CN106108458B - 用于座椅的机电式控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于座椅的机电式控制系统，包括坐具和移动式终端设备，它们为了数据传送相互耦联或者能够相互耦联，其中，所述坐具包括至少一个机电式促动器或/和至少一个传感器元件，并且所述移动式终端设备设置用于从使用者获得输入，并且基于该输入控制所述至少一个促动器；或/和接收并处理从所述至少一个传感器元件获取的数据；并且所述坐具和移动式终端设备分别具有至少一个通信器件，这些通信器件设置用于在所述坐具和移动式终端设备之间进行无线的数据传送。此外，本发明还涉及一种相应的方法。

Description

用于座椅的机电式控制系统

技术领域

本发明涉及一种包括坐具和移动式终端设备系统，它们为了数据传送相互耦联或者能够相互耦联。此外，本发明涉及一种用于控制至少一个配属于坐具的机电式促动器的或/和借助移动式终端设备接收、处理并显示由配属于所述坐具的传感器元件所获取的数据的方法。

背景技术

近来可以观察到，人们坐着渡过他们的大部分时间，当他们从事服务业务时尤其如此。但是同时也可以观察到，大部分的人都配有能够进行数据处理的移动式终端设备，尤其是配有智能手机或者平板电脑。就此而言，两个另外的目前广泛议论的趋势这里一方面是“物联网”并且另一方面是“量化自我”运动。

“物联网”的概念描述的是，个人电脑作为单独的工作站越来越多地用于幕后并且被“智能用品”所取代。为此，处理器、传感器组件和促动器被装入在日常用品中，它们应在不分散人的注意力或者根本察觉不到的情况下帮助人们。在该领域目前发展非常活跃的市场涉及所谓的“可穿戴产品”，其中，例如在衣服和饰品中装入了传感器或/和操作接口。同样就此而言突出了“量化自我”的概念，其描述的是记录与个人相关的数据，尤其是借助所谓的可穿戴产品，以及分析和评估所获取的数据。由此，使用者能够分析它个人的、身体健康方面和运动方面的习惯，这在理想的情况下要推动更自觉并且更健康的生活。

发明内容

本发明的任务在于，提出一种包括坐具和移动式终端设备的系统，该系统可以是不仅在“物联网”方面而且在“量化自我”应用中的最佳平台，因为正如已经提到的那样，这两种所述的物品本来就在日常生活中占据中心地位并且因此最适合用于此目的。

因此，本发明涉及一种包括坐具和移动式终端设备的系统，它们为了数据传送而相互耦联或者能够相互耦联，其中，所述坐具包括至少一个机电式促动器或/和至少一个传感器元件，其中此外，所述移动式终端设备设置用于获得由使用者的输入并且在该输入的基础上控制所述至少一个促动器，或/和接收并处理由传感器元件获取的数据。在此，所述坐具和移动式终端设备分别具有至少一个通信器件，这些通信器件设置用于在坐具和移动式终端设备之间进行无线的数据传送。

这种所提供的系统能尤其通过设置无线的数据传送来达到最高程度的灵活性。此外还可实现坐具的广泛的选择，所述坐具一方面包括已知的座椅和沙发的形状，但是另一方面也不排除特别为了下述目的而设计的坐具，即，这些坐具例如能够根据重心朝着解剖学上有利的落坐位置或者为了实现用于强化使用者背部的练习而构成。

尤其通过现代的移动式终端设备已经配有极其高效的处理器，设置在坐具中的电子件可以相对简单地保持。这允许能够相对低成本地为新制造的坐具装备或者甚至为已经采购的坐具加装必要的组件，因为正如已经提及的那样，这些移动式终端设备大部分本来就是使用者已经现有的。

此外，根据设定的使用目的，可以相应地选择分别配属于坐具和移动式终端设备的通信器件，例如只要坐具只包括传感器元件而没有促动器，那么坐具就可以仅仅具有发送器，而不仅包括传感器元件还包括机电式促动器的坐具就可以设有发送接收器。

