一種坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅的製作方法

2023-08-01 22:22:01

專利名稱：一種坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅的製作方法
技術領域：
本實用新型主要涉及到座椅領域，特指一種適用於青少年兒童身高成長過程中實現坐姿機械匹配與坐姿電子監控的智能座椅。
背景技術：
目前，青少年兒童的近視率越來越高，令廣大家長憂心忡忡。新華網社會頻道正文20110605撰文「調查顯示中小學生近視率逐年快速增長」，該文指出「調查採取分層隨機抽樣方法，從西安市抽取12所學校，總計調查4260人。根據調查，西安市2011年小學生近視患病率為42. 3 %，視力不良率為57 %，較2005年增加18.4%。在分級調查中，小學一年級近視患病率為28. 3%，三年級為44. 9%，五年級為61. 4%。小學階段近視患病率翻了一番。西安市2011年初中生近視患病率為71. 4%，視力不良率74. 4%，較2005年增加20.5%。」
·[0003]導致近視率越來越高的重要原因之一是他們在學習閱讀時沒能保持正確的坐姿，而不能保持正確坐姿的原因一方面在於座椅機械結構與青少年成長過程中不斷變化的身高不能很好地匹配，另一方面，青少年兒童處於成長發育過程中，自我約束能力差，即使座椅機械結構與身高匹配好了，他們還是容易低頭彎腰看書，眼睛離書本太近。還有一個原因在於他們由於學習任務重，有時一次持續學習用眼的時間過長。在現有技術中，申請號為90105567. 0的專利提出了一種桌椅一體化結構，需要桌椅同時調節，並且其中座板的有效進深(即座板前邊緣離靠背的水平距離)不能調節。專利201020020203. 4提出了一種靠背高度和座椅有效進深均可調節的結構，但這兩者需要分別獨立調節，調節過程繁瑣。在現有技術中，專利201010197031. 2、專利 90105567. 0 和專利 200720169308. 3 均
提出了坐姿監管方案，但其方法可歸納為依靠型受壓開關、拉帶開關和紅外反射距離傳感器等三種。依靠型受壓開關要求座椅使用者的背部總是頂著具有彈性迴轉力的座椅靠背，這會使得著座者有一種不舒服不自然的感覺，因為總感覺有個東西在磨蹭自己的背部。拉帶開關要求座椅使用者把拉帶背負在肩膀上，通過拉帶拉動裝在靠背上的開關，拉帶套在肩膀上同樣會有不舒服的感覺，並且青少年兒童使用者一般不會主動為自己捆綁上拉帶。反射式紅外距離傳感器的問題在於當著座人員帶了帽子時或穿了不同反射特性的衣服時(比如毛衣、皮衣、襯衣、黑衣、白衣等反射特性相差很遠),這種紅外距離傳感器將非常不準確，從而引起誤報警或漏報警。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題就在於針對現有技術存在的技術問題，本實用新型提供一種結構簡單、操作方便、能夠通過機械和監控方式有效調整坐姿的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅。為解決上述技術問題，本實用新型採用以下技術方案一種坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，包括椅腳、座板以及靠背，所述靠背上還設有一坐姿檢測組件，所述坐姿檢測組件包括兩根支杆以及發射器、接收器，所述兩根支杆呈相對狀布置並連接於靠背且著座者位於兩根支杆之間；所述發射器安裝於其中一根支杆上，所述接收器安裝於另外一根支杆上；所述靠背與一位置調節組件相連，所述靠背通過位置調節組件運動以改變與座板前邊沿處之間的距離以及在高度方向離座板的距離。作為本實用新型的進一步改進所述位置調節組件包括一根以上的斜杆，所述靠背通過斜杆連接於座板上，所述斜杆與座板之間呈斜角狀布置，所述靠背滑設於斜杆上並可沿斜杆運動。所述斜杆上沿著斜杆的布置方向設有兩個以上的插孔，所述靠背通過插銷連接於插孔上。