一种检测和调整坐姿的垫子

技术领域

本发明涉及健康与保健产品领域，特别是涉及一种检测和调整坐姿的垫子。

背景技术

随着生活、学习等负载的不断增大，办公室职员、学生等群体面临着每天久坐的烦恼，长期且不正确的坐姿容易造成各种颈椎疾病、毛细血管堵塞、坐疮等。

现阶段，市面上的大部分坐垫或靠垫都不具有检测坐姿的功能，无法让使用者在长期的使用中改变坐姿而不自知。另外，部分坐垫或者靠垫有检测坐姿的功能，但其缺乏调整坐姿的功能，只能在检测出使用者坐姿不正确或长期处于一种坐姿后提醒使用者自行改变坐姿，缺少了便利性与智能化。因此，存在待改进之处。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种检测和调整坐姿的垫子，用于解决现有技术中的垫子不能检测坐姿或者不能根据使用者的坐姿变化调整坐垫表面形状的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种检测和调整坐姿的垫子，包括：内芯，其内形成有至少一个空腔，并与人体的腿部和臀部或者腰部和背部位置对应；囊体，安装在所述空腔内；充放流体装置，与所述囊体通过管道连通；检测部件，安装在所述内芯对应所述囊体的位置或者所述管道上，用于检测所述囊体上的负载参数和/或所述囊体内的压强参数；其中，所述充放流体装置可根据所述囊体上的负载参数调整所述囊体的充放流体量。

于本发明的一实施例中，所述检测部件包括：力传感器，固定在所述内芯的一侧面，并与所述囊体对应，用于检测垫子内所述囊体上的负载参数。

于本发明的一实施例中，所述调整坐姿的垫子还包括：底板，固定在所述内芯的一侧，用于安装所述力传感器。

于本发明的一实施例中，所述力传感器上固定有传力板，所述传力板位于所述力传感器和所述内芯之间，所述传力板与所述囊体的尺寸相适配。

于本发明的一实施例中，所述底板对称的两侧壁上固定有卡接板，所述卡接板与所述内芯卡接。

于本发明的一实施例中，所述检测部件包括：压强测量传感器，安装在所述囊体和所述充放流体装置之间的管道上，用于检测所述囊体内的压强参数。

于本发明的一实施例中，所述内芯包括：第一内芯，包括：第一放置槽，开设在所述第一内芯上，并对应人体的腰部位置；第二放置槽，开设在所述第一内芯上，并对应人体的背部位置；第二内芯，靠近所述第一内芯的一侧面与所述第一内芯的结构相匹配，其与所述第一内芯相互靠近的接触面切合，并形成所述空腔。

于本发明的一实施例中，所述第一内芯和所述第二内芯上的所述第二放置槽均为多个，且沿所述内芯的中心对称。

于本发明的一实施例中，所述内芯包括：第三内芯，包括：第三放置槽，开设在所述第三内芯上，并对应人体的臀部位置；第四内芯，靠近所述第三内芯的一侧面与所述第三内芯的结构相匹配，其与所述第三内芯相互靠近的接触面切合，并形成所述空腔。

于本发明的一实施例中，所述第三内芯和所述第四内芯上的所述第三放置槽均为多个，并呈中心对称分布。

如上所述，本发明的一种检测和调整坐姿的垫子，具有以下有益效果：

1、通过力传感器和/或压强测量传感器获取所述囊体上的负载参数和/或所述囊体内的压强参数，分析垫子上负载大小和位置的分布情况，再根据使用者姿态与负载分布情况的对应关系从而判断使用者处于哪种姿态。

2、通过充放流体装置，可根据力传感器和/或压强测量传感器获取所述囊体上的负载参数和/或所述囊体内的压强参数，对囊体内的充放流体量进行自动调节，一方面，可提升垫子的自动化程度；另一方面，可通过控制囊体的充放流体情况，调整各个囊体的充放流体量，改变垫子表面形状，从而调整使用者的姿态。

