CN105167423A - 一种智能书柜及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能书柜，书柜主体中设置有数个置书腔，每个置书腔中均设置一个弹射装置，弹射腔内配合有书籍容纳盒，书籍放置在书籍容纳盒中，弹射腔能将书籍容纳盒击飞，该智能书柜还包括眼镜，眼镜包括处理器、左眼感应模块、右眼感应模块、头部运动感应模块、反射式光纤位移传感器、无线信号发射模块以及激光发射器，智能书柜还包括桌体，桌体上表面设置有一块垫层，桌体与书柜主体之间具有一定距离，弹射装置在控制器的控制下，能将书籍容纳盒弹射至垫层上。

Description

一种智能书柜及其使用方法

技术领域

本发明涉及书柜的技术领域，具体涉及一种智能书柜及其使用方法。

背景技术

书柜是书房家具中的主要家具之一，专门用来存放书籍、报刊、杂志等书物。对于文学创作者来说，时间是非常宝贵的。坐在书桌前阅读或工作时，需要查阅书籍还需起身到书架处将书籍拿出，虽然花费时间不多，但是非常影响思路。如果能设计出一种智能书柜，可以让使用者不必起身也能拿到想要的书籍，既解决了起身拿书影响思路的问题，也推动了书房家具的智能化发展。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述技术现状，同时鉴于多数阅读爱好者有眼镜的现状，提供一种智能化、通过眼镜作为控制器、以使用者头部和眼球活动作为命令信号的智能书柜及其使用方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种智能书柜，包括书柜主体，其中：书柜主体中设置有数个置书腔，每个置书腔中均设置一个弹射装置，弹射装置内设置有一个弹射腔，每个弹射腔内配合有书籍容纳盒，书籍放置在书籍容纳盒中，书籍容纳盒的外径与弹射腔的内径大小相仿，弹射腔中设置有推板，书籍容纳盒放置在推板上部，推板能在弹射腔中上下滑动，推板的下部通过弹簧与弹射腔底部连接，一弹射电机通过数根线与推板连接，弹射电机通过拉紧线将推板下压，使弹簧压缩，当弹簧松弛，推板被向上推击打书籍容纳盒，将书籍容纳盒击飞，弹射装置下部通过球铰与置书腔后部可转动配合，弹射装置下部还设有有至少三个角度调节杆，每个角度调节杆上部均与弹射装置底部固定连接，角度调节杆下部均连接各自的调节电机，置书腔的腔体长宽均前小后大，置书腔前部形状与弹射装置的外部轮廓截面形状相适应，弹射装置插入与置书腔中并与置书腔前部可转动地固定连接，弹射装置后部能在角度调节杆的带动下在置书腔中横向或竖向移动，从而调整弹射装置角度，该智能书柜还包括眼镜，眼镜包括处理器、左眼感应模块、右眼感应模块、头部运动感应模块、反射式光纤位移传感器、无线信号发射模块以及激光发射器，左眼感应模块置于眼镜的左镜片位置处，右眼感应模块置于眼镜的右镜片位置处，左眼感应模块、右眼感应模块均能监控眨眼情况，头部运动感应模块包括有陀螺仪，陀螺仪能感应人头部的转动，反射式光纤位移传感器能监测眼球的转动，左眼感应模块、右眼感应模块、头部运动感应模块和反射式光纤位移传感器均与处理器连接，处理器通过无线信号发射模块与书柜主体上安装的无线信号接收模块连接，书柜主体上还安装有压力感应器、控制器，每个置书腔外侧均设置有激光接收器,控制器分别和无线信号接收模块、压力感应器、激光接收器连接，压力感应器置于弹射装置内，能感应书籍容纳盒的压力，激光接收器能接收激光发射器光信号，控制器与弹射电机以及调节电机连接，并控制上述电机运作；智能书柜还包括桌体，桌体上表面设置有一块垫层，桌体与书柜主体之间具有一定距离，弹射装置在控制器的控制下，能将书籍容纳盒弹射至垫层上。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的左眼感应模块、右眼感应模块均采用视频探头。

