一种基于电容式触摸感应的智能桌椅控制方法与流程

1.本发明涉及智能办公设备技术领域，具体涉及一种基于电容式触摸感应的智能桌椅控制方法。


背景技术：

2.每天我们都需要长时间的工作、学习，在沉浸工作学习时，通常忘记了时间，而长时间久坐存在许多的危害，如颈肩腰背痛、头晕眼花、影响心肺供血等等，因此久坐提醒是有必要的。为了方便和舒适，可在座椅上增加人体入座的检测，用于久坐的检测。目前可用于久坐检测的方案有许多，如柔性薄膜压力传感器、薄膜开关阵列等，但这些方案成本相对较高，且会受重物的影响而误判；另外如摄像头方案，成本过高，而且对摆放位置有要求，使用起来相对不方便。目前座椅和桌子均具有调整高度的功能，但需要用户手动调整，使用十分不便。因此有必要研究新的智能桌椅控制方案，即降低设备成本，同时又保障用户健康和方便用户使用。
3.如中国专利cn109276071a，公开日2019年1月29日，公开了一种重力感应座椅防久坐纠坐姿控制方法，包括采用控制系统完成的防久坐纠坐姿控制步骤，其中，该控制系统包括控制模块、信息采集模块和提示模块，控制模块包括处理器和存储器，信息采集模块包括重力传感器和计时器，提示模块包括蜂鸣器、震动器和动力机构，动力机构包括减速电机、偏心轮和推拉连杆。其技术方案在传统座椅座板里内置重力传感器和震动器、在座板下方安装动力推杆机构、在头枕处设置蜂鸣器，蜂鸣器用于提醒用户坐姿有错，震动器用于提醒用户久坐需活动，动力推杆机构强制带动座板倾斜，迫使用户离席。但其技术方案使用装置冗余，成本较高。