因为其高的灵活性，根据本发明的系统提供许多可能的构造方案和使用可能性。要设定的功能性的第一示例在于，所述至少一个机电式促动器可以调整坐具的至少一个姿态参数(Haltungsparameter)。在此可以考虑借助所述移动式终端设备控制例如坐具的椅面高度和椅面斜度、靠背位置或扶手位置这样的参数。只要仅仅应在系统中设置该功能性，就可以如提及的那样将配属于坐具的电子件极其简单地保持住，因为最终可能只需要通信器件、一个或者多个机电式促动器以及例如单独的微控制器用于将接收到的指令传输给一个或者多个促动器。

在一种改进方案中，可以考虑的是，以如下方式设置所述系统，即，使得坐具的其中至少一个姿态参数自主地周期性变化。在此，利用该措施能够帮助使用者总是在人体工程学上准确地变换落坐位置，这例如可以对于预防背部疼痛非常有帮助。该功能性尤其也可以由移动式终端设备的处理器协调，其中，相应地只需要将移动式终端设备的周期性指令传送到坐具的促动器上。这一方面带来已经提及的优点，即，能够简单地保持配属于坐具的电子件，另一方面在该实施方式中也可以容易地确保，只有当坐具和移动式终端设备正在耦联时才进行姿态参数的周期性变化。这尤其是意味着当使用者连同他的移动式终端设备远离坐具时并且因此这两个组件的耦联当前不存在时，就不进行姿态参数的周期性变化，这显然节约了能量。

作为替选或者作为附加，其中至少一个机电式促动器可以设置用于向处在坐具上的使用者传输触觉刺激、例如振动或者局部压力。根据本发明的系统的该改进方案在一定意义上可以等同于由移动电话公知的振动警报或者在智能手表中使用的“敲击”，并且向使用者通知例如有关输入在移动式终端设备上的消息或者等待处理的约定。

此外作为替选或者作为附加还可以如下地构造所述系统，即，使得所述至少一个传感器元件设置用于获取由使用者施加的力、落坐行为、使用者的脉搏、使用者的重量和温度中至少一个。为了这样构造的传感机构，可考虑“量化自我”领域的多样的实际应用。正如已经提及的那样，坐具构成用于在较长时间中监控相应的使用者的脉搏和重量的最佳平台，其中，尤其是可以省去附加地要穿戴在身体上的可穿戴产品，因为使用者通常本来就较长时间地位于坐具上。此外，也可考虑更复杂的应用，例如针对使用者的集成式训练功能，这种功能可以如下地运行，即，使用者基于信号为了强化其上身肌肉组织例如向靠背施加力，此时就测量由使用者施加的力并且能够随着时间跟踪可能的训练步骤。

在根据本发明的系统中，所有专业技术人员已知的通信器件都可以用于无线数据传送，尤其是蓝牙、无线局域网、红外线传送或无线电传送中的至少一种。在此，尤其是要把握，在许多的现代终端设备中，例如移动电话和平板电脑中已经存在用于制造蓝牙和无线局域网连接所需要的硬件，从而能够在没有附加的耗费的情况下确保可靠的节约资源的数据传送。

除了在移动式终端设备中常用的、通过按键或软键盘输入控制命令之外，也可以考虑让终端设备具有能够不用手操作的输入设备，例如语音控制或者脑机接口。为此需要的硬件可以或者已经存在于移动式终端设备，例如在语音控制的情况下，语音控制在移动电话领域已经属于标准功能，或者由一种分开的同样与移动式终端设备无线连接的其他组件组成，例如对于特定的脑控制所必要的电极。对于设置有其他的组件的情况，该组件在本发明中为了清楚性和可读性的原因同样被视作为包括在移动式终端设备内，尽管该组件在构造上和空间上可以与所述移动式终端设备分开。