3、单个囊体下设置不少于3个力传感器，可以更加细化获得单个囊体上负载的大小和位置的分布情况。

4、囊体内采用液气混合物填充，可以根据压力大小调节液气之间的体积比例，保证在不同压力下囊体形状和内芯形状保持一致，保证囊体在承受不同负载时，变形相差不多。

5、囊体内采用液气混合物填充，可以根据温度情况，调节液气之间的体积比例，保证降温效果，或者加热效果。

附图说明

图1显示为本发明实施例一和实施例二中一种检测和调整坐姿的垫子的原理图；

图2显示为本发明实施例一中一种检测和调整坐姿的垫子的轴测图；

图3显示为本发明实施例一中一种检测和调整坐姿的垫子的局部剖视图；

图4显示为本发明实施例一中一种检测和调整坐姿的垫子的爆炸示意图；

图5显示为本发明实施例二中一种检测和调整坐姿的垫子的轴测图；

图6显示为本发明实施例二中一种检测和调整坐姿的垫子的局部剖视图；

图7显示为本发明实施例二中一种检测和调整坐姿的垫子的爆炸示意图。

元件标号说明

1、内芯；11、第一内芯；111、第一放置槽；112、第二放置槽；113、第一安装槽；12、第二内芯；121、第一通风槽；13、第三内芯；131、第五放置槽；132、第二安装槽；14、第四内芯；141、第二通风槽；142、通风孔；143、避让槽；2、囊体；21、第一囊体；22、第二囊体；23、第三囊体；3、检测部件；31、力传感器；32、压强测量传感器；4、底板；41、卡接板；42、传力板；43、腰型孔；5、充放流体装置；6、外衬。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图7。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例一：

请参阅图1-4，本实施例提供一种检测和调整坐姿的垫子，包括：内芯1，其内形成有至少一个空腔，并与人体的腿部和臀部或者腰部和背部位置对应，且空腔内安装有囊体2；囊体2通过管道连通与充放流体装置5连通；检测部件3，安装在内芯1对应所述囊体2的位置或者管道上，用于检测所述囊体2上的负载参数或者囊体2内的压强参数；其中，充放流体装置5可根据囊体2上的负载参数调整囊体2的充放流体量。

请参阅图2、图3和图4，在本实施例中，该检测和调整坐姿的垫子放置在人体的腰部和背部，并用于检测和调整调整人体腰部和背部位置的坐姿变化。在本实施例中，内芯1包括第一内芯11和第二内芯12。第一内芯11和第二内芯12均呈长方形板状，且其形状、大小相匹配；第一内芯11上开设有第一放置槽111和第二放置槽112，第一放置槽111的长度方向垂直于第一内芯11的长度方向，并对应人体的腰部位置；第二放置槽112在第一内芯11上开设有多个，在本发明一优选实施例中，第二放置槽112沿第一内芯11长度方向上的中心线对称设置有两个，且第二放置槽112的长度方向平行于第一内芯11的长度方向，并分别对应人体脊柱两侧的背部位置。

第二内芯12上也开设有与第一内芯11的第一放置槽111和第二放置槽112相对应的第三放置槽(未标示)和第四放置槽(未标示)，并位于靠近第一内芯11的一侧面，且第二内芯12上的放置槽与第一内芯11上的放置槽结构、位置均相匹配；第一内芯11和第二内12芯通过相互靠近的接触面切合并形成有三个空腔。

请参阅图3和图4，在本实施例中，囊体2包括第一囊体21和第二囊体22。第一囊体21安装在第一放置槽111所形成的空腔内，第二囊体22安装在第二放置槽112所形成的空腔内，并且第一囊体21、第二囊体22分别与第一放置槽111、第二放置槽112一一对应。第一囊体21和第二囊体22分别通过管道与充放流体装置5连通。

请参阅图3和图4，在本实施例中，该检测和调整坐姿的垫子用于靠垫时，囊体2内的填充物为气体。

请参阅图3和图4，第一内芯11和第二内芯12上均开设有相互对应的用于放置管道的第一安装槽113，并位于第一内芯11和第二内芯12相互靠近的一侧面上，且其上的第一安装槽113位置、形状、大小均相匹配；在通过第一内芯11和第二内芯12的相互靠近的接触面切合使得第一安装槽113形成管路，且该管路与各个囊体2的管道一一对应，囊体2和充放流体装置5之间的连通管道均可安装在对应的管路内。第二内芯12背离第一内芯11的一侧面上开设有第一通风槽121，且其长度方向垂直于第二内芯12的长度方向，并位于中间位置；第一通风槽121长度方向上的两端呈敞开设置。第一通风槽121可增加靠垫的透气性，可减少使用者长期使用时感到闷热的情况发生。

