用于矯正坐姿的座椅及坐姿矯正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于矯正坐姿的座椅，包括座椅本體和設(shè)置于座椅本體上的靠背，還包括處理電路、報(bào)警器和固定設(shè)于靠背正面用于采集人體背部與靠背之間的距離值的至少兩個(gè)距離傳感器，距離傳感器的輸出端電連接于處理電路輸入端，處理電路輸出端電連接于報(bào)警器輸入端，本發(fā)明的用于矯正坐姿的座椅，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體背部與靠背的距離并將該距離轉(zhuǎn)換為人體背部點(diǎn)位的相對(duì)距離參數(shù)與預(yù)先存儲(chǔ)的正確坐姿下人體背部相應(yīng)點(diǎn)位的相對(duì)距離參數(shù)進(jìn)行比較，偏差超過(guò)設(shè)定范圍后可判斷為坐姿不良，并報(bào)警。本發(fā)明可實(shí)時(shí)檢測(cè)不良坐姿，保護(hù)脊柱和形體。
【專利說(shuō)明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種座椅，具體是一種坐姿矯正座椅。 用于矯正坐姿的座椅及坐姿矯正方法

【背景技術(shù)】
[0002] 日常社會(huì)生活中，長(zhǎng)時(shí)間操作計(jì)算機(jī)的白領(lǐng)和學(xué)生等各類工種工作人員在長(zhǎng)期的 固定坐姿下容易導(dǎo)致人體腰部、臀部和腿部肌肉長(zhǎng)期處于緊張狀態(tài)，不良的坐姿習(xí)慣會(huì)使 學(xué)生造成近視、斜視、駝背、脊椎彎曲等嚴(yán)重后果；對(duì)電腦操作者而言，長(zhǎng)期的不良坐姿容易 導(dǎo)致腰椎增生，并使后縱韌帶緊張，失去彈性，引起腰椎間盤突出，坐骨神經(jīng)受到壓迫則會(huì) 導(dǎo)致坐骨神經(jīng)疼痛，目前除穿戴式矯姿背心外，市場(chǎng)上還沒(méi)有針對(duì)坐姿矯正的座椅及采用 坐姿矯正坐姿的方法。
[0003] 因此，為解決以上問(wèn)題，需要一種能對(duì)人體坐姿檢測(cè)從而矯正人體不良坐姿的用 于矯正坐姿的座椅及坐姿矯正方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 有鑒于此，本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種人體坐姿檢測(cè)從而 矯正人體不良坐姿的坐姿矯正座椅。本發(fā)明的用于矯正坐姿的座椅，至少包括座椅本體和 設(shè)置于座椅本體上的靠背，還包括處理電路、報(bào)警器和固定設(shè)于靠背正面用于采集人體背 部與靠背之間的距離值的至少兩個(gè)距離傳感器，本文所述的"正面"指靠背面朝乘坐者的一 面，距離傳感器的輸出端電連接于處理電路輸入端；處理電路輸出端電連接于報(bào)警器輸入 端；
[0005] 進(jìn)一步，所述距離傳感器布置為三列分別為左列、中列、右列，中列中的距離傳感 器沿靠背中線排布，左列中和右列中的距離傳感器距離靠背中線5-10cm ;
[0006] 進(jìn)一步，所述靠背的兩側(cè)面均設(shè)有移動(dòng)槽和內(nèi)穿螺栓；內(nèi)穿螺栓穿過(guò)移動(dòng)槽用于 將所述靠背與座椅本體固定連接；移動(dòng)槽用于調(diào)節(jié)靠背相對(duì)于座椅本體的高度；
[0007] 進(jìn)一步，所述處理電路包括前置處理電路和中央處理電路，所述前置處理電路的 輸入端與距離傳感器的輸出端電連接，前置處理電路的輸出端與中央處理電路的數(shù)據(jù)輸入 端電連接，中央處理電路的命令輸出端與報(bào)警器輸入端電連接；
[0008] 進(jìn)一步，所述處理電路設(shè)于靠背中且處理電路還包括存儲(chǔ)器和顯示驅(qū)動(dòng)電路，所 述存儲(chǔ)器、顯示驅(qū)動(dòng)電路分別與所述中央處理電路電連接；存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有正確坐姿下人 體背部預(yù)設(shè)點(diǎn)的距離參數(shù)，座椅本體上設(shè)有扶手，扶手上設(shè)有顯示器且所述顯示器與顯示 驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)連接，顯示器用于直觀顯示當(dāng)前人體背部預(yù)設(shè)點(diǎn)的距離參數(shù)和正確坐姿下人 體背部預(yù)設(shè)點(diǎn)的距離參數(shù)的偏差和偏差趨勢(shì)；