使用这种不用手的输入设备例如可以允许使用者适配坐具的姿态参数，而不必去抓取他的移动式终端设备，这可能会导致他的注意力从他目前进行的活动上分散。

正如已经多次提到的那样，根据本发明的系统可以包括移动式终端设备、移动电话或者平板电脑，其中，在这种情况下，使用者的输入和/或对由所述至少一个传感器元件获取的数据的处理借助为此设置的软件应用执行。通过将功能性转移到专门的软件应用能够实现将促动器的驱控中以及对由传感器元件获取的数据的接收和处理中的抽象，这使得能够独立于在移动式终端设备中使用的软件平台实现本系统的功能性。因此可以建立在提供的坐具和移动式终端设备之间的无线数据传送，在该移动式终端设备中使用不同的运行系统，例如iOS、Android或者Windows Mobile。在此，技术人员在构造软件应用时有几乎完全的在构造上的自由，但是在此合适的是，设置图像界面用于输入和/或显示被处理的数据。这种图形界面符合相关使用者的操作习惯并且使得能够凭直觉操作根据本发明的系统。

为了给坐具的电气和电子的部件供能，所述坐具可以包括能量存储器并且此外设置为，该能量存储器能够无线地充电。在此，该能量存储器可例如这样集成在坐具的坐椅面、扶手或类似结构部件中，即，其从外部不可见并且因此不影响坐具的形状。能量存储器的无线的充电可例如通过如下方式感应地实现，即，按照本发明的系统与相应的地板垫结合，电磁的交换场由地板垫产生，其通过配属于坐具的接受天线可对能量存储器进行充电。但是不言而喻也可考虑对坐具进行传统地有线连接地能量供应。

替代地或附加地，所述坐具包括用于驱动设置在坐具上的椅轮的促动器。为此，坐具例如能够借助可驱动的椅轮自主地占据预定的位置。该构造方案的替代可能性可以例如是，坐具通常自主地为了能量存储器的充电而移动到充电站且长时间保持在那里，直到达到能量存储器的预定的充电状态。

为了能够为将已经处于生产的或者甚至已经采购的坐具顺利地加设根据本发明的系统的功能性，可规定，所有的功能性元件、尤其是坐具的促动器、传感器、能量存储器和通信器件容纳在坐具的椅柱中。由此只需要代替那些椅柱就能够将已经存在的坐具集成到根据本发明的系统中。

最后，本发明同样也涉及一种用于控制至少一个配属于坐具的机电式促动器的或/和或用于借助移动式终端设备接收、处理并显示由配属于坐具的传感器元件获取的数据的方法，尤其是用在具有上述特征的系统中，其中，所述移动式终端设备实施电脑程序，该电脑程序为使用者提供图形界面，使用者能够借助该界面控制所述至少一个促动器，或/和其以图形方式示出获取的和处理的数据。在此，所述方法包括在坐具和移动式终端设备之间无线地传输数据。

根据本发明的方法能够以如下方式改进，即，在移动式终端设备和特定的坐具之间不进行固定的配对，而是移动式终端设备分别与如下坐具耦联，使用者正在所述坐具上坐下。这允许所述方法的再次提高的灵活性，尤其是对于例如在一天中多次更换他们的工作位置的使用者。

以类似的方式，根据是多个使用者中的哪一位正在使用该坐具，特定的坐具也可与不同的移动式终端设备耦联。就此而言，可以考虑在相应的移动终端设备上存储与使用者相关的数据，并且在产生相应的使用者的对应移动终端设备与坐具的耦联之后，为此促使坐具，借助所述至少一个促动器基于所存储的数据执行预定的行为，例如将坐具的姿态参数自动地调节到由该使用者事先确定的姿态。在此，所述移动式终端设备能够在实施预定的行为之前首先例如借助软件应用的对话窗口要求使用者进行操作，或者只基于将移动式终端设备与坐具耦联起来就已经实施该操作。

附图说明

下面借助优选的实施例参照附图更详尽地阐述本发明。附图详细地示出：

图1示出属于根据本发明的系统的办公椅形式的坐具；以及

图2示出移动式终端设备，该设备同样也属于所述根据本发明的系统并且在该系统上目前正执行相应的软件应用。

具体实施方式

在图1中总体上用附图标记10标识构成根据本发明的系统的一部分的公知的办公椅形式的坐具。所述办公椅10以公知的方式包括靠背12、椅面14、长度可变的椅柱15、交叉脚18以及通常五个椅轮20。然而，除了所述的常见结构性特征以外，所示的座椅10还包括多个促动器和传感器以及其他的电子部件。

