CN210783621U - 智能坐姿矫正座椅 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提出智能坐姿矫正座椅,包括座椅本体,座椅的靠背中上部处设有用于测量人体背部与座椅靠背间距离的红外线测距仪;座椅的两扶手处分设有两对位置可调的红外线传感器;两对红外线传感器的监测边界位于人体合理坐姿的腰部位置前后方;座椅的椅面处设有用于监测是否有人使用座椅的重力感应器;所述座椅处还设有声光报警装置;重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置与控制模块相连;当人坐于座椅上的时长超出阈值时,红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置启动;当人坐姿不符合座椅预设的坐姿标准时,声光报警装置发出提示;本产品能对使用者的坐姿进行监测并告警,而且允许使用者根据自身情况自定义告警触发条件。

Description

智能坐姿矫正座椅
技术领域
本实用新型涉及家具技术领域,尤其是智能坐姿矫正座椅。
背景技术
随着科学技术的不断发展和进步,越来越多的工作需要借助计算机来完成,而使用计算机工作的群体多以坐姿方式从事计算机操作。从事计算机操作的工作者长时间保持坐姿劳动,极易产生疲劳,让工作者不知不觉出现弯腰驼背的现象。长此以往造成腰椎和颈椎的疲劳,严重的可以引发上述关节发生器质性病变,严重危害坐姿工作群体的身体健康。同时,也有上百万的中小学生,再长期伏案工作学习过程中,不注意端正坐姿,造成身体健康问题。因此,设计一款智能坐姿矫正座椅,可以有效改善大量依靠坐姿工作群体的不良坐姿,保护中小学生和伏案工作群体的身体健康。
发明内容
本实用新型提出智能坐姿矫正座椅,能对使用者的坐姿进行监测并告警,而且允许使用者根据自身情况自定义告警触发条件。
本实用新型采用以下技术方案。
智能坐姿矫正座椅,包括座椅本体,所述座椅的靠背中上部处设有用于测量人体背部与座椅靠背间距离的红外线测距仪;所述座椅的两扶手处分设有两对位置可调的红外线传感器;两对红外线传感器的监测边界位于人体合理坐姿的腰部位置前后方用于腰位检测;所述座椅的椅面处设有用于监测是否有人使用座椅的重力感应器;所述座椅处还设有声光报警装置;所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置与控制模块相连;当人坐于座椅上的时长超出阈值时,所述红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置启动;当人坐姿不符合座椅预设的坐姿标准时,所述声光报警装置发出提示。
所述红外线测距仪设于座椅靠背中上部1/4处。
当人体坐在座椅上时,可以根据不同人体的情况设定个性化的标准坐姿距离;当测距仪检测到人体处于标准距离时,控制模块不发出任何指令;当测距仪检测到人体处于标准距离以外时,控制模块发出指令,声光报警装置启动蜂鸣器和警告灯光,提醒使用者端正坐姿。
所述座椅的扶手处设有控制模块的手动操控面板。
所述声光报警装置包括蜂鸣器和灯光显示模块。
所述重力感应器与计时器相连;所述计时器与控制模块相连;当人一次性连续坐在椅子上的时间超过控制模块所设置的健康坐姿时间时,计时器向控制模块发送异常信息,使控制模块控制声光报警装置启动蜂鸣器,提醒人员适时离开座椅站立起来活动以保护腰椎及颈椎。
所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置、控制模块以座椅处的电池组为电源,所述电池组与座椅处的外部电源充电接口相通。
所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置、控制模块以电池组安装于座椅的椅面下方。
所述红外线传感器,位于座椅扶手上靠近人体一侧,两个红外线传感器并排前后安装,由红外线传感器调节机构调节和固定其在扶手处的位置,所述红外线传感器调节机构包括红外线传感器限位螺母和红外线传感器限位螺丝;
座椅左右扶手上的两个红外线传感器间的距离,可以根据不同人体腰部前后距离进行个性化调节;当人体坐在座椅上,人体上身保持正确坐姿时,腰部位置应处于两个红外线传感器监测范围的中间位置,左右扶手的红外线传感器未被触发时,表明人体坐姿端正;当人体坐姿出现不端正时,会发生前后移动使人体进入红外线传感器监测范围,触发红外线传感器,使红外线传感器向控制模块发送人体坐姿不端正的监测信息。
