CN209694583U

CN209694583U - 一种坐姿检测座椅

Info

Publication number: CN209694583U
Application number: CN201821193243.1U
Authority: CN
Inventors: 余丽丽; 陈欣宇; 张世宇; 朱敏
Original assignee: Shenzhen Sunwin Intelligent Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Sunwin Intelligent Co Ltd
Priority date: 2018-07-26
Filing date: 2018-07-26
Publication date: 2019-11-29
Anticipated expiration: 2028-07-26

Abstract

本实用新型涉及一种坐姿检测座椅，包括座椅本体、设于座椅本体上的感应垫以及设于座椅本体上的控制结构，感应垫上设有若干个压力传感器，控制结构包括主控芯片以及提示单元，提示单元与主控芯片连接，压力传感器与主控芯片连接。本实用新型通过设置带有若干个阵列布置的压力传感器的感应垫，将该感应垫与座椅本体连接，实时采集用户坐姿的压力数据，将该数据传输至主控芯片进行压力计算，获取坐姿情况，针对坐姿不正确的情况，及时通过扬声器和显示器进行提示，以实现实时检测用户的坐姿，当坐姿不正确时，及时提醒用户纠正坐姿。

Description

一种坐姿检测座椅

技术领域

本实用新型涉及座椅，更具体地说是指一种坐姿检测座椅。

背景技术

办公椅是现代人办公必备的装备，现代用户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。

目前的办公椅只能从造型上满足人体的舒适性和人体工学，以缓解坐姿不正导致的问题，但是很多时候用户总是无法时时刻刻保持正确的坐姿，并且一旦坐姿出错时无法及时提醒用户纠正自己的坐姿，导致人体健康受到影响。

因此，有必要设计一种新的座椅，实现实时检测用户的坐姿，当坐姿不正确时，及时提醒用户纠正坐姿。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种坐姿检测座椅。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种坐姿检测座椅，包括座椅本体、设于座椅本体上的感应垫以及设于所述座椅本体上的控制结构，所述感应垫上设有若干个压力传感器，所述控制结构包括主控芯片以及提示单元，所述提示单元与所述主控芯片连接，所述压力传感器与所述主控芯片连接；所述感应垫通过可拆卸结构与坐板连接，所述可拆卸结构包括位于感应垫四周的魔术贴母面以及位于所述坐板四周的魔术贴子面。

其进一步技术方案为：若干个所述压力传感器阵列布置于所述感应垫上。

其进一步技术方案为：所述座椅本体包括坐板以及靠背，所述坐板与所述靠背连接，且所述感应垫设于所述坐板上。

其进一步技术方案为：所述控制结构还包括盒体，所述座椅本体包括设于所述坐板侧边的手板，所述盒体设于所述手板上，且所述主控芯片设于所述盒体内，所述提示单元位于所述盒体上。

其进一步技术方案为：所述提示单元包括显示器以及扬声器。

其进一步技术方案为：所述盒体上设有按键，所述按键与所述主控芯片连接。

其进一步技术方案为：所述主控芯片的型号为C8051F020。

其进一步技术方案为：所述压力传感器与所述主控芯片之间连接有信号采集单元。

其进一步技术方案为：所述信号采集单元包括信号放大模块以及转换模块，所述信号放大模块与所述压力传感器连接，所述信号放大模块与所述转换模块连接，所述转换模块与所述主控芯片连接。

其进一步技术方案为：所述信号放大模块包括运算放大器，所述运算放大器的型号为OP07。

本实用新型与现有技术相比的有益效果是：本实用新型的一种坐姿检测座椅，通过设置带有若干个阵列布置的压力传感器的感应垫，将该感应垫与座椅本体连接，实时采集用户坐姿的压力数据，将该数据传输至主控芯片进行压力计算，获取坐姿情况，针对坐姿不正确的情况，及时通过扬声器和显示器进行提示，以实现实时检测用户的坐姿，当坐姿不正确时，及时提醒用户纠正坐姿。

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步描述。

附图说明

图1为本实用新型具体实施例提供的一种坐姿检测座椅的立体结构图；

图2为本实用新型具体实施例提供的感应垫的俯视结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例提供的一种坐姿检测座椅的电路结构框图；

图4为本实用新型具体实施例提供的信号采集单元的具体电路图；

图5为本实用新型具体实施例提供的显示器的具体电路图；

图6为本实用新型具体实施例提供的盒体的主视结构示意图。

具体实施方式

为了更充分理解本实用新型的技术内容，下面结合具体实施例对本实用新型的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/ 或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

