CN213188897U - 一种坐姿矫正坐垫及坐姿矫正坐垫系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉智能坐垫技术领域，特别是涉及一种坐姿矫正坐垫及坐姿矫正坐垫系统。本实用新型实施例提供了一种坐姿矫正坐垫和坐姿矫正坐垫系统，该坐姿矫正坐垫和坐姿矫正坐垫系统包括主体、气囊、气泵、第一传感器和控制电路；其中，气囊安装于主体；气泵与气囊连接，用于为气囊充放气；第一传感器设置于气囊远离入座面的一侧，用于采集压力信号；控制电路与气泵和第一传感器通信连接。当用户就座于坐姿矫正坐垫时，用户会通过气囊给第一传感器施加压力；控制电路能够获取第一传感器采集的压力信号，并根据压力信号控制气泵，使气泵为气囊充气或放气，从而达到主动调整用户坐姿的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉智能坐垫技术领域，特别是涉及一种坐姿矫正坐垫及坐姿矫正坐垫系统。
背景技术
坐姿是指人在就座以后身体所保持的一种姿势。良好的坐姿不仅有利于健康，而且能塑造沉着、稳重、文雅和端庄的个人形象。如果坐姿不正确且保持时间较长会对脊椎及其相连的韧带和肌肉产生强大的压力，导致脊椎疼痛、畸形，甚至产生慢性病变，例如，椎间盘突出和骨质增生等。因此，久坐时采取符合人体生理特点的坐姿十分重要。
由于用户不能及时意识到自身坐姿存在的问题，因而用户不能正确、有效地矫正自身坐姿，因此难以有效地预防由于坐姿不良而导致的诸多疾病。
实用新型内容
为了克服现有的问题，本实用新型实施例提供一种坐姿矫正坐垫和坐姿矫正坐垫系统，能够通过控制气囊充气或放气来主动调整用户的坐姿。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提供以下技术方案：
第一方面，本实用新型实施例提供一种坐姿矫正坐垫，所述坐姿矫正坐垫包括：
主体；
气囊，所述气囊安装于所述主体，所述气囊被配置为通过充放气调整用户的坐姿；
气泵，所述气泵与所述气囊连接，所述气泵用于为所述气囊充放气；
第一传感器，所述第一传感器设置于所述气囊远离入座面的一侧，所述第一传感器用于采集压力信号，其中，所述入座面为用户入座所述坐姿矫正坐垫时，用户的臀部与所述坐姿矫正坐垫的接触面；
控制电路，所述控制电路与所述气泵和所述第一传感器通信连接，所述控制电路用于根据所述压力信号控制气泵为所述气囊充放气。
可选的，所述控制电路包括：
信号处理电路，所述信号处理电路连接所述第一传感器，所述信号处理电路用于对所述压力信号进行放大和滤波处理；
气泵控制电路，所述气泵控制电路连接所述气泵，所述气泵控制电路用于控制所述气泵为所述气囊充放气；
微控制单元，所述微控制单元与所述信号处理电路和所述气泵控制电路通信连接，所述微控制单元用于根据所述信号处理电路处理后的所述压力信号控制所述气泵控制电路。
可选的，所述坐姿矫正坐垫还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制电路通信连接；
所述无线通信模块用于与外部设备进行无线通信。
可选的，所述坐姿矫正坐垫还包括与所述控制电路通信连接的提醒模块；
所述提醒模块用于当所述压力信号异常时发出提醒信息。
所述主体包括芯体和保护套，所述芯体设置于所述保护套的内部；
所述气囊的数量为多个，多个所述气囊呈U形分布于所述芯体的内部；
所述第一传感器设置于所述芯体和所述气囊之间。
可选的，多个所述气囊通过导气管与所述气泵连接；
所述导气管包括主导气管和多个从导气管，所述主导气管的内径大于所述从导气管的内径；
所述主导气管连接所述气泵和所述从导气管；
所述从导气管包括第一端和第二端，所述第一端连接所述主导气管，所述第二端连接所述气囊。
可选的，所述第一传感坐姿矫正坐垫还包括设置于所述主体的第二传感器，所述第二传感器与所述控制电路通信连接，所述第二传感器用于采集用户的生理信号，所述生理信号包括心跳信号和/或呼吸信号。
可选的，所述第二传感器为压电薄膜传感器。
可选的，所述坐姿矫正坐垫还包括与所述控制电路通信连接的充电电路；
所述充电电路包括设置于所述主体的电源模块和充电模块，所述充电模块用于为所述电源模块充电；
所述充电模块包括有线充电模块和/或无线充电模块。
