本發(fā)明涉及一種智能健康椅坐姿自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代人們辦公基本上長(zhǎng)時(shí)間處于坐姿狀態(tài)，但是很多人卻因?yàn)榫米粍?dòng)引發(fā)了身體健康方面的問(wèn)題。坐姿如果不正確，除了看起來(lái)沒(méi)精神外，也容易腰酸背痛，甚至影響脊椎、壓迫神經(jīng)，最終影響身體健康。

現(xiàn)有的辦公椅也著重注意強(qiáng)調(diào)人體的舒適性和人體工學(xué)設(shè)計(jì)，試圖緩解這方面的問(wèn)題，但是不管辦公椅如何舒適，如何貼合人體的生理曲線，也無(wú)法保證人們?cè)谑褂脮r(shí)始終保持正確的坐姿狀態(tài)，更無(wú)法促使人們主動(dòng)糾正坐姿，或者在久坐辦公的情況下通過(guò)合適的姿勢(shì)變換或健康運(yùn)動(dòng)來(lái)舒緩疲勞，放松身心，現(xiàn)有的辦公椅包括學(xué)習(xí)椅或類似裝備均無(wú)法很好地解決這些問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種智能健康椅坐姿自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，包括主控制器、存儲(chǔ)器、超聲波測(cè)距模塊和調(diào)節(jié)裝置，所述存儲(chǔ)器、超聲波測(cè)距模塊和調(diào)節(jié)裝置分別與主控制器連接，所述調(diào)節(jié)裝置包括分別設(shè)置在座椅的頭部靠件、背部靠件和腰部靠件處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿。

優(yōu)選地，所述頭部靠件處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿設(shè)置在頭枕安裝處的椅背支撐上，可伸縮的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿頭與可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在椅背支撐上的頭枕的某一偏離頭枕旋轉(zhuǎn)軸的連接部連接。

優(yōu)選地，所述背部靠件處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿設(shè)置在臨近背靠處的椅背支撐上，可伸縮的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿頭向可彈性變形的背靠伸出或者向背部靠件中間設(shè)置的空心通道伸出并可穿過(guò)所述空心通道抵達(dá)用戶背部。

優(yōu)選地，所述腰部靠件處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿設(shè)置在腰部靠件安裝處的椅背支撐上，可伸縮的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿頭與可轉(zhuǎn)動(dòng)和伸縮地設(shè)置在椅背支撐上的腰靠的某一偏離腰靠旋轉(zhuǎn)軸的連接部連接。

優(yōu)選地，所述腰部靠件設(shè)有兩個(gè)通過(guò)彈性裝置固定在椅背支撐上的腰靠，每個(gè)腰靠分別連接一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)桿。

一種采用上述系統(tǒng)的坐姿自動(dòng)調(diào)整方法，包括：在主控制器中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍，通過(guò)超聲波測(cè)距模塊獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)，超聲波測(cè)距模塊通過(guò)其控制電路將獲取的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)傳送至主控制器，主控制器將接收到的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍進(jìn)行比對(duì)，若用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍，則主控制器控制所述座椅的調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)所述座椅，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍。

優(yōu)選地，所述在主控制器中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍包括：預(yù)先在主控制器的存儲(chǔ)器中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍；或者通過(guò)記錄用戶若干次正確坐姿下的坐姿距離數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存在主控制器的存儲(chǔ)器，經(jīng)運(yùn)算處理后設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍。

優(yōu)選地，主控制器控制所述座椅的調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)所述座椅，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍之后，通過(guò)超聲波測(cè)距模塊定時(shí)獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)，超聲波測(cè)距模塊通過(guò)其控制電路將獲取的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)傳送至主控制器，主控制器將接收到的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍進(jìn)行比對(duì)，若用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍，則再次調(diào)整。

優(yōu)選地，所述主控制器控制所述座椅的調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)所述座椅，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍，包括啟動(dòng)設(shè)置在座椅的頭部靠件、背部靠件和腰部靠件處的至少一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)桿，推動(dòng)其對(duì)應(yīng)的頭部靠件、背部靠件或腰部靠件使用戶對(duì)應(yīng)部位受力，促使用戶調(diào)整坐姿。

優(yōu)選地，所述啟動(dòng)設(shè)置在座椅的頭部靠件、背部靠件和腰部靠件的至少一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)桿，包括主控制器接收并識(shí)別超聲波測(cè)距模塊通過(guò)其控制電路傳送的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)，篩選出用戶頭部、背部和腰部與其對(duì)應(yīng)的頭部靠件、背部靠件和腰部靠件的距離中最小值的一個(gè)，啟動(dòng)設(shè)置在座椅的頭部靠件、背部靠件和腰部靠件的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿中與該最小值對(duì)應(yīng)的位置處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿。