所述座椅的支撑脚垫由四组脚垫机构组成,位于座椅底部;座椅支撑腿下部由脚垫调节螺母和脚垫调节螺丝组成脚垫机构,当使用者使用座椅时可以通过脚垫机构根据个人身高调整座椅高度,使座椅适合使用者的身高尺寸;当座椅需要充电时,也可以将座椅支撑腿下部的脚垫向上升起,使座椅下部的四组万向轮与地面接触以支撑座椅,方便座椅向各个方位移动和充电。
本实用新型能对使用者的坐姿进行监测并告警,而且允许使用者根据自身情况自定义告警触发条件,从而能有效改善伏案工作群体的不正确的坐姿,使伏案工作者和中小学生群体受益。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步详细的说明:
附图1是本实用新型的示意图;
附图2是本实用新型的控制模块的电路连接原理示意图;
附图3是控制模块的手动操控面板的示意图;
附图4是本实用新型的红外线传感器调节机构的示意图;
附图5是脚垫机构的示意图;
图中:座椅本体1、重力感应器2、手动操控面板3、红外线传感器限位螺母4、红外传感器5、红外线传感器限位螺丝6、红外线测距仪7、座舱盖板螺丝8、座舱盖板9、蜂鸣器10、电源充电接口11、脚垫调节螺母12、脚垫调节螺丝13、万向轮14、控制模块15、液晶显示屏22、返回按钮23、选项按钮24、灯光显示模块25、状态显示灯26、大小设置按钮27、菜单按钮28、确定按钮29。
具体实施方式
如图1-5所示,智能坐姿矫正座椅,包括座椅本体1,所述座椅的靠背中上部处设有用于测量人体背部与座椅靠背间距离的红外线测距仪7;所述座椅的两扶手处分设有两对位置可调的红外线传感器;两对红外线传感器的监测边界位于人体合理坐姿的腰部位置前后方用于腰位检测;所述座椅的椅面处设有用于监测是否有人使用座椅的重力感应器2;所述座椅处还设有声光报警装置;所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置与控制模块15相连;当人坐于座椅上的时长超出阈值时,所述红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置启动;当人坐姿不符合座椅预设的坐姿标准时,所述声光报警装置发出提示。
所述红外线测距仪设于座椅靠背中上部1/4处。
当人体坐在座椅上时,可以根据不同人体的情况设定个性化的标准坐姿距离;当测距仪检测到人体处于标准距离时,控制模块不发出任何指令;当测距仪检测到人体处于标准距离以外时,控制模块发出指令,声光报警装置启动蜂鸣器和警告灯光,提醒使用者端正坐姿。
所述座椅的扶手处设有控制模块的手动操控面板3。
所述声光报警装置包括蜂鸣器10和灯光显示模块25。
所述重力感应器与计时器相连;所述计时器与控制模块相连;当人一次性连续坐在椅子上的时间超过控制模块所设置的健康坐姿时间时,计时器向控制模块发送异常信息,使控制模块控制声光报警装置启动蜂鸣器,提醒人员适时离开座椅站立起来活动以保护腰椎及颈椎。
所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置、控制模块以座椅处的电池组为电源,所述电池组与座椅处的外部电源充电接口11相通。
所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置、控制模块以电池组安装于座椅的椅面下方。
所述红外线传感器,位于座椅扶手上靠近人体一侧,两个红外线传感器并排前后安装,由红外线传感器调节机构调节和固定其在扶手处的位置,所述红外线传感器调节机构包括红外线传感器限位螺母4和红外线传感器限位螺丝6;
座椅左右扶手上的两个红外线传感器间的距离,可以根据不同人体腰部前后距离进行个性化调节;当人体坐在座椅上,人体上身保持正确坐姿时,腰部位置应处于两个红外线传感器监测范围的中间位置,左右扶手的红外线传感器未被触发时,表明人体坐姿端正;当人体坐姿出现不端正时,会发生前后移动使人体进入红外线传感器监测范围,触发红外线传感器,使红外线传感器向控制模块发送人体坐姿不端正的监测信息。
所述座椅的支撑脚垫由四组脚垫机构组成,位于座椅底部;座椅支撑腿下部由脚垫调节螺母12和脚垫调节螺丝13组成脚垫机构,当使用者使用座椅时可以通过脚垫机构根据个人身高调整座椅高度,使座椅适合使用者的身高尺寸;当座椅需要充电时,也可以将座椅支撑腿下部的脚垫向上升起,使座椅下部的四组万向轮14与地面接触以支撑座椅,方便座椅向各个方位移动和充电。
