一種坐姿矯正設備及照明設備的製作方法

2023-05-29 22:13:51 3

本實用新型涉及一種電子設備技術領域，尤其涉及一種坐姿矯正設備及與該坐姿矯正設備耦合的照明設備。

背景技術：

目前，人類的近視率不斷增高，尤其對於現在處在學習階段的青少年而言，用眼健康是很重要的。此外，頸椎病、脊椎病、腰間盤突出等疾病發生率也在不斷增高。影響人類視力和身體健康的其中一個重要原因是人們在看書寫字時姿勢不正確，例如人們在看書寫字時身體左右傾斜、前扒、後仰等。人們通常使用照明設備提高環境亮度來改善視力，但目前的照明設備大多只簡單用於照明，功能單一，不能滿足用戶的多種需求。因此，坐姿矯正器會用來專門提醒用戶坐姿不正確以便及時進行糾正，改善上述病症。然而，坐姿矯正器如果用來處理監控數據，那麼坐姿矯正器的供電裝置則需要充電比較頻繁或更換電池比較頻繁，為用戶的使用帶來不便。因此，提供一種具有可以相互耦合的坐姿矯正設備及設備本體的照明設備，是業內需要解決的技術問題。

技術實現要素：

為了克服上述技術缺陷，本實用新型的目的在於提供一種坐姿矯正設備。

本實用新型的又一目的在於提供一種耦合有上述坐姿矯正設備的照明設備。

為了實現上述目的，本實用新型第一方面提供一種坐姿矯正設備，與照明設備的設備本體可拆卸連接並通訊耦合，其具有殼體、監測裝置、數據處理裝置、電源裝置和通訊裝置，所述監測裝置及所述通訊裝置均安裝在所述殼體內部或安裝在所述殼體上，所述通訊裝置與所述數據處理裝置連接，所述電源裝置為坐姿矯正設備供電。所述監測裝置用於監測用戶的姿勢數據並傳送至數據處理裝置，所述數據處理裝置對監測裝置監測的姿勢數據與其預設閥值和/或預設個數進行比較，當所述姿勢數據大於預設閥值且大於預設閥值的持續時間達到預設時長時和/或當所述姿勢數據大於預設閥值且個數大於預設個數時，輸出報警信號至通訊耦合的照明設備的設備本體進行報警，以提示用戶矯正姿勢，所述電源裝置為乾電池或可充電電池。

優選地，所述監測裝置為加速度傳感器或陀螺儀。

優選地，所述監測裝置為三軸加速度傳感器或九軸加速度傳感器。

優選地，還用於監測用戶的工作時間，並傳送相應的監測數據至數據處理裝置，並通過通訊裝置將所述監測數據發送至與坐姿矯正設備相關聯的照明設備的設備本體和/或監控設備。

為了實現上述目的，本實用新型還提供一種照明設備，具有設備本體和如上任一項所述的坐姿矯正設備，所述設備本體可拆卸地收容所述坐姿矯正設備，並具有電源裝置、提示裝置和通訊裝置，所述坐姿矯正設備與燈具本體通過各自的通訊裝置進行通訊耦合，所述坐姿矯正設備用於監測用戶的姿勢數據並將姿勢數據與內置的預設閥值、預設時長和/或預設個數進行比較，當所述姿勢數據所大於預設閥值且大於預設閥值的持續時間達到預設時長時和/或當所述姿勢數據大於預設閥值且大於預設閥值的姿勢數據的個數大於預設個數時，則發送報警信號至設備本體的提示裝置，所述提示裝置用於根據所述報警信號進行報警以提示用戶校正姿勢。

優選地，所述坐姿矯正設備還用於監測用戶的工作時間，並傳送相應的監測數據至數據處理裝置，並通過通訊裝置將所述監測數據發送至與坐姿矯正設備相關聯的照明設備的設備本體和/或監控設備。

