智能座椅的制作方法

本实用新型涉及一种家具，具体涉及一种智能座椅。

背景技术：

随着科技的进步，网络信息的高速发展，教育学习的强度高度提升，伴随着也出现了很多社会化问题，其中显著影响之一就是眼睛近视，且近视现象越来越趋于低龄化，比例增长很快。

现在针对孩子学习或成人阅读时，对于读书、写字时的坐姿，保持视力健康的关键在于首先要求坐姿正确，写字的时候保持双肩平直挺起，身体和头部与桌面分别保持一定距离等等。如果坐姿不正确、甚至歪斜的时候，期望能够在第一时间提醒，纠正，一旦养成不好的坐姿习惯，将不仅影响眼睛，还会影响身体其他部位(颈、胸、腰等)的正常发育。

技术实现要素：

在下文中给出关于本实用新型的简要概述，以便提供关于本实用新型的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本实用新型的穷举性概述。它并不是意图确定本实用新型的关键或重要部分，也不是意图限定本实用新型的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

基于以上背景，本实用新型提出一种智能座椅，包括椅座和椅架，所述座椅还包括：坐姿检测装置，该坐姿检测装置固定安装于椅架，被配置为通过距离传感器测量椅架到使用者的距离提醒使用者矫正坐姿。

本实用新型的智能座椅利用距离传感器来实时检测坐在椅子上的使用者到椅架的距离是否符合设定标准距离，来判定此使用者的坐姿是否正确，一旦偏离设定标准距离，坐姿检测装置会发出提醒信号，提醒坐在椅子上的使用者进行坐姿调整。技术方案智能简便，容易实施，有助于促进座椅的使用者保持正确的坐姿。

此智能座椅可应用于目前每个有使用需求的家庭里，让每个使用者都能自我养成一个好的正确的学习写字姿势和习惯，从而间接提升身心健康。

根据本实用新型的具体实施例，所述坐姿检测装置包括多个距离传感器，多个传感器分别固定安装在坐姿检测装置上与使用者在标准坐姿时的多个身体部位相对应的位置。通过进行多点测量，能够使姿势检测更精确。

根据本实用新型的具体实施例，所述坐姿检测装置包括第一支持部和第二支持部，第一支持部设置于与使用者在标准坐姿时颈部对应的位置，第二支持部设置于与使用者在标准坐姿时肩部对应的位置，多个距离传感器分别固定在所述第一支持部和所述第二支持部。第一支持部和第二支持部的设置配合满足了多点测量要求。

根据本实用新型的具体实施例，所述坐姿检测装置还包括载杆，所述第一支持部和所述第二支持部位于所述载杆上，所述距离传感器能够绕所述载杆转动调整距离传感器的角度，并且能够沿所述载杆移动到对应使用者在就座时的标准位置锁定。载杆为传感器提供了多种定位调节方式，增加传感器位置水平和角度定位的灵活性。

根据本实用新型的具体实施例，所述坐姿检测装置还包括载杆支撑部，所述载杆支撑部固定连接于所述椅架，所述距离传感器能够通过调节所述载杆在所述载杆支撑部上的滑动位置来锁定其高度。载杆支撑部增加了传感器位置高度定位的灵活性。

根据本实用新型的具体实施例，所述多个身体部位包括腰部，所述多个距离传感器中的至少一个配置成测量所述椅架到与使用者的腰部对应的位置的距离。增加腰部测量位置，能够使测量和检测更为精确。

根据本实用新型的具体实施例，所述坐姿检测装置被配置为实时测量椅架到使用者的实时距离，一旦实时距离与标准坐姿时椅架到坐在椅座的使用者的标准距离的偏差超过设定的阈值，所述坐姿检测装置就发出提醒。这种通过比较标准距离和实时距离的偏差与设定阈值的大小关系的方法，简单可靠。

根据本实用新型的具体实施例，所述坐姿检测装置还包括扬声器，用于发出提醒包括语音或音乐提醒。多种提醒方式，方便使用者根据需要施行。

根据本实用新型的具体实施例，所述坐姿检测装置包括存储装置，用于存储标准坐姿时椅架到使用者的标准距离和实时测量椅架到使用者的实时距离的数据。通过存储装置记录数据，方便后续比较使用。

附图说明

参照下面结合附图对本实用新型实施例的说明，会更加容易地理解本实用新型的以上和其它目的、特点和优点。附图中的部件只是为了示出本实用新型的原理。在附图中，相同的或类似的技术特征或部件将采用相同或类似的附图标记来表示。