技术实现要素：

4.本发明所要解决的技术问题：目前智能座椅成本较高且存在使用不便的技术问题。提出了一种基于电容式触摸感应的智能桌椅控制方法，即降低了座椅传感设备的成本，同时方便了用户的使用。
5.解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种基于电容式触摸感应的智能桌椅控制方法，用于智能座椅和智能桌的控制，所述智能座椅的坐垫上安装有电容式触摸传感器，所述智能座椅具有高度调整模块和高度检测模块，高度调整模块具有高度调整按钮，所述智能桌具有桌高调整模块，智能座椅具有座椅控制器，智能桌具有智能桌控制器，座椅控制器和智能桌控制器建立通信连接，包括以下步骤：接收电容式触摸传感器检测距离的设置信号，设置电容式触摸传感器的检测距离；周期性检测电容式触摸传感器的输出，根据电容式触摸传感器的输出判断用户是否入座，若用户未入座，则重复本步骤，若用户入座，则进入下一步骤；读取用户座椅高度偏好值，若座椅高度偏好值为初始值，则提示用户设置座椅高
度偏好值，若座椅高度偏好值不为初始值，则座椅控制器控制高度调整模块调整座椅高度至座椅高度偏好值相符的高度；座椅控制器将调整后的座椅高度发送给智能桌控制器，智能桌控制器根据座椅高度控制桌面调整模块将桌面高度调整到与座椅高度相符的高度。
6.作为优选，判断用户是否入座的方法包括：未检测到人体时，所述电容式触摸传感器输出低电平，检测到人体时，所述电容式触摸传感器输出高电平；当所述电容式触摸传感器输出高电平时，则等待预设时长后，再次读取电容式触摸传感器的输出，若仍为高电平，则判断用户已入座，反之，则判断用户未入座。
7.作为优选，判断用户是否入座的方法包括：座椅控制器设置所述电容式触摸传感器的检测距离为d1，未检测到人体时，所述电容式触摸传感器输出低电平，检测到人体时，所述电容式触摸传感器输出高电平；当所述电容式触摸传感器输出高电平时，座椅控制器设置所述电容式触摸传感器的检测距离为d2，d2《d1；再次读取电容式触摸传感器的输出，若为高电平，则判断用户已入座，反之，则判断用户未入座。
8.作为优选，检测距离d2为智能座椅坐垫承受预设重量形变后，坐垫上表面与所述电容式触摸传感器的距离。
9.作为优选，在实验室条件下，建立用户体重与座椅坐垫变形量的关系，当检测到用户入座时，以预设步长减小所述电容式触摸传感器的检测距离，直至电容式触摸传感器检测不到人体，最后检测到人体的电容式触摸传感器的检测距离作为座椅坐垫变形后的高度，计算座椅坐垫初始高度与座椅坐垫变形后的高度的差值，进而获得用户体重，根据预先存储的身高体重参照表，获得用户推测身高，座椅控制器预先存储有身高座高推荐表，若座椅高度偏好值为初始值，则根据用户推测身高和身高座高推荐表，自动调整智能座椅的高度至用户推测身高对应的推荐高度。
10.作为优选，接收用户座椅高度偏好值设置的方法包括：提示用户设置座椅高度，检测高度调整按钮的键位，座椅控制器根据高度调整按钮的键位控制高度调整模块调整座椅高度；高度调整按钮未被操作达预设时长后，座椅控制器将当前座椅高度作为用户的座椅高度偏好值。
11.作为优选，智能桌控制器控制桌面调整模块调整桌面高度时，使桌面高度与座椅高度的差值保持为预设的常数值。
12.作为优选，所述智能座椅检测到用户入座时，添加入座记录及时间戳，并开启入座计时，当入座计时超过预设阈值时，提醒用户已久坐，检测到用户离座时，重置入座计时，并添加离座记录及时间戳。
13.作为优选，提醒用户已久坐的方法为通过安装与座椅控制器连接的声光报警器发出报警，或者通过高度调整模块连续若干次将座椅升高预设幅度并恢复。
14.本发明的有益技术效果为：本发明使用的是电容式触摸感应，电容式触摸感应能够穿透绝缘材料外壳，保证了产品的灵敏度和稳定性，且电容式触摸感应成本低，无运动部
件，工作可靠性高；通过入座感应后，自动调整座椅高度和桌高调整，方便用户使用；借助电容式触摸感应的检测距离变化，结合预先建立的体重与座椅坐垫变形量关系，获得用户体重预估，进而预估用户身高，为用户提供座椅高度和桌面高度的推荐值，进一步方便用户使用，并有助于用户保持健康坐姿。
15.本发明的其他特点和优点将会在下面的具体实施方式、附图中详细的揭露。
附图说明
16.下面结合附图对本发明做进一步的说明：图1为本发明实施例一智能桌椅控制方法流程示意图。
17.图2为本发明实施例一判断用户是否入座方法流程示意图。
18.图3为本发明实施例一接收用户座椅高度偏好值设置方法流程示意图。
19.图4为本发明实施例二判断用户是否入座方法流程示意图。
具体实施方式
20.下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。
21.在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.实施例一：一种基于电容式触摸感应的智能桌椅控制方法，用于智能座椅和智能桌的控制，智能座椅的坐垫上安装有电容式触摸传感器，智能座椅具有高度调整模块和高度检测模块，高度调整模块具有高度调整按钮，智能桌具有桌高调整模块，智能座椅具有座椅控制器，智能桌具有智能桌控制器，座椅控制器和智能桌控制器建立通信连接，包括以下步骤：步骤a01）接收电容式触摸传感器检测距离的设置信号，设置电容式触摸传感器的检测距离；步骤a02）周期性检测电容式触摸传感器的输出，根据电容式触摸传感器的输出判断用户是否入座，若用户未入座，则重复本步骤，若用户入座，则进入下一步骤；步骤a03）读取用户座椅高度偏好值，若座椅高度偏好值为初始值，则提示用户设置座椅高度偏好值，若座椅高度偏好值不为初始值，则座椅控制器控制高度调整模块调整座椅高度至座椅高度偏好值相符的高度；步骤a04）座椅控制器将调整后的座椅高度发送给智能桌控制器，智能桌控制器根据座椅高度控制桌面调整模块将桌面高度调整到与座椅高度相符的高度。
23.电容式触摸传感器无需接触，检测距离可调整，检测灵敏度不受压力大小的影响。电容式触摸传感器包含pcba板和一条感应器。感应器与pcba板连接，pcba板为感应器提供电势力并检测经过感应器的电流。感应器即为导电体，如金属片、铜箔、导电布等。具有成本低，感应器制作方便，可以按照实际座椅的形状随意裁剪感应器形状，也可以使用固定形状尺寸。