優選地，還包括照度監測裝置，其設置於設備本體或坐姿矯正設備用於監測閱讀面/被照面的照度值。

優選地，所述坐姿矯正設備集成設置有照度監測裝置，照度監測裝置將監測的閱讀面/被照面的照度值傳送至數據處理裝置並傳送至設備本體的數據處理裝置進行處理。

優選地，所述設備本體集成設置有照度監測設備，其與數據處理裝置連接以將監測的閱讀面/被照面的照度值傳送至數據處理裝置進行處理。

優選地，所述設備本體還包括亮度調節裝置，其配置為接收坐姿矯正設備處理照度值後傳送的亮度調節信號，以調節設備本體的亮度在照度閾值範圍內。

優選地，所述設備本體設置有拆卸收容坐姿矯正設備的收容空間。

優選地，所述收容空間和坐姿矯正設備均內置有磁性元件以相互吸引。

優選地，所述收容空間內置有觸點用於觸發感應坐姿矯正設備的不同工作狀態。

本實用新型所提供的坐姿矯正設備，結構簡單方便使用，提高了用戶的使用舒適度。

附圖說明

圖1為符合本實用新型優選實施方式的照明設備的立體視圖；

圖2為符合本實用新型優選實施方式的照明設備的另一立體視圖，其中坐姿矯正設備與設備主體分離；

圖3為符合本實用新型優選實施方式的照明設備的模塊示意圖，其中坐姿矯正設備示出詳細的模塊示意圖；

圖4為符合本實用新型優選實施方式的照明設備的另一模塊示意圖，其中設備本體示出了詳細的模塊示意圖；

圖5為符合本實用新型優選實施方式的坐姿矯正設備的立體視圖。

具體實施方式

下面結合符合和優選實施方式，對本實用新型做進一步詳細描述。以下優選實施方式用於說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的範圍。

請參閱圖1-圖5，本實用新型較佳實施方式中，照明設備包括設備本體10及坐姿矯正設備20。

所述設備本體10安裝有電源裝置14、提示裝置15、數據存儲裝置16、照明裝置、亮度調節裝置18和通訊裝置17。所述電源裝置14與所述提示裝置15連接，所述通訊裝置17分別與所述電源裝置14、數據存儲裝置16、亮度調節裝置18和所述提示裝置15連接。

所述坐姿矯正設備20可以集成設置在所述設備本體10上，與所述設備本體10可拆卸連接，所述坐姿矯正設備20充電時由所述電源裝置供電。 所述坐姿矯正設備20還可以獨立於設備本體10，並可自供電（設置乾電池或可充電電池）和/或具有充電接口由其匹配的充電器連接於電源進行充電。

所述坐姿矯正設備20具有殼體21、集成設置於殼體21內和/或殼體21上的通訊裝置26、電源裝置22、監測裝置24及數據處理裝置23。坐姿矯正設備20還可以集成設置有照度監測裝置25。照度監測裝置25還可以集成設置於設備本體10。

所述監測裝置24可以是加速度傳感器，如三軸加速度傳感器或九軸加速度傳感器，監測裝置24還可以是陀螺儀，當然此為示例，並不限定。監測裝置24用於監測用戶的坐姿並獲取姿勢數據然後傳送至數據處理裝置23。照度監測裝置25可以是照度傳感器，當然此為示例，並不限定。照度監測裝置25用於獲取閱讀面/被照面的照度值並傳送至所述數據處理裝置23。坐姿矯正設備20還設置有開關27，其於殼體21的外表面可見並可操作，開關27與照度監測裝置25耦合用於觸發照度監測裝置25。於其他優選實施方式中，開關27還可以是檔位，不同的檔位代表對坐姿矯正設備20的不同的操作。如按壓一次開關27/撥至一檔，代表啟動坐姿矯正設備20。按壓開關27兩次/撥至二擋，代表監測當前閱讀面/被照面的照度。按壓開關27三次/撥至三擋，代表將當前閱讀面/被照面的照度作為照度調整基準。電源裝置22用於為坐姿矯正設備20供電。電源裝置22可以是乾電池或可充電電池。