第二方面，本实用新型实施例提供一种坐姿矫正坐垫系统，所述坐姿矫正系统包括服务器、终端设备和第一方面提供的坐姿矫正坐垫，所述服务器与所述终端设备和所述坐姿矫正坐垫通信连接；其中，
所述服务器用于接收所述坐姿矫正坐垫发送的信息，并将所述坐姿信息发送给所述终端设备；
所述终端设备用于显示所述信息。
本实用新型实施方式的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供了一种坐姿矫正坐垫和坐姿矫正坐垫系统，该坐姿矫正坐垫和坐姿矫正坐垫系统包括坐垫主体、气囊、气泵、第一传感器和控制电路；其中，气囊安装于主体；气泵与气囊连接，用于为气囊充放气；第一传感器设置于气囊远离入座面的一侧，用于采集压力信号；控制电路与气泵和第一传感器通信连接。当用户就座于坐姿矫正坐垫时，用户会通过气囊给第一传感器施加压力；控制电路能够获取第一传感器采集的压力信号，并根据压力信号控制气泵，使气泵为气囊充气或放气，从而达到主动调整用户坐姿的目的。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一实施例提供的坐姿矫正坐垫的剖视图；
图2是本实用新型一实施例提供的姿矫正坐垫的硬件结构示意图；
图3是本实用新型一实施例提供的控制电路的结构示意图；
图4是本实用新型一实施例提供的姿矫正坐垫的硬件结构示意图；
图5是本实用新型一实施例提供的气囊的分布示意图；
图6是本实用新型一实施例提供的传感器的分布示意图；
图7是本实用新型一实施例提供的坐姿矫正坐垫系统的结构示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”和“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。此外，属于“左”、“右”、“前”和“后”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了描述本实用新型或便于描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1，图1示意性出示了坐姿矫正坐垫的剖视图，如图1所示坐姿矫正坐垫100包括主体101和设置于主体101的气囊102和第一传感器103，其中，第一传感器103设置于气囊102远离入座面的一侧。本实用新型实施例中的入座面定义为用户入座坐姿矫正坐垫100时，用户的臀部与坐姿矫正坐垫100的接触面。第一传感器103用于采集气囊102所施加压力的压力信号。图2示意性出示了坐姿矫正坐垫的硬件结构，如图2所示，坐姿矫正坐垫100还包括气泵104和控制电路105，其中，气泵104和气囊102通过导气管连接，气泵104用于给气囊102充气或放气，控制电路105与第一传感器103和气泵104通信连接，控制电路105至少用于根据第一传感器103采集的压力信号控制气泵104为气囊102充气或放气，并通过气囊102的充气或放气调整用户的坐姿。
在上述示例中，第一传感器103设置于气囊102远离入座面的一侧，其目的主要是为了使第一传感器103能够更加稳固地安装于坐姿矫正坐垫100。例如，当坐姿矫正坐垫100入座面朝上相对于地面水平放置时，如果将第一传感器103设置于气囊102的上方，第一传感器103会随着气囊102的充放气而上下运动，不利于第一传感器103的布设；另外，在第一传感器103随着气囊102上下运动的过程中会发出声响，不利于提升用户体验。
在一些实施例中，坐姿矫正坐垫的主体包括内芯和保护套。内芯可以由纤维、海绵或棉花等相对柔软的材料制成。保护套可以由超纤和/或莱卡等防水面料制成。超纤又称超细纤维增强聚氨酯皮革，是将聚氨酯(PU)涂覆在超细纤维构成的基布上制成。超纤具备良好的耐寒、耐磨、透气和耐老化等性能。莱卡面料则是由氨纶纤维制成的面料。莱卡面料具有优异的延伸性和弹性回复性能，因此，莱卡面料可以非常轻松地被拉伸，回复后却可以紧贴在内芯表面，赋予坐姿矫正坐垫良好的舒适性。
在一些实施例中，气囊由柔性橡胶胶囊和充入柔性橡胶胶囊中的压缩空气构成。气囊具体可以是安装于主体的表面和/或嵌入式设置于主体的内部。本实施例中气囊的数量为多个，且第一传感器的数量与气囊的数量相同。本领域技术人员可以根据实际情况设置气囊的具体数量，例如，气囊的数量可以是五个或七个等。
