[实用新型]一种坐具

说明书

技术领域：本实用新型涉及一种有保健功能的坐具，尤其是具有防止非平衡和久坐的坐具。

背景技术：供学习、工作和休闲用的各种坐具，如各式坐凳、坐椅、沙发和坐垫、坐板等有着软、硬结构的坐具，它们都是用一个平衡的坐面来支撑人体保持坐姿的平衡状态，但人体有意无意的倾斜或欠平衡坐姿，则没有办法帮助端坐或恢复、保持平衡。经常或长期左右失衡会引发脊柱、颈、腰椎等的侧弯和不正。各种情况下的长时间久坐对健康也是不利的。

发明内容：本实用新型就是使这些坐具具有在左右非平衡坐姿时和长时间坐姿时有提醒、报知等功能。具体实施方案是：利用人体坐姿时主要是以臀部的左右两个对称的有一定距离的坐骨结节支撑在坐具上，坐具承坐面上也就有两个相应的受力点面部分。人体端坐时，两个点面所受坐力是相等的，当人体倾斜时，两个点面就产生出坐力差。由布置在坐具上的坐骨结节承坐面的一层两条片形式或一层多条片形式、左右向并列排布的、每条片与结节承坐面前后等长的，或两层、两层以上的每层两条片形式的或每层多条片形式的，以整层左右向呈阶梯形状叠加排列的形式，或两层、两层以上的每层两条片形式的或每层多条片形式的以每层的排列方向互呈一个角度叠加的、每条片可长于结节承坐面前后距离形式的结节坐力传感部件直接或间接转换成左右结节坐力的电量值，经处理电路最后给出声音等信号，提醒端正坐姿，并且利用坐力信号持续的时间来确定是否给出坐姿过久提醒信号。结节坐力传感部件变换成结节坐力电量的具体方式有两种：一、直接转换方式：是利用传感部件受力时物理量与电量之间的变化关系直接感应出所受坐力量的大小。形式有：在所有软、硬结构坐具的结节承坐面内，a.排布有一层两片比较宽的传感部件的形式。b.排布有一层多片窄的传感部件的形式。c.以上a或b形式组成多层的，可是两层、两层以上每层两片比较宽的或少数个窄的传感部件形式的呈阶梯状左右向叠加的形式(适用下面所述的软结构传感部件)。d.以上a或b或c形式组成多层的，可是每层的传感部件倾斜排列成平行四边形、长于结节承坐面前后距离的每条片等长、每层的排列方向互呈一个角度叠加的形式，(对于a、b中应用下面所述硬实条片配以压力传感器形式的须是上层的压力传感部件两端移动到下层左或右传感部件两端上，上部压力传感器的承受力对应传给下部的压力传感器，左右两边的压在填补层上)。两片比较宽的传感部件的a形式的，是将分别处于两片传感部件上的左、右结节坐力等量成左右两个电量；多片窄的传感部件的b形式的，两结节可左右向随意的压在传感部件上，利用电路逐个提取传感电量，分理出左右两个集中的量；呈阶梯状左右向叠加的c形式的，也是为了减小或克服一层两片比较宽的或一层较少个窄的传感部件形式左右向的拘谨、不自由，分别检测每层的坐力状态，有一路平衡信号，即不报警。采用d形式的可增大坐具左右向的可乘坐角度，但两侧将有三角非测压区。二、间接转换方式：在一硬实四角平板坐面上，或可得到左右侧边压力值的机械电子式、电子式平面、平台式重量测量器具上并列有一层或多层，每层多个条片形结节坐力点面左右向位置的压力传感部件，在平板坐面下四角处各垫有一个压力传感器，将以上三部分以平板下的或测量器具下的四个压力传感器或传感撑脚置于硬实承坐面上、框架上、支腿上或任一可放置的平面上使用，如椅子、凳子、炕面或石台上，可与坐具成一体，也可单独随处使用，左侧一组，右侧一组，用以获取左右向两个分开的侧边的压力值，(等效于两个硬实条片传感部件分开并列)。将测得的两侧边压力值或总重力值与每层的两个结节坐力点面的位置信号送入计算、比较、判断电路，可等效于杠杆的受力情况，间接获得两节点处的坐力差值或其它是否平衡的参数。多层的如直接转换方式中的d所述，这里也可以比喻说是由左右向重叠排列的多层坐力点位置传感部件分别旋转一个方向排列，互呈一个角度叠加的形式。上述方案中每个条片坐力传感部件可采用的两种形式有软结构形式与硬实条片配以压力传感器的结构形式。软结构形式的传感部件可应用于以上两种方案中的所有形式和条件，尤其是坐垫类软结构坐具上使用。此类传感部件是由材质、弹性和厚度均匀一致的电绝缘的弹性膜、片材料层与导电层和保护层组成。具体形式有：弹性膜、片材料层附合有膜、片形电阻压变金属材料层的压变电阻式；弹性膜、片材料层的两面附合膜、片形金属层或其它导电材料层的变极距电容式；或者弹性膜、片材料层下附合膜、片形导电层或平面、抗压的其它型感应线圈层，或者再在弹性膜、片材料层的上面附合有膜、片形导电层或电磁场吸收、感应材料层的感应电路内部产生的电磁场的或感应于外部环境电磁场的电感应式。