所述靠背通過滑套結構、或直線軸承結構、或卡位結構與斜杆相連。所述支杆為可伸縮支杆；所述支杆固定連接於靠背上，或者所述支杆鉸接於靠背上並可繞鉸點旋轉。所述發射器和接收器為單個發射管和接收管的組合，或者為由多個發射管和多個接收管一一對應構成的發射陣列和接收陣列。所述靠背上還設有一用來判斷是否有人著座的著座感應單元，所述發射器和接收器在著座感應單元檢測到有人著座時自動啟動坐姿監控。所述著座感應單元為振動傳感器。所述座板通過升降旋轉組件連接於椅腳上，所述三個以上的椅腳中相鄰椅腳之間設有一塊腳踏板，每塊腳踏板離地的高度不一樣。所述座板通過升降旋轉組件連接於椅腳上，所述椅腳為一個，繞椅腳的外周方向依次設有兩塊以上離地的高度不同的腳踏板。與現有技術相比，本實用新型的優點在於I、本實用新型的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，結構簡單緊湊、成本低廉、操作簡便，利用靠背的相對運動可以對靠背的高度以及離座板前沿的深度進行同步調整，並進一步對著座者的坐姿進行監控，即配合坐姿檢測組件可以進一步提醒著座調整到合適的坐姿，以保護著座者的視力、脊椎等等。還可以隨著青少年兒童成長過程中的身高變化，對座椅進行及時調整，以保證任何年齡段青少年兒童均能保持最佳的坐姿。2、本實用新型的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，通過斜杆、腳踏板以及坐姿檢測組件的配合，進一步優化了坐姿的調整結構，實現了一種綜合性、人性化的坐姿監控方案，相比依靠型受壓開關和拉帶開關而言，本實用新型所採用的對射式的檢測方式，對使用者的使用習慣不產生任何不自然或不舒服的影響；同時，相比紅外反射等距離傳感器而言，對射式的檢測方式與使用者所穿衣服的顏色厚薄材質均無依賴關係，檢測精度和適應性更好。

圖I是本實用新型的結構原理示意圖；圖2是本實用新型中坐姿檢測組件的原理示意圖。圖例說明[0025]I、椅腳；2、座板；3、發射器；4、支杆；5、斜杆；6、靠背；7、著座感應單元；9、腳踏
板；10、接收器；11、插孔；12、升降旋轉組件；13、著座者軀幹胸部；14、著座者軀幹背部。
具體實施方式
以下將結合說明書附圖和具體實施例對本實用新型做進一步詳細說明。如圖I所示，本實用新型 的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，包括椅腳I、座板2以及靠背6，靠背6與一位置調節組件相連並通過位置調節組件實現相對於座板2發生位置改變的運動；即，靠背6通過位置調節組件運動以改變與座板2前邊沿處之間的距離以及在高度方向離座板2的距離。本實用新型的靠背6上還設有一坐姿檢測組件，該坐姿檢測組件包括兩根支杆4以及發射器3、接收器10，兩根支杆4呈相對狀布置並連接於靠背6，著座者位於兩根支杆4之間，發射器3安裝於其中一根支杆4上，接收器10安裝於另外一根支杆4上。其中支杆4根據實際需要可以朝向正前方布置，也可以朝著正前往上的方向布置；當然，支杆4的長度也可以根據需要調整。在靠背6調節到合適高度後，以保證發射器3和接收器10大體處於與著座者的肩部齊高或略低的位置。當然，在其他實施例中，支杆4也可以做成與靠背6 —體化的結構，或者把靠背6的兩端做成向前方延伸的弧形結構。進一步，支杆4採用可伸縮支杆；且支杆4可以固定連接於靠背6上，或者支杆4還可以鉸接於靠背6上並可繞鉸點旋轉，便於著座者隨時調整，進一步提高對射檢測的檢測精度和適應性。本實施例中，發射器3和接收器10可以是單個發射管和接收管，也可是由多個發射管和多個接收管一一對應構成的發射陣列和接收陣列。發射管和接收管可以是紅外、微波、超聲波或雷射等，但出於對人體安全考慮，優選紅外管。本實施例中，發射器3和接收器10採用一對紅外發射管和接收管實現，紅外發射電路和接收電路為現有成熟技術，此處不再贅述。