本发明属于教育教学用品领域，具体涉及一种防近视驼背用椅子。
背景技术：
传统的椅子在防近视时往往侧重于如何使用户的躯干保持直立，但是近视产生的根本原因并不是躯干的挺直，而是眼睛与小桌板之间的距离，不同用户其身高也不尽相同，当小桌板位置固定时，如果用户较高，则会出现小桌板距离用户过远的情况，如果用户较矮，则会出现小桌板距离用户过近的情况。显然，这两种情况都无法获得较好的视力保护效果，传统椅子的防近视效果较差。
技术实现要素：
本发明提供一种防近视驼背用椅子，以解决传统防近视椅子防近视效果较差的问题。
根据本发明实施例的第一方面，提供一种防近视驼背用椅子，包括椅子本体，所述椅子本体的第一扶手的外侧设置有第一电机、第二电机、第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和小桌板，所述第一电机的固定座设置在所述第一扶手上且与所述第一电动伸缩杆连接，可带动所述第一电动伸缩杆做前后方向转动，所述第一电动伸缩杆通过[型连接件与所述第二电机的固定座连接，所述第二电机与所述第二电动伸缩杆连接，可带动所述第二电动伸缩杆做左右方向转动，所述第二电动伸缩杆与所述小桌板连接；
所述椅子本体的第二扶手的外侧设置有第三电机、第三电动伸缩杆、第四电机和灯罩，所述第三电机的固定座设置在所述第二扶手上且与所述第三电动伸缩杆连接，可带动所述第三电动伸缩杆做前后方向转动，所述第三电动伸缩杆通过[型连接件与所述第四电机的固定座连接，所述第四电机与所述灯罩连接，可带动所述灯罩做左右方向转动；
所述椅子本体的椅背上设置有第一压力传感器阵列，控制器根据所述第一压力传感器阵列检测到的压力信息，确定用户的身高以及用户所坐的位置，根据用户的身高以及用户所坐的位置，对所述第一电机、第二电机、第一电动伸缩杆和第二电动伸缩杆进行控制，以调整小桌板与用户之间的相对位置，并对所述第三电机、第三电动伸缩杆和第四电机进行控制，以调整灯罩输出光源入射至所述小桌板的方向。
在一种可选的实现方式中，在所述第一扶手的外侧设置有与所述控制器连接的白天读写按钮，用于在按下时向所述控制器提供白天读写模式开启信号；在所述第二扶手的外侧设置有与所述控制器连接的晚上读写按钮，用于在按下时向所述控制器提供晚上读写模式开启信号。
在另一种可选的实现方式中，所述控制器在接收到晚上读写模式开启信号后，对所述小桌板与用户之间的相对位置以及灯罩相输出光源入射至所述小桌板的方向同时进行调整，在接收到白天读写模式开启信号后，仅对所述小桌板与用户之间的相对位置进行调整。
在另一种可选的实现方式中，控制器在接收到第一压力传感器阵列检测到的压力信息后，首先根据检测到压力的第一压力传感器的分布情况，确定用户上半身躯干所覆盖的第一区域；然后根据所述第一区域中竖向最远的两个第一压力传感器的距离，确定用户的身高，根据用户的身高来确定第一电动伸缩杆的第一伸缩长度和第三电动伸缩杆的第三伸缩长度，并且根据所述第一区域的竖直中心轴，确定用户所坐的位置，再根据用户所坐的位置，确定第二电动伸缩杆的第二伸缩长度和第四电机的旋转角度；最后执行调整步骤。
在另一种可选的实现方式中，控制器在执行调整步骤时，若控制器接收到白天读写模式开启信号，则仅对小桌板与用户之间的相对位置进行调整，其中首先控制第一电机转动，以带动第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和小桌板从竖直向下转动为竖直向上，然后控制第二电机转动，以带动第二电动伸缩杆和小桌板从竖直方向转动至水平方向，随后控制第一电动伸缩杆伸长至确定的第一伸缩长度，第二电动伸缩杆伸长至确定的第二伸缩长度。