上述的弹射腔内设置有轴向延伸的滑轨凸起，书籍容纳盒两侧设置有滑槽，滑轨凸起能插入滑槽中使书籍容纳盒只能沿滑轨凸起的延伸方向运动。

上述的书籍容纳盒下部还设有缓冲层，当书籍容纳盒被弹射出弹射腔落在垫层上时，缓冲层起到缓冲作用。

上述的线的数量为四根。

上述的球铰包括铰座和铰球，铰座固定在置书腔后部，铰球可滚动地置于铰座中，弹射装置后部与铰球固定连接。

上述的角度调节杆的数量为四个，相应地，调节电机的数量也为四个；处理器和控制器均为单片机。

上述的弹射装置的前部伸出至置书腔外。

一种智能书柜的使用方法，其中：包括以下步骤：

步骤a、将书籍放入书籍容纳盒中，再将书籍容纳盒放入弹射腔中，安置桌体，使其与书柜主体之间的距离确定；

步骤b、将眼镜佩戴在使用者眼部，左眼感应模块、右眼感应模块和反射式光纤位移传感器正对着使用者眼球；

步骤c、当使用者头部转动或眼球转动或头部和眼球同时转动，目光集中在书柜主体上时，处理器将头部运动感应模块感应到的头部转动信息和反射式光纤位移传感器监测到的眼球转动信息进行综合处理，得出人眼目光集中在书柜主体上的结论，处理器通过无线信号发射模块发射信号给无线信号接收模块，使控制器处于待机状态；

步骤d、使用者通过注视某本想得到的书籍所在的方向，使该书籍所在的置书腔外侧的激光接收器接收到激光发射器的光信号，则处理器认为该书籍被选中，使用者常闭左眼，处理器将此动作视为确定，并将信息传递至控制器，压力感应器将选中的弹射装置中的书籍容纳盒的压力值传递至控制器，控制器计算书籍容纳盒投射到垫层上的位置和距离，得出弹簧弹力值大小，控制器控制弹射电机调节线的长度，得到合适的弹簧压缩度，使弹簧压缩到预定位置，控制器通过分析垫层的位置信息，控制调节电机运作，使角度调节杆伸长或缩短，进而控制弹射装置的倾斜方向和角度，将弹射装置对准垫层方向，最后控制器将线放松，弹簧伸长，使推板上移，推板打击书籍容纳盒将其弹飞至垫层上。

上述的闭眼时间等于或超过一秒为有效的命令闭眼，眨眼时间大于0.3秒小于1秒为有效的命令眨眼，当眨眼时间不足0.3秒时，视为生理眨眼,处理器不作处理。

与现有技术相比，本发明的书柜智能化，可以在不碰触书柜的情况下，将书柜中的书籍拿到使用者身边，本发明通过眼镜作为控制器、以使用者头部和眼球活动作为命令信号，书柜的弹射装置可以任意调节转动角度，书籍可以先放入书籍容纳盒中，再将书籍容纳盒放入弹射腔，弹射时，书籍容纳盒也被一并弹射出来。压力感应器置于弹射腔中，能感应书籍容纳盒和书籍的重量，进而调节弹簧弹力，调整弹射距离，由于桌体位置事先放置好，位置确定，控制器通过分析垫层的位置信息，控制调节电机运作，使角度调节杆伸长或缩短，进而控制弹射装置的倾斜方向和角度，将弹射装置对准垫层方向，在力度、方向都精确计算后，书籍容纳盒可以精确地被弹射到桌体预定位置，阅读者可以不用起身，坐在桌前，就能拿到书柜中的书籍。本发明的智能书柜适用于私人书房，书柜和桌体距离不得过远，同时，阅读者需较为熟悉书籍存放位置。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是弹射装置的结构示意图；

图3是弹射装置的俯视图；

图4是图2的A-A剖视图；

图5是书籍容纳盒的侧视图；

图6是本发明电路连接的结构框图。

其中，附图标记为：书柜主体1、置书腔11、激光接收器12、弹射装置2、弹射腔21、推板22、弹簧23、弹射电机24、线25、滑轨凸起26、书籍容纳盒3、滑槽31、缓冲层32、眼镜4、激光发射器40、处理器41、左眼感应模块42、右眼感应模块43、头部运动感应模块44、反射式光纤位移传感器45、无线信号发射模块46、无线信号接收模块47、压力感应器48、控制器49、球铰5、铰座51、铰球52、角度调节杆6、调节电机61、桌体7、垫层71。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