本实施例中的气泵为电动气泵，电动气泵和气囊通过导气管连接，并通过导气管将气体充入气囊或将气体从气囊抽出。可选的，在一些实施例中，导气管包括主导气管和与主导气管连接的多个从导气管，其中，主导气管的内径大于从导气管的内径；主导气管连接气泵和从导气管，从导气管包括第一端和第二端，其中，第一端连接主导气管，第二端连接气囊。
在一些实施例中，第一传感器为压电传感器，例如，电阻应变式压电传感器或压阻传感器；电阻式压电传感器是一种能将压力信号装换成电阻的变化的压电传感器。
图3示意性出示了控制电路的结构，如图3所示，控制电路包括微控制单元201和与微控制单元201通信连接的信号处理电路202和气泵控制电路203；其中，信号处理电路202用于对第一传感器采集的压力信号进行放大和滤波处理；气泵控制电路203用于控制气泵为气囊充放气；微控制单元201用于根据信号处理电路202处理后的压力信号控制电路203，以使气泵控制电路203控制气泵为气囊充气或放气。
图4示意性出示了坐姿矫正坐垫的硬件结构，如图4所示，坐姿矫正坐垫还包括与控制电路通信连接的无线通信模块，控制电路可以控制无线通信模块与外部设备进行无线通信。无线通信模块具体可以是蓝牙模块或WIFI模块。
进一步的，在一些实施例中，坐姿矫正坐垫还包括与控制电路105通信连接的提醒模块107，提醒模块107用于当压力信号异常时发出提醒信息，以使用户及时调整坐姿。具体的，提醒模块107可以包括音频设备和/或震动马达；其中，音频设备可以是音响或立体声喇叭等，音频设备可以通过发出声音对用户进行提醒。在本实用新型的某些实施例中，控制电路还包括与MCU通信连接的时钟电路，时钟电路用于记录压力信号异常持续的时间，当压力信号异常持续的时间超过预设阈值时，控制电路控制提醒模块107对用户进行提醒。本实施例中，当第一传感器采集的压力数据的大小不满足预设条件的情况即判定为压力信号异常。压力数据的大小不满足预设条件的情况可以根据实际情况设置。
在一些实施例中，坐姿矫正坐垫还包括设置于主体的第二传感器108。第二传感器108与控制电路105通信连接，且第二传感器108用于采集用户的生理信号，例如，心跳信号和/或呼吸信号。为了使采集的生理信号更加精确，可以将第二传感器108设置于保护套和芯体之间，且第二传感器108位于芯体靠近入座面的一侧。控制电路105根据第二传感器采集的心跳信号和/或呼吸信号便可以分析出用户的心率和/或呼吸率，便于对用户的心血管系统和呼吸系统进行监测。例如，第二传感器可以将原始的心率信号转变成微电压信号，随后信号处理电路将第二传感器采集的原始的微电压信号转换为脉冲信号输出，微控制单元根据脉冲信号获取用户的心率数据。第二传感器具体可以是压电薄膜传感器；压电薄膜传感器采用聚偏氟乙烯薄膜等材料制成，具有输出电压高、稳定性好、耐冲击以及不易老化等优点。
在一些实施例中，坐姿矫正坐垫还包括与控制电路通信连接的充电电路，充电电路包括设置于主体的电源模块和充电模块，其中充电模块包括有线充电模块和/或无线充电模块；当充电模块包括有线充电模块时，充电电路还包括充电接口，且充电模块与电源模块和充电接口电连接，充电模块通过充电接口接入外部电源为电源模块充电。
在一些实施例中，为了使气囊的分布与用户的身体构造相适应，气囊对称分布于坐姿矫正坐垫，图5中以气囊呈U型分布为例。图5示意性出示了坐姿矫正坐垫的气囊分布图，相应的第一传感器的分布如图6所示。图5中气囊的数量为7个，7个气囊通过管道与气泵508连接其中，第一气囊501、第二气囊502和第三气囊503并排设置于第一列，第五气囊505、第六气囊506和第七气囊507并排设置于第二列，第四气囊504设置于第一列气囊和第二列气囊之间。如图6所示，第一气囊501、第二气囊502、第三气囊503、第四气囊504第五气囊505、第六气囊506以及第七气囊507的一侧设置的第一传感器分别为传感器601、传感器602、传感器603、传感器604、传感器605、传感器606和传感器607。控制电路根据7个第一传感器采集的压力信号控制气泵为相应的气囊充气或放气。
示例性地，当用户坐在坐姿矫正坐垫上时，用户脸部朝向与U型分布的气囊的U型开口方向相同；令控制电路根据传感器601、传感器602、传感器603、传感器604、传感器605、传感器606和传感器607采集的压力信号获得的压力数据分别为S1、S2、S3、S4、S5、S6和S7，则：
