可智能调节高度的坐具及其调节高度的方法与流程

本发明涉及一种可智能调节高度的坐具及其调节高度的方法。

背景技术：

当前，市场上的座椅一般包括高度固定和能够手动调节高度两种。对于高度固定的座椅，由于每个人的身高各不相同，就座时对舒适度的要求不相同。结合图1所示，当座椅坐面高度理想时，人体的大腿和臀部能够得到良好的平衡支撑，两部位受力均匀，舒适度良好；当座椅坐面高度较低时，坐面未与大腿充分接触，大腿远离膝盖的一侧以及臀部受力较大，久坐容易导致臀部疼痛；当座椅坐面高度较高时，坐面与臀部和大腿均无法充分接触，大腿靠近膝盖的一侧受力较大，久坐容易导致大腿疼痛。而对于能够手动调节高度的座椅，不同用户就座时需要根据自我需求进行人工调节，操作繁琐。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种可智能调节高度的坐具及其调节高度的方法，能够自动调节座椅坐面高度以满足不同用户的舒适度，减少人工操作。

本发明一实施例的可智能调节高度的坐具，包括：

乘坐件，设置有用于承载人体的坐面；

支撑所述乘坐件的多个支撑件，用于调节所述坐面的高度；

设置于所述乘坐件的多个受力点的压力传感器，所述压力传感器用于检测所在受力点处人体对所述坐面的压力；

处理器，用于根据压力传感器检测到的压力得到坐面的当前压力分布图，并计算当前压力分布图与预设压力分布图的重合度，以及将当前压力分布图与预设压力分布图的重合度与预设的第一阈值进行比较；

在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于第一阈值时，处理器还用于控制多个支撑件保持坐面的高度不变；

在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度小于第一阈值时，处理器还用于控制多个支撑件调节坐面的高度，直至调节后得到的当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于第一阈值。

本发明一实施例的智能调节坐具高度的方法，所述坐具包括乘坐件、支撑乘坐件的多个支撑件、设置于乘坐件的多个受力点的压力传感器、与压力传感器和多个支撑件连接的处理器，所述方法包括：

压力传感器检测所在受力点处人体对所述坐面的压力；

处理器根据压力传感器检测到的压力得到所述坐面的当前压力分布图，并计算当前压力分布图与预设压力分布图的重合度，以及将当前压力分布图与预设压力分布图的重合度与预设的第一阈值进行比较；

在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于第一阈值时，所述处理器控制多个支撑件保持坐面的高度不变；

在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度小于第一阈值时，所述处理器控制多个支撑件调节坐面的高度，直至调节后得到的当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于第一阈值。

有益效果：本发明通过压力传感器采集用户就座时坐面各个受力点的压力，处理器据此调节坐面高度即可使得各个受力点的压力满足理想就座(舒适度良好)时的压力，从而能够实现自动调节坐面高度以满足不同用户的舒适度，减少人工操作。

附图说明

图1是现有技术中用户就座于不同高度座椅的坐姿示意图；

图2是本发明一实施例的可智能调节高度的坐具的结构示意图；

图3是理想就座时图2所示坐具的当前压力分布图；

图4是四个异常区域在图3所示当前压力分布图中的分布示意图；

图5是本发明第一实施例的智能调节坐具高度的方法的流程示意图；

图6是本发明第二实施例的智能调节坐具高度的方法的流程示意图；

图7是本发明第三实施例的智能调节坐具高度的方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明所提供的各个示例性的实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。在不冲突的情况下，下述各个实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图2，为本发明一实施例的可智能调节高度的坐具。所述坐具可以包括乘坐件21、多个支撑件22、多个压力传感器23、以及处理器24，处理器24与多个支撑件22和多个压力传感器23连接。

多个支撑件22用于支撑乘坐件21，并且可以调节坐面的高度。

乘坐件21设置有用于承载人体的坐面。

多个压力传感器23设置于乘坐件21的不同位置，并用于检测各自所在位置处(各个受力点)人体对坐面的压力。其中，多个压力传感器23相当于一组受力检测阵列，设置于座椅的受力位置，例如用户就座时人体的臀部和大腿与坐面接触的位置等，各个压力传感器23均可以独立检测其所在位置处的压力，相互之间互不影响。