在另一种可选的实现方式中，控制器在执行调整步骤时，若控制器接收到晚上读写模式开启信号，则控制器对所述小桌板与用户之间的相对位置以及灯罩相输出光源入射至所述小桌板的方向同时进行调整，在对小桌板与用户之间的相对位置进行调整时，首先控制第一电机转动，以带动第一电动伸缩杆、第二电动伸缩杆和小桌板从竖直向下转动为竖直向上，然后控制第二电机转动，以带动第二电动伸缩杆和小桌板从竖直方向转动至水平方向，随后控制第一电动伸缩杆伸长至确定的第一伸缩长度，第二电动伸缩杆伸长至确定的第二伸缩长度；
在对灯罩输出光源入射至小桌板的方向进行调整时，首先控制第三电机转动，以带动第三电动伸缩杆和灯罩从竖直向下转动至竖直向上，然后控制第三电动伸缩杆伸长至确定的第三伸缩长度，并控制第四电机转动确定的旋转角度，以带动灯罩转动。
在另一种可选的实现方式中，所述控制器用于在调整完成后，首先确定所述第一区域内第一压力传感器的原始个数，然后判断第一压力传感器阵列中检测到压力的第一压力传感器的当前个数与原始个数的差值是否大于对应预设值，若是，则判断当前处于晚上读写模式还是白天读写模式，如处于晚上读写模式，则控制所述灯罩中的灯熄灭，如处于白天读写模式，则控制所述第一电机朝着远离用户的方向旋转预设角度。
本发明的有益效果是：
本发明通过在椅背上设置第一压力传感器阵列，根据第一压力传感器阵列检测到的压力信息，确定用户的身高以及用户所坐的位置，再根据用户的身高以及用户所坐的位置来调整小桌板与用户之间的相对位置，可以在不触及用户身体的前提下实现小桌板与用户相对位置的固定，用户良好体验度较高，并且在对小桌板与用户之间的相对位置进行调节时不需要借助人为操作，整个过程自动进行，本发明的自动化程度较高。此外，本发明是基于用户的实际身高以及所坐位置来对小桌板与用户之间的相对位置进行调整，这样可以科学地确定小桌板与用户之间的相对位置，适用于不同用户的防近视需求，提高了椅子的人员适用范围和防近视效果。
附图说明
图1是本发明防近视驼背用椅子的一个实施例在使用状态下的主视图；
图2是本发明防近视驼背用椅子的一个实施例在初始状态下的主视图；
图3是本发明防近视驼背用椅子的另一个实施例在初始状态下的右视图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例中的技术方案，并使本发明实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例中技术方案作进一步详细的说明。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。
参见图1，为本发明防近视驼背用椅子的一个实施例主视图。该防近视驼背用椅子包括椅子本体1，所述椅子本体1的第一扶手2的外侧设置有第一电机3、第二电机4、第一电动伸缩杆5、第二电动伸缩杆6和小桌板7，所述第一电机3的固定座设置在所述第一扶手2上且与所述第一电动伸缩杆5连接，可带动所述第一电动伸缩杆5做前后方向转动，所述第一电动伸缩杆5通过连接件(例如[型连接件)与所述第二电机4的固定座连接，所述第二电机4与所述第二电动伸缩杆6连接，可带动所述第二电动伸缩杆6做左右方向转动，所述第二电动伸缩杆6与所述小桌板7连接；所述椅子本体1的第二扶手8的外侧设置有第三电机9、第三电动伸缩杆10、第四电机11和灯罩12，所述第三电机9的固定座设置在所述第二扶手8上且与所述第三电动伸缩杆10连接，可带动所述第三电动伸缩杆10做前后方向转动，所述第三电动伸缩杆10通过连接件(例如[型连接件)与所述第四电机11的固定座连接，所述第四电机11与所述灯罩12连接，可带动所述灯罩12做左右方向转动。