[0009] 進(jìn)一步，所述前置處理電路包括前置放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器，中央處理電路 包括單片機(jī)，前置放大器的輸出端電連接于濾波器輸入端，濾波器輸出端電連接于模數(shù)轉(zhuǎn) 換器輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端電連接于單片機(jī)輸入端。
[0010] 本發(fā)明的坐姿矯正方法，包括以下步驟： toon] 在座椅靠背正面至少兩個(gè)設(shè)定位置采集人體背部與座椅靠背的距離參數(shù)；
[0012] 將當(dāng)前獲取的各設(shè)定位置與人體背部的距離參數(shù)與設(shè)定的域值范圍比較，判斷坐 姿；
[0013] 判斷比較結(jié)果是否在預(yù)設(shè)域值范圍內(nèi)以判斷用戶坐姿是否正確根據(jù)比較結(jié)果輸 出報(bào)警指令；
[0014] 進(jìn)一步，判斷坐姿的步驟包括：選定當(dāng)前任意一個(gè)設(shè)定位置所采集的人體背部點(diǎn) 為基點(diǎn)；將當(dāng)前其他設(shè)定位置與人體背部的距離參數(shù)轉(zhuǎn)換為當(dāng)前其他設(shè)定位置所采集的人 體背部點(diǎn)與所述基點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)；將當(dāng)前其他每一個(gè)設(shè)定位置所采集的人體背部 點(diǎn)與所述基點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)與該設(shè)定位置預(yù)設(shè)的域值范圍進(jìn)行比較，若存在一個(gè)或 者多個(gè)相對(duì)距離參數(shù)超過(guò)設(shè)定域值，則判斷為坐姿不良。
[0015] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明的用于矯正坐姿的座椅，其靠背正面設(shè)有多個(gè)距離 傳感器，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體背部與靠背的距離并將該距離轉(zhuǎn)換為人體背部不同點(diǎn)之間的沿垂 直于靠背正面的相對(duì)距離參數(shù)與預(yù)先存儲(chǔ)的正確坐姿下人體背部不同點(diǎn)之間沿垂直于靠 背正面的相對(duì)距離參數(shù)進(jìn)行比較，偏差超過(guò)設(shè)定范圍后可判斷為坐姿不良，并報(bào)警，本發(fā)明 可實(shí)時(shí)檢測(cè)不良坐姿，保護(hù)脊柱和形體。
[0016] 本發(fā)明的坐姿矯正方法，通過(guò)采集人體背部至少兩點(diǎn)與靠背的距離參數(shù)，將采集 到的距離參數(shù)與預(yù)設(shè)域值范圍進(jìn)行比較，超過(guò)預(yù)設(shè)域值范圍則判斷為坐姿不良，本發(fā)明的 坐姿矯正方法僅采用距離傳感器并配合普通座椅即能監(jiān)測(cè)人體背部各采集點(diǎn)位的移動(dòng)，從 而準(zhǔn)確的對(duì)坐姿正確與否進(jìn)行判斷，判斷方法簡(jiǎn)潔有效，同時(shí)，該方法可對(duì)現(xiàn)有普通座椅進(jìn) 行簡(jiǎn)單改裝即可實(shí)現(xiàn)對(duì)人體的坐姿矯正，其方法簡(jiǎn)單易行，易于實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：
[0018] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖2為圖1的右視圖；