所述坐姿矯正設備20用於監測用戶的姿勢數據和/或閱讀面/被照面的照度值，並統一發送至數據處理裝置23和/或設備本體10進行處理。

對於姿勢數據，處理過程為：

按壓所述開關27一次以啟動坐姿矯正設備20，然後當坐姿矯正設備20被用戶佩戴並正常使用時，通過監測裝置24以坐姿矯正設備20為參考系，檢測坐姿矯正設備20當前重力加速度方向與初始重力加速度方向之間的夾角，確定該夾角為用戶身體的傾斜角度。並傳送至數據處理裝置23進行處理。數據處理裝置23內置有預設閥值、第一預設時長和/或預設個數。數據處理裝置23對接收到的姿勢數據進行比較分析，當姿勢數據大於預設閥值，且大於預設閥值的持續時間達到第一預設時長時和/或所述姿勢數據大於預設閥值且大於預設閥值的個數超過預設個數時，會通過通訊裝置26發送報警信號至設備本體10；設備本體10的所述通訊裝置17接收所述報警信號發送至所述提示裝置15；所述提示裝置15用於根據所述報警信號進行報警，以提示用戶矯正姿勢。

設備本體10的提示裝置15可以通過振動器振動報警、揚聲器語音報警、蜂鳴器聲音報警、顯示燈燈光報警、顯示屏顯示報警等一種或多種警報方式進行報警。

本實施例優選地，所述姿勢數據包括用戶身體的傾斜角度，所述預設閥值對應所述姿勢數據設定，從而，當所述預設閥值對應所述傾斜角度設定時，所述預設閥值對應設定角度值，如10°。

坐姿矯正設備20在監測用戶的姿勢數據過程中，坐姿矯正設備20通過內部的監測裝置24以坐姿矯正設備20為參考系，檢測坐姿矯正設備20當前重力加速度方向與初始重力加速度方向之間的夾角，確定該夾角為用戶身體的傾斜角度。

由於坐姿矯正設備20的重力加速度方向豎直向下，重力加速度方向不變，在用戶身體傾斜時，坐姿矯正設備20與重力加速度方向的夾角發生變化。從而，在用戶身體傾斜時，若以坐姿矯正設備20為參考系，則坐姿矯正設備20的重力加速度方向在變化，因此，當前重力加速度方向與初始重力加速度方向（以用戶佩戴坐姿矯正設備20並處於正確姿勢的初始狀態時的重力加速度方向為初始重力加速度方向，默認為豎直向下）在三維空間的夾角即為坐姿矯正設備20當前狀態與初始狀態的偏轉角度。由於坐姿矯正設備20被佩戴在用戶身上，從而坐姿矯正設備20當前狀態與初始狀態的偏轉角度即為用戶身體的傾斜角度，從而根據監測裝置24以坐姿矯正設備20為參考系，檢測到當前重力加速度方向與初始重力加速度方向之間的夾角，可確定該夾角為用戶身體當前的傾斜角度。

在確定用戶身體當前的傾斜角度後，設備本體10的數據存儲裝置16將所述傾斜角度與預設閥值進行比較。當所述傾斜角度小於預設閥值時，例如預設閥值為10°，檢測到的當前傾斜角度為5°，則確定用戶姿勢正確，坐姿矯正設備20繼續監測用戶的姿勢數據；當所述傾斜角度大於預設閥值，且所述傾斜角度大於預設閥值的持續時間達到第一預設時長和/或傾斜角度大於預設閥值的個數超過預設個數時，做前述報警流程處理。

