CN107089170A - 座椅系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种座椅系统，包括：采集单元、处理单元和多个支撑件；采集单元，用于采集入座人员入座后的相关信息并发送至处理单元；多个支撑件在椅背的用于支撑入座人员的表面上按照预设坐标间隔分布设置，且每个支撑件上设置有压力检测单元；压力检测单元，用于检测入座人员对支撑件的压力并发送至处理单元；处理单元，用于根据采集单元采集的相关信息计算入座人员的预设部位的坐标信息，并根据该坐标信息所在位置的压力检测单元检测到的压力调整支撑件，以预设压力支撑预设部位。本发明提供的座椅系统，可以提高入座人员的舒适性，有利于身体健康，而且座椅干净舒爽，舒适性高。

Description

座椅系统
技术领域
本发明属于智能家居领域，具体涉及一种座椅系统。
背景技术
现代社会，人们对坐着时的舒适性要求越来越高。但是，现有的座椅并不能针对不同的入座人员的坐姿进行自动调整，因此，不仅舒适性较低，而且也不利于入座人员的腰肩骨骼健康。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种座椅系统，可以提高入座人员的舒适性，有利于身体健康，而且座椅干净舒爽，舒适性高。
为解决上述问题之一，本发明提供了一种座椅系统，包括：采集单元、处理单元和多个支撑件；所述采集单元，用于采集入座人员入座后的相关信息并发送至处理单元；多个所述支撑件在椅背的用于支撑入座人员的表面上按照预设坐标间隔分布设置，且每个支撑件上设置有压力检测单元；所述压力检测单元，用于检测入座人员对所述支撑件的压力并发送至处理单元；所述处理单元，用于根据所述采集单元采集的相关信息计算入座人员的预设部位的坐标信息，并根据该坐标信息所在位置的所述压力检测单元检测到的压力调整所述支撑件，以预设压力支撑所述预设部位。
优选地，所述处理单元，还用于根据所述压力检测单元检测的压力判断所述入座人员是否有后仰或起身动作，若有后仰动作，则在后仰过程中控制所述椅背向后倾斜；若有起身动作，则在起身过程中控制所述椅背向前倾斜。
优选地，所述处理单元，用于判断所述压力检测单元检测到的压力是否增大，若是，则确定所述入座人员处于后仰过程中。
优选地，所述处理单元，用于判断所述压力检测单元检测到的压力是否减小，若是，则确定所述入座人员处于起身过程中。
优选地，所述处理单元，还用于根据当前根据所述采集单元采集的相关信息来判断入座人员是否有探身，若是，则确定所述入座人员无靠背需求。
优选地，所述处理单元，用于在所述入座人员无靠背需求时控制所述椅背位于预设角度。
优选地，所述预设角度包括90°。
优选地，所述处理单元，用于根据所述采集单元采集的相关信息判断入座人员的腰部部位以上的预设部位是否低于腰部部位，若是，则确定所述入座人员探身。
优选地，所述采集单元包括：图像采集子单元和距离采集子单元，所述图像采集子单元，用于采集所述入座人员入座后的图像信息并发送至所述处理单元；所述处理单元，用于根据所述采集单元采集的图像信息确定预设部位的位置信息并发送至所述距离采集子单元；所述距离采集子单元，用于根据确定的预设部位的位置信息，采集该预设部位与图像采集子单元的距离并发送至处理单元；所述处理单元，根据如下公式计算预设部位的坐标信息(x，y)：
其中，(i,j)为根据所述采集单元采集的图像信息确定的预设部位的位置信息，(δx,δy)为畸变系数，(cx,cy)为根据所述采集单元采集的图像信息的中心点的位置信息，(fx,fy)为比例参数，d为根据确定的预设部位的位置信息采集该预设部位与图像采集子单元的距离。
优选地，所述压力检测单元设置在所述支撑件的前端。
优选地，所述预设部位包括头部、肩部、颈部、腰部中的至少一个。
优选地，多个所述支撑件在椅背的用于支撑入座人员的表面上按照预设坐标间隔且均匀分布设置。