请参阅图3和图4，内芯1长度方向上两端的边角处呈圆角设置，该种结构可减少尖锐部对人体造成损伤的情况发生，提升安全性。在本实施例中，内芯1包括回弹太空棉内芯。采用该种材质的内芯1，可提供符合人体工学的支撑力，没有突出受力点，避免肢体麻木、疲劳、酸痛；并且具有良好的自动塑型的能力，有利于健康，避免脊椎变形。

请参阅图3和图4，第一内芯11背离第二内芯12的一侧固定有底板4，且底板4的形状大小与第一内芯11的形状大小相匹配，底板4的长度方向与第一内芯11的长度方向同向；底板4的宽度方向的两侧竖直成形有卡接板41，第一内芯11相对于卡接板41的位置向内凹陷，且卡接板41嵌入第一内芯11的凹陷处并与第一内芯11的卡接。

请参阅图1、图3和图4，在本实施例中，检测部件3包括力传感器31和压强测量传感器32。力传感器31固定在底板4上，并与内芯1内的囊体2对应，可检测垫子内各囊体2上所受的负载参数。在本实施例中，力传感器31在底板4上设置有九个，且每个囊体对应三个力传感器31，三个力传感器31呈三角状分布。

请参阅图1、图3和图4，力传感器31背离底板4的一侧面上固定有传力板42，传力板42与内芯1上第一放置槽111和第二放置槽112的位置一一对应，且传力板42的形状大小与相对应的放置槽的形状大小相匹配。传力板42与内芯1抵接，在使用时，各囊体2所受到的负载通过传力板42传递到力传感器31上，为后续囊体2内充放流体量的调整提供依据。

请参阅图1、图3和图4，压强测量传感器32安装在囊体2和充放流体装置5之间的管道上，用于检测各囊体2内的压强参数，再根据压强参数可推算出囊体2上的负载参数。压强测量传感器32在本实施例中设置有三个，且压强测量传感器32与第一囊体21和第二囊体22一一对应。

同时采用力传感器31和压强测量传感器32，可检测检测垫子内各囊体2上所受的负载参数和各囊体2内的压强参数，根据负载参数和压强参数可以更为明确的显示出使用者的坐姿情况，使得充放流体装置5可根据上述参数精确的调整各囊体2的充放流体量，达到良好的坐姿调整的效果。

请参阅图3和图4，在一实施例中，检测部件3也可只包括力传感器31。可单独采用力传感器31对垫子上的负载数据进行采集，并根据获取的数据分析垫子上负载的分布情况，同样也可实现对使用者坐垫状态的判断，并对使用者的坐姿做出及时的调整。只采用力传感器31可降低整体装置的生产成本。

请参阅图1、图3和图4，在一实施例中，检测部件3也可只包括压强测量传感器32。可单独采用压强测量传感器32对各囊体2内的压强数据进行采集，并根据获取的数据分析各囊体2的形变情况，同样也可实现对使用者坐垫状态的判断，并对使用者的坐姿做出及时的调整。只采用压强测量传感器32可降低整体装置的生产成本。

请参阅图3和图4，内芯1和底板4的外侧套设有外衬6，可增加内芯1和底板4之间连接的稳固性；在本实施例中，外衬6包括弹性布外衬。采用该种材质的外衬，使得外衬具有良好的弹性恢复能力，可根据内芯形状的变化，从而改变接触面的变化，还具有使用寿命长的优点。

在本实施例中，垫子检测坐姿的原理为：根据压强测量传感器32和/或力传感器31获取的数据，分析靠垫上负载的分布情况，再根据使用者姿态与负载分布情况的对应关系从而判断使用者处于哪种姿态。例如：使用者坐姿下弯腰时，腰部对应的囊体2所受到的负载较大、背部部对应的囊体2所受到的负载较小，便可以判断出使用者处于弯腰状态。