这些部件包括靠背倾角促动器22，该靠背倾角促动器设置用于调节靠背12的倾角，还包括座椅高度促动器24，该座椅高度促动器设置用于通过改变椅柱16的长度调节椅面14相对于交叉脚18的高度，并且为每个椅轮20配置有驱动促动器26，该驱动促动器能够驱动相应的椅轮20。在此，尤其是座椅高度促动器24取代由传统的办公椅中公知的气动弹簧，以用于调节座椅高度。在必要的情况下，所述促动器24或者另外的、在此未示出的促动器此外还设置用于除了进行调节椅面14的高度还使椅面14相对于交叉脚18进行旋转。在根据本发明的办公椅10中使用的机电式促动器22、24和26的相应类型可以由技术人员在他的关于该领域的知识范畴内自由选择，其中，尤其是可以考虑使用直流电机或整流式电机。

此外，在靠背12中设置有振动促动器28，该振动促动器以由移动电话中公知的方式借助振动将事件通知使用者，例如被输入到图2中的移动式终端设备50的文本消息。

此外，所示办公椅10具有许多传感器。它们包括相应的压力传感器32和34，这些传感器被相应地配属给靠背12和椅面14，并且能够借助施加到椅面14上的压力获取由使用者对靠背施加的力或使用者的重量。此外在办公椅10的交叉脚18中布置有位置传感器36，它例如可以通过与布置在周围环境中的外部部件(未示出)(例如基站)交互确认办公椅10在房间中的实时位置。此外，同样在靠背12中还设置有集成的传感器38，它设置用于测量使用者的脉搏和环境温度。

此外，为了与根据本发明的系统的在图2中所示的移动式终端设备50进行通信以及为了收集由各个传感器32、34、36、38获取的数据并且驱控不同的促动器22、24、26、28，在椅柱16中设置有控制元件40。该控制元件例如可以通过微处理器构成，该微处理器通过端口驱控相应的促动器22、24、26、28并且从布置在办公椅10中的传感器32、34、36、38获取信号。此外，所述控制元件40根据运行与天线44相连，天线确保了与图2所示的移动式终端设备50的通信耦联，这示意性地通过图1中扩散的波K表示。不仅控制元件40而且所有的促动器22、24、26、28都由蓄电池形式的能量存储器42中央供电，蓄电池以如下方式布置在椅面14中，即，使得蓄电池从外面是不可见的，并且因此能够保持办公椅10的惯常形状。在图1中出于清楚性的原因而省略从能量存储器42到各个促动器22、24、26、28的引导电流的线路的示出。

图2示出属于根据本发明的系统的移动式终端设备，它总体上用附图标记50表示。该系统主要包括触摸屏52，触摸屏不仅用于显示信息而且还用于输入指令并且通常用于操作终端设备50，并且在所示的移动式终端设备中还包括另外的物理键盘形式的输入元件54。所述移动式终端设备50同样也包括通信器件，其通常由集成在它的壳体内的天线构成，这在此仅仅通过以下方式表示，即，波K从移动式终端设备50发出。尤其是图1和图2所示的设备可以通过蓝牙连接相互连接，从而将足够用于该目的的作用范围与防窃听加密和节约能源的设计相结合。

在触摸屏52上可见，所示移动式终端设备50目前实施软件应用，该软件应用示意性地示出在图1中所示的座椅10。该示意图在图2中用附图标记100表示。在示意图100的周围是分别配有箭头的按键对102、104、106和108，当它们被使用者按压时，图1所示的座椅10的相应的促动器就会被驱控。详细地，使用者可以借助按键102控制座椅10的靠背12的倾斜，借助按键104控制座椅10的椅面14的高度，借助按键106使椅面14相对于交叉脚18旋转，并且借助按键108让座椅10向前或向后移动。

此外，除了座椅10的示意图100，在触摸屏52的下区域中还有文本区域110，在所述文本区域中，不仅显示与由座椅10和移动式终端设备50构成的系统的状态相关的一般信息，而且显示借助传感器32和34接收的数据。在所示示例中从上到下分别示出：