图1示出根据本实用新型一个实施例的智能座椅的结构示意图；

图2-图3示出图1中坐姿检测装置的一部分的组成示意图；

图4示出根据本实用新型实施例的距离传感器装置的信号传输线、中控系统及电源；

图5示出图1中座椅座位下面的中控系统及电源的示意图；

图6示出图2中坐姿检测装置的中控系统的模块框图；以及

图7示出安装在图1中座椅的椅架后面的提醒警报器的示意图。

符号说明：

为方便对照，以下列出附图中使用的标记符号：

1椅座2椅架3坐姿检测装置

30距离传感器组301距离传感器

302距离传感器303距离传感器

31安装部件311载杆

312转轴313载杆支撑部

32中控系统33充电线34信号传输线

35提醒警报器36电源

具体实施方式

下面参照附图来说明本实用新型的实施例。在本实用新型的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本实用新型无关的、本领域普通技术人员已知的部件和处理的表示和描述。

图1是根据本实用新型一个实施例提供的智能座椅100的结构示意图。整个智能座椅100的主要组成模块如图1所示，包括椅座1、椅架2、坐姿检测装置3，该坐姿检测装置3固定安装于椅架2，被配置为通过距离传感器组30测量椅架2到使用者的距离提醒使用者检测坐姿；坐姿检测装置3包括：测量使用者坐在椅子上的坐姿信息的距离传感器组30，用于将坐姿检测装置的连接固定到座椅的安装部件31，装在椅座下方的中控系统32，充电线33，控制信号、传输信号的传输线34，以及判定坐姿是否偏离标准位置的提醒警报器35、电源36等。本实施例智能座椅通过距离传感器来实时检测坐在椅子上的使用者到椅架的距离是否符合设定标准距离，来判定此使用者的坐姿是否正确，一旦偏离设定标准距离，坐姿检测装置3会发出提醒信号，提醒坐在椅子上的人进行坐姿调整。技术方案智能简便，容易实施，有助于促进座椅的使用者保持正确的坐姿。

图2-图3示出图1中坐姿检测装置3的一部分的组成示意图。其包括距离传感器组30、安装部件31、以及信号传输线34。其中，距离传感器组30包括一个或多个距离传感器301、302、303。为方便安装，减小整体体积，每个距离传感器可以使用红外测距传感器。可选地，在使用一个红外测距传感器的情况下，可以仅将其安装位置固定为对准使用者的颈部中央位置。可选地，多个红外测距传感器的情况下，可以分别固定安装在坐姿检测装置3上与使用者在标准坐姿时的多个身体部位相对应的多个位置。在图2-图3示出的实施例中，距离传感器装置包含三个红外测距传感器，分别为颈部距离传感器302，左肩距离传感器301，右肩距离传感器303。通过进行多位置测量，能够使坐姿检测更精确。

根据本实用新型的具体实施例，坐姿检测装置3的安装部件31包括：第一支持部和第二支持部，第一支持部设置于与使用者在标准坐姿时颈部对应的位置，用于安装固定对应颈部的距离传感器，第二支持部设置于与使用者在标准坐姿时肩部对应的位置，用于安装固定对应左肩的距离传感器和对应右肩的距离传感器。第一支持部和第二支持部的设置配合满足了多点测量要求。

根据本实用新型的具体实施例，第一支持部和第二支持部的位置在水平方向或高度方向上可调整。第一支持部和第二支持部可以连接在一起设置，也可以分开独立设置。

将第一支持部和第二支持部独立设置时，第一支持部和第二支持部可以设置为分开的固定安装构件的形式，例如，独立的磁铁、电磁铁或者多点分别固定的螺钉。第一支持部和第二支持部直接或间接地固定连接到椅架。

将第一支持部和第二支持部连接在一起设置时，例如，如图2、图3所示，可以采用以下设置方式：在坐姿检测装置上设置载杆311，载杆311上包括与每个距离传感器的转轴装配连接的第一支持部、第二支持部(未示出)，每个距离传感器固定或者一体地连接于距离传感器的转轴312。距离传感器301、302、303能够绕载杆311转动，调整距离传感器的角度，并且能够沿载杆311移动到对应使用者在就座时身体部位的标准位置而锁定。载杆为距离传感器提供了多种定位调节方式，增加了传感器位置水平和角度定位的灵活性。

可以将载杆直接固定连接到椅架，也可以将载杆通过载杆支撑部间接固定连接到椅架。

如图2、图3所示，通过载杆支撑部313固定并支撑载杆311，并将坐姿检测装置3固定连接于椅架2。载杆311可以沿载杆支撑部313上下滑动至适当位置而锁定。距离传感器301、302、303能够通过调节载杆311在载杆支撑部313上的滑动位置来锁定其高度。载杆支撑部313增加了距离传感器301、302、303的在高度上位置定位的灵活性。优选地，载杆支撑部313设置于椅架2的上部或顶部，但不限于此，其能够固定坐姿检测装置3，并支撑载杆即可。

根据本实用新型的具体实施例，还可在坐姿检测装置3上与使用者在标准坐姿时的腰部对应的位置设置腰部距离传感器(未示出)，测量椅架到与使用者的腰部对应的位置的距离。增加腰部测量位置，能够使测量和坐姿检测更为精确。

