申请/专利权人：中国地质大学(武汉)

申请日：2019-09-24

公开（公告）日：2024-06-04

公开（公告）号：CN110652126B

主分类号：A47C3/026

分类号：A47C3/026;A47C31/12;A47B39/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.04#授权;2020.02.04#实质审查的生效;2020.01.07#公开

摘要：本发明提供一种基于NB‑IOT的青少年智能矫正座椅，包括：移动终端和矫正座椅；所述矫正座椅包括颈背、靠背、椅座和可升降椅柱；所述靠背上安装有超声波测距传感器；所述超声波测距传感器有多个，且沿着所述靠背的外表面从上至下均匀安装，以测量脊椎数据；所述椅座上安装有压力传感器、伺服电机、定时器、报警模块和STM32单片机；所述压力传感器、所述伺服电机、所述定时器和所述报警模块分别与所述STM32单片机电性连接；所述靠背内部还装有NB‑IOT模块，用于所述移动终端和所述STM32单片机之间的无线通讯；本发明的有益效果是：可通过移动终端监测与矫正坐姿，使得座椅变得智能化。

主权项：1.一种基于NB-IOT的青少年智能矫正座椅，其特征在于：具体包括：移动终端8和矫正座椅；所述移动终端8主要用于界面显示和相关参数设置；界面显示包括脊椎曲线显示包括：脊椎曲线显示；相关参数包括：压力阈值参数、压力差阈值参数、身高参数、脊椎曲线参数、脊椎曲线差值参数、椅脚高度参数、性别参数、体重参数和久坐时间参数；所述矫正座椅包括：靠背14、椅座15和可升降椅柱16；所述靠背14上安装有超声波测距传感器2；所述超声波测距传感器2有多个，且沿着所述靠背14的外表面从上至下均匀安装，以测量脊椎数据；所述椅座15上安装有压力传感器3、伺服电机6、定时器4、报警模块10和STM32单片机5；所述压力传感器3、所述伺服电机6、所述定时器4和所述报警模块10分别与所述STM32单片机5电性连接；其中，所述压力传感器3有多个，均匀安装于所述椅座15的上表面，以将检测的压力值发送至所述STM32单片机5；所述STM32单片机5根据所述压力值判断坐姿是否端正，若不端正，则控制所述报警模块10报警；所述伺服电机6的转轴与所述可升降椅柱16连接，以通过伺服电机6控制所述可升降椅柱16升降；所述定时器4，用于记录座椅使用时间，所述STM32单片机5判断座椅使用时间是否超过预设的久坐时间参数，若是，则所述报警模块10报警；所述靠背14内部还装有NB-IOT模块9，用于所述移动终端和所述STM32单片机5之间的无线通讯；多个所述超声波测距传感器2均与所述STM32单片机5电性连接，以将测量的所述脊椎数据发送至所述STM32单片机5，进而STM32单片机5根据所述脊椎数据绘制脊椎曲线，并将所述脊椎曲线通过所述NB-IOT模块9发送至所述移动终端；所述移动终端将接收的所述脊椎曲线与预设的标准脊椎曲线进行对比，以判断靠姿是否标准，若不标准，则发送报警指令至所述STM32单片机5，所述STM32单片机5根据所述报警指令控制所述报警模块10报警；所述超声波测距传感器2有四个，检测颈椎、胸椎、腰椎和尾椎四个点，以此脊椎曲线绘制；所述脊椎曲线绘制，包括以检测颈椎的第一个超声波测距传感器的位置为原点，通过安装位置确定另外三个点的横坐标，通过超声波测距传感器检测的数据作为纵坐标，得到脊椎曲线的四个点，通过四个点及插值运算，得到近似脊椎曲线；所述脊椎曲线参数，包括六条标准脊椎曲线，由24个标准坐标点组成，分别为男性偏瘦脊椎曲线、男性正常脊椎曲线、男性偏胖脊椎曲线、女性偏瘦脊椎曲线、女性正常脊椎曲线和女性偏胖脊椎曲线；其中男女偏瘦、正常、偏胖体重值，根据输入的所述体重参数和青少年标准体重表进行划分；所述报警模块10包括蜂鸣器模块12和语音模块11；所述一种基于NB-IOT的青少年智能矫正座椅的具体使用步骤如下：S101：利用所述移动终端8设置压力阈值参数β、压力差阈值参数α、身高参数、脊椎曲线参数、脊椎曲线差值参数θ、椅脚高度参数a、b、c、d，性别、体重参数和久坐时间参数t；S102：所述STM32单片机5根据预设的身高参数，利用所述伺服电机6调整椅脚高度；所述STM32单片机5根据预设的体重参数，选取标准脊椎曲线；S103：所述STM32单片机5判断当前座椅使用状态是否标记为1，若是，则将AD转换器7转换后的4个压力值两两之间相减并取绝对值后得到4个压力差值；所述4个压力差值分别为|FO-FP|、|FP-FM|、|FM-FQ|和|FQ-FP|，其中F表示压力值；|否则，跳转到步骤S109；S104：判断所述4个压力差值是否大于预设的压力差阈值参数α，若是，则所述蜂鸣器模块12报警，同时所述语音模块11发出重新调整坐姿的提示；否则，进入步骤S105；S105：所述超声波测距传感器2启动，实时检测当前4个脊椎曲线数据点；同时，将检测得到的4个数据点，经过所述STM32单片机5计算处理后得到脊椎曲线，再通过所述NB-IOT模块9发送至所述移动终端8进行显示；S106：利用当前脊椎曲线四个坐标点与预先设置的标准脊椎曲线的四个坐标点作差值，判断差值是否小于预设的脊椎曲线差值参数θ，若是，则进入步骤S107；否则，所述蜂鸣器模块12报警，同时所述语音模块11发出请注意背部挺直的提示；S107：所述定时器4启动计时；S108：所述STM32单片机5判断坐下时间是否超过预设的久坐时间参数t，若是，则所述蜂鸣器模块12报警，同时所述语音模块11发出注意起身运动的提示；否则，再次执行步骤S108；S109：完毕。

全文数据：

权利要求：

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