每层材料都要满足耐压耐弯折的要求，且两层之间各处需粘合、缝缀、吸附或真空包装等紧贴附合。利用弹性体受力部分厚薄变化引起电阻、电容变化或结节吸收、传感电磁强弱的变化，来反应坐力的大小和变化。电容式和电感式还可是多层交替附合式，外层接地或不接地，接地用以屏蔽电路，不接地或上下附有电磁场吸收、感应材料层的用以外感式的来匀衡感应外部电磁场。硬实条片配以压力传感器结构形式的传感部件应用于有硬实承坐面或框架的坐具上，多条片窄的传感部件可是每个条片担压在前后两端各一个的压力传感器上，又一同担压在硬实承坐面或框架上，也可以是拉力带连接在坐具前后端上各一个的拉力传感器上，坐力量取前后两个传感器的和。适用于上述方案二中的每个硬实条片坐力点位置传感部件还可以是一端轴固定，另一端担压简单的常开式触点开关或是拉力带的一端连接在坐具前端，另一端连接在坐具后端上固定的拉力传感器上；两条片比较宽的硬实条片传感部件形式的是每条片四角垫有压力传感器，或是每片宽拉力带四角连接在坐具前后端上固定的四个拉力传感器上，或者就是两个并列的平台式或平板式重量或压力测量器具。上述方案中每片坐力传感器的宽度需根据人体坐骨结节的大小、两结节之间的距离和传感部件内各层以及上下所有保护、隔离层的软硬、厚薄决定。实际结节有效坐力点面2的大小与左右两坐力点面间距3的大小随整个坐面的软硬、厚薄不同成相反变化。两片传感部件形式中的每片的宽度参照所有人体中最大结节的左右长度和最大间距的结节间的距离值，应能满足一个有效坐力点面2的内侧位于两传感器分界线时，另一个有效坐力点面2的外侧位于该片传感器的外侧边线以内，即每片宽度大于或等于一个有效坐力点面2的左右长度4加上左右两个有效坐力点面之间的距离3；多片传感部件形式中的每片的宽度应参照所有人体中最小间距的结节间的距离值，当每片宽度小于或等于左右两个有效坐力点面之间距离3的二分之一，即传感部件的个数大于或等于结节承坐面的左右宽度除以左右两个有效坐力点面之间距离3的二分之一时，两个有效坐力点面2位于左右向任意位置，都将至少有一片传感部件不受触压，此未受触压的电量值用以区分开左右两部分触压信号电量值，可供模拟电路或模数混合电路区分、比较处理。对于这一多片传感部件形式，在比较精度降低一点的情况下，每片的宽度可以大于左右两个有效坐力点面之间距离3的二分之一，如最大选至四分之三时，两个有效坐力点面2位于左右向任意位置时，可视为有一片传感部件不受触压或不共同触压同一片的偶数个传感片受触压的两种情况，可供有信号存储、计算、程控功能的电路以未受触压的电量值区分开或偶数个电量值各取一半的方式提取左右两部分触压信号电量值；对于阶梯形叠加形式的要求是，当两个有效坐力点面2挪出一层两片传感部件形式的左右向正常位置时，正好或已经进入到另一层的左右向正常位置内，应参考所有人体中最小间距的结节间的距离值，每层之间错开的距离应该小于或等于左右两个有效坐力点面之间的距离3。以上每片传感器的宽度选择还需将人体左右向旋转度的允许量考虑在内。多层叠加中的两层叠加的，形如X状，左右两侧角度最小可是90度，层数越多角度越小，一般最多有三层即可，如方凳等可随意坐的，可是分别以方面的四个方向垂直排列的两层坐力传感部件。结节有效坐力点面是除了对差值累积影响不大、可不计的，或压合不了位置传感开关的外圈浅压深部分外的内圈部分，与结节大小、体重、传感部件和坐具所用的衬垫材料、保护包装层有关。在坐具的前端设有非坐力传感边缘区的软、硬适当的，可凸起点的托垫部分6；或坐具前低后高；或前薄后厚，用以减小结节前端肢体的影响。两片传感部件形式的，可在坐具左右边设有凸起边缘10限制左右向位置；或设计有初始坐力非平衡告知电路；或依靠小型坐具本身的左右宽度来限制左右向的位置。本实用新型的基本提醒、报知功能有两种：左、右非平衡报知和坐姿过久报知。非平衡差值累积到一个阀值时或阀值维持一定时间报警，累积到阀值的时间长短取决于差值的大小，无差值或差值过小或随时的反向差值给于的对抗累积或泄放都会等到坐姿过久报警的到来。此累积值可在坐力消失后存储记忆一段时间，供一段时间内恢复的坐力继续累积。坐力信号的有无和断续的时间控制着坐姿过久计时器，短暂消失过程后可继续累积计时。另外，增加左右坐力或左右侧边压力加和、计数和显示电路，可实现称重和计、定时的功能。本实用新型与现有的各类型坐具相比，可使它们具有更好的学习、工作和休闲中的保健功能，利于健康。所提供的技术方案针对坐具采用单向条片并列、检测方式，较传统矩阵点面式平面压力检测在形式上，处理过程上简单、可靠、成本低、应用形式多。坐力传感出的电量处理，报知方案合理。能良好的实现功能，满足使用要求。