[0020] 圖3為處理電路的連接示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為圖1的右視圖；圖3為處理電路的連接示意 圖；如圖所示，本實(shí)施例中的用于矯正坐姿的座椅，包括座椅本體3和設(shè)置于座椅本體3上 的靠背1，還包括處理電路4、報(bào)警器9和固定設(shè)于靠背1正面用于采集人體背部與靠背1 之間的距離值的至少兩個(gè)距離傳感器2,本文所述的"正面"指靠背1面朝乘坐者的一面，距 離傳感器2的輸出端電連接于處理電路4輸入端；處理電路4輸出端電連接于報(bào)警器9輸 入端。
[0022] 本實(shí)施例中，所述距離傳感器2布置為三列分別為左列、中列、右列，中列中的距 離傳感器2沿靠背1中線排布，左列中和右列中的距離傳感器2距離靠背1中線5-10cm，保 證左列中和右列中的距離傳感器2采集到與之對(duì)應(yīng)的人體背部距離，同時(shí)又能保證對(duì)人體 背部橫向扭曲監(jiān)測(cè)的敏感度，中列中的距離傳感器2用于采集到人體脊柱各個(gè)位置距離靠 背1的距離值，左列和右列中的距離傳感器2可采集到人體脊柱左右兩邊距離靠背1的距 離值，此三列距離傳感器2可較為全面的采集到當(dāng)前人體的背部與靠背1的距離值，從而能 較為完整的檢測(cè)人體背部不同部位的移動(dòng)，與預(yù)先存儲(chǔ)的正確坐姿下人體背部預(yù)設(shè)點(diǎn)之間 的相對(duì)距離進(jìn)行比較，偏差超過(guò)設(shè)定范圍后可判斷為坐姿不良，并報(bào)警，距離傳感器2的這 種排列形式，不但能有效矯正人體背部過(guò)分前傾，同時(shí)能矯正人體背部過(guò)度的橫向扭曲。
[0023] 本實(shí)施例中，所述靠背1的兩側(cè)面均設(shè)有移動(dòng)槽和內(nèi)穿螺栓，內(nèi)穿螺栓穿過(guò)移動(dòng) 槽用于將所述靠背1與座椅本體3固定連接，移動(dòng)槽用于調(diào)節(jié)靠背1相對(duì)于座椅本體3的 高度，為使靠背1上的距離傳感器2能夠有效采集到不同身高的用戶的背部距離信息，使用 中，用戶可松開(kāi)內(nèi)穿螺栓，并根據(jù)自身高度對(duì)靠背1的高度進(jìn)行調(diào)整。
[0024] 本實(shí)施例中，所述處理電路4包括前置處理電路4和中央處理電路4,所述前置處 理電路4的輸入端與距離傳感器2的輸出端電連接，前置處理電路4的輸出端與中央處理 電路4的數(shù)據(jù)輸入端電連接，中央處理電路4的命令輸出端與報(bào)警器9輸入端電連接，前置 處理電路4用于對(duì)距離傳感器2采集的距離參數(shù)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為中央處理電路4能夠識(shí)別 并處理的數(shù)字信號(hào)，中央處理電路4用于對(duì)轉(zhuǎn)換后的距離參數(shù)數(shù)字信號(hào)與預(yù)設(shè)距離參數(shù)域 值進(jìn)行對(duì)比并根據(jù)對(duì)比結(jié)果向報(bào)警器9發(fā)出控制信號(hào)。
[0025] 本實(shí)施例中，所述處理電路4設(shè)于靠背1中且處理電路4還包括存儲(chǔ)器12和顯示 驅(qū)動(dòng)電路14,所述存儲(chǔ)器12、顯示驅(qū)動(dòng)電路14分別與所述中央處理電路4電連接；存儲(chǔ)器 12中存儲(chǔ)有正確坐姿下人體背部不同預(yù)設(shè)點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)，當(dāng)然，可根據(jù)實(shí)際需求 存儲(chǔ)不同人體狀態(tài)下的正確坐姿人體背部不同點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)，例如：可存儲(chǔ)人體 在聽(tīng)課、寫字或者操作電腦下的正確坐姿人體背部不同點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)，座椅本體3 上設(shè)有扶手11，扶手11上設(shè)有顯示器13且所述顯示器13與顯示驅(qū)動(dòng)電路14信號(hào)連接，顯 示器13用于直觀顯示當(dāng)前人體背部不同預(yù)設(shè)點(diǎn)的相對(duì)距離參數(shù)和正確坐姿下人體背部不 同預(yù)設(shè)點(diǎn)的距離參數(shù)的偏差和偏差趨勢(shì)；用戶可根據(jù)顯示器13中顯示出的體背部不同預(yù) 設(shè)點(diǎn)的偏差和偏差趨勢(shì)對(duì)自身坐姿進(jìn)行調(diào)整。