對於閱讀面/被照面的照度監測，處理過程為：

如圖1至圖5所示，所述設備本體10還安裝有亮度調節裝置18。所述坐姿矯正設備20在被用戶佩戴並正常使用前，先放置於閱讀面/被照面區域任意位置，並按壓開關27兩次（此為開關的第一狀態），則照度監測裝置25被觸發並檢測當前閱讀面/被照面的照度值，並傳送至數據處理裝置23進行處理或通過通訊裝置26傳送至設備本體10的數據存儲裝置16（此時，數據存儲裝置16可以集成有數據處理裝置或設備本體單獨設置數據處理裝置接收閱讀面/被照面的照度值並進行處理）進行處理。此時，可以理解為監測裝置24與照度監測裝置25並不同時處於工作狀態。當然，於其他優選實施方式中，監測裝置24和照度監測裝置25也可以同時處於工作狀態，比如監測裝置24正常監測用戶的姿勢數據，照度監測裝置25定時接收到檢測信號，則自行觸發進行閱讀面/被照面的照度檢測。所述數據處理裝置23或數據存儲裝置16內置有預設照度閾值（通常是一個範圍），如果照明設備並沒有被人為調整亮度，則照明設備以該預設照度閾值為準調整照明設備的亮度。如果用戶對預設照度閾值不滿意或不符合用眼習慣，可以手動調節照明設備的設備本體10的亮度調節裝置18的亮度至自己滿意的範圍內，然後把坐姿矯正設備20放在閱讀面/被照面區域內，連續按三下開關27（此為開關27的第二狀態），則照度監測裝置25被開關27觸發並檢測當前的照度值，然後傳送至數據處理裝置23進而通過通訊裝置26發送給設備本體10的數據存儲裝置16，數據存儲裝置16會以此照度值作為新的照度閾值，並以該人為設定照度閾值進行調節照明設備的照度。然後重新按壓開關27兩次，以進入開關27的第一狀態，即開始監測閱讀面/被照面的照度，所述數據處理裝置23或數據存儲裝置16將之後接收到的閱讀面/被照面的照度值與該預設照度閾值或人為設定照度閾值（統稱為照度閾值，下同）進行比較，如果不在照度閾值範圍內，則輸出亮度調整信號至亮度調節裝置18，調節照明設備的照明裝置的亮度直至所述照度閾值範圍內，此時照度監測裝置25持續檢測閱讀面/被照面的照度值並傳送至數據處理裝置23或數據存儲裝置16進行比較，直至亮度調節裝置18調節照明設備的照明裝置的亮度使閱讀面/被照面的照度值在所述照度閾值範圍內為止。然後，用戶佩戴坐姿矯正設備20開始監測坐姿。

如前所述，照度監測裝置25也可以集成設置於設備本體10，其與數據存儲裝置16連接，並將監測的閱讀面/被照面的照度值傳送至數據存儲裝置16（該數據存儲裝置16具有數據處理功能或設備本體10單獨設置數據處理裝置）進行比較處理後輸出亮度調整信號至亮度調節裝置18按照上述過程進行調整。

其中，設備本體10和/或坐姿矯正設備20可以設置有定時器，於可調整的固定時間間隔內向照度監測裝置25發送照度檢測信號，提醒用戶再次放置坐姿矯正設備20於閱讀面/被照面上進行照度值監測（當照度監測裝置集成設置於坐姿矯正設備20）或激活照度監測裝置進行照度值監測（當照度監測裝置集成設置於設備本體10）。也可以人工手動於任意時間啟動該照度檢測。並由設備本體10再次進行比較，以調整閱讀面/被照面的照度值在照度閾值範圍內和/或向所述提示裝置輸出報警信號，以提示用戶對照明設備進行相應操作。

所述預設照度閾值範圍可根據實際光線需求進行設定，例如250～350勒克斯。具體地，數據處理裝置23或數據存儲裝置16可通過一比較器將所述照度監測裝置25監測的照度值與照度閾值（包括預設照度閾值及人為設定照度閾值）進行比較。

當所述閱讀面/被照面的照度值處在照度閾值範圍時，說明當前的環境光線強度符合健康閱讀的光線要求或用戶的自我需求，從而，若在照明設備未開啟的情況下，則不需要開啟照明設備，若在照明設備已開啟的情況下，則不需要調節照明設備的照明亮度。

