智能升降桌椅的制作方法

本发明涉及智能家具，具体地涉及一种智能升降桌椅。
背景技术：
：在人们的学习、办公活动中，常需要长时间坐在桌子旁学习、工作。而长期保持同一个坐姿易使人感到疲劳和困倦，影响学习、工作的效率。通常的桌椅具有固定的高度，而使用桌椅的人身高和使用习惯各异，同样的桌椅高度难以适应不同使用者的要求。近来也出现了一种能够调整桌椅高度的升降桌椅，但现有的升降桌椅通常需要手动调节桌椅的高度，这样，在不同的人使用时均需要调整桌椅的高度，操作较为麻烦。也有的升降桌椅可以根据使用者的身高调节桌椅的高度，但身高与坐高并不成严格的对应关系，根据身高调整的桌椅高度并不能很好地使用不同的使用者的使用要求。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种智能升降桌椅，能够自动调节桌椅的高度，以适应不同使用者的坐姿或站姿使用要求。为了实现上述目的，本发明提供了一种智能升降桌椅，包括桌子和座椅，所述桌子包括桌面、升降腿、第一无线通讯单元和第一控制器，所述桌面安装在所述升降腿上，所述第一控制器分别与所述第一无线通讯单元和升降腿电连接，以能够通过所述第一无线通讯单元进行信息交换，并能够根据所述第一无线通讯单元传递的信号控制升降腿的升降；所述座椅包括椅面、升降座、椅面压力传感器、椅缘压力传感器、第二无线通讯单元和第二控制器，所述椅面安装在所述升降座上，以能够在所述升降座的驱动下升降，所述椅面压力传感器设置在所述椅面的中部，所述椅缘压力传感器设置在所述椅面的前缘，所述第二控制器分别与所述升降座、椅面压力传感器、椅缘压力传感器和第二无线通讯单元电连接，以能够通过所述第二无线通讯单元进行信息交换，并能够接受所述椅面压力传感器和椅缘压力传感器检测到的信息，以及控制所述升降座的升降；所述第一无线通讯单元与所述第二无线通讯单元通过无线信号相连接。优选地，所述桌子还包括用于输入控制信息的操控面板；所述第一控制器与所述操控面板电连接，以能够接收并储存通过所述操控面板输入的桌面上位高度和桌面下位高度，并能够接受所述椅面压力传感器的触发信号，控制所述升降腿的升降，将所述桌面的高度调整到所述桌面上位高度或者桌面下位高度。在该优选技术方案中，通过操控面板能够输入桌面上位高度和桌面下位高度的值。当椅面压力传感器检测到使用者的就座信息时，该就座信息会通过无线通讯单元传递到第一控制器，第一控制器控制升降腿下降，将桌面高度调整到桌面下位高度，以适应使用者坐姿使用的需要；当椅面压力传感器检测到使用者的离座信息时，该离座信息会通过无线通讯单元传递到第一控制器，第一控制器控制升降腿上升，将桌面高度调整到桌面上位高度，以适应使用者站姿使用的需要。进一步优选地，所述操控面板包括用于控制所述升降腿上升的桌面上升按钮、用于控制所述升降腿下降的桌面下降按钮、用于存储所述桌面上位高度的高位设定按钮、用于存储所述桌面下位高度的低位设定按钮和用于触发存储功能的存储按钮。在该优选技术方案中，通过桌面上升按钮和桌面下降按钮能够手动控制桌面高度的上升和下降。通过存储按钮能够进入或者退出存储模式，在存储模式下，在任意桌面高度下按下高位设定按钮，能够将当前高度存储为桌面上位高度；在任意桌面高度下按下低位设定按钮，能够将当前高度存储为桌面下位高度进一步地，所述操作面板还包括用于关闭所述椅面压力传感器触发升降腿升降功能的手动按钮。通过该优选技术方案，能够通过手动按钮关闭桌面高度在椅面压力传感器的触发下自动升降的功能，使得桌面高度仅能够通过桌面上升按钮和桌面下降按钮手动调整。优选地，所述操控面板还包括用于控制所述升降座上升的椅面上升按钮和用于控制所述升降座下降的椅面下降按钮。在该优选技术方案中，通过椅面上升按钮和椅面下降按钮能够产生控制椅面升降的控制信息，并通过无线通讯单元传递到第二控制器，由第二控制器控制升降座的升降。