一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅制造技术

本实用新型专利技术涉及一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅，包括椅脚、椅垫、靠背和头枕，所述椅垫的侧上方设置有扶手，所述扶手内或者椅垫的下方设置集成有MCU、数据存储模块、电源模块、通信模块、电子时钟、喇叭和马达的电路板，通过更多人体与椅子接触部位的人体生理指标的采集，大大提升了识别的准确性；基于人体生理指标的采集，如臀部、后背、肩颈头部的压力和面积分布进行坐姿识别、坐卧判断；根据电子时钟时间轴下的行为统计预防久坐提醒；时间、行为双维度结合人体当前的血氧、心率、呼吸频率等指标进行疲劳指数的判断进行健康行为的智能推荐。康行为的智能推荐。康行为的智能推荐。

【技术实现步骤摘要】
一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅


[0001]本技术涉及椅子装置领域，具体是一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅。

技术介绍

[0002]目前，不良坐姿和久坐、疲劳办公等不良行为，严重的损害了现代人的身心健康；而身心健康的恶化，又导致工作、学习效率的降低；效率的降低又延长了人们在椅子上不良行为的时间，形成恶性循环。
[0003]为了解决上述问题，市面上已经出现了一些智能椅，上述智能椅一般采集一种人体生理指标
‑
重量，重量又因坐姿问题波动较大，进而导致误差很大，也正因为这些误判使得使用者留下智能椅不智能的印象。作为改进，现有技术公开了多种具有坐姿检测功能的椅子，例如：
[0004]公开号CN111728410A的中国专利技术专利公开了一种智能椅子，包括椅背、椅面和椅腿，所述椅面内部设有电源模块、时钟信号模块、计时显示模块、传感器模块和声音提醒模块，所述时钟信号模块、计时显示模块、传感器模块和声音提醒模块的芯片和外围电路集成于一块电路板上。所述时钟信号模块、计时显示模块、传感器模块和声音提醒模块与所述电源模块通过导线相连接；所述时钟信号模块与所述计时显示模块通过导线相连接，所述传感器模块与所述声音提醒模块通过导线相连接，所述声音提醒模块与所述计时显示模块通过导线相连接。
[0005]该椅子具有坐姿标准检测和久坐提醒功能，同时还兼顾使用舒适性与安全性，能够有效避免因为不良坐姿和久坐给人们造成的健康危害，但该智能椅只有4个点的压力采集，压力采集点识别过少压力分布的判断质量不高，同时压力采集受坐姿的影响较大，综合导致误差很大。
[0006]又如公开(公告)号CN209573976U的技术专利，其公开了一种具有久坐语音提醒功能的智能椅，在座体中设置有久坐提醒机构，久坐提醒机构包括有处理器、供电机构、压力传感器、提醒灯和喇叭，压力传感器形成面状结构，处理器采用芯片GA452SP18，其是专用于压力和声光处理的智能芯片，其内部具有计时功能，当人坐在椅子达到40分钟时，椅子会发出语音提醒；人坐上去自动开启压力传感器，离开椅子10秒以内再坐下时系统仍认为是正常坐立，继续延续前面的计时周期；超过10秒自动关机，等待下次使用计时。
[0007]该椅子不仅电路结构简单，而且采用专门的智能处理芯片，可解决传统人离开不管时间长短即进入重新计时的问题，具有更好的提醒效果，且电路结构简单，不会发生故障，使用寿命更长久，但仍具有如下缺点：只有时间和压力两个维度的信息，无法进行用户识别，只能在时间轴上判断椅子是否使用。
[0008]因此有必要对现有智能椅做出改进，以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0009]本技术所要解决的技术问题是提供一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅，以解决现有技术中存在的缺陷。
[0010]本技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0011]一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅，包括椅脚、椅垫、靠背和头枕，所述椅垫的侧上方设置有扶手，所述扶手内或者椅垫的下方设置集成有MCU、数据存储模块、电源模块、通信模块、电子时钟、喇叭和马达的电路板，所述椅垫、靠背和头枕上分别设置用于采集人体压力分布和受力面积的阵列式压力传感器，所述靠背上设置用于采集人体呼吸频率与心率的高精度光纤传感器，所述头枕上设置识别使用者的声纹采集模块，所述阵列式压力传感器、高精度光纤传感器和声纹采集模块均与MCU通过导线连接；