所述椅子本体1的椅背上设置有第一压力传感器阵列13，控制器根据所述第一压力传感器阵列13检测到的压力信息，确定用户的身高以及用户所坐的位置，根据用户的身高以及用户所坐的位置，对所述第一电机3、第二电机4、第一电动伸缩杆5和第二电动伸缩杆6进行控制，以调整小桌板7与用户之间的相对位置，并对所述第三电机9、第三电动伸缩杆10和第四电机11进行控制，以调整灯罩12输出光源入射至所述小桌板7的方向。
本实施例中，在所述第一扶手2的外侧设置有与所述控制器连接的白天读写按钮(图中未示出)，用于在按下时向所述控制器提供白天读写模式开启信号；在所述第二扶手8的外侧设置有与所述控制器连接的晚上读写按钮(图中未示出)，用于在按下时向所述控制器提供晚上读写模式开启信号。所述控制器在接收到晚上读写模式开启信号后，对所述小桌板7与用户之间的相对位置以及灯罩12输出光源入射至所述小桌板7的方向同时进行调整，在接收到白天读写模式开启信号后，仅对所述小桌板7与用户之间的相对位置进行调整。
在初始状态下，小桌板7和灯罩12都对应收纳至第一扶手2和第二扶手8的外侧下方，如图2所示。控制器在本地预先存储有各个第一压力传感器位置距离分布图，第一压力传感器之间的距离与用户身高、第一电动伸缩杆5第一伸缩长度、第三电动伸缩杆10第三伸缩长度的对应关系，第一压力传感器阵列中对应竖直中心轴与用户所坐位置、第二电动伸缩杆6第二伸缩长度、第四电机11旋转角度的对应关系。在使用时，用户先坐在椅子上，并将背部倚靠在椅背上，此时第一压力传感器阵列13中部分第一压力传感器将检测到压力，检测到压力的第一压力传感器将压力信息发送给控制器。控制器在接收到第一压力传感器阵列检测到的压力信息后，首先根据检测到压力的第一压力传感器的分布情况，确定用户上半身躯干所覆盖的第一区域以及用户头部所覆盖的第二区域(若用户头部并未接触椅背，则此时存在第二区域)；然后根据所述第一区域中竖向最远的两个第一压力传感器的距离，确定用户的身高，从而根据用户的身高来确定第一电动伸缩杆5的第一伸缩长度和第三电动伸缩杆10的第三伸缩长度，并且根据所述第一区域的竖直中心轴，确定用户所坐的位置，再根据用户所坐的位置，确定第二电动伸缩杆6的第二伸缩长度和第四电机11的旋转角度；最后执行调整步骤。
若控制器接收到白天读写模式开启信号，则仅对小桌板7与用户之间的相对位置进行调整，其中首先控制第一电机3转动，以带动第一电动伸缩杆5、第二电动伸缩杆6和小桌板7从竖直向下转动为竖直向上，然后控制第二电机4转动，以带动第二电动伸缩杆6和小桌板7从竖直方向转动至水平方向，随后控制第一电动伸缩杆5伸长至确定的第一伸缩长度，第二电动伸缩杆6伸长至确定的第二伸缩长度，由此完成对小桌板与用户相对位置的调整。
若控制器接收到晚上读写模式开启信号，则控制器不仅会按照上一段相同的步骤来对小桌板7与用户之间的相对位置进行调整，而且还会对灯罩12输出光源入射至小桌板7的方向进行调整，在对灯罩12输出光源入射至小桌板7的方向进行调整时，可以首先控制第三电机9转动，以带动第三电动伸缩杆10和灯罩12从竖直向下转动至竖直向上，然后控制第三电动伸缩杆10伸长至确定的第三伸缩长度，并控制第四电机11转动确定的旋转角度，以带动灯罩7转动，由此完成灯罩12输出光源相对于小桌板7的入射方向的调整。