这样就能够以手动方式控制椅面高度的上升和下降。优选地，在所述椅面压力传感器检测到人体的就座压力时，所述第二控制器能够根据所述椅缘压力传感器检测到的压力的大小控制所述升降座的升降。通过该优选技术方案，在椅面压力传感器检测到人体就座信息，也就是使用者坐在椅面上的情况下，椅面的高度能够随着椅缘压力传感器检测到的压力的大小而升降，使得椅缘压力传感器检测到的使用者腿部的压力与椅面压力传感器检测到的人体压力相适应，使得使用者的坐姿更为舒适。进一步优选地，所述座椅还包括用于调节所述椅面高度的椅高调节按钮和用于关闭通过所述椅缘压力传感器的信号控制所述升降座升降功能的椅高手控按钮，所述椅高调节按钮和椅高手控按钮均与所述第二控制器电连接。在该优选技术方案中，通过椅高调节按钮能够手动调节椅面的高度，通过椅高手控按钮，能够使得椅面高度不在能够随着椅缘压力传感器检测到的压力而自动升降，而仅能够由椅高调节按钮手动调节。优选地，所述椅面压力传感器包括矩形布置的第一椅面传感器、第二椅面传感器、第三椅面传感器和第四椅面传感器，且所述矩形的短边前后排列；所述第一椅面传感器、第二椅面传感器、第三椅面传感器和第四椅面传感器均与所述第二控制器电连接。在该优选技术方案中，通过在椅面上设置多个压力传感器，能够使用者在椅面就座时对椅面不同部位所形成的压力，从而判断使用者的坐姿是否正确。并且能够在使用者坐姿不正确时，通过第二控制器发出坐姿不正确的提示信息。也可以在使用者坐姿不正确时，将相关信息传递给第一控制器，由第一控制器发出坐姿不正确的提示信息。进一步优选地，所述桌子还包括语音提示模块，所述语音提示模块与所述第一控制器电连接，以能够在所述第一椅面传感器、第二椅面传感器、第三椅面传感器和第四椅面传感器所检测到的压力值超过设定值时，发出坐姿不正的语音提示。通过该优选技术方案，第二控制器能够将第一椅面传感器、第二椅面传感器、第三椅面传感器和第四椅面传感器所检测到的压力值进行比较，当其中的最大差值超过设定值时，判定使用者的坐姿不正确。此时，第二控制器将坐姿不正确的信息通过无线通讯单元传递给第一控制器，由第一控制器控制语音提示模块发出坐姿不正确的语音提示。优选地，所述第一无线通讯单元与所述第二无线通讯单元均包括5g通讯芯片。在该优选技术方案中，通过5g通讯芯片，能够进行第一无线通讯单元与第二无线通讯单元之间的快速通讯，并能够通过5g通讯芯片实现与云端服务器的连接。通过上述技术方案，本发明的智能升降桌椅，不仅能够方便地调整桌子的高度、根据使用者在椅子上的久坐信息自动调整桌面的高度，使得桌面的高度能够适应不同身高的使用者以及使用者坐姿和站姿时对不同的桌面高度的需要，而且能够使用者的就座状态自动调整椅面的高度，提高使用者就座时的舒适性。附图说明图1是本发明一个实施例的结构示意图；图2是本发明一个实施例的操控面板示意图；图3是本发明一个实施例的电控原理框图。附图标记说明：1桌子11桌面12升降腿13第一无线通讯单元14第一控制器15操控面板151桌面上升按钮152桌面下降按钮153高位设定按钮154低位设定按钮155存储按钮156手动按钮157椅面上升按钮158椅面下降按钮159液晶屏16语音提示模块2座椅21椅面22升降座23椅面压力传感器231第一椅面传感器232第二椅面传感器233第三椅面传感器234第四椅面传感器24椅缘压力传感器25第二无线通讯单元26第二控制器27椅高调节按钮28椅高手控按钮具体实施方式在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“前、后、上、下、左、右”所指示的方位或位置关系是基于本发明的智能升降桌椅在实际使用时的方位或位置关系。其中，方位词“前”所指示的方向为桌子所在的方向。