一种智能书柜，包括书柜主体1，其中：书柜主体1中设置有数个置书腔11，每个置书腔11中均设置一个弹射装置2，弹射装置2内设置有一个弹射腔21，每个弹射腔21内配合有书籍容纳盒3，书籍放置在书籍容纳盒3中，书籍容纳盒3的外径与弹射腔21的内径大小相仿，弹射腔21中设置有推板22，书籍容纳盒3放置在推板22上部，推板22能在弹射腔21中上下滑动，推板22的下部通过弹簧23与弹射腔21底部连接，一弹射电机24通过数根线25与推板22连接，弹射电机24通过拉紧线25将推板22下压，使弹簧23压缩，当弹簧23松弛，推板22被向上推击打书籍容纳盒3，将书籍容纳盒3击飞，弹射装置2下部通过球铰5与置书腔11后部可转动配合，弹射装置2下部还设有有至少三个角度调节杆6，每个角度调节杆6上部均与弹射装置2底部固定连接，角度调节杆6下部均连接各自的调节电机61，置书腔11的腔体长宽均前小后大，置书腔11前部形状与弹射装置2的外部轮廓截面形状相适应，弹射装置2插入与置书腔11中并与置书腔11前部可转动地固定连接，弹射装置2后部能在角度调节杆6的带动下在置书腔11中横向或竖向移动，从而调整弹射装置2角度，该智能书柜还包括眼镜4，眼镜4包括处理器41、左眼感应模块42、右眼感应模块43、头部运动感应模块44、反射式光纤位移传感器45、无线信号发射模块46以及激光发射器40，左眼感应模块42置于眼镜4的左镜片位置处，右眼感应模块43置于眼镜4的右镜片位置处，左眼感应模块42、右眼感应模块43均能监控眨眼情况，头部运动感应模块44包括有陀螺仪，陀螺仪能感应人头部的转动，反射式光纤位移传感器45能监测眼球的转动，左眼感应模块42、右眼感应模块43、头部运动感应模块44和反射式光纤位移传感器45均与处理器41连接，处理器41通过无线信号发射模块46与书柜主体1上安装的无线信号接收模块47连接，书柜主体1上还安装有压力感应器48、控制器49，每个置书腔11外侧均设置有激光接收器12,控制器49分别和无线信号接收模块47、压力感应器48、激光接收器12连接，压力感应器48置于弹射装置2内，能感应书籍容纳盒3的压力，激光接收器12能接收激光发射器40光信号，控制器49与弹射电机24以及调节电机61连接，并控制上述电机运作；智能书柜还包括桌体7，桌体7上表面设置有一块垫层71，桌体7与书柜主体1之间具有一定距离，弹射装置2在控制器49的控制下，能将书籍容纳盒3弹射至垫层71上。

实施例中，左眼感应模块42、右眼感应模块43均采用视频探头。

实施例中，弹射腔21内设置有轴向延伸的滑轨凸起26，书籍容纳盒3两侧设置有滑槽31，滑轨凸起26能插入滑槽31中使书籍容纳盒3只能沿滑轨凸起26的延伸方向运动。

实施例中，书籍容纳盒3下部还设有缓冲层32，当书籍容纳盒3被弹射出弹射腔21落在垫层71上时，缓冲层32起到缓冲作用。

实施例中，线25的数量为四根。

实施例中，球铰5包括铰座51和铰球52，铰座51固定在置书腔11后部，铰球52可滚动地置于铰座51中，弹射装置2后部与铰球52固定连接。

实施例中，角度调节杆6的数量为四个，相应地，调节电机61的数量也为四个；处理器41和控制器49均为单片机。

实施例中，弹射装置2的前部伸出至置书腔11外。

一种智能书柜的使用方法，其中：包括以下步骤：

步骤a、将书籍放入书籍容纳盒3中，再将书籍容纳盒3放入弹射腔21中，安置桌体7，使其与书柜主体1之间的距离确定；

步骤b、将眼镜4佩戴在使用者眼部，左眼感应模块42、右眼感应模块43和反射式光纤位移传感器45正对着使用者眼球；

步骤c、当使用者头部转动或眼球转动或头部和眼球同时转动，目光集中在书柜主体1上时，处理器41将头部运动感应模块44感应到的头部转动信息和反射式光纤位移传感器45监测到的眼球转动信息进行综合处理，得出人眼目光集中在书柜主体1上的结论，处理器41通过无线信号发射模块46发射信号给无线信号接收模块47，使控制器49处于待机状态；