參見圖2所示，通過發射器3和接收器10之間的對射信號是否被遮擋來判斷著座人員著座者軀幹背部14是否到位，即是否保持正確的坐姿，如果沒有到位，將通過報警提示其保持正確的坐姿。著座者包括著座者軀幹胸部13和著座者軀幹背部14，即當著座後，著座者軀幹背部14將遮擋其中I對、2對或3對發射接收管，從而判斷著座者是否保持正確的坐姿，如果著座者駝背彎腰或者臀部入座較淺，則其著座者軀幹背部14不能對發射接收管構成遮擋，此時將報警提示其保持正確的坐姿。著座者軀幹背部14短時間離開，比如說20秒以內不報警，這樣可以給著座者偶爾的活動性。本實用新型中位置調節組件包括一根以上的斜杆5，靠背6通過斜杆5連接於座板2上，斜杆5與座板2之間形成一定斜角，靠背6滑設於斜杆5上並可沿斜杆5運動，用以調整靠背6離座板2之間的垂直高度以及靠背6離座板2前邊緣的水平距離。本實施例中，採用左右兩根斜杆5，每根斜杆5上沿著斜杆5的布置方向均設有兩個以上的插孔11，靠背6可以根據實際需要，通過插銷連接於所需要的插孔11上。當然，靠背6在斜杆5上的移動方式也可以是滑套結構、直線軸承結構、卡位結構等等。另外，斜杆5也可以只採用一根，只需將斜杆5固定在座板2中央的後部，與座板2呈合適的角度即可；斜杆5可以採用直線狀，也可以採用階梯狀。本實施例中，在靠背6上還設有一著座感應單元7，其採用振動傳感器開關實現。當座椅出現一段持續時間的振動，即判斷為有人著座。因為本座椅上部和下部是通過升降旋轉組件12相連的結構，所以只要有人坐在上面，這種振動就會間歇性出現。在其他實施例中，該著座感應單元7也可以採用紅外接近開關、或超聲波接近開關、或微波接近開關等方式實現。由於接近開關只用於判別是否有人入座，並不精確測量距離，即不用於判斷坐姿，因此，對著座者所穿衣服的顏色材質厚薄無明顯依賴。而振動傳感器開關或接近開關測量電路均為現有成熟技術，此處不再贅述。發射器3和接收器10隻有在著座感應單元7檢測到有人著座時才會自動啟動坐姿監控，著座感應單元7也將計算著座的持續時間，超過一定的時間將報警提示離座休息一會兒。 本實施例中，發射器3、接收器10以及著座感應單元7與一供電單元和控制單元相連，控制單元還可以與一報警單元相連，該報警單元可以採用聲光報警模塊。供電單 元和控制單元也安裝在著座感應單元7內，發射器3和接收器10通過電纜或無線的方式與控制單元連接。本實用新型中，座板2通過升降旋轉組件12連接於椅腳I上，通過升降旋轉組件12可以調節座板2與椅腳I之間的距離以提高座板2的離地高度，且座板2可以在椅腳I上旋轉以調整座板2的朝向。本實施例中，椅腳I為三個以上，在三個以上的椅腳I中相鄰椅腳I之間設有一塊腳踏板9,每塊腳踏板9離地的高度不一樣。本實施例中，椅腳I為4個，呈90度夾角排列，最低的腳踏板9的離地高度為6釐米，另外三塊腳踏板9離地高度依次為12釐米、18釐米、24釐米。通過旋轉座板2的朝向，可以十分簡便地選擇其中一塊適合著座者身高的腳踏板9 ;當身高達到一定高度不需要腳踏板9時，就可以把腳踏在地板上。這樣就不需要藉助工具對腳踏板9的高度進行複雜的調節，從而給使用者帶來便利。當然，椅腳I的數量也可以是I個、2個、3個或5個或6個等，本實施例優選4個椅腳，腳踏板9離地的高差也可以是其它大小。在另外的實施例中，也可以將椅腳I設置為一個，繞椅腳I的外周方向依次設有兩塊以上離地的高度不同的腳踏板9。本實施例中，升降旋轉組件12採用螺杆旋轉的方式實現，在其他實施例中也可以採用氣壓升降杆的方式實現或液壓升降杆的方式實現。但氣壓升降杆有爆炸的危險，液壓升降機構過於複雜，所以本實施例優選螺杆旋轉升降的方式實現座板2離地高度的調節。以上僅是本實用新型的優選實施方式，本實用新型的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本實用新型思路下的技術方案均屬於本實用新型的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，包括椅腳(I)、座板(2)以及靠背(6)，其特徵在於所述靠背(6)上還設有一坐姿檢測組件，所述坐姿檢測組件包括兩根支杆(4)以及發射器(3)、接收器(10)，所述兩根支杆(4)呈相對狀布置並連接於靠背(6)且著座者位於兩根支杆(4)之間；所述發射器(3)安裝於其中一根支杆(4)上，所述接收器(10)安裝於另外一根支杆(4)上；所述靠背(6)與一位置調節組件相連，所述靠背(6)通過位置調節組件運動以改變與座板(2)前邊沿處之間的距離以及在高度方向離座板(2)的距離。