对本发明中的零部件的方位或位置关系的描述与其实际使用中的安装方位一致。术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，本发明的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。本发明的智能升降桌椅的一个实施例如图1、图2所示，包括桌子1和座椅2，桌子1包括桌面11、升降腿12、第一无线通讯单元13、第一控制器14和桌子电源模块17。桌面11安装在升降腿12上，升降腿12可以使用电动推杆升降腿，具体可以使用江苏奥美丽实业有限公司生产的omej.232.wh.04型电动推杆升降腿。升降腿12能够在电控指令控制下升降，并带动桌面11升降。第一无线通讯单元13可以采用nrf24l01无线数传通信模块，其可以通过rfi/o收发2.4g无线信号，经处理后通过spi接口与第一控制器14进行通讯。第一无线通讯单元也13可以采用巴龙5000等5g芯片，巴龙5000支持3gppr14v2x，能够实现升降座椅之间的高速、无延迟实时连接。第一控制器14可以使用单片机，通过单片机的spi口与第一无线通讯单元13电连接，以能够与第一无线通讯单元13进行信息交换。第一控制器14通过驱动电路与电动推杆升降腿的电机相连接，可以通过pwm脉宽调制脉冲输出来控制升降腿12的升降。桌子电源模块17能够将市电转换成低压直流电，并输送给升降腿12、第一无线通讯单元13和第一控制器14，提供升降腿12、第一无线通讯单元13和第一控制器14工作所需的电源。座椅2包括椅面21、升降座22、椅面压力传感器23、椅缘压力传感器24、第二无线通讯单元25、第二控制器26和座椅电源模块29。椅面21安装在升降座22上，升降座22为带有电动升降杆的椅座，能够对椅面21形成稳定支撑的同时，还能够通过电动升降杆的升降而驱动椅面21的升降。升降座22也可以使用江苏奥美丽实业有限公司生产的电动推杆升降座。椅面压力传感器23设置在椅面21的中部，能够检测使用者入座时对椅面21产生的压力；椅缘压力传感器24设置在椅面21的前缘，能够检测使用者入座后腿部对椅面21的前缘部分所产生的压力。第二控制器26可以使用单片机或者plc，第二控制器26分别与升降座22、椅面压力传感器23、椅缘压力传感器24和第二无线通讯单元25电连接。能够接受并处理椅面压力传感器23和椅缘压力传感器24检测到的信息，并能够输出控制信息控制升降座22的升降。第二无线通讯单元25也可以采用与第一无线通讯单元13相对应的nrf24l01无线数传通信模块或者采用巴龙5000等5g芯片，第二无线通讯单元25能够与第二控制器26进行信息交换。并能够与第二无线通讯单元25进行信息交换。第一无线通讯单元13能够与第二无线通讯单元25通过无线信号进行信息交换，通过第一无线通讯单元13与第二无线通讯单元25，第一控制器14能够与第二控制器26。椅子电源模块29包括动力锂电池和充电电路，动力锂电池能够提供升降座22升降所需的动力电源，并提供椅面压力传感器23、椅缘压力传感器24、第二无线通讯单元25和第二控制器26工作所需的电源。在座椅2不使用时，可以将座椅2人工移动到桌子1下，将充电电路与桌子电源模块17上设置的充电接口相连接，对动力锂电池进行充电。椅子电源模块29可以设置在升降座22内，桌子电源模块17上的充电接口可以设置在升降腿12上，充电电路与充电接口之间可以通过公母插相连接。由于在使用过程中升降座22的升降动作不多，通常一块动力锂电池足以保证升降座22工作数日时间，保证正常的充电间隙时间内动力锂电池不会缺电。本发明的一个实施例的电控原理如图3所示，在本发明的一个实施例中，当使用者在座椅2上就座时，椅面压力传感器23受到人体的压力而产生压力信号，形成了使用者的就座信息。