处理器24用于接收多个压力传感器23检测到的压力，并根据多个压力传感器23检测到的压力得到坐面上的当前压力分布图。当前压力分布图表示用户就座时人体对坐面上的各个受力点的压力分布。

本申请的发明人在长期的研发中发现，在一种坐姿下，虽然体重不同的用户在就座时压力传感器23在各个受力点检测到的压力不同，但是各个受力点的压力之比是相同的，得到的当前压力分布图是固定的。例如图3所示，不同体重的用户端坐于坐具的坐面时，根据当前压力分布图得到的压力分布图相同，其中，从线条0至线条90表示受力点的压力逐渐增大，位于同一条线上的受力点的压力相同。基于此，本发明可以将当前压力分布图与预设压力分布图(理想就座时的压力分布图)比较，并根据比较结果调节座椅，从而满足不同用户的舒适度。

具体而言，处理器24通过比较得到当前压力分布图与预设压力分布图的重合度，继而将该重合度与第一阈值进行比较。该第一阈值的取值可由用户自定义，其用于消除由于用户体型不同导致的实际就座时与理想就座时的当前压力分布图的误差，从而提高调节的准确性。在该重合度大于或等于第一阈值时，表示当前就座舒适度良好，处理器24可以控制多个支撑件22保持坐面的高度不变。在该重合度小于第一阈值时，表示当前就座舒适度较差，处理器可以控制多个支撑件22调节坐面的高度，直至调节后得到的重合度大于或等于第一阈值。

由此可知，本实施例通过压力传感器23采集用户就座时坐面各个受力点的压力，处理器24据此调节坐面高度即可使得各个受力点的压力满足理想就座时的压力，从而能够实现自动调节坐面高度以满足不同用户的舒适度，减少人工操作。

在该重合度小于第一阈值时，处理器24可以根据检测到的当前压力分布图查找导致该重合度小于第一阈值的区域，以判断用户坐姿，并据此调节座椅高度。下面以图4所示的四个区域a～d为例进行描述。

第一区域a为坐面与左右侧臀部的接触区域。所述处理器24进一步用于将第一区域a中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第二阈值进行比较。如果第一区域a中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第二阈值，即，在第一区域a中当前压力分布图与理想就座时的压力分布图的差异度超过一定阈值，处理器24判定左右侧臀部对坐面的压力过大而左右侧大腿对坐面的压力过小，当前用户为图1中间所示的就座姿势，此时，处理器24用于控制多个支撑件22提升坐面的高度，使得左右侧大腿能够与坐具的坐面充分接触，避免久坐导致臀部疼痛。

第二区域b为坐面与左右侧大腿的接触区域。所述处理器24进一步用于将第二区域b中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第三阈值进行比较。如果第二区域b中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第三阈值，即，在第二区域b中当前压力分布图与理想就座时的压力分布图的差异度超过一定阈值，处理器24判定左右侧大腿对坐面的压力过大而左右侧臀部对坐面的压力过小，当前用户为图1右侧所示的就座姿势，此时，处理器24用于控制多个支撑件22降低坐面的高度，使得左右侧臀部能够与坐具的坐面充分接触，避免久坐导致大腿疼痛。

第三区域c为坐面与左侧大腿和左侧臀部的接触区域。第四区域d为坐面与右侧大腿和右侧臀部的接触区域。处理器24进一步用于将将第三区域c中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第四阈值进行比较、以及将第四区域d中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第五阈值进行比较。如果在第三区域c中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第四阈值，或者第四区域d中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第五阈值时，则处理器24判定用户的坐姿不正确或身体残疾，此时，处理器24控制多个支撑件22保持坐具的坐面高度不变。

在本实施例中，多个支撑件22不仅可以同时工作以提高或降低坐面高度，还可以单独工作以用于调节所述坐面与水平面之间的夹角。具体地，在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度小于第一阈值时，例如由图3所示第一区域a的检测判定用户为图1中间所示的就座姿势时，处理器24可以首先控制所有支撑件22提升坐面的高度，然后控制位于左右侧臀部下方的支撑件22提升坐面的倾斜度，提升后坐面与水平面之间具有预定夹角，从而使得左右侧大腿能够与坐具的坐面充分接触，避免久坐导致臀部疼痛。当然，在本发明其他实施例中，处理器24可以无需控制所有支撑件22提升坐面的高度，而直接控制支撑件22调节坐面与水平面之间的夹角。