24.请参阅附图2，判断用户是否入座的方法包括：步骤b01）未检测到人体时，电容式触摸传感器输出低电平，检测到人体时，电容式触摸传感器输出高电平；步骤b02）当电容式触摸传感器输出高电平时，则等待预设时长后，再次读取电容式触摸传感器的输出，若仍为高电平，则判断用户已入座，反之，则判断用户未入座。
25.请参阅附图3，接收用户座椅高度偏好值设置的方法包括：步骤c01）提示用户设置座椅高度，检测高度调整按钮的键位，座椅控制器根据高度调整按钮的键位控制高度调整模块调整座椅高度；步骤c02）高度调整按钮未被操作达预设时长后，座椅控制器将当前座椅高度作为用户的座椅高度偏好值。
26.智能桌控制器控制桌面调整模块调整桌面高度时，使桌面高度与座椅高度的差值保持为预设的常数值。
27.智能座椅检测到用户入座时，添加入座记录及时间戳，并开启入座计时，当入座计时超过预设阈值时，提醒用户已久坐，检测到用户离座时，重置入座计时，并添加离座记录及时间戳。
28.提醒用户已久坐的方法为通过安装与座椅控制器连接的声光报警器发出报警，或者通过高度调整模块连续若干次将座椅升高预设幅度并恢复。
29.本实施例的有益技术效果为：本发明使用的是电容式触摸感应，电容式触摸感应能够穿透绝缘材料外壳，保证了产品的灵敏度和稳定性，且电容式触摸感应成本低，无运动部件，工作可靠性高；通过入座感应后，自动调整座椅高度和桌高调整，方便用户使用。
30.实施例二：一种基于电容式触摸感应的智能桌椅控制方法，本实施例相对于实施例一，在判断用户入座技术中提出了具体的改进。请参阅附图4，本实施例中，判断用户是否入座的方法包括：步骤d01）座椅控制器设置电容式触摸传感器的检测距离为d1，未检测到人体时，电容式触摸传感器输出低电平，检测到人体时，电容式触摸传感器输出高电平；步骤d02）当电容式触摸传感器输出高电平时，座椅控制器设置电容式触摸传感器的检测距离为d2，d2《d1；步骤d03）再次读取电容式触摸传感器的输出，若为高电平，则判断用户已入座，反之，则判断用户未入座。
31.检测距离d2为智能座椅坐垫承受预设重量形变后，坐垫上表面与电容式触摸传感器的距离。在实验室条件下，建立用户体重与座椅坐垫变形量的关系，当检测到用户入座时，以预设步长减小电容式触摸传感器的检测距离，直至电容式触摸传感器检测不到人体，最后检测到人体的电容式触摸传感器的检测距离作为座椅坐垫变形后的高度，计算座椅坐垫初始高度与座椅坐垫变形后的高度的差值，进而获得用户体重，根据预先存储的身高体重参照表，获得用户推测身高，座椅控制器预先存储有身高座高推荐表，若座椅高度偏好值为初始值，则根据用户推测身高和身高座高推荐表，自动调整智能座椅的高度至用户推测身高对应的推荐高度。当系统检测到用户入座时，开启座椅高度检测，并将数据传输给桌子，桌子将根据座椅与桌高推荐值，自动调整至适合的高度，以达到舒适的高度匹配。在用
户使用座椅时，调整座椅高度后，桌子也可自动调整至合适的高度。本实施例提供了座椅高度推荐值及桌面高度推荐值与身高关系如下。
32.座椅高度推荐值与身高关系为：0：身高小于110，推荐坐高37；1：身高110-114，推荐坐高37-38；2：身高115-118，推荐坐高38-39；3：身高119-123，推荐坐高39-40；4：身高124-129，推荐坐高40-41；5：身高130-133，推荐坐高41-42；6：身高134-137，推荐坐高42-43；7：身高138-140，推荐坐高43-44；8：身高141-144，推荐坐高44-45；9：身高145-148，推荐坐高45-46；10：身高149-152，推荐坐高46-47；11：身高153-156，推荐坐高37-38；12：身高157-160，推荐坐高38-39；13：身高161-163，推荐坐高39-40；14：身高164-167，推荐坐高40-41；15：身高168-170，推荐坐高41-42；16：身高171-174，推荐坐高42-43；17：身高175-178，推荐坐高43-44；18：身高179-180，推荐坐高44-45；19：身高180，推荐坐高45；桌面高度推荐值与身高关系为：0：身高小于114，推荐桌面坐姿高度60；1：身高115-118，推荐桌面坐姿高度61；2：身高119-120，推荐桌面坐姿高度62；3：身高121-123，推荐桌面坐姿高度63；4：身高124-125，推荐桌面坐姿高度64；5：身高126-129，推荐桌面坐姿高度65；6：身高130-131，推荐桌面坐姿高度66;7：身高132-133，推荐桌面坐姿高度67；8：身高134-137，推荐桌面坐姿高度68；9：身高138-139，推荐桌面坐姿高度69；10：身高140，推荐桌面坐姿高度70；11：身高141-144，推荐桌面坐姿高度71；12：身高145，推荐桌面坐姿高度72；13：身高146-148，推荐桌面坐姿高度73；14：身高149-152，推荐桌面坐姿高度74；
15：身高153-156，推荐桌面坐姿高度66；16：身高157-158，推荐桌面坐姿高度67；17：身高159-160，推荐桌面坐姿高度68；18：身高161-163，推荐桌面坐姿高度69；19：身高164-167，推荐桌面坐姿高度70；20：身高168，推荐桌面坐姿高度71；21：身高169-170，推荐桌面坐姿高度72；22：身高171-174，推荐桌面坐姿高度73；23：身高175-176，推荐桌面坐姿高度74；24：身高177-178，推荐桌面坐姿高度75；25：身高179-180，推荐桌面坐姿高度76；26：身高大于180，推荐桌面坐姿高度大于77；相对于实施例一，本实施例借助电容式触摸感应的检测距离变化，结合预先建立的体重与座椅坐垫变形量关系，获得用户体重预估，进而预估用户身高，为用户提供座椅高度和桌面高度的推荐值，进一步方便用户使用，并有助于用户保持健康坐姿。
33.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于附图和上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。