在本实施例中，垫子调整坐姿的原理为：控制囊体2的充放流体情况，调整各个囊体2的充放流体量，改变靠垫表面形状，从而调整使用者的姿态。

在本实施例中，该种检测和调整坐姿的垫子的一种工作方式为：囊体2调整可使得使用者保持正确坐姿；例如，使用者坐姿弯腰时，需要让其端正坐姿，则腰部位置的囊体2充一定气体、背部位置的囊体2放一定气体，通过挤压使用者腰部让其端正坐姿。另一种工作方式为：垫子可根据工作环境改变表面形状；例如，使用者靠在椅子上睡觉时，则腰部位置的囊体2充多点气体，对使用者腰部形成包裹，缓解腰部负载。

实际使用中，使用者将垫子竖直置于座椅上，并位于使用者背后位置；使用者的腰部和背部与垫子紧密接触，人体腰部和背部将给予垫子内的囊体2负载，促使囊体2变形，进而囊体2内的压强会产生变化；在通过力传感器31和/或压强测量传感器32检测各个囊体2上的负载参数或者囊体2内的压强参数，充放流体装置5可根据囊体2上的负载参数判断使用者的坐姿状态；如若，坐姿不良使得的囊体2内的参数不在预先设计的参数范围内，则充放流体装置5将调节各个囊体2内的充放流体量，从而调整垫子的形态，以达到调整使用者坐姿的目的。

实施例二：

请参阅图1、图5-7，本实施例提供一种检测和调整坐姿的垫子，包括：内芯1，其内形成有至少一个空腔，并与人体的腿部和臀部或者腰部和背部位置对应，且空腔内安装有囊体2；囊体2通过管道连通与充放流体装置5连通；检测部件3，安装在内芯1对应所述囊体2的位置或者管道上，用于检测所述囊体2上的负载参数或者囊体2内的压强参数；其中，充放流体装置5可根据囊体2上的负载参数调整囊体2的充放流体量。

请参阅图1、图5、图6和图7，其与实施例一的区别之处在于，在本实施例中，该检测和调整坐姿的垫子放置在人体的腿部和臀部，并用于检测和调整人体的坐姿变化。

在本实施例中，内芯1包括第三内芯13和第四内芯14。第三内芯13和第四内芯14均呈长方形板状，且其形状、大小相匹配；第三内芯13上开设有多个第五放置槽131；在本发明一优选实施例中，五放置槽131在第三内芯13上设置有四个并呈中心对称设置，且第五放置槽131的长度方向平行于第三内芯13的长度方向，并对应人体的腿部和臀部位置。

请参阅图6和图7，第四内芯14上也开设有与所述第五放置槽131相对应的第六放置槽(未标示)，并位于靠近第三内芯13的一侧面，且第四内芯14上的放置槽与第三内芯13上的放置槽结构、位置均相匹配；第三内芯13和第四内芯14通过相互靠近的接触面切合并形成有四个空腔；囊体2包括多个第三囊体23，在发明一优选实施例中，囊体2包括四个第三囊体23，且第三囊体23与空腔一一对应，四个第三囊体23之间通过管道相互连通。

在本实施例中，该检测和调整坐姿的垫子用于靠垫时，囊体2内的填充物为气体、液体或者气、液混合物；其中液体可为水。通过调节二者之间的比例，改变囊体2的变形度，保证坐垫上负载不同时可以有相同的变形度，不至于出现体重过重的使用者将坐垫压扁的情况。

请参阅图6和图7，第三内芯13和第四内芯14上均开设有相互对应的用于放置管道的第二安装槽132，并位于第三内芯13和第四内芯14相互靠近的一侧面上，且其上的第二安装槽132位置、形状、大小均相匹配；在通过第三内芯13和第四内芯14的相互靠近的接触面切合使得第二安装槽132形成管路，第三囊体23和充放流体装置5之间的连通管道均可安装在管路内。