當所述環境光線強度不在照度閾值範圍時，調節照明設備的照明亮度，和/或向所述提示裝置輸出報警信號，以提示用戶對照明設備進行相應操作。具體地，當所述閱讀面/被照面照度值低於所述照度閾值範圍的下限值時，說明當前的環境光線過弱或不符合用戶的自身用光需求，需要增大環境光強強度，從而，亮度調節裝置18調高照明設備的照明裝置的照明亮度，和/或向所述提示裝置15輸出報警信號，通過提示裝置15進行報警，提示用戶開啟照明設備或調高照明設備的照明亮度；當所述環境光線強度閱讀面/被照面的照度值高於所述照度閾值範圍的上限值時，說明當前的環境光線過強或與用戶的自身用光需求不符，需要減小環境光強強度，從而，亮度調節裝置18調低照明設備的照明亮度，和/或向所述提示裝置15輸出報警信號，通過提示裝置15進行報警，提示用戶關閉照明設備或調低照明設備的照明亮度。

若在照明設備未開啟的情況下，檢測到所述閱讀面/被照面的照度值低於所述照度閾值範圍的下限值，亮度調節裝置18則自動開啟照明設備，或者亮度調節裝置18向提示裝置15輸出報警信號，通過提示裝置15進行報警，提示用戶開啟照明設備，或者經過提示裝置15提示後，用戶仍未開啟照明設備，亮度調節裝置18自動開啟照明設備。

若在照明設備已開啟的情況下，檢測到所述閱讀面/被照面的照度值低於所述照度閾值範圍的下限值，亮度調節裝置18則自動調高照明設備的照明亮度，還可以輸出報警信號至提示裝置15，通過提示裝置15提示用戶調高照明設備的照明亮度，以便用戶根據實際需求將照明設備的照明亮度調至適當亮度。

若在照明設備已開啟的情況下，所述閱讀面/被照面的照度值高於所述照度閾值範圍的上限值，亮度調節裝置18則自動調低照明設備的照明亮度，還可以輸出報警信號至提示裝置15，通過提示裝置15提示用戶調低照明設備的照明亮度或者關閉照明設備，以便用戶根據實際需求對照明設備進行相關操作，或者，經過提示裝置15提示後，用戶仍未關閉照明設備，亮度調節裝置18自動關閉照明設備。

本實用新型的照明設備，通過坐姿矯正設備20和/或設備本體10定時發送光線檢測信號給照度監測裝置提醒用戶放置坐姿矯正設備20於閱讀面/被照面上，通過照度監測裝置檢測閱讀面/被照面的照度值，以開啟照明設備，既避免了環境光線充足的情況下開啟照明設備時造成的資源浪費，又避免了環境光線不足且用戶忘記開啟照明設備時造成對視力的不良影響。而且，根據照度監測裝置檢測到的閱讀面/被照面對照明設備進行相應操作或提示用戶對照明設備進行相應操作，有助於改善用戶的視力。

具體地，所述坐姿矯正設備20還用於監測用戶的工作時間，該工作時間會傳送至設備本體10。設備本體10的數據存儲裝置16中內置有第二預設時長，在所述工作時間大於第二預設時長時，發出警報。

若用戶在看書寫字時佩戴坐姿矯正設備20，在調整好照明設備的照度/亮度後並調整好姿勢後用戶佩戴坐姿矯正設備20，則坐姿矯正設備20進入正常工作狀態後記錄的工作時間即為用戶的用眼時間，從而通過監測坐姿矯正設備20的工作時間，可以監測用戶的用眼時間。坐姿矯正設備20進入正常工作狀態後監測工作時間，具體可通過計時器記錄坐姿矯正設備20的工作時間，在坐姿矯正設備20的工作時間大於第二預設時長(如1小時)時，發出警報，。報警信號通過振動器振動報警、揚聲器語音報警、蜂鳴器聲音報警、顯示燈燈光報警、顯示屏顯示報警等一種或多種警報方式進行報警，提示用戶時間過長，需要休息。

