[0001] 本发明涉及矫正椅技术领域，尤其是涉及一种基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅。

[0002] 随着科学技术的进步和社会的发展，越来越多的学生在上课和学习过程中由于不正确的坐姿和缺乏锻炼，导致了近视、驼背等一系列不健康问题，给广大青少年的健康造成了极大的不利，而传统上的坐姿矫正椅子设计根据人体后背远离椅子距离检测坐姿，可大致算出人体坐姿，由于传统上的检测一般只采用一个超声波传感器来完成检测，其无法对青少年的后背进行全面的检测，误差大，检测不准确。

[0003] 因此，有必要提供一种新的技术方案以克服上述缺陷。

[0004] 本发明的目的在于提供一种可有效解决上述技术问题的基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅。

[0005] 为达到本发明之目的，采用如下技术方案：

[0006] 一种基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅，包括椅子本体，所述基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅还包括设置于所述椅子本体后背上的三个超声波检测模块、红外热释电传感器、单片机模块、A/D转换模块及报警模块，所述超声波检测模块设有三个，且分别设置于所述椅子本体的后背上，所述超声波检测模块上下依次设置，所述超声波检测模块分别与A/D转换模块连接，所述红外热释电传感器与A/D转换模块连接，所述红外热释电传感器设置于所述椅子本体上，所述A/D转换模块与单片机模块连接。

[0007] 所述单片机模块与报警模块连接。

[0008] 所述报警模块为指示灯或者蜂鸣器。

[0009] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅通过三路超声波检测模块同时检测，并将信息返回给单片机模块，单片机模块通过精准的算法，利用三路超声波检测模块同时返回的信息数据进行分析判断，以此来判断人的坐姿，这种设计不仅一定程度上大大的减少了测量的误差，而且通过算法分析三路超声波检测模块检测的信息，能更准确的判断出人的坐姿，更好的避免了驼背弯腰这一现象的发生。附图说明

[0010] 图1为本发明基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅的结构示意图；

[0011] 图2为图1所示本发明基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅的结构连接关系示意图。

[0012] 下面将结合附图对本发明基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅做出清楚完整的说明。

[0013] 如图1及图2所示，本发明基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅包括椅子本体、设置于所述椅子本体后背上的三个超声波检测模块(1、2、3)、红外热释电传感器、单片机模块、A/D转换模块及报警模块。

[0014] 如图1及图2所示，所述椅子本体为正常的市面上的椅子。所述超声波检测模块设有三个，且分别设置于所述椅子本体的后背5上，所述超声波检测模块 (1、2、3)上下依次设置，所述超声波检测模块1与超声波检测模块2之间的距离为s1，所述超声波检测模块2与所述超声波检测模块3之间的距离为s2。

[0015] 如图1及图2所示，所述超声波检测模块(1、2、3)分别与A/D转换模块连接，所述红外热释电传感器与A/D转换模块连接，所述红外热释电传感器设置于所述椅子本体上，所述红外热释电传感器用来实时检测椅子本体上是否有人员。所述A/D转换模块用于将模拟信号转换成数字信号，所述A/D转换模块可以将超声波检测模块(1、2、3)及红外热释电传感器检测的模拟信号转换呈数字信号，然后将数字信号传输至单片机模块，所述A/D转换模块与单片机模块连接。所述单片机模块为市面上常见的单片机，其属于现有技术，故在此不再赘述，所述单片机模块可以将A/D转换模块转换的数字信号进行处理。所述单片机模块与报警模块连接，所述单片机可以向所述报警模块发出指令使其发出警报，所述报警模块可以为指示灯或者蜂鸣器等，以便引起坐者的注意。

[0016] 如图1及图2所示，图中的4表示青少年的后背，5为椅子本体的后背，所述超声波检测模块(1、2、3)发出的超声波传递至青少年的后背的位置分别对应为(6、7、8)，所述超声波检测模块(1、2、3)检测到的距离分别为d1、d2、 d3，其中6与7之间的直线定义为a，7与8之间的直线定义为b，6与8之间的直线定义为c，直线a与直线b之间的夹角为e，其中同理可以求出b和c，根据数学余弦定理：cosθ＝(a2+b2-c2)/(2ac)可以求出θ角。θ角的取值范围是(180度<θ<230度)，单片机模块根据通过上述步骤计算出的角度与设定的角度比较，在单位时间内，如果θ一直小于165度，单片机模块将判断为使用者有驼背现象，并发信号至报警模块，使其发出警报。

[0017] 如图1及图2所示，所述本发明基于单片机的三路超声波坐姿矫正椅使用时，首先当青少年没有在椅子本体上时，所述红外热释电传感器可以检测到椅子上没有人员，此时发出信号至A/D转换模块将模拟信号转换呈数字信号，然后传输至单片机模块中，由单片机模块发出指令至超声波检测模块(1、2、3)，使其关闭，当有人员坐在椅子本体上时，此时红外热释电传感器检测到椅子本体上有人员坐着，此时发出信号至A/D转换模块，所述A/D转换模块将其信号转换呈数字信号，然后传输至单片机模块，所述单片机模块发出指令至超声波检测模块(1、2、3)，使其开始工作。三个超声波检测模块(1、2、3)将其检测的数据发送至A/D转换模块，将其转换呈数字信号，然后由单片机模块经过上述数学运算处理后计算出θ的大小，如果θ一直小于165度，单片机模块将判断为使用者有驼背现象，并发信号至报警模块，使其发出警报。