如图1～6所示的具体实施例，本实施例提供的一种坐姿检测座椅，可以运用在办公室、家庭等场所，实现实时检测用户的坐姿，并及时提醒坐姿不正确，以使用户及时纠正坐姿。

请参阅图1，图1为本实用新型具体实施例提供的一种坐姿检测座椅的立体结构图；如图1所示，该坐姿检测座椅，包括座椅本体、设于座椅本体上的感应垫20以及设于座椅本体上的控制结构，感应垫20上设有若干个压力传感器40，控制结构包括主控芯片60以及提示单元，提示单元与主控芯片60连接，压力传感器40与主控芯片60连接。

请参阅图2，图2为本实用新型具体实施例提供的感应垫20的俯视结构示意图，如图2所示，若干个压力传感器40阵列布置于感应垫20上。

若干个压力传感器40分别检测人体与座体本体接触面上若干个点的压力，通过分析每个压力的大小与阈值的关系，获取坐姿的正确与否，并通过提示单元及时提醒用户，当坐姿不正确时，及时提醒用户纠正坐姿。

具体地，上述的座椅本体包括坐板12以及靠背11，坐板12与靠背11连接，且感应垫20设于坐板12上。

在本实施例中，上述的感应垫20与坐板12固定连接，可形成一体化结构。

于其他实施例，上述的感应垫20通过可拆卸结构与坐板12连接，该可拆卸结构包括位于感应垫20四周的魔术贴母面以及位于坐板12四周的魔术贴子面；通过魔术贴母面和魔术贴子面的配合关系，使得感应垫20牢靠地连接在坐板12 上。

请参阅图6，控制结构还包括盒体30，座椅本体包括设于所述坐板12侧边的手板13，盒体30设于所述手板13上，且主控芯片60设于所述盒体30内，提示单元位于盒体30上。

请参阅图3，图3为本实用新型具体实施例提供的一种坐姿检测座椅的电路结构框图；如图3所示，上述的提示单元包括显示器34以及扬声器32。显示器34 上可现实“坐姿错误”“坐姿正确”等提示内容，还可以显示具体朝前倾斜还是朝后倾斜的坐姿错误；扬声器32可以通过语音提示的方式进行提醒，以达到及时提醒并驱使用户及时纠正坐姿。

另外，盒体30上设有按键33，按键33与主控芯片60连接。该按键33包括开关机按键、音量加按键、音量减按键以及数字按键，该数字按键可用于输入对应的账号，也实现对每个人的坐姿数据进行统计并一一对应存储，当然，还可以采用首次坐在感应垫20上的重力作为账号，依据每个人的重量不同作为各自的账号。

另外，上述的盒体30上设有用于安装电池70的电池盒31，电池70分别与显示器34、按键33、扬声器32以及主控芯片60连接，电池70分别为显示器 34、按键33、扬声器32以及主控芯片60提供电源。

优选地，主控芯片60的型号为C8051F020，当然，于其他实施例，上述的主控芯片60的型号为C8051F120。

在一实施例中，压力传感器40与主控芯片60之间连接有信号采集单元50。

在一实施例中，上述的压力传感器40为电阻应变式压力传感器40。

请参阅图4，图4为本实用新型具体实施例提供的信号采集单元50的具体电路图，如图4所示，上述的信号采集单元50包括信号放大模块以及转换模块，信号放大模块与压力传感器40连接，信号放大模块与转换模块连接，转换模块与主控芯片60连接。

在本实施例中，转换模块采用主控芯片60内部设置的高速率12位A/D转换器，于其他实施例，上述的转换模块为A/D转换器，该A/D转换器的型号为 AD7874。

在一实施例中，信号放大模块包括运算放大器U2，运算放大器U2的型号为OP07。

上述的运算放大器U2还连接有滑动电阻R8，通过滑动变阻器R8可调节输出失调电压的大小。

在一实施例中，如图5所示，上述的显示器34的型号为HSl2864，该显示器 34为图形点阵液晶显示器34，主要由行驱动器/列驱动器及128x64全点阵液晶显示器34组成，可完成图形、汉字和数据的显示。图5中CSl为片选1；CS2为片选2；GND为电源地；VCC为电源正；VO为液晶显示驱动电源；RS为数据，指令选择信号；R/W为读/写选择信号；E为使能信号；DBO～DB7为数据总线； A为背光电压正：K为背光电压负：RST为复位信号；VOUT为负电压输出。必须在使能线E为低时，改变控制线R/W，CSl，CS2，RS；在使能线E为高时，不能改变控制线R/W，CSl，CS2，RS；但可以从数据线DB0～DB7输出数据。