对坐面与水平面之间的夹角的调节，相当于对用户坐姿的一种辅助性调节，能够进一步提高用户就座的舒适度。

在实际应用场景中，本发明可根据坐具的类型选择合适的支撑件22，例如，坐具为座椅时，处理器24可以设置于座椅的椅背中，支撑件22可以为座椅的四条可上下伸缩的腿，在处理器24的控制下通过电动马达驱动四条腿伸缩以调节坐面的高度。又例如，支撑件22可以为设置于坐面下方的压力气袋，压力传感器23可以设置于压力气袋的上方，在处理器24的控制下所述压力气袋可以改变形状以调节座椅坐面与水平面的夹角，以及调节座椅坐面的高度。

请参阅图5，为本发明第一实施例的智能调节坐具高度的方法，可用于调节上述实施例的坐具。所述方法可以包括步骤s51～s54。

s51：压力传感器检测所在受力点处人体对坐面的压力。

s52：处理器根据压力传感器检测到的压力得到坐面的当前压力分布图，并计算当前压力分布图与预设压力分布图的重合度，以及将当前压力分布图与预设压力分布图的重合度与预设阈值进行比较。

s53：在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于预设阈值时，处理器控制多个支撑件保持坐面的高度不变。

s54：在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度小于预设阈值时，处理器控制多个支撑件调节坐面的高度，直至调节后得到的当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于预设阈值。

其中，所述预设阈值相当于上述第一阈值。

在所述重合度小于第一阈值时，本发明可以根据检测到的当前压力分布图查找导致重合度小于第一阈值的区域，以判断用户坐姿，并据此有针对性的调节座椅高度。参阅图6，本发明第二实施例的智能调节坐具高度的方法可以包括步骤s61～s66。

s61：压力传感器检测所在受力点处人体对坐面的压力。

s62：处理器根据压力传感器检测到的压力得到坐面的当前压力分布图，并计算当前压力分布图与预设压力分布图的重合度，以及将当前压力分布图与预设压力分布图的重合度与预设的第一阈值进行比较。

s63：在所述当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于预设阈值时，处理器控制多个支撑件保持坐面的高度不变。

s64：在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度小于第一阈值时，处理器计算在第一区域、第二区域、第三区域及第四区域中所述当前压力分布图和预设压力分布图的重合度。

其中，第一区域为坐面承载左右侧臀部的区域，第二区域为坐面承载左右侧大腿的区域，第三区域为坐面承载左侧臀部和左侧大腿的区域，第四区域为坐面承载右侧臀部和右侧大腿的区域。

s65：所述处理器进一步将第一区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第二阈值进行比较、将第二区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第三阈值进行比较、将第三区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第四阈值进行比较、以及将第四区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度与预设的第五阈值进行比较。

s66：当第一区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第二阈值时，处理器控制多个支撑件提升坐面的高度；当第二区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第三阈值时，处理器控制多个支撑件降低坐面的高度；当第三区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第四阈值，或者第四区域中当前压力分布图和预设压力分布图的重合度小于第五阈值时，处理器控制多个支撑件保持坐面的高度不变。

请参阅图7，为本发明第三实施例的智能调节坐具高度的方法，可用于调节上述实施例的坐具。所述方法可以包括步骤s71～s74。

s71：压力传感器检测所在受力点处人体对坐面的压力。

s72：处理器根据压力传感器检测到的压力得到坐面的当前压力分布图，并计算当前压力分布图与预设压力分布图的重合度，以及将当前压力分布图与预设压力分布图的重合度与预设阈值进行比较。

s73：在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于预设阈值时，处理器控制多个支撑件保持坐面的高度不变。

s74：在当前压力分布图与预设压力分布图的重合度小于预设阈值时，处理器控制多个支撑件调节坐面的高度以及坐面与水平面的夹角，直至调节后得到的当前压力分布图与预设压力分布图的重合度大于或等于预设阈值。

步骤s74中对坐面与水平面之间的夹角的调节，相当于对用户坐姿的一种辅助性调节，能够进一步提高用户就座的舒适度。

图5～图7所示实施例的方法可以由上述坐具的各个结构元件对应执行各个步骤，具有与其相同的技术效果。

需要说明，以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。