当控制电路计算出S1+S2+S3>1.5·(S4+S5+S6)时，控制电路可以确定用户的身体向右倾斜；此时，控制电路可以控制气泵给用户身体右侧的第一气囊501、第二气囊502和第三气囊503充气或者控制气泵给用户身体左侧的第五气囊505、第六气囊506和第七气囊507放气来调整用户的坐姿；
当控制电路计算出S1+S2+S3＜1.5·(S4+S5+S6)时，控制电路可以确定用户的身体向左倾斜，并通过控制气泵给用户身体左侧的第五气囊505、第六气囊506和第七气囊507充气，或者控制气泵给用户身体右侧的第一气囊501、第二气囊502和第三气囊503放气来调整用户的坐姿；
当控制电路计算出S1+S7＞1.2·(S3+S5)时，控制电路可以确定用户的身体向前倾斜，并通过控制气泵给用户身体前方的第一气囊501和第七气囊507充气或控制用户身体后方的第四气囊504放气来调整用户的坐姿；
当控制电路计算出S1+S7＜2·(S3+S5)时，此时控制电路可以确定用户的身体向后倾斜，并通过控制用户身体后侧的第四气囊504充气或者控制身体前侧的第一气囊501和第七气囊507放气来调整用户的坐姿。
在上述实施例中，当S1+S2+S3>1.5·(S4+S5+S6)，S1+S2+S3＜1.5·(S4+S5+S6)，S1+S7＞1.2·(S3+S5)或S1+S7＜2·(S3+S5)时，控制电路可以确定压力信号异常，当压力信号异常持续的时间超过预设阈值，例如20min时，控制电路可以控制提醒模块对用户进行提醒，以提醒用户注意自身坐姿，并及时自行调整坐姿，避免用户不良坐姿的时间维持过长。
本实用新型实施例还提供一种坐姿矫正坐垫系统，图7示意性出示了该坐姿矫正坐垫系统的结构，如图7所示，坐姿矫正坐垫系统700包括服务器701、终端设备702和坐姿矫正坐垫703，服务器701与终端设备702和坐姿矫正坐垫703通信连接；服务器701用于接收坐姿矫正坐垫702发送的信息，并对信息进行存储以及将接信息发送给终端设备702。终端设备702用于显示服务器701发送的信息，以便于检测用户的坐姿。服务器701可以是电脑主机，终端设备702可以是笔记本电脑、手机或掌上电脑等。
本实用新型实施例提供了一种坐姿矫正坐垫和坐姿矫正坐垫系统，包括坐垫主体、气囊、气泵、第一传感器和控制电路；其中，气囊安装于主体；气泵与气囊连接，用于为气囊充放气；第一传感器设置于气囊远离入座面的一侧，用于采集压力信号；控制电路与气泵和第一传感器通信连接。当用户就座于坐姿矫正坐垫时，用户会通过气囊给第一传感器施加压力；控制电路能够获取第一传感器采集的压力信号，并根据压力信号控制气泵，使气泵为气囊充气或放气，从而达到主动调整用户坐姿的目的。
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；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；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范围。
Claims (10)
1.一种坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述坐姿矫正坐垫包括：
主体；
气囊，所述气囊安装于所述主体，所述气囊被配置为通过充放气调整用户的坐姿；
气泵，所述气泵与所述气囊连接，所述气泵用于为所述气囊充放气；
第一传感器，所述第一传感器设置于所述气囊远离入座面的一侧，所述第一传感器用于采集压力信号，其中，所述入座面为用户入座所述坐姿矫正坐垫时，用户的臀部与所述坐姿矫正坐垫的接触面；
控制电路，所述控制电路与所述气泵和所述第一传感器通信连接，所述控制电路用于根据所述压力信号控制气泵为所述气囊充放气。
2.根据权利要求1所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述控制电路包括：
信号处理电路，所述信号处理电路连接所述第一传感器，所述信号处理电路用于对所述压力信号进行放大和滤波处理；
气泵控制电路，所述气泵控制电路连接所述气泵，所述气泵控制电路用于控制所述气泵为所述气囊充放气；
微控制单元，所述微控制单元与所述信号处理电路和所述气泵控制电路通信连接，所述微控制单元用于根据所述信号处理电路处理后的所述压力信号控制所述气泵控制电路。