另外，上述的显示器34的A端脚连接有开关元件以及滑动电阻R31，开关元件与滑动电阻R31连接，该滑动电阻R31与主控芯片60连接。

具体地，上述的开关元件为三极管Q8，三极管Q8的型号为P8050。

压力传感器40与主控芯片60连接的电线藏于手板内。

坐姿检测时，该坐姿包括前倾，后仰，左右偏离等情况，也包括是否驼背，含胸，腰椎不直等情况，含胸驼背会导致重心后移，所以采用重心判别；左右偏离等坐姿也同理。

将各个压力传感器40作为采集点，将信号采集单元50采集到的数据作为检测数据P_测，当P_测<P₀时，不计入该测值，其中该P₀为采集临界值，使得，P_i≥P₀，i＝1，2，……，N，共有N个检测数据，设置该感应垫20的重心坐标(x_g,y_g)，形心坐标(x_s,y_s)，偏差值为(x_b,y_b)；

x_b＝|x_g-x_s|；y_b＝y_g-y_s。确定偏差临界值x₁、y₁、y₂；通过用户体感测试并基于以上偏差值计算，可得x₁为测试输入阶段，用户的临界健康坐姿时，x_b的最大值； y₁、y₂为测试输入阶段，用户的临界健康坐姿时，y_b的极限对应值，y₁<y₂；当 0≤x_b≤x₁且y₁≤y_b≤y₂时，H＝1，否则，H＝0，其中，H＝1，说明此种情况符合健康要求，也就是坐姿正确，H＝0，说明此种情况不符合健康要求，也就是坐姿不正确，当m≥f*t₀时，启动报警，并提示“您的坐姿不正确，应注意”，其中， m为连续H＝0的测试累计次数，t₀为提醒临界时间；f为测试频率。主控芯片60 利用上述计算过程对每个压力传感器40传输的数据进行计算，综合得出坐姿情况，并采用扬声器32和显示器34提示的方式及时提示用户纠正坐姿。

上述的一种坐姿检测座椅，通过设置带有若干个阵列布置的压力传感器40 的感应垫20，将该感应垫20与座椅本体连接，实时采集用户坐姿的压力数据，将该数据传输至主控芯片60进行压力计算，获取坐姿情况，针对坐姿不正确的情况，及时通过扬声器32和显示器34进行提示，以实现实时检测用户的坐姿，当坐姿不正确时，及时提醒用户纠正坐姿。

上述仅以实施例来进一步说明本实用新型的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本实用新型的实施方式仅限于此，任何依本实用新型所做的技术延伸或再创造，均受本实用新型的保护。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims

1.一种坐姿检测座椅，其特征在于，包括座椅本体、设于座椅本体上的感应垫以及设于所述座椅本体上的控制结构，所述感应垫上设有若干个压力传感器，所述控制结构包括主控芯片以及提示单元，所述提示单元与所述主控芯片连接，所述压力传感器与所述主控芯片连接；所述感应垫通过可拆卸结构与坐板连接，所述可拆卸结构包括位于感应垫四周的魔术贴母面以及位于所述坐板四周的魔术贴子面；若干个所述压力传感器阵列布置于所述感应垫上；所述座椅本体包括坐板以及靠背，所述坐板与所述靠背连接，且所述感应垫设于所述坐板上；所述控制结构还包括盒体，所述座椅本体包括设于所述坐板侧边的手板，所述盒体设于所述手板上，且所述主控芯片设于所述盒体内，所述提示单元位于所述盒体上；所述提示单元包括显示器以及扬声器；所述盒体上设有按键，所述按键与所述主控芯片连接；所述主控芯片的型号为C8051F020；所述压力传感器与所述主控芯片之间连接有信号采集单元；所述按键包括开关机按键、音量加按键、音量减按键以及数字按键，所述盒体上设有用于安装电池的电池盒，所述电池分别与所述显示器、按键、扬声器以及主控芯片连接；所述信号采集单元包括信号放大模块以及转换模块，所述信号放大模块与所述压力传感器连接，所述信号放大模块与所述转换模块连接，所述转换模块与所述主控芯片连接；所述信号放大模块包括运算放大器，所述运算放大器的型号为OP07；所述运算放大器还连接有滑动电阻R8；所述显示器连接有开关元件以及滑动电阻R31，所述开关元件与所述滑动电阻R31连接，所述滑动电阻R31与所述主控芯片连接。