-显示座椅10和移动式终端设备50目前是否耦联，在所示情况下是耦联的。

-座椅10的能量存储器42的充电状态，在该情况下充电状态是58％。

-目前正处在座椅上的使用者的重量，在该情况下所述重量是75公斤。

-坐在座椅上的使用者的当前的脉搏，在该情况下为所述脉搏为62次/分钟。

-室温，在该情况下所述室温为22℃。

-并且最后是活动显示，例如在该情况下显示，使用者在相应的那天已进行了确定活动量的35％，例如基于通过位于靠背12中的传感器32记录的相对于所述靠背12的施压过程的数量。

Claims (12)

1.包括坐具(10)和移动式终端设备(50)的系统，坐具和移动式终端设备为了数据传送相互耦联或者能够相互耦联，其中，所述坐具(10)包括至少一个机电式促动器(22、24、26、28)或/和至少一个传感器元件(32、34、36、38)；所述移动式终端设备(50)设置用于，

-从使用者获得输入，并且基于该输入控制所述至少一个促动器(22、24、26、28)；或/和

-接收并处理由所述至少一个传感器元件(32、34、36、38)获取的数据；并且所述坐具(10)和移动式终端设备(50)分别具有至少一个通信器件(44)，这些通信器件设置用于在所述坐具(10)和移动式终端设备(50)之间进行无线的数据传送，所述系统以如下方式设置，使得坐具(10)的至少一个姿态参数周期性地变化，所述至少一个机电式促动器(22、24、26、28)设置用于向位于坐具(10)上的使用者传输触觉刺激，所述坐具(10)包括用于驱动椅轮(20)的促动器(26)，所述坐具(10)设置用于借助可驱动的椅轮(20)占据自主预定的位置，坐具(10)的促动器(22、24、26、28)、传感器(32、34、36、38)、能量存储器(42)和通信器件(44)作为功能元件容纳在坐具(10)的椅柱(16)中。

2.按照权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个机电式促动器(22、24、26、28)调整坐具(10)的至少一个姿态参数。

3.按照权利要求1或2所述的系统，其中，所述触觉刺激是振动或者局部压力。

4.按照权利要求1或2所述的系统，其中，所述至少一个传感器元件(32、34、36、38)设置用于获取由使用者施加的力、落坐行为、使用者的脉搏、使用者的重量和温度中的至少一个。

5.按照权利要求1或2所述的系统，其中，所述通信器件(44)设置用于借助蓝牙、无线局域网、红外线传送或无线电传送中的至少一个进行无线的数据传送。

6.按照权利要求1或2所述的系统，其中，所述移动式终端设备(50)包括能够不用手操作的输入设备。

7.按照权利要求6所述的系统，其中，所述不用手操作的输入设备是语音控制装置或脑机接口。

8.按照权利要求1或2所述的系统，其中，所述移动式终端设备(50)是移动电话或者平板电脑，并且由使用者的输入或/和由所述至少一个传感器元件(32、34、36、38)所获取的数据的处理被为此设置的软件应用实施。

9.按照权利要求8所述的系统，其中，所述软件应用包括用于实施输入或/和显示被处理的数据的图形界面(100、110)。

10.按照权利要求1或2所述的系统，其中，所述坐具(10)包括能量存储器(42)，该能量存储器设置用于能够无线地充电。

11.用于控制至少一个配属于坐具(10)的机电式促动器(22、24、26、28)或/和用于借助移动式终端设备(50)接收、处理和显示由配属于所述坐具的传感器元件(32、34、36、38)获取的数据的方法，所述方法用在按照上述权利要求中任一项所述的系统中，其中，所述移动式终端设备(50)执行计算机程序，该计算机程序为使用者提供图形界面(100、110)，使用者能够借助该界面控制所述至少一个促动器(22、24、26、28)，和/或该图形界面以图形方式显示所获取的和处理的数据，其中，所述方法包括在坐具(10)和移动式终端设备(50)之间进行数据的无线传送。

12.按照权利要求11所述的方法，其中，在所述移动式终端设备(50)上存储与使用者相关的数据，并且在建立移动式终端设备(50)与坐具(10)的耦联之后促使坐具(10)借助所述至少一个促动器(22、24、26、28)基于所存储的数据实施预定的操作。

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