根據(jù)本發(fā)明的坐姿自動(dòng)調(diào)整方法及智能健康椅坐姿自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，通過(guò)超聲波傳感裝置和控制處理裝置的協(xié)助，構(gòu)成智能化的健康椅，超聲波測(cè)距判斷使用者的坐姿是否符合預(yù)先設(shè)定的正常坐姿體態(tài)，若發(fā)現(xiàn)使用者坐姿不正確，則通過(guò)調(diào)節(jié)裝置調(diào)節(jié)座椅，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅移除頭腰背部的靠件和椅背支撐的外罩件之后的結(jié)構(gòu)示意圖

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅處于躺倒?fàn)顟B(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的智能健康椅坐姿自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)部件和連接示意圖

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)的說(shuō)明。在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以很多不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似改進(jìn)，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。

需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

請(qǐng)參閱圖1至圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種智能健康椅，包括座椅底座90、椅背支撐92、頭部靠件94、背部靠件95、腰部靠件96和躺倒調(diào)節(jié)裝置910。所述頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96各自具有獨(dú)立的供使用者倚靠的倚靠曲面。

椅背支撐92設(shè)有椅背支撐主桿921，所述頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96從上到下依次安裝在椅背支撐主桿921上。頭部靠件94設(shè)置于椅背支撐主桿921的上方桿端，背部靠件95設(shè)置在椅背支撐主桿921和與椅背支撐主桿921連接的支撐輔助桿923上。腰部靠件96包括橫向并列設(shè)置的左腰部靠件961和右腰部靠件962，左腰部靠件961和右腰部靠件962分別固定在腰靠調(diào)節(jié)裝置963上，腰靠調(diào)節(jié)裝置963固定設(shè)置于椅背支撐主桿921中部的腰靠支撐橫桿922上。所述椅背支撐主桿921、腰靠支撐橫桿922和支撐輔助桿923為空心結(jié)構(gòu)。

躺倒調(diào)節(jié)裝置910安裝在座椅底座90內(nèi)部，椅背支撐主桿921的底部設(shè)有能夠?qū)⑺鲆伪持沃鳁U921固定在座椅底座90上的椅背支撐固定部902。椅背支撐固定部902安裝在躺倒調(diào)節(jié)裝置910上，椅背支撐92通過(guò)躺倒調(diào)節(jié)裝置910可轉(zhuǎn)動(dòng)地與座椅底座90連接，通過(guò)調(diào)節(jié)躺倒調(diào)節(jié)裝置910可使椅背支撐92及安裝于其上的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的支撐面與安裝在座椅底座90上的座椅坐墊901支撐面之間的角度在90°至180°范圍內(nèi)調(diào)整。

所述的躺倒調(diào)節(jié)裝置910可以采用汽車座椅中使用的調(diào)角器，當(dāng)調(diào)角器扳手往下按時(shí)，壓并彈簧往中間靠攏，卡位行程即可以前后移動(dòng)，并帶動(dòng)椅背支撐固定部902轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)椅背支撐92相對(duì)座椅底座90轉(zhuǎn)動(dòng)。

椅背支撐主桿921上設(shè)有躺倒支撐裝置93，所述躺倒支撐裝置93包括躺倒支撐桿930，所述躺倒支撐桿930可轉(zhuǎn)動(dòng)地固定在所述椅背支撐主桿921上設(shè)置的躺倒支撐轉(zhuǎn)動(dòng)及止回機(jī)構(gòu)931上，在座椅椅背處于躺倒?fàn)顟B(tài)時(shí)用于支撐椅背支撐主桿921。

所述座椅底座90的兩側(cè)分別設(shè)有扶手97。

圖4所示為一種應(yīng)用在上述智能健康椅的坐姿自動(dòng)調(diào)整系統(tǒng)，包括主控制器1、存儲(chǔ)器11、超聲波測(cè)距模塊2和調(diào)節(jié)裝置，所述存儲(chǔ)器11、超聲波測(cè)距模塊2和調(diào)節(jié)裝置分別與主控制器1連接，所述調(diào)節(jié)裝置包括分別設(shè)置在座椅9的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿。