同时，当使用者在座椅2上就座时，使用者的腿部对椅缘压力传感器24形成压力。而使用者的腿部对椅面前缘的压力与使用者的就座舒适度直接相关，根据椅缘压力传感器24检测到的压力调整椅面21的高度，而椅面21高度的不同，在使用者脚部着地的情况下，使用者的腿部对椅面21前缘的压力也不同，通过调整椅面21的高度，能够调整使用者的腿部对椅面21前缘部分的压力，使得使用者处于舒适的就座状态。这样，不同身高的使用者在座椅2上就座时，椅面21均能够自动调整到就座舒适度较高的高度，保证本发明的智能升降桌椅的使用舒适度。当椅面21的高度调整就位后，第二控制器26将调整后的椅面21的高度信息和椅面压力传感器23传递来的就座信息传递给第二无线通讯单元25，并通过第二无线通讯单元25与第一无线通讯单元13之间的无线连接传递给第一无线通讯单元13；第一控制器14接收到第一无线通讯单元13传递来的椅面21高度信息和就座信息后，发出控制指令控制升降腿12下降，使得桌面11的高度下降到与椅面21的高度相适应的高度，保证使用者坐姿使用的舒适性。反之，当使用者离开座椅2时，人体对椅面压力传感器23的压力消失，椅面压力传感器23所产生的压力信号也消失，这就形成了使用者的离座信息。离座信息沿同样的通路传递到第一控制器14，由第一控制器14发出控制指令控制升降腿12上升，使得桌面11的高度上升到适合使用者站姿使用的高度。还可以通过第二控制器26或者第一控制器14记录就座时间，并在就座持续时间达到设定值时给出提醒信息，实现久坐提醒功能。在本发明的一些实施例中，如图1至图3所示，桌子1还设置有用于输入控制信息的操控面板15。操控面板15通过信号线与第一控制器14相连接。第一控制器14可以选用mke04z128vld4单片机，操控面板15连接到mke04z128vld4单片机，将通过操控面板153输入的控制信息存储到第一控制器14中。通过操控面板15能够输入桌面上位高度和桌面下位高度的值，其中桌面下位高度值可以是桌面1自身的高度值，也可以是桌面1高度与椅面21高度的差值。当椅面压力传感器23检测到使用者的就座信息时，第二控制器26通过第二无线通讯单元25将该信息发送给第一无线通讯单元13，第一控制器14接收到第一无线通讯单元13传递来的就座信息后，能够发出控制信号控制升降腿12下降，将桌面11的高度调整到桌面下位高度；而当椅面压力传感器23检测到使用者的离座信息时，第二控制器26通过第二无线通讯单元25将该信息发送给第一无线通讯单元13，第一控制器14接收到第一无线通讯单元13传递来的离座信息后，能够发出控制信号控制升降腿12上升，将桌面11的高度调整到桌面上位高度。通过设置不同的桌面上位高度和桌面下位高度的值，就能够使不同状态下桌面11的高度能够适应不同使用者的要求。在本发明的一些实施例中，操控面板15如图2所示，包括桌面上升按钮151、桌面下降按钮152、高位设定按钮153、低位设定按钮154和存储按钮155。按下桌面上升按钮151时，能够触发第一控制器14输出控制信号控制升降腿12上升，以带动桌面11上升；按下桌面下降按钮152时，能够触发第一控制器14输出控制信号控制升降腿12下降，以带动桌面11下降。按一下存储按钮155，启动第一控制器14的存储模式，此时按下高位设定按钮153，则将当前桌面11的高度存储为桌面上位高度；按下低位设定按钮154，则将当前桌面11的高度存储为桌面下位高度。再按一下存储按钮155，退出第一控制器14的存储模式，此时，再按动高位设定按钮153或者低位设定按钮154则没有任何作用，这样可以防止桌面上位高度或桌面下位高度被意外修改。操控面板15上还可以设置有液晶屏159，可以用来显示桌面11的高度、第一控制器14的工作状态、操控面板15的状态等信息。