所述坐姿矯正設備20還用於在監測用戶的姿勢數據、照度值、和坐姿矯正設備20的工作時間時，保存相應的監測數據，並將所述監測數據發送至與坐姿矯正設備20相關聯的監控設備，如智慧型手機。

監護者可通過監控設備(如智慧型手機)與坐姿矯正設備20建立無線連接，進行通訊，坐姿矯正設備20將所保存的監測數據發送至監控設備，使得監控設備可根據所述監測數據生成相應的圖表，以便監護者監控用戶看書寫字時的姿勢是否正確，是否按時休息等。所述監測數據包括坐姿矯正設備20監測到的所述姿勢數據、所述照度值、所述工作時間，以及所述預設閥值、所述第一預設時長、所述預設個數、所述預設照度閾值範圍及所述第二時長等數據。

請特別參閱圖5，於本實用新型優選實施方式中，設備本體10為檯燈，然而於其他優選實施方式中，設備本體10的類型並不僅限於檯燈。以檯燈為例，請參閱圖1-圖4，其包括底座11、底端連接在所述底座11上的支柱12、連接在所述支柱12頂端的燈罩13，以及安裝在所述燈罩13內的照明裝置（未圖示），該照明裝置具有發光體，其中發光體可以是LED燈、燈管、燈泡或其它發光源。

所述電源裝置14、亮度調節裝置18、通訊裝置17和數據存儲裝置16均固定在所述底座11內部，所述提示裝置15安裝在所述底座11上。

所述底座11上凹設有容置槽110，所述坐姿矯正設備20容置在所述容置槽110內，與所述容置槽110可拆卸連接。坐姿矯正設備20與容置槽110可拆卸連接，便於用戶放置坐姿矯正設備20，也便於用戶取出坐姿矯正設備20佩戴。

具體地，於一優選實施方式中，容置槽110內設置有電性觸點（未圖示），坐姿矯正設備20設置有可被上述電性觸點觸發以感應坐姿矯正設備20的不同工作狀態的彈性觸點。

具體地，於另一優選實施方式中，所述坐姿矯正設備20可以具有安裝在所述殼體21內的第一磁性器件(未圖示)。

所述底座11內部安裝有與所述第一磁性器件磁性相反的第二磁性器件(未圖示)，所述坐姿矯正設備20與所述底座11通過所述第一磁性器件、所述第二磁性器件吸合。

坐姿矯正設備20的殼體21內安裝有第一磁性器件，底座11內部安裝有第二磁性器件，由於第一磁性器件與第二磁性器件磁性相反，當坐姿矯正設備20容置在容置槽內時，第一磁性器件與第二磁性器件相吸，坐姿矯正設備20與底座11吸合，從而將坐姿矯正設備20固定在底座11上。當坐姿矯正設備20被外部拉力作用，例如用戶從容置槽處取出時，由於外部拉力大於第一磁性器件與第二磁性器件的吸力，使得坐姿矯正設備20與底座11分離，坐姿矯正設備20被從容置槽處取出。坐姿矯正設備20通過與底座11吸合方式容置在底座11的容置槽上，便於用戶放置和取出坐姿矯正設備20。

殼體21上設置的掛件，用戶在需要佩戴使用坐姿矯正設備20時，通過掛件可將坐姿矯正設備20夾在衣物上，從而將坐姿矯正設備20固定在用戶身上，使用坐姿矯正設備20進行姿勢監測。

以上所述僅為本實用新型的優選實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。

應當注意的是，本實用新型的實施例有較佳的實施性，且並非對本實用新型作任何形式的限制，任何熟悉該領域的技術人員可能利用上述揭示的技術內容變更或修飾為等同的有效實施例，但凡未脫離本實用新型技術方案的內容，依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何修改或等同變化及修飾，均仍屬於本實用新型技術方案的範圍內。