本例中,所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置、控制模块以电池组安装于座椅的椅面下方的座舱处;所述座舱设有以座舱盖板螺丝8固定的座舱盖板9。
本例中,手动操控面板3处设有液晶显示屏22、返回按钮23、选项按钮24、灯光显示模块25、状态显示灯26、大小设置按钮27、菜单按钮28、确定按钮29。
实施例:
具体实施措施如下:
(1)座椅本体1由椅背、椅座、扶手、下部支撑脚垫和万向轮组组成,椅背高50cm,宽35cm;椅座长50cm,宽40cm;扶手长45cm,宽10cm,距离椅座高度为25cm;下部支撑距地面高50cm,宽40cm。用于支撑人体;
(2)重力传感器2,位于座椅的座面下部。当座椅无人坐时,重力传感器信号处于“0”状态,这时无论红外线传感器导通与否,座椅都不发生出声音警告和灯光闪烁;当座椅有人坐时,重力传感器信号处于“1”状态,这时红外线传感器和红外线测距仪开启正常工作状态;
(3)控制面板3,位于座椅右侧扶手上侧,由控制面板舱和上部控制面板盖板组成。控制面板主体为3.5英寸液晶显示屏,下部分别设有菜单按钮、确定按钮、返回按钮、大小设置按钮、选项按钮、状态灯光和警告提示灯光。点击“菜单”按钮,通过上下按“选项”按钮,选择所以设定的内容,然后按“确定”按钮。接着按压“大小调节”按钮,设定蜂鸣器声音大小,警告提示灯亮度调节,红外线测距仪标准距离设定等相关操作;
提示灯光25,位于控制面板下部(参见图3)。当座椅无人坐时,重力传感器信号处于“0”状态,这时无论红外线传感器导通与否,座椅灯光显示模块提示灯管不闪烁;当座椅有人坐时,重力传感器信号处于“1”状态,这时红外线传感器和红外线测距仪开启正常工作状态,当人体触发红外线传感器时,灯光显示模块提示灯管闪烁,从视觉上提示使用者保持正确坐姿。
(4)红外传感器限位螺母4,被嵌入到座椅扶手两边靠人体一侧滑槽内,螺母起到滑动和固定红外线传感器的作用。
(5)红外传感器5,1、2两个红外线传感器分别位于座椅扶手两边靠人体一侧前后排布,两个红外线传感器的间距可以根据使用者腰部前后宽度自由调节。红外线传感器放置在座椅扶手靠人体一侧的滑槽中,传感器由限位螺母和限位螺钉固定,限位螺母和限位螺丝之间卡在滑槽限位板之间,红外线传感器可以在滑槽中前后一定,设定两个红外线传感器之间的间距,如图4所示。红外线传感器用于限定人体上身处于正确坐姿时,上部身体处在两个红外线传感器之间。当人体坐姿发生改变,上身向先倾倒时,人体将遮挡住前部红外线传感器,传感器信号消失,将触发逻辑电路,座椅发出声音警告并且提示灯闪烁;当人体坐姿发生改变,上身向后倾倒时,人体将遮挡住前部红外线传感器,传感器信号消失,将触发逻辑电路,座椅发出声音警告并且提示灯闪烁;
(6)红外传感器限位螺钉6,与红外线传感器限位螺丝配合使用,用于固定红外线传感器,并且还可以使红外线传感器沿着滑槽限位板移动。
(7)红外测距仪7:该测距仪测定位移距离可调节,将其放置在座椅靠背向人体一侧,Y轴上,距座椅靠背顶部15cm处。用于测定和限定人体背部到座椅背的距离,当人体背部到座椅背部距离超出限定的允许范围时,座椅发出声音警告,并且提示灯闪烁;
(8)座舱内部8:放置电路模块、蜂鸣器、计时器、重力感应器和电池等工作器件;
蜂鸣器,位于座椅的座面下部。当座椅无人坐时,重力传感器信号处于“0”状态,这时无论红外线传感器导通与否,座椅都不发生出声音警告,蜂鸣器不发生警告信号;当座椅有人坐时,重力传感器信号处于“1”状态,这时红外线传感器和红外线测距仪开启正常工作状态,当人体触发红外线传感器时,蜂鸣器发出警告声,提示使用者保持正确坐姿;
(9)座舱口处由座舱盖板9封闭,座舱盖板四角由四颗螺纹钉旋紧固定;
(10)座舱盖板下部留有蜂鸣器10的声音出口,方便蜂鸣器声音有效传出;
(11)充电接口11,可通过电源适配器与民用交流电源相连,为座舱内部电池充电;
(12)可伸缩脚垫调节螺母12,如图 5中12所示,位于座椅的支腿下部。使用时可以手动调节螺母上的把手,调节座椅整体的高度,还可以根据不用使用者的身高和使用桌子的高度进行个性化调节。
(13)可伸缩支撑脚垫13,位于座椅的支腿下部,如图5中13所示,与可伸缩脚垫调节螺母配合使用。通过旋转调节螺母的扳手,使脚垫伸长或收缩,达到座椅高度调节的作用,同时如果地面不是很平整,还可以单独调节某一个脚垫的高度,达到座椅平衡稳定的使用效果;