作为本发明的一种具体实施方式，如图2所示，操控面板15上还设置有手动按钮156，按动手动按钮156，第一控制器14控制本发明的智能升降桌椅的桌面11高度调整方式在手动模式和自动模式间相互转换，当桌面11的高度调整方式为手动模式时，关闭椅面压力传感器23的触发信号对升降腿12的控制作用，此时，桌面11的高度不再随使用者的就座离座而自动升降，仅能通过桌面上升按钮151和桌面下降按钮152进行调整。作为本发明的一种具体实施方式，如图2所示，操控面板15上还设置有椅面上升按钮157和椅面下降按钮158。按动椅面上升按钮157时，第一控制器14接收到椅面上升按钮157的触发信号，并控制第一无线通讯单元13通过无效信号发送给第二无线通讯单元25，再传送给第二控制器26，控制升降座22上升，以带动椅面21上升。按动椅面下降按钮158时，第一控制器14接收到椅面下降按钮158的触发信号，并控制第一无线通讯单元13通过无效信号发送给第二无线通讯单元25，再传送给第二控制器26，控制升降座22下降，以带动椅面21下降。在本发明的一些实施例中，如图1和图3所示，在椅面压力传感器23检测到人体的就座压力，也就是使用者在座椅2上就座时，使用者的腿部对椅缘压力传感器24形成压力，在使用者的脚部着地的情况下，使用者的腿部对椅面前缘的压力随着椅面21高度的上升而增加；在使用者的腿部与椅面21的前缘接触时，使用者的腿部对椅面前缘的压力随着椅面21高度的下降而减小。当使用者的腿部对椅面前缘的压力与使用者对椅面中部的压力成一定的比例时，使用者就座时觉得最为舒服。因此，可以选取使用者舒适就座时椅缘压力传感器24检测到的压力值与此时椅面压力传感器23检测到的压力值的比值作为设定值，在使用者在座椅2上就座时，第二控制器26就能够获得椅缘压力传感器24检测使用者的腿部对椅面前缘压力的大小，并将该压力与椅面压力传感器23检测到的压力的比值与设定值相比较，当该比值大于设定值时，控制椅面21下降；而当该比值小于设定值时，控制椅面21上升，从而能够自动将椅面21的高度调整到适合不同使用者舒适就座的高度。第二控制器26还可以对椅缘压力传感器24检测到的压力控制椅面21升降的条件进行一定的限制。如在椅缘压力传感器24检测到的压力值不断变化，或者椅缘压力传感器24检测到的压力值超过椅面压力传感器23检测到的压力值的一定比例，如70%时，椅面21的高度不再随椅缘压力传感器24检测到的压力值与椅面压力传感器23检测到的压力值的比值的变化而自动升降，这样就能够防止使用者翘二郎腿、腿部晃动或者就座位置过于靠近椅面21前缘等特殊情况造成椅面21高度的错误调整。椅面21高度调整就位后，第二控制器26还能够存储该椅面2高度，并能够在使用者离座后，将椅面21的高度保持在该高度位。再次有使用者就座时，第二控制器26再接收椅面压力传感器23和椅缘压力传感器24的检测值，判断是否对椅面21的高度进行调整。这样，在同一个使用者间断就座时，能够减少对椅面21高度的调整，方便使用并能够减少椅子电源模块29的电能消耗。作为本发明的一种具体实施方式，如图3所示，座椅2上设置有椅高调节按钮27和椅高手控按钮28。椅高调节按钮27和椅高手控按钮28可以设置在座椅2的扶手下，椅高调节按钮27还可以包括椅高上升按钮和椅高下降按钮。椅高上升按钮、椅高下降按钮和椅高手控按钮28均与第二控制器26电连接。按动椅高上升按钮时，能够触发第二控制器26控制升降座22上升，以带动椅面21高度上升；按动椅高下降按钮时，能够触发第二控制器26控制升降座22下降，以带动椅面21高度下降。按动椅高手控按钮28，能够切换第二控制器26控制升降座22升降的方式为自动控制方式或者手动控制方式。在自动控制方式下，第二控制器26能够根据椅缘压力传感器24检测到的压力自动控制升降座22的升降；在手动控制方式下，升降座22的升降不再受椅缘压力传感器24的影响，而仅受椅高调节按钮27的控制。