[0026] 本實(shí)施例中，所述前置處理電路4包括前置放大器5、濾波器6、模數(shù)轉(zhuǎn)換器7，中央 處理電路4包括單片機(jī)8,前置放大器5的輸出端電連接于濾波器6輸入端，濾波器6輸出 端電連接于模數(shù)轉(zhuǎn)換器7輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器7輸出端和存儲(chǔ)器12輸出端均電連接于單片 機(jī)8輸入端，單片機(jī)8命令輸出端均電連接于報(bào)警器9和顯示驅(qū)動(dòng)的電路輸入端，當(dāng)然，所 述處理電路4中還應(yīng)設(shè)置有電源10,電源10電連接于單片機(jī)8和報(bào)警器9從而為單片機(jī)8 和報(bào)警器9提供電能。
[0027] 本實(shí)施例的坐姿矯正方法，包括以下步驟：
[0028] 在座椅靠背1正面至少兩個(gè)設(shè)定位置采集人體背部與座椅靠背1的距離參數(shù)；
[0029] 將當(dāng)前獲取的各設(shè)定位置與人體背部的距離參數(shù)與設(shè)定的域值范圍比較，判斷坐 姿；
[0030] 判斷比較結(jié)果是否在預(yù)設(shè)域值范圍內(nèi)以判斷用戶坐姿是否正確根據(jù)比較結(jié)果輸 出報(bào)警指令。
[0031] 本實(shí)施例中，判斷坐姿的步驟包括：選定當(dāng)前任意一個(gè)設(shè)定位置所采集的人體背 部點(diǎn)為基點(diǎn)；將當(dāng)前其他設(shè)定位置與人體背部的距離參數(shù)轉(zhuǎn)換為當(dāng)前其他設(shè)定位置所采集 的人體背部點(diǎn)與所述基點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)，如獲取人體背部點(diǎn)Ap A2、AfAn的距離參 數(shù)值分別為Xl、χ2、χ^··χ η，通過(guò)現(xiàn)有空間點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算方法轉(zhuǎn)換為當(dāng)前其他設(shè)定位置所采集 的人體背部點(diǎn)與所述基點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)，如選定點(diǎn)A i為基點(diǎn)，將其他點(diǎn)的距離參數(shù) 轉(zhuǎn)換為相對(duì)于基點(diǎn)垂直于靠背1正面的相對(duì)距離參數(shù)，例如其他點(diǎn)相對(duì)于點(diǎn)4的相對(duì)距離 參數(shù)為（Χ2- Χι)、（χ3-Χι)···(Χη-Χι);將當(dāng)前其他每一個(gè)設(shè)定位置所采集的人體背部點(diǎn)與所述 基點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)與該設(shè)定位置預(yù)設(shè)的域值范圍進(jìn)行比較，若存在一個(gè)或者多個(gè) 相對(duì)距離參數(shù)超過(guò)設(shè)定域值，則判斷為坐姿不良。
[0032] 最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較 佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技 術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本 發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于矯正坐姿的座椅，至少包括座椅本體和設(shè)置于座椅本體上的靠背，其特征 在于：還包括處理電路、報(bào)警器和固定設(shè)于靠背正面用于采集人體背部與靠背之間的距離 值的至少兩個(gè)距離傳感器，所述距離傳感器的輸出端電連接于處理電路輸入端；所述處理 電路輸出端電連接于報(bào)警器輸入端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于矯正坐姿的座椅，其特征在于：所述距離傳感器布置為 三列分別為左列、中列、右列；所述中列中的距離傳感器沿靠背中線排布；所述左列中和右 列中的距離傳感器距離靠背中線5-10cm。