主控制器1安裝在腰靠支撐橫桿922的空心結(jié)構(gòu)內(nèi)。分別安裝在頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96處的超聲波測(cè)距模塊2通過(guò)設(shè)置在椅背支撐主桿921和支撐輔助桿923的空心結(jié)構(gòu)內(nèi)的連接線路與主控制器1連接。

可以理解，本實(shí)施例中的超聲波測(cè)距傳感模塊2也可以設(shè)計(jì)為其它傳感裝置，例如光感裝置或者其它適用的裝置，根據(jù)本申請(qǐng)的技術(shù)方案和現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于傳感裝置及其控制的原理進(jìn)行常規(guī)設(shè)計(jì)即可，其具體結(jié)構(gòu)和連接方式以及控制、運(yùn)算和處理過(guò)程及方法，本申請(qǐng)不再贅述。

所述超聲波測(cè)距模塊2包括設(shè)置于座椅9的頭部靠件94的超聲波測(cè)距模塊2、設(shè)置于座椅9背部靠件95的超聲波測(cè)距模塊2和設(shè)置于座椅9腰部靠件96的超聲波測(cè)距模塊2，設(shè)置于座椅9的頭部靠件94的超聲波測(cè)距模塊2通過(guò)超聲波發(fā)射器21和接收器22測(cè)量用戶頭部與頭枕之間的距離，設(shè)置于座椅9背部靠件95的超聲波測(cè)距模塊2通過(guò)超聲波發(fā)射器21和接收器22測(cè)量用戶背部與背靠之間的距離，設(shè)置于座椅9腰部靠件96的超聲波測(cè)距模塊2通過(guò)超聲波發(fā)射器21和接收器22測(cè)量用戶腰部與腰靠之間的距離。

為了配合座椅調(diào)整所設(shè)置的調(diào)節(jié)裝置，包括分別設(shè)置在座椅9的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿。電動(dòng)調(diào)節(jié)桿的具體結(jié)構(gòu)和原理可以采用現(xiàn)有技術(shù)中電動(dòng)推桿技術(shù)，將其從動(dòng)件與本智能健康椅的可調(diào)整部件例如頭靠、腰靠、椅背整體部件進(jìn)行連接，在電動(dòng)推桿推動(dòng)時(shí)促使本智能健康椅的可調(diào)整部件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)即可，為敘述簡(jiǎn)潔，本申請(qǐng)不再贅述。

所述頭部靠件94電動(dòng)調(diào)節(jié)桿設(shè)置在頭枕安裝處的椅背支撐上，可伸縮的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿頭與可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在椅背支撐上的頭枕的某一偏離頭枕旋轉(zhuǎn)軸的連接部連接。

所述背部靠件95電動(dòng)調(diào)節(jié)桿設(shè)置在臨近背靠處的椅背支撐上，可伸縮的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿頭向可彈性變形的背靠伸出或者向背部靠件95中間設(shè)置的空心通道伸出并可穿過(guò)所述空心通道抵達(dá)用戶背部。

所述腰部靠件96電動(dòng)調(diào)節(jié)桿設(shè)置在腰部靠件96安裝處的椅背支撐上，可伸縮的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿頭與可轉(zhuǎn)動(dòng)和伸縮地設(shè)置在椅背支撐上的腰靠的某一偏離腰靠旋轉(zhuǎn)軸的連接部連接。

所述腰部靠件96設(shè)有兩個(gè)通過(guò)腰靠彈性裝置固定在椅背支撐上的腰靠，所述每個(gè)腰靠分別連接一個(gè)腰部靠件96電動(dòng)調(diào)節(jié)桿。

在上述基礎(chǔ)上進(jìn)行坐姿自動(dòng)調(diào)整方法包括：在主控制器1中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍，通過(guò)超聲波測(cè)距模塊2獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)，超聲波測(cè)距模塊2通過(guò)其控制電路將獲取的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)傳送至主控制器1，主控制器1將接收到的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍進(jìn)行比對(duì)，若用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍，則主控制器1控制所述座椅9的調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)所述座椅9，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍。

所述在主控制器1中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍包括：預(yù)先在主控制器1的存儲(chǔ)器11中設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍；或者通過(guò)記錄用戶若干次正確坐姿下的坐姿距離數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存在主控制器1的存儲(chǔ)器11，經(jīng)運(yùn)算處理后設(shè)定可以接受的坐姿距離范圍。