在完成所有的调整后，控制器首先确定所述第一区域内第一压力传感器的原始个数，然后判断第一压力传感器阵列13中检测到压力的第一压力传感器的当前个数与原始个数的差值是否大于对应预设值，若是，则判断当前处于晚上读写模式还是白天读写模式，如处于晚上读写模式，则控制所述灯罩12中的灯熄灭，如处于白天读写模3式，则控制所述第一电机朝着远离用户的方向旋转预设角度。此外，用户在使用完椅子后，可以按下第一扶手或第二扶手外侧设置的关闭按钮，此时控制器接收到关闭信号，控制椅子各组件复位。
本发明通过在椅背上设置第一压力传感器阵列，根据第一压力传感器阵列检测到的压力信息，确定用户的身高以及用户所坐的位置，再根据用户的身高以及用户所坐的位置来调整小桌板与用户之间的相对位置，可以在不触及用户身体的前提下实现小桌板与用户相对位置的固定，用户良好体验度较高，并且在对小桌板与用户之间的相对位置进行调节时不需要借助人为操作，整个过程自动进行，本发明的自动化程度较高。此外，本发明是基于用户的实际身高以及所坐位置来对小桌板与用户之间的相对位置进行调整，这样可以科学地确定小桌板与用户之间的相对位置，适用于不同用户的防近视需求，提高了椅子的人员适用范围和防近视效果。
本发明分为白天读写模式和晚上读写模式，可以适用于白天晚上的读写，提高了椅子的环境适用范围；通过将白天读写按钮和晚上读写按钮分别设置在对应扶手的外侧，可以避免用户在使用过程中造成误操作。由于用户在读写过程中躯干可能会出现移动，并且读写过程中手部动作可能造成躯干与第一压力传感器贴合不紧实，但是这并不意味着用户的躯干发生弯曲。本发明在调整完成后，会对第一压力传感器阵列中检测到压力的第一压力传感器的当前个数进行统计，在当前个数与确定的第一区域中第一压力传感器的原始个数的差值大于对应预设值时，才确定用户出现驼背的情况，这样可以为用户提供一定的缓解自由空间，避免用户必须长期完全使用同一姿势，由此可以提高用户的良好体验度。此外，本发明在处于晚上读写模式时，若用户出现驼背，仅将灯罩中的灯熄灭，在处于白天读写模式时，若用户出现驼背，将小桌板向远离用户的方向翻转，这样可以在用户出现驼背时，以较低能耗对用户的正常使用进行准确干涉，由此可以保证防近视驼背功能的顺利实现。
为了实现椅子学习娱乐两不误，本发明还将椅子设计成了摇摆椅，图3为本发明防近视驼背用椅子的另一个实施例在初始状态下的右视图，其与图2所示实施例的区别在于，所述椅子本体为摇摆椅本体1，所述摇摆椅本体1的弧形摇摆部14的底端设置有第一凹槽15，且所述摇摆椅本体1竖直设置时第一凹槽15对应地面上设置有第四电动伸缩杆16，所述第四电动伸缩杆16收缩时无论所述摇摆椅本体1在何种摇摆状态下，所述第一凹槽15都可将所述第四电动伸缩杆16容纳其中且其底部不与所述第四电动伸缩杆16接触，所述摇摆椅本体1上还设置有角度传感器17，且椅面上设置有第二压力传感器18，控制器根据所述第一压力传感器阵列13和第二压力传感器18检测到的压力信息以及所述角度传感器17检测到的角度信息，进行倚靠和摇摆状态切换；并且在进入倚靠状态后，控制器根据所述第一压力传感器阵列13检测到的压力信息，确定用户的身高以及用户所坐的位置，根据用户的身高以及用户所坐的位置，对所述第一电机3、第二电机4、第一电动伸缩杆5和第二电动伸缩杆6进行控制，以调整小桌板7与用户之间的相对位置，并对所述第三电机9、第三电动伸缩杆10和第四电机11进行控制，以调整灯罩12输出光源入射至所述小桌板7的方向。