3.根据权利要求1所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述坐姿矫正坐垫还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述控制电路通信连接；
所述无线通信模块用于与外部设备进行无线通信。
4.根据权利要求1所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述坐姿矫正坐垫还包括与所述控制电路通信连接的提醒模块；
所述提醒模块用于当所述压力信号异常时发出提醒信息。
5.根据权利要求1-4任一项所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述主体包括芯体和保护套，所述芯体设置于所述保护套的内部；
所述气囊的数量为多个，多个所述气囊呈U形分布于所述芯体的内部；
所述第一传感器设置于所述芯体和所述气囊之间。
6.根据权利要求5所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，多个所述气囊通过导气管与所述气泵连接；
所述导气管包括主导气管和多个从导气管，所述主导气管的内径大于所述从导气管的内径；
所述主导气管连接所述气泵和所述从导气管；
所述从导气管包括第一端和第二端，所述第一端连接所述主导气管，所述第二端连接所述气囊。
7.根据权利要求5所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述第一传感坐姿矫正坐垫还包括设置于所述主体的第二传感器，所述第二传感器与所述控制电路通信连接，所述第二传感器用于采集用户的生理信号，所述生理信号包括心跳信号和/或呼吸信号。
8.根据权利要求7所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述第二传感器为压电薄膜传感器。
9.根据权利要求5所述的坐姿矫正坐垫，其特征在于，所述坐姿矫正坐垫还包括与所述控制电路通信连接的充电电路；
所述充电电路包括设置于所述主体的电源模块和充电模块，所述充电模块用于为所述电源模块充电；
所述充电模块包括有线充电模块和/或无线充电模块。
10.一种坐姿矫正坐垫系统，其特征在于，所述坐姿矫正系统包括服务器、终端设备和如权利要求1-9任一项所述的坐姿矫正坐垫，所述服务器与所述终端设备和所述坐姿矫正坐垫通信连接；其中，
所述服务器用于接收所述坐姿矫正坐垫发送的信息，并将所述信息发送给所述终端设备；
所述终端设备用于显示所述信息。
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| CN202021655210.1U CN213188897U (zh) | 2020-08-10 | 2020-08-10 | 一种坐姿矫正坐垫及坐姿矫正坐垫系统 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN114468646A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-13 | 深圳市幻想智能科技有限公司 | 坐姿调节系统及座椅 |
-
2020
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113647936A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-11-16 | 南京伟思医疗科技股份有限公司 | 一种用于盆底磁刺激治疗设备的坐姿检测方法及检测系统 |
| CN113647936B (zh) * | 2021-08-03 | 2022-07-22 | 南京伟思医疗科技股份有限公司 | 一种用于盆底磁刺激治疗设备的坐姿检测方法及检测系统 |
| CN114468646A (zh) * | 2022-01-25 | 2022-05-13 | 深圳市幻想智能科技有限公司 | 坐姿调节系统及座椅 |
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