在本发明的一些实施例中，如图1所示，椅面压力传感器23包括在椅面21的中部矩形布置的第一椅面传感器231、第二椅面传感器232、第三椅面传感器233和第四椅面传感器234，并且矩形的两条长边左右排列、两条短边前后排列，第一椅面传感器231、第二椅面传感器232、第三椅面传感器233和第四椅面传感器234均与第二控制器26电连接，已将检测到的压力信号传送给第二控制器26。当使用在端坐在椅面21上时，使用者的臀部能够同时压迫第一椅面传感器231、第二椅面传感器232、第三椅面传感器233和第四椅面传感器234，第一椅面传感器231、第二椅面传感器232、第三椅面传感器233和第四椅面传感器234所检测到的压力相差不大。而当使用在的坐姿不正确时，使用者的体重集中在其中的部分椅面传感器上，使得第一椅面传感器231、第二椅面传感器232、第三椅面传感器233和第四椅面传感器234所检测到的压力相差较大，甚至其中的部分椅面传感器检测不到使用者的就座压力。此时，可以通过第二控制器26发出坐姿不正的提示信息，提示使用者调整坐姿。作为本发明的一种具体实施方式，如图3所示，桌子1还带有语音提示模块16。语音提示模块16与第一控制器14电连接，当第一椅面传感器231、第二椅面传感器232、第三椅面传感器233和第四椅面传感器234所检测到的压力值之间的差超过设定值时，第二控制器26将坐姿不正确的信息通过无线通讯单元传送给第一控制器14，第一控制器14控制语音提示模块16发出坐姿不正确的语音提示。在本发明的一些实施例中，第一无线通讯单元13和第二无线通讯单元25均包括5g通讯芯片。5g通讯芯片可以选用华为的巴龙5000或者高通的x55，通过5g通讯芯片，第一无线通讯单元13和第二无线通讯单元25之间可以建立高速的通讯连接，提高桌椅高度调整的响应速度。通过5g通讯芯片，可以使用手机app实现对本发明的智能升降桌椅的控制和参数设置。通过5g通讯芯片，还可以在本发明的智能升降桌椅与网络云端服务器之间建立连接，将本发明的智能升降桌椅的使用数据传送到云端服务器上，建立本发明的智能升降桌椅的参数备份和使用者使用习惯的大数据，有利于根据使用者的习惯进行针对性的功能开发。综上，本发明的智能升降桌椅的座椅2上设置有椅面压力传感器23，当使用者入座时，触发椅面压力传感器23产生就座信息，并通过第二无线通讯单元25、第一无线通讯单元13传送到第一控制器14，第一控制器14控制升降腿12下降，带动桌面11下降到适合使用者坐位使用的高度。当使用者从坐位站立时，触发椅面压力传感器23产生离座信息，并通过第二无线通讯单元25、第一无线通讯单元13传送到第一控制器14，第一控制器14控制升降腿12上升，带动桌面11上升到适合使用者立位使用的高度。在椅面压力传感器23检测到使用者的就座信息时，椅缘压力传感器24能够检测到使用者腿部的压力，并根据该压力自动调整椅面21的高度，使得使用者始终处于舒适就座的状态。因此本发明的智能升降桌椅能够自动适应使用者坐姿或者站姿下的使用，从而避免使用者只能长时期保持一种姿势的使用状态，导致使用者的疲劳或者困倦，并能够在使用者就座时自动调整椅面21的高度，保证不同的使用者均能够舒适就座。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“一种具体实施方式”意指结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书中，其示意性表述不必须针对的是相同的实施例。以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。当前第1页12