[发明专利]一种座椅激光测距坐姿检测系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及座椅技术领域。

背景技术

办公椅是现代人办公必备的装备，现代人们办公基本上长时间处于坐姿状态，但是很多人却因为久坐不动引发了身体健康方面的问题。坐姿如果不正确，除了看起来没精神外，也容易腰酸背痛，甚至影响脊椎、压迫神经，最终影响身体健康。

因此，人们高度重视办公座椅的健康性和舒适性，现有的办公椅也着重注意强调人体的舒适性和人体工学设计，试图缓解这方面的问题，在现有技术中也出现很多具备这方面性能的办公座椅。例如美国赫曼米勒(Herman Miller)的Aeron座椅和Embody座椅。试图通过完全贴合人体脊柱的生理弯曲，让使用者自由活动，自然改善血液流动，消除不适感同时集中人的注意力。狭窄的椅背能让使用者的手臂来回移动，有助于打开胸腔，让肺部吸收更多的空气，运输更多的氧气到大脑。

现有的设计理念都是通过贴合人体形状来提供舒适性，但是人体的构造尽管基本结构一样，但是没有完全相同的，不同人群的人体形状或者背部曲线是存在相当大的区别的。不管办公椅如何舒适，如何贴合人体的生理曲线，也无法保证人们在使用时始终保持正确的坐姿状态，更无法促使人们主动纠正坐姿，或者在久坐办公的情况下通过合适的姿势变换或健康运动来舒缓疲劳，放松身心。现有的办公椅包括学习椅或类似装备均无法很好地解决这些问题，更没有做到通过智能化的健康椅对人们的坐姿和身体状态进行监控、纠正和分析。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种座椅激光测距坐姿检测系统，包括控制处理装置和传感装置，控制处理装置包括主控制器、存储器和无线传输模块，存储器与主控制器连接，主控制器通过无线传输模块与移动终端连接；传感装置包括设置在座椅椅背上部的头部靠件两侧的激光测距传感器，激光测距传感器通过其连接线路与主控制器连接。存储器用于存储预先设置的控制程序和/或预存数据和/或主控制器运算中的缓存数据。激光测距传感器用于检测其与使用者显示屏两侧的距离，以判断使用者的显示屏摆放是否正确，是否会有碍使用者健康，并通过控制处理装置作出提醒。

激光测距仪重量轻、体积小、操作简单速度快而准确，由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。激光测距传感器也在工业领域得到越来越广泛的应用，通过激光二极管对准目标发射激光脉冲，经目标反射后激光向各方向散射。部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。目前激光测距传感器的最小量程可达0.02m，最高精度也达到了1.5mm，已经能够应用在较短距离上的检测。

优选地，所述分别设置在头部靠件两侧的激光测距传感器之间的距离大于三百毫米。中国标准化与信息分类研究所和总后军需装备研究所《中国成年人头面部尺寸的研究》成果表明，人体头面部头最大宽为男154mm、女149mm，为了防止使用者头部影响测距，也为了进一步降低激光可能对人体产生的影响，并给人体头部设置活动空间，将间距设置为大于三百毫米，即大于头最大宽的两倍。

所述激光测距传感器所采用的激光功率小于0.4mW。IEC标准将激光设备分为五个等级,分别称为Class1,Class2,Class3A,Class3B,Class4。Class1:低输出激光(功率小于0.4mW)，基本不会对眼睛产生危害,可以保证保证设计上的安全，不必特别管理。

优选地，座椅使用者前方的显示屏两侧设有反光板，所述激光测距传感器对准反光板。激光测距传感器进行激光测距时可以直接采用显示屏漫反射的光线，也可以通过在显示屏两侧设置反光板，使反射的光线更明确，更重要的是，通过设置反光板可以加大显示屏所在平面的尺寸，激光测距传感器的激光路线可以更远离使用者头部，增大使用者头部的活动空间，保障其安全。

优选地，还包括音频模块、扬声器、显示模块、显示屏、震动模块和震动马达，音频模块通过音频控制线路与主控制器连接，并通过扬声器驱动线路与扬声器连接；显示模块通过显示控制线路与主控制器连接，并通过显示屏驱动线路与显示屏连接；震动模块通过震动控制线路与主控制器连接，并通过马达驱动线路与震动马达连接。