(14)万向轮(万向轮组)14形成的支撑脚,位于座椅下部,四个万向轮组与座椅支撑脚并行排列,万向轮组用于方便座椅移动。当座椅充电时,可以将四个可升降脚垫向上抬升,万向轮组中的轮子与地面接触,使用者可以将座椅移动到方便充电的地方充电。

Claims (10)

1.智能坐姿矫正座椅,包括座椅本体,其特征在于:所述座椅的靠背中上部处设有用于测量人体背部与座椅靠背间距离的红外线测距仪;所述座椅的两扶手处分设有两对位置可调的红外线传感器;两对红外线传感器的监测边界位于人体合理坐姿的腰部位置前后方用于腰位检测;所述座椅的椅面处设有用于监测是否有人使用座椅的重力感应器;所述座椅处还设有声光报警装置;所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置与控制模块相连;当人坐于座椅上的时长超出阈值时,所述红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置启动;当人坐姿不符合座椅预设的坐姿标准时,所述声光报警装置发出提示。
2.根据权利要求1所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述红外线测距仪设于座椅靠背中上部1/4处。
3.根据权利要求2所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:当人体坐在座椅上时,可以根据不同人体的情况设定个性化的标准坐姿距离;当测距仪检测到人体处于标准距离时,控制模块不发出任何指令;当测距仪检测到人体处于标准距离以外时,控制模块发出指令,声光报警装置启动蜂鸣器和警告灯光,提醒使用者端正坐姿。
4.根据权利要求1所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述座椅的扶手处设有控制模块的手动操控面板。
5.根据权利要求1所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述声光报警装置包括蜂鸣器和灯光显示模块。
6.根据权利要求1所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述重力感应器与计时器相连;所述计时器与控制模块相连;当人一次性连续坐在椅子上的时间超过控制模块所设置的健康坐姿时间时,计时器向控制模块发送异常信息,使控制模块控制声光报警装置启动蜂鸣器,提醒人员适时离开座椅站立起来活动以保护腰椎及颈椎。
7.根据权利要求1所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置、控制模块以座椅处的电池组为电源,所述电池组与座椅处的外部电源充电接口相通。
8.根据权利要求7所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述重力感应器、红外线测距仪、红外线传感器、声光报警装置、控制模块以电池组安装于座椅的椅面下方。
9.根据权利要求1所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述红外线传感器,位于座椅扶手上靠近人体一侧,两个红外线传感器并排前后安装,由红外线传感器调节机构调节和固定其在扶手处的位置,所述红外线传感器调节机构包括红外线传感器限位螺母和红外线传感器限位螺丝;
座椅左右扶手上的两个红外线传感器间的距离,可以根据不同人体腰部前后距离进行个性化调节;当人体坐在座椅上,人体上身保持正确坐姿时,腰部位置应处于两个红外线传感器监测范围的中间位置,左右扶手的红外线传感器未被触发时,表明人体坐姿端正;当人体坐姿出现不端正时,会发生前后移动使人体进入红外线传感器监测范围,触发红外线传感器,使红外线传感器向控制模块发送人体坐姿不端正的监测信息。
10.根据权利要求1所述的智能坐姿矫正座椅,其特征在于:所述座椅的支撑脚垫由四组脚垫机构组成,位于座椅底部;座椅支撑腿下部由脚垫调节螺母和脚垫调节螺丝组成脚垫机构,当使用者使用座椅时可以通过脚垫机构根据个人身高调整座椅高度,使座椅适合使用者的身高尺寸;当座椅需要充电时,也可以将座椅支撑腿下部的脚垫向上升起,使座椅下部的四组万向轮与地面接触以支撑座椅,方便座椅向各个方位移动和充电。
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