信息，所述控制模块22发送所述提示信息给所述显示模块1对使用者进行提示。至所述使用者姿势正确为止。

S50所述数据接收反馈模块31将所述影像数据发送给所述表情判断模块35，所述表情判断模块35将所述影像数据与所述第二存储模块33内存储的表情数据库进行比对，判断是否需要提醒使用者休息或他人干预。当所述数据接收反馈模块31发现使用者长时间处于消极状态，说明使用者可能不太适合继续处于学习或工作状态。所述数据接收反馈模块31会反馈数据至监护人手机，提醒监护人进行处理。监护人通过所述数据接收反馈模块31向所述控制模块22发出指令进行干涉。所述控制模块22收到所述指令后，调用所述第一存储模块24内的提示信息进行干涉。所述提示信息包括存储在所述第一存储模块24内的视频或音频信息。所述视频或音频信息通过所述显示模块1进行显示或播放。监护人也可以通过所述数据接收反馈模块31向所述控制模块22请求与显示模块1建立视频，以便与使用者进行视频交流沟通。

S60所述数据接收反馈模块31将所述影像数据发送给所述身份数据分析模块36，所述身份数据分析模块36将所述影像数据与所述第二存储模块33内存储的身份数据库进行比对，获取使用者使用过程状态参数。所述身份数据分析模块36通过面部图像分析，与已有身份数据库进行比对，获取使用者年龄、身份、家庭背景等信息，与使用者各种状态持续时间，表情变化等有用信息一并保存。通过所述第二存储模块33内存储的大量个体数据，研究人员可以分析不同家庭背景的使用者与高效学习时长的对应关系；分析不同年龄的使用者和高效工作或学习时长的对应关系；分析不同工作性质和高效工作或学习时长的对应关系。所述数据接收反馈模块31可以依据分析结果对不同家庭背景、不同年龄、不同工作性质的使用者采取分类干预措施，播放不同的音乐，发出不同的声音，或播放不同的视频等，让使用者得到较好的中间休息，较少疲劳，有益于视力的保护，提高工作效率。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种调整座椅使用状态的智能控制系统，其特征在于，包括：显示模块(1)，内置摄像头(11)及距离感应器(12)，用于采集并处理使用者的影像数据以及位置数据；家用数据处理模块(2)，与所述显示模块(1)电连接，用于对座椅(4)使用状态进行调整；以及远程数据处理模块(3)，通过无线网络与所述家用数据处理模块(2)连接，用于分析使用者的影像数据以及位置数据，并计算出调量数据反馈给所述家用数据处理模块(2)；所述家用数据处理模块(2)包括数据采集模块(21)、控制模块(22)以及座椅调整模块(23)；所述数据采集模块(21)与所述显示模块(1)相连，用于控制所述显示模块(1)以获得的影像数据以及位置数据；所述控制模块(22)与所述数据采集模块(21)以及所述显示模块(1)连接，所述控制模块(22)可通过无线网路实现与所述远程数据处理模块(3)进行数据传送；所述座椅调整模块(23)与所述控制模块(22)相连，用于调整座椅的使用状态；所述远程数据处理模块(3)包括：数据接收反馈模块(31)以及调量分析计算模块(32)；所述数据接收反馈模块(31)，用于接收所述控制模块(22)输出的所述影像数据以及所述位置数据，并将所述影像数据以及所述位置数据分配给所述调量分析计算模块(32)处理；所述调量分析计算模块(32)，与所述数据接收反馈模块(31)以及第二存储模块(33)连接，用于将所述影像数据以及所述位置数据与所述第二存储模块(33)内的预设数据进行对比计算出所述调量数据反馈给所述数据接收反馈模块(31)；

所述座椅(4)包括固定底座(41)、椅面(42)以及调节装置，所述椅面(42)通过所述调节装置与所述固定底座(41)连接，所述调节装置与所述座椅调整模块(23)电连接；

所述调节装置包括：高度调节装置(51)，包括伸缩件(511)、托板(512)、旋转轴(513)以及限位部(514)；所述伸缩件(511)的一端与所述椅面(42)连接，所述伸缩件(511)的另一端与所述托板(512)连接；所述托板(512)抵接所述固定底座(41)上表面；所述旋转轴(513)的一端设置在所述托板(512)下方，所述旋转轴(513)的另一端设置有所述限位部(514)；所述高度调节装置与所述座椅调整模块(23)电连接；位置调节装置(52)，包括固定环(521)、旋转杆(522)以及旋转装置(523)，所述位置调节装置通过所述旋转装置(523)固定在所述固定底座(41)底部；所述固定底座(41)设有容置孔(411)；所述固定环(521)内设有一卡槽，所述旋转轴(513)以及所述限位部(514)伸入所述容置孔(411)，所述限位部(514)卡接在所述固定环(521)内；所述旋转杆(522)的一端与所述固定环(521)连接，所述旋转杆(522)的另一端伸入所述旋转装置(523)；所述旋转装置(523)与所述座椅调整模块(23)电连接。

2.根据权利要求1所述的调整座椅使用状态的智能控制系统，其特征在于，所述家用数据处理模块(2)还包括：第一存储模块(24)，与所述控制模块(22)连接，用于存储提示数据；所述远程数据处理模块(3)还包括：坐姿判断模块(34)，与所述数据接收反馈模块(31)以及所述第二存储模块(33)相连，用于判断使用者的坐姿是否正确；表情判断模块(35)，与所述数据接收反馈模块(31)以及所述第二存储模块(33)相连，用于识别使用者的表情并与第二存储模块(33)内预存的表情信息进行比对，获取使用者的心理状态数据。

3.根据权利要求2所述的调整座椅使用状态的智能控制系统，其特征在于，所述远程数据处理模块(3)还包括：身份数据分析模块(36)，与所述数据接收反馈模块(31)以及所述第二存储模块(33)相连，用于对使用者的身份信息进行识别，并将身份信息数据和使用者使用状态参数发送给所述第二存储模块(33)。

4.根据权利要求2所述的调整座椅使用状态的智能控制系统，其特征在于，所述显示模块(1)为可触摸显示屏(13)，所述显示屏(13)还包括设置于所述显示屏(13)的边框上的话筒和扬声器，所述话筒和所述扬声器与所述家用数据处理模块(2)电连接。

5.根据权利要求4所述的调整座椅使用状态的智能控制系统，其特征在于，所述摄像头(11)设置于所述显示屏(13)上部，所述距离感应器(12)设置于所述显示屏(13)的下部。

6.根据权利要求1所述的调整座椅使用状态的智能控制系统，其特征在于，所述调量数据包括高度以及旋转角度。

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