2.根據權利要求I所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述位置調節組件包括一根以上的斜杆(5)，所述靠背(6)通過斜杆(5)連接於座板(2)上，所述斜杆(5)與座板(2)之間呈斜角狀布置，所述靠背(6)滑設於斜杆(5)上並可沿斜杆(5)運動。
3.根據權利要求2所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述斜杆(5)上沿著斜杆(5)的布置方向設有兩個以上的插孔(11)，所述靠背(6)通過插銷連接於插孔(11)上。
4.根據權利要求2所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述靠背(6)通過滑套結構、或直線軸承結構、或卡位結構與斜杆(5)相連。
5.根據權利要求I或2或3或4所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述支杆(4)為可伸縮支杆；所述支杆(4)固定連接於靠背(6)上，或者所述支杆(4 )鉸接於靠背(6 )上並可繞鉸點旋轉。
6.根據權利要求I或2或3或4所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述發射器(3)和接收器(10)為單個發射管和接收管的組合，或者為由多個發射管和多個接收管一一對應構成的發射陣列和接收陣列。
7.根據權利要求I或2或3或4所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述靠背(6)上還設有一用來判斷是否有人著座的著座感應單元(7)，所述發射器(3)和接收器(10)在著座感應單元(7)檢測到有人著座時自動啟動坐姿監控。
8.根據權利要求7所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述著座感應單元(7)為振動傳感器。
9.根據權利要求I所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述座板(2)通過升降旋轉組件(12)連接於椅腳(I)上，所述椅腳(I)為三個以上，所述三個以上的椅腳(I)中相鄰椅腳(I)之間設有一塊腳踏板(9)，每塊腳踏板(9)離地的高度不一樣。
10.根據權利要求I所述的坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，其特徵在於所述座板(2)通過升降旋轉組件(12)連接於椅腳(I)上，所述椅腳(I)為一個，繞椅腳(I)的外周方向依次設有兩塊以上離地的高度不同的腳踏板(9)。
專利摘要本實用新型公開了一種坐姿機械匹配與電子監控相結合的智能座椅，包括椅腳、座板以及靠背，靠背上還設有一坐姿檢測組件，坐姿檢測組件包括兩根支杆以及發射器、接收器，兩根支杆呈相對狀布置並連接於靠背且著座者位於兩根支杆之間；發射器安裝於其中一根支杆上，接收器安裝於另外一根支杆上；靠背與一位置調節組件相連，靠背通過位置調節組件運動以改變與座板前邊沿處之間的距離以及在高度方向離座板的距離。本實用新型具有結構簡單、操作方便、能夠通過機械和監控方式有效調整坐姿等優點。
文檔編號G08B21/24GK202477007SQ20122009907
公開日2012年10月10日 申請日期2012年3月16日 優先權日2012年3月16日
發明者佘龍華 申請人:佘龍華