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于矯正坐姿的座椅，其特征在于：所述靠背的兩側(cè)面均設(shè) 有移動(dòng)槽和內(nèi)穿螺栓；所述內(nèi)穿螺栓穿過(guò)移動(dòng)槽用于將所述靠背與座椅本體固定連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于矯正坐姿的座椅，其特征在于：所述處理電路包括前置 處理電路和中央處理電路，所述前置處理電路的輸入端與距離傳感器的輸出端電連接，前 置處理電路的輸出端與中央處理電路的數(shù)據(jù)輸入端電連接，中央處理電路的命令輸出端與 報(bào)警器輸入端電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于矯正坐姿的座椅，其特征在于：所述處理電路設(shè)于靠背 中且處理電路還包括存儲(chǔ)器和顯示驅(qū)動(dòng)電路，所述存儲(chǔ)器、顯示驅(qū)動(dòng)電路分別與所述中央 處理電路電連接；所述座椅本體上設(shè)有扶手；所述扶手上設(shè)有顯示器且所述顯示器與顯示 驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)連接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于矯正坐姿的座椅，其特征在于：所述前置處理電路包括 前置放大器、濾波器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述中央處理電路包括單片機(jī)；所述前置放大器的輸出 端電連接于濾波器輸入端，濾波器輸出端電連接于模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換器輸出端 和存儲(chǔ)器輸出端均電連接于單片機(jī)輸入端；單片機(jī)命令輸出端均電連接于報(bào)警器和顯示驅(qū) 動(dòng)的電路輸入端。
7. 一種坐姿矯正方法：其特征在于：包括以下步驟： 在座椅靠背至少兩個(gè)設(shè)定位置采集人體背部與座椅靠背的距離參數(shù)； 將當(dāng)前獲取的靠背上各設(shè)定位置與人體背部的距離參數(shù)與設(shè)定的域值范圍比較，判斷 坐姿； 判斷比較結(jié)果是否在預(yù)設(shè)域值范圍內(nèi)以判斷用戶坐姿是否正確，根據(jù)比較結(jié)果輸出報(bào) 警指令。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的坐姿矯正方法：其特征在于：判斷坐姿的步驟包括：選定當(dāng) 前任意一個(gè)設(shè)定位置所采集的人體背部點(diǎn)為基點(diǎn)，將當(dāng)前其他設(shè)定位置與人體背部的距離 參數(shù)轉(zhuǎn)換為當(dāng)前其他設(shè)定位置所采集的人體背部點(diǎn)與所述基點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)；將當(dāng) 前其他每一個(gè)設(shè)定位置所采集的人體背部點(diǎn)與所述基點(diǎn)之間的相對(duì)距離參數(shù)與該設(shè)定位 置預(yù)設(shè)的域值范圍進(jìn)行比較，若存在一個(gè)或者多個(gè)相對(duì)距離參數(shù)超過(guò)設(shè)定域值，則判斷為 坐姿不良。
【文檔編號(hào)】A47C1/00GK104055353SQ201410181219
【公開(kāi)日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】劉慶芳 申請(qǐng)人:劉慶芳