步骤d、使用者通过注视某本想得到的书籍所在的方向，使该书籍所在的置书腔11外侧的激光接收器12接收到激光发射器40的光信号，则处理器41认为该书籍被选中，使用者常闭左眼，处理器41将此动作视为确定，并将信息传递至控制器49，压力感应器48将选中的弹射装置2中的书籍容纳盒3的压力值传递至控制器49，控制器49计算书籍容纳盒3投射到垫层71上的位置和距离，得出弹簧弹力值大小，控制器49控制弹射电机24调节线25的长度，得到合适的弹簧压缩度，使弹簧23压缩到预定位置，控制器49通过分析垫层71的位置信息，控制调节电机61运作，使角度调节杆6伸长或缩短，进而控制弹射装置2的倾斜方向和角度，将弹射装置2对准垫层71方向，最后控制器49将线25放松，弹簧23伸长，使推板22上移，推板22打击书籍容纳盒3将其弹飞至垫层71上。

实施例中，闭眼时间等于或超过一秒为有效的命令闭眼，眨眼时间大于0.3秒小于1秒为有效的命令眨眼，当眨眼时间不足0.3秒时，视为生理眨眼，处理器41不作处理。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能书柜，包括书柜主体(1)，其特征是：所述的书柜主体(1)中设置有数个置书腔(11)，每个所述的置书腔(11)中均设置一个弹射装置(2)，所述的弹射装置(2)内设置有一个弹射腔(21)，每个所述的弹射腔(21)内配合有书籍容纳盒(3)，书籍放置在书籍容纳盒(3)中，所述的书籍容纳盒(3)的外径与弹射腔(21)的内径大小相仿，所述的弹射腔(21)中设置有推板(22)，书籍容纳盒(3)放置在推板(22)上部，所述的推板(22)能在弹射腔(21)中上下滑动，所述的推板(22)的下部通过弹簧(23)与弹射腔(21)底部连接，一弹射电机(24)通过数根线(25)与推板(22)连接，所述的弹射电机(24)通过拉紧线(25)将推板(22)下压，使弹簧(23)压缩，当弹簧(23)松弛，推板(22)被向上推击打书籍容纳盒(3)，将书籍容纳盒(3)击飞，所述的弹射装置(2)下部通过球铰(5)与置书腔(11)后部可转动配合，所述的弹射装置(2)下部还设有有至少三个角度调节杆(6)，每个角度调节杆(6)上部均与弹射装置(2)底部固定连接，角度调节杆(6)下部均连接各自的调节电机(61)，所述的置书腔(11)的腔体长宽均前小后大，所述的置书腔(11)前部形状与弹射装置(2)的外部轮廓截面形状相适应，弹射装置(2)插入与置书腔(11)中并与置书腔(11)前部可转动地固定连接，所述的弹射装置(2)后部能在角度调节杆(6)的带动下在置书腔(11)中横向或竖向移动，从而调整弹射装置(2)角度，该智能书柜还包括眼镜(4)，所述的眼镜(4)包括处理器(41)、左眼感应模块(42)、右眼感应模块(43)、头部运动感应模块(44)、反射式光纤位移传感器(45)、无线信号发射模块(46)以及激光发射器(40)，所述的左眼感应模块(42)置于眼镜(4)的左镜片位置处，所述的右眼感应模块(43)置于眼镜(4)的右镜片位置处，左眼感应模块(42)、右眼感应模块(43)均能监控眨眼情况，所述的头部运动感应模块(44)包括有陀螺仪，所述的陀螺仪能感应人头部的转动，所述的反射式光纤位移传感器(45)能监测眼球的转动，所述的左眼感应模块(42)、右眼感应模块(43)、头部运动感应模块(44)和反射式光纤位移传感器(45)均与处理器(41)连接，处理器(41)通过无线信号发射模块(46)与书柜主体(1)上安装的无线信号接收模块(47)连接，所述的书柜主体(1)上还安装有压力感应器(48)、控制器(49)，每个所述的置书腔(11)外侧均设置有激光接收器(12),所述的控制器(49)分别和无线信号接收模块(47)、压力感应器(48)、激光接收器(12)连接，所述的压力感应器(48)置于弹射装置(2)内，能感应书籍容纳盒(3)的压力，所述的激光接收器(12)能接收激光发射器(40)光信号，所述的控制器(49)与弹射电机(24)以及调节电机(61)连接，并控制上述电机运作；所述的智能书柜还包括桌体(7)，所述的桌体(7)上表面设置有一块垫层(71)，所述的桌体(7)与书柜主体(1)之间具有一定距离，所述的弹射装置(2)在控制器(49)的控制下，能将书籍容纳盒(3)弹射至垫层(71)上。