所述超聲波測(cè)距模塊2獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)，包括設(shè)置于座椅9的頭部靠件94的超聲波測(cè)距模塊2、設(shè)置于座椅9背部靠件95的超聲波測(cè)距模塊2和設(shè)置于座椅9腰部靠件96的超聲波測(cè)距模塊2同時(shí)開(kāi)啟，獲取用戶頭部、背部和腰部分別與頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96之間距離的坐姿距離數(shù)據(jù)。

所述與預(yù)先設(shè)定的可以接受的坐姿距離范圍進(jìn)行比對(duì)包括：將用戶頭部與頭部靠件94、背部與背部靠件95、腰部與腰部靠件96之間的實(shí)時(shí)距離數(shù)據(jù)分別與預(yù)先設(shè)定的頭部與頭部靠件94、背部與背部靠件95、腰部與腰部靠件96之間的坐姿距離范圍進(jìn)行比對(duì)。

所述若超聲波測(cè)距模塊2檢測(cè)到的坐姿距離超出此坐姿距離范圍包括：用戶頭部與頭部靠件94、背部與背部靠件95、腰部與腰部靠件96之間的距離數(shù)據(jù)中至少有一個(gè)數(shù)據(jù)超出了預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍。

主控制器1控制所述座椅9的調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)所述座椅9，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍之后，通過(guò)超聲波測(cè)距模塊2定時(shí)獲取用戶當(dāng)前的坐姿數(shù)據(jù)，超聲波測(cè)距模塊2通過(guò)其控制電路將獲取的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)傳送至主控制器1，主控制器1將接收到的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)與預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍進(jìn)行比對(duì)，若用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)超出預(yù)先設(shè)定的坐姿距離范圍，則再次調(diào)整。

所述主控制器1控制控制所述座椅9的調(diào)節(jié)裝置以調(diào)節(jié)所述座椅9，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍，包括啟動(dòng)設(shè)置在座椅9的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96處的至少一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)桿，推動(dòng)其對(duì)應(yīng)的頭部靠件94、背部靠件95或腰部靠件96使用戶對(duì)應(yīng)部位受力，促使用戶調(diào)整坐姿。

所述啟動(dòng)設(shè)置在座椅9的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的至少一個(gè)電動(dòng)調(diào)節(jié)桿，包括主控制器1接收并識(shí)別超聲波測(cè)距模塊2通過(guò)其控制電路傳送的用戶當(dāng)前坐姿數(shù)據(jù)，篩選出用戶頭部、背部和腰部與其對(duì)應(yīng)的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的距離中最小值的一個(gè)，啟動(dòng)設(shè)置在座椅9的頭部靠件94、背部靠件95和腰部靠件96的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿中與該最小值對(duì)應(yīng)的位置處的電動(dòng)調(diào)節(jié)桿。

作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種智能健康椅，在頭部靠件94、背部靠件95、左腰部靠件961和右腰部靠件962分別設(shè)有獨(dú)立的供使用者倚靠的人體工學(xué)倚靠曲面的基礎(chǔ)上，針對(duì)不同的人群差異性，提供具有適應(yīng)性腰靠結(jié)構(gòu)的人體工學(xué)健康椅，能夠根據(jù)不同的身體輪廓和背部曲線形狀，自動(dòng)調(diào)整腰靠狀態(tài)，滿足不同人群對(duì)舒適性和健康性的差異需求。同時(shí)，在提供適應(yīng)性和健康性的同時(shí)，能夠通過(guò)左腰部靠件961和右腰部靠件962各自獨(dú)立的彈性調(diào)節(jié)裝置的反作用力，針對(duì)人們的不良坐姿進(jìn)行主動(dòng)糾正或促使人們采取糾正措施。在人們需要休息時(shí)或智能健康椅監(jiān)控到人們處于長(zhǎng)時(shí)坐姿狀態(tài)并發(fā)出休息提示時(shí)，可以通過(guò)躺倒調(diào)節(jié)裝置910將座椅從約90度的坐姿調(diào)整為約180度的平躺姿態(tài)，幫助人們緩解疲勞，保障身心健康。

作為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一種智能健康椅，還能通過(guò)傳感裝置超聲波測(cè)距模塊2和控制處理裝置主控制器1的協(xié)助，構(gòu)成智能化的健康椅，超聲波測(cè)距判斷使用者的坐姿是否符合預(yù)先設(shè)定的正常坐姿體態(tài)，若發(fā)現(xiàn)使用者坐姿不正確，則通過(guò)躺倒調(diào)節(jié)裝置910調(diào)節(jié)座椅，使用戶坐姿調(diào)整至符合可以接受的坐姿距離范圍。

上述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。