本发明可以实现椅子倚靠和摇摆功能的相互切换，本实施例中，所述控制器在所述第一压力传感器阵列13和第二压力传感器18中仅第二压力传感器18检测到压力信息(其中当第二压力传感器18检测到压力后，若在对应预设时间内第一压力传感器阵列13未检测到压力，则确定仅第二压力传感器18检测到压力)时，控制所述第四电动伸缩杆16收缩，从而进入摇摆状态。在使用时，用户若想使用椅子的摇摆功能，只需要先坐到椅面上，等待第四电动伸缩杆16收缩，由于摇摆椅本体1存在弧形摇摆部14，第四电动收缩杆16收缩后，摇摆椅本体1将有摇摆的趋势，用户可以明显察觉，在用户察觉到摇摆椅本体1具有摇摆趋势后，便可躺倒椅背上放松身心。
控制器在控制切换至摇摆状态后，判断是否接收到角度传感器17检测到的角度信息，若是，则在所述第一压力传感器阵列13和第二压力传感器18中仅第二压力传感器18检测到压力信息时，控制所述第四电动伸缩杆16伸长，与所述第一凹槽15相抵，从而由摇摆状态切换至倚靠状态。由于本发明在触发椅子进入摇摆状态是基于仅第二压力传感器18检测到压力信息，若椅子在进入摇摆状态后，直接判断是否仅第二压力传感器18检测到压力信息，那么有可能是用户尚未反应过来执行摇摆操作，这样会使状态切换错误率高，用户良好体验度较低。由此，本发明通过在将椅子从摇摆状态切换至倚靠状态之前，采用角度传感器17检测用户是否察觉到椅子进入摇摆状态，在用户察觉到椅子进入摇摆状态并执行摇摆操作后，再进行倚靠状态切换，可以提高切换准确度，并提高用户良好体验度。在使用时，用户在执行摇摆操作后，若想将椅子切换至倚靠状态，只需要使背部离开椅背，坐在椅面上，就可以实现椅子从摇摆状态到倚靠状态的切换。此外，用户在使用椅子的摇摆功能时，有可能会存在用户背部离开椅背去拿近处东西的情况，因此控制器在控制所述电动伸缩杆16伸长之前，还用于判断所述第一压力传感器阵列13未检测到压力信息的持续时间是否大于第一预设时间，若是，则控制所述电动伸缩杆16伸长，由此可以进一步提高切换的准确度以及用户的良好体验度。
所述控制器用于在所述第一压力传感器阵列13和第二压力传感器18都检测到压力信息时不动作，进入倚靠状态，此时所述第四电动伸缩杆16处于伸长状态，其与所述第一凹槽15相抵。初始状态下，第四电动伸缩杆16就处于伸长状态，用户若想使用椅子的倚靠功能，可以坐在椅面上，直接将背部倚靠到椅背上。
所述控制器在控制切换至倚靠状态后，若所述第一压力传感器阵列13和第二压力传感器18中仅第二压力传感器18检测到压力信息，则判断持续时间是否大于第二预设时间，若是，则控制所述第四电动伸缩杆16收缩，从而由倚靠状态切换至摇摆状态。在使用时，用户想要将椅子从倚靠状态切换至摇摆状态时，只需要将背部离开椅背，等待片刻即可，操作非常简单。
所述控制器在所述第一压力传感器阵列13和第二压力传感器18都未检测到压力信号时，判断持续时间是否大于第三预设时间，若是，则控制椅子进入初始状态，控制所述第四电动伸缩杆16伸长，与第一凹槽15相抵。由于用户离开椅子可能是短时间离开取物，也可能是完全离开，因此本发明在控制椅子进入初始状态之前，对用户离开椅子的时间进行统计，在用户离开时间超过第三预设时间时才控制椅子进入初始状态，未超过第三预设时间时椅子仍然保持处于用户切换到的状态下，由此可以进一步提高用户使用良好度。由上述实施例可见，本发明可以实现倚靠和摇摆功能的自动切换，功能丰富，适用范围更广。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。