2.根据权利要求1所述的智能书柜，其特征是：所述的左眼感应模块(42)、右眼感应模块(43)均采用视频探头。

3.根据权利要求2所述的智能书柜，其特征是：所述的弹射腔(21)内设置有轴向延伸的滑轨凸起(26)，所述的书籍容纳盒(3)两侧设置有滑槽(31)，所述的滑轨凸起(26)能插入滑槽(31)中使书籍容纳盒(3)只能沿滑轨凸起(26)的延伸方向运动。

4.根据权利要求3所述的智能书柜，其特征是：所述的书籍容纳盒(3)下部还设有缓冲层(32)，当书籍容纳盒(3)被弹射出弹射腔(21)落在垫层(71)上时，所述的缓冲层(32)起到缓冲作用。

5.根据权利要求4所述的智能书柜，其特征是：所述的线(25)的数量为四根。

6.根据权利要求5所述的智能书柜，其特征是：所述的球铰(5)包括铰座(51)和铰球(52)，所述的铰座(51)固定在置书腔(11)后部，铰球(52)可滚动地置于铰座(51)中，所述的弹射装置(2)后部与铰球(52)固定连接。

7.根据权利要求6所述的智能书柜，其特征是：所述的角度调节杆(6)的数量为四个，相应地，调节电机(61)的数量也为四个；所述的处理器(41)和控制器(49)均为单片机。

8.根据权利要求7所述的智能书柜，其特征是：所述的弹射装置(2)的前部伸出至置书腔(11)外。

9.一种如权利要求8所述的智能书柜的使用方法，其特征是：包括以下步骤：

步骤a、将书籍放入书籍容纳盒(3)中，再将书籍容纳盒(3)放入弹射腔(21)中，安置桌体(7)，使其与书柜主体(1)之间的距离确定；

步骤b、将眼镜(4)佩戴在使用者眼部，左眼感应模块(42)、右眼感应模块(43)和反射式光纤位移传感器(45)正对着使用者眼球；

步骤c、当使用者头部转动或眼球转动或头部和眼球同时转动，目光集中在书柜主体(1)上时，所述的处理器(41)将头部运动感应模块(44)感应到的头部转动信息和反射式光纤位移传感器(45)监测到的眼球转动信息进行综合处理，得出人眼目光集中在书柜主体(1)上的结论，处理器(41)通过无线信号发射模块(46)发射信号给无线信号接收模块(47)，使控制器(49)处于待机状态；

步骤d、使用者通过注视某本想得到的书籍所在的方向，使该书籍所在的置书腔(11)外侧的激光接收器(12)接收到激光发射器(40)的光信号，则处理器(41)认为该书籍被选中，使用者常闭左眼，处理器(41)将此动作视为确定，并将信息传递至控制器(49)，压力感应器(48)将选中的弹射装置(2)中的书籍容纳盒(3)的压力值传递至控制器(49)，控制器(49)计算书籍容纳盒(3)投射到垫层(71)上的位置和距离，得出弹簧弹力值大小，控制器(49)控制弹射电机(24)调节线(25)的长度，得到合适的弹簧压缩度，使弹簧(23)压缩到预定位置，控制器(49)通过分析垫层(71)的位置信息，控制调节电机(61)运作，使角度调节杆(6)伸长或缩短，进而控制弹射装置(2)的倾斜方向和角度，将弹射装置(2)对准垫层(71)方向，最后控制器(49)将线(25)放松，弹簧(23)伸长，使推板(22)上移，推板(22)打击书籍容纳盒(3)将其弹飞至垫层(71)上。

10.根据权利要求9所述的智能书柜的使用方法，其特征是：闭眼时间等于或超过一秒为有效的命令闭眼，眨眼时间大于0.3秒小于1秒为有效的命令眨眼，当眨眼时间不足0.3秒时，视为生理眨眼，处理器(41)不作处理。