请参阅图6和图7，第三内芯13和第四内芯14上均竖直开设有通风孔142，并位于中心位置；底板上开设有腰型孔43，并与通风孔142的位置对应，保证气流的通过性。第四内芯14背离第三内芯13的一侧面上开设有第二通风槽141，且其长度方向平行于第四内芯12的长度方向，并与通风孔142连通；第二通风槽141长度方向上的两端呈敞开设置。第二通风槽141可增加靠垫的透气性，可减少使用者长期使用时感到闷热的情况发生。

请参阅图6和图7，第四内芯14背离第三内芯13的一侧面上开设有避让槽143，且其长度方向垂直于第四内芯14的长度方向，其一端与通风孔142连通，另一端呈敞开设置。避让槽143可起到保护尾椎的作用，可降低尾椎所受到的负载，从而缓解使用者负载。

请参阅图6和图7，内芯2的四个边角处均呈圆角设置。该种结构可减少尖锐部对人体造成损伤的情况发生，提升安全性。在本实施例中，内芯2包括回弹太空棉内芯。采用该种材质的内芯，可提供符合人体工学的支撑力，没有突出受力点，避免肢体麻木、疲劳、酸痛；并且具有良好的自动塑型的能力，有利于健康，避免脊椎变形。

请参阅图6和图7，在本实施例中，力传感器31在底板上设置有十二个，且每个囊体2对应三个力传感器31，三个力传感器31呈三角状分布。

请参阅图1、图6和图7，在本实施例中，压强测量传感器32安装在囊体2和充放流体装置5之间的管道上，用于检测各囊体2内的压强参数。压强测量传感器32在本实施例中设置有四个，且压强测量传感器32与囊体2一一对应。

在本实施例中，垫子检测坐姿的原理为：根据压强测量传感器32和/或力传感器31获取的数据，分析坐垫上负载的分布情况，再根据坐姿与负载分布情况的对应关系从而判断使用者处于哪种坐姿。例如：使用者前倾时，腿部对应的囊体2所受到的负载较大、臀部对应的囊体2所受到的负载较小，便可以判断出使用者处于前倾状态。

在本实施例中，垫子调整坐姿的原理为：控制囊体2的充放流体情况，调整各个囊体2的充放流体量，改变坐垫表面形状，从而调整使用者的坐姿。

在本实施例中，该种检测和调整坐姿的垫子的一种工作方式为：坐垫调整可使得使用者保持正确坐姿；例如，使用者左倾坐姿时，需要调整其向右倾，则左侧囊体2充一定气体、右侧囊体2放一定气体，促使使用者向右倾斜，从而端正坐姿。另一中工作方式为：坐垫定时改变形状；例如，每半小时囊体2变为左倾或右倾或前倾或后倾，使使用者的坐姿变化，改善使用者长期保持一种姿势的僵硬感。

实际使用中，使用者将垫子水平置于座椅上，并位于使用者腿部和臀部下侧的位置；使用者的腿部和臀部与垫子紧密接触，人体上半身的重量将给予垫子内的囊体负载，促使囊体2变形，进而囊体2内的压强会产生变化；再通过力传感器31和/或压强测量传感器32检测各个囊体2上的负载或者囊体2内的压强，充放流体装置5可根据负载参数判断使用者的坐姿状态；如若，坐姿不良使得的囊体2内的参数不在预先设计的参数范围内，则充放流体装置5将调节各个囊体2内的充放流体量，从而调整垫子的形态，以达到调整使用者坐姿的目的。

综上所述，本发明通过将垫子置于人体腰部和背部或者腿部和臀部位置，通过人体本身的重量挤压垫子的负载，使得囊体2变形，并且囊体2内的压强产生变化，再通过力传感器31和/或压强测量传感器32检测各个囊体2上的负载或者囊体2内的压强，充放流体装置5可根据负载参数判断使用者的坐姿状态；如若，坐姿不良使得的囊体内的参数不在预先设计的参数范围内，则充放流体装置5将调节各个囊体2内的充放流体量，从而调整垫子的形态，以达到调整使用者坐姿的目的；此外，上述两个实施例中的两种检测和调整坐姿的垫子可同时使用，也可单独使用，对于使用者不同情况下的不同需求，使用这可做出适应性的选择。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。