[0012]进一步的，所述阵列式压力传感器为薄膜式或纺织纤维式结构，按照检测原理为压阻式压力传感器或电容式压力传感器；
[0013]进一步的，所述头枕上设置有PPG光电感测器和高精度光纤传感器，所述PPG光电感测器和高精度光纤传感器通过导线与MCU连接；
[0014]进一步的，所述靠背上设置与MCU连接的超声波或雷达利用多普勒效应对心脏进行扫描从而识别用户，同时检测心率；
[0015]进一步的，所述靠背上设置有呼吸监测纠姿带，所述呼吸监测纠姿带两端分别固定在人体工学椅靠背的左右两侧，所述呼吸监测纠姿带的两端通过可拆卸的卡扣方式与靠背连接；
[0016]进一步的，所述呼吸监测纠姿带上设置有用于监测使用者呼吸频率的电容式压力传感器和用于采集使用者心电信号的电极片，所述电容式压力传感器与电极片均通过设置于呼吸监测纠姿带上的无线信号发送装置与工学椅上的通信模块进行信号传输，并将检测数据存储至数据存储模块中；
[0017]进一步的，所述MCU通过通讯模块与服务器连接；
[0018]本技术的有益效果是：通过头枕上设置的PPG光电感测器、高精度光纤传感器和纠姿带上设置的压力传感器和电极片，能对于人体颈动静脉血液的光电信号、呼吸频率、心电数据采集，能精确测量人体的血氧浓度和心率、呼吸频率状况，能准确评估人体的疲劳指数。结合人体工学椅在时间轴上人体用椅行为数据(如坐姿习惯等)的辅助分析，智能为使用者推荐适合的健康行为。
附图说明
[0019]图1为本技术整体示意图；
[0020]图2为本技术内部结构示意图；
[0021]附图标记说明如下：
[0022]1、椅脚，2、椅垫，3、靠背，4、头枕，5、扶手，6、呼吸监测纠姿带，7、阵列式压力传感器，8、高精度光纤传感器，9、PPG光电感测器，10、声纹采集模块；
具体实施方式
[0023]以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用
新型，并非用于限定本技术的范围。
[0024]如图1
‑
2所示，一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅，包括椅脚1、椅垫2、靠背3和头枕4，所述椅垫的侧上方设置有扶手5，所述扶手内或者椅垫的下方设置集成有MCU、数据存储模块、电源模块、通信模块、电子时钟、喇叭和马达的电路板，所述椅垫、靠背和头枕上分别设置用于采集人体压力分布和受力面积的阵列式压力传感器7，所述靠背上设置用于采集人体呼吸频率与心率的高精度光纤传感器8，所述头枕上设置识别使用者的声纹采集模块10，所述阵列式压力传感器、高精度光纤传感器和声纹采集模块均与MCU通过导线连接；
[0025]更具体的，所述阵列式压力传感器为薄膜式或纺织纤维式结构，按照检测原理为压阻式压力传感器或电容式压力传感器；
[0026]首先MCU通过采集设置在椅垫上的阵列式压力传感器，不仅能检测体重、压力分布，还能检测臀部面积，能精准识别坐垫上的压力分布，有效识别坐姿，进行左右平衡、前后居中、是否跷二郎腿等坐姿行为的精准判断从而进行正确坐姿的引导。
[0027]其次所述人体工学椅靠背上同样设有阵列式压力传感器和高精度光纤传感器，其中的阵列式压力传感器，能精准识别靠背上的压力分布，配合坐垫上的阵列式压力传感器，有效进行脊柱承压判断，坐卧识别，从而进行健康坐卧的引导；高精度光纤传感器能探测人体呼吸和心跳所产生的振本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅，其特征在于：包括椅脚、椅垫、靠背和头枕，所述椅垫的侧上方设置有扶手，所述扶手内或者椅垫的下方设置集成有MCU、数据存储模块、电源模块、通信模块、电子时钟、喇叭和马达的电路板，所述椅垫、靠背和头枕上分别设置用于采集人体压力分布和受力面积的阵列式压力传感器，所述靠背上设置用于采集人体呼吸频率与心率的高精度光纤传感器，所述头枕上设置识别使用者的声纹采集模块，所述阵列式压力传感器、高精度光纤传感器和声纹采集模块均与MCU通过导线连接。2.根据权利要求1所述的一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅，其特征在于：所述阵列式压力传感器为薄膜式或纺织纤维式结构，按照检测原理为压阻式压力传感器或电容式压力传感器。3.根据权利要求2所述的一款能基于人体生理指标识别用户姿态的人体工学椅，其特征在于：所述头枕上设置有PPG光电感测器和高精度光纤传感器，所述PPG光电感测器和高精度光纤传感器通过导线与MCU连接。4.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：李佐斌，
申请(专利权)人：北京悦米科技有限公司，
类型：新型
国别省市：