在使用中，坐姿检测装置3实时测量椅架2到坐在椅座1的使用者的实时距离，一旦实时距离与标准坐姿时椅架2到坐在椅座1的使用者的标准距离的偏差超过设定的阈值，坐姿检测装置3就发出提醒。这种通过比较标准距离和实时距离的偏差与设定阈值的大小关系的方法，简单可靠。可选地，标准距离可以通过有意识地保持标准坐姿获得校准数据，预先测量存储。

根据本实用新型的具体实施例，坐姿检测装置3包括提醒警报器35，其可以是扬声器，用于发出提醒，可以包括语音或音乐提醒。设置扬声器及多种提醒方式，方便使用者根据需要施行操作。

坐姿检测装置3中还包括存储装置(未示出)，用于存储标准坐姿时椅架2到使用者的标准距离和实时测量椅架2到使用者的实时距离的数据。通过存储装置记录标准距离和实时距离等数据，能够为后续比较处理使用，也可以根据统计的距离数据分析使用者的坐姿习惯，进行针对性的提醒。

下面介绍设置有载杆和载杆支撑部时的详细操作。在图2-图3中，三个红外测距传感器安装在水平布置的载杆311的不同位置上，颈部距离传感器301在载杆311上的位置可根据需要设置为高于左肩距离传感器302和右肩距离传感器303。三个红外测距传感器301、302、303可以分别独立绕载杆311转动，即载杆311充当红外测距传感器的水平枢轴，通过该转动调节红外测距传感器发射或接收信号的角度，例如俯仰角度，使红外测距传感器的射线能够对准颈部的高度方向上的正中位置。三个红外测距传感器301、302、303可以沿载杆311滑动而移动，移动到适当位置然后进行水平方向的锁定。三个红外测距传感器的高度，可以通过调节载杆311在载杆支撑部313上的上下滑动位置来锁定。

使用者坐在座椅上以后，需要先手动调节三个红外测距传感器301、302、303的角度及位置，来分别对准使用者的颈部，左肩及右肩位置。这里颈部、左肩、右肩的位置无须非常精确，大致对准该身体部位的中心即可。例如，可以手动调节三个红外测距传感器301、302、303的角度和位置分别对准使用者以标准姿势就座后颈部的第四颈椎、左肩肩胛区中心、右肩肩胛区中心。标准坐姿是根据使用的书桌高度及书桌与座椅的距离按照通行的或者严格的坐姿标准确定的使用者在本智能坐椅上的坐姿，从而确定颈部以及肩部按照标准坐姿的位置。设定好角度和位置以后，锁定三个红外测距传感器301、302、303的位置，此时的数据通过信号传输线保存记录在中控系统32中。

红外测距传感器利用红外信号测距。当使用者坐在椅子上时，红外测距传感器的红外信号发射二极管发出的特定频率的红外信号到达使用者的颈部和双肩位置，再反射回红外测距传感器的红外信号接收二极管，进而进行数据的计算处理后得到三个位置的距离数据。

坐姿检测装置3使用的信号传输线34通过载杆支撑部313的中空内部顺着椅背连接至椅座下方的中控系统32，保持布线美观，如图2和图3所示。

图4示根据本实用新型实施例的距离传感器装置的信号传输线34、中控系统32及电源36。信号传输线34从红外测距传感器经过载杆311，再通过载杆支撑部313，到达椅架2的椅背，再到椅座1下方的中控系统32。

图5示出图1中椅座1下面的中控系统32及电源36的示意图。电源36采用电池供电，平时不用的时候，可以通过插电源线进行充电。

图6示出坐姿检测装置的中控系统32的模块框图。根据本实用新型的一种实施方式，红外测距传感器检测坐姿的过程如下：电源36打开后，使用者先坐在座椅上，红外测距传感器打开；先通过旋转三个不同位置的红外测距传感器的转轴312，沿载杆311水平移动红外测距传感器，以及沿载杆支撑部313滑动载杆311，让三个红外测距传感器分别对应使用者的颈部和左、右肩位置，然后锁定距离传感器301、302、303、载杆311及载杆支撑313。这个初始标准位置是使用者在正确坐姿(标准坐姿)时距离传感器所识别的位置(标准距离)，距离传感器检测的距离数据通过处理电路，再经过模数转换器采集到达中控系统32的单片机进行存储处理。这个测试距离的过程实时重复，实时检测。同时，中控系统32不断将检测的实时距离数据与初始的标准距离进行比较。实时距离与标准距离的偏差在一定容差范围(阈值)内时，中控系统32控制不发出报警。如果实时距离与标准距离的偏差超出设定的容差范围，即判断使用者的坐姿出现偏位、不正确的情况下，中控系统32的单片机会发出提醒警报信息至警报器35，提醒坐在椅子上的使用者调整坐姿，直至正确。在使用者不想被提醒干扰的情况下，也可以关闭提醒。

图7示出安装在图1中座椅的椅架2后面的提醒警报器35的示意图。提醒警报器35可以用扬声器，扬声器的语音设置可根据个人喜好选择语音或者音乐提示信号。设置扬声器及多种提醒方式，方便使用者根据需要施行操作。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。