优选地，还包括：身份识别单元，用于识别入座人员的身份并发送至所述处理单元；所述处理单元，还用于记录每个所述入座人员的习惯坐姿信息，并根据所述身份识别单元识别当前入座人员并获取习惯坐姿信息，再根据所述习惯坐姿信息调整所述座椅；所述坐姿信息包括：多个支撑件的当前状态信息和/或椅背的角度。
本发明具有以下有益效果：
在本发明中，不仅可以根据不同入座人员的坐姿自动调整支撑件，来保证以关节最佳承受力来支撑预设部位(例如，头、肩、颈、腰)，从而不仅可以提高入座人员的舒适性，且有利于身体健康；而且由于多个支撑件间隔分布在椅背上，因此，有利于椅背的空气流通，使得座椅干净舒爽，间接提高了舒适性。
附图说明
图1a为本发明实施例提供的座椅系统的一种原理框图；
图1b为应用图1a所示的座椅系统时的分解图；
图2a为图1a中的多个支撑件的排布方式示意图；
图2b为图2a中的支撑件进行调整后的示意图；
图3为图1a中支撑件的结构示意图和受力示意图；
图4为本发明实施例提供的座椅系统的另一种原理框图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的座椅系统进行详细描述。
图1a为本发明实施例提供的座椅系统的一种原理框图，图1b为应用图1a所示的座椅系统时的分解图，请一并参阅图1a和图1b，本发明实施例提供一种座椅系统，包括：采集单元10、处理单元20和多个支撑件30。
其中，采集单元10用于采集入座人员入座后的相关信息并发送至处理单元20；多个支撑件30在椅背的用于支撑入座人员的表面上按照预设坐标间隔分布设置(如图2a所示)，且每个支撑件30上设置有压力检测单元301(如图3所示)；压力检测单元301用于检测入座人员对支撑件30的压力并发送至处理单元20，压力检测单元301可以为但不限于压力传感器。处理单元20用于根据采集单元10采集的相关信息计算入座人员的预设部位的坐标信息，并根据该坐标信息所在位置的压力检测单元301检测到的压力调整支撑件30，以预设压力支撑预设部位。
针对每个预设部位而言，若压力检测单元301检测到的压力小于头部最佳承受力时，则调整支撑件30向外突出(如图2b中黑色的支撑件30的状态)，以增大对预设部位的支撑；若压力检测单元检测到的压力大于头部最佳承受力时，则调整支撑件30向椅背内下凹(如图2b中白色的支撑件30的状态)，以减小对预设部位的支撑；采用这种方式直至达到预设部位的最佳承受力，以实现对预设部位充分支撑。
在本实施例中，预设部位包括但不限于：头部、肩部、颈部、腰部中的至少一个，这是因为头部、肩部、颈部、腰部是人体的主要关节部位。
由上可知，本发明实施例提供的座椅系统，不仅可以根据不同入座人员的坐姿自动调整支撑件30(可称之为细调)，来保证以关节最佳承受力来支撑预设部位(例如，头、肩、颈、腰)，从而不仅可以提高入座人员的舒适性，且有利于身体健康；而且由于多个支撑件30间隔分布在椅背上，因此，有利于椅背的空气流通，使得座椅干净舒爽，间接提高了舒适性。
在另一实施例中，优选地，处理单元20还用于根据压力检测单元301检测的压力判断入座人员是否有后仰或起身动作，若有后仰动作，则在后仰过程中控制椅背向后倾斜；若有起身动作，则在起身过程中控制椅背向前倾斜。
可以理解，在这种情况下，本发明实施例提供的座椅系统可以自动感知入座人员的后仰和起身动作进行椅背调节(可称之为粗调)，从而可以进一步地提高舒适性和人性化。
具体地，处理单元20用于判断压力检测单元301检测到的压力是否增大，若是，则确定入座人员处于后仰(后靠)过程中；处理单元20还用于判断压力检测单元301检测到的压力是否减小，若是，则确定入座人员处于起身过程中。
更具体地，请参阅图3，FB为压力检测单元承受的人体施加的压力；FA为支撑件对人体的支撑力；在入座人员稳定地靠在椅背上时FA＝FB；当人体后仰(后靠)时入座人员向椅背施加向后靠的作用力，因此，在该时间段内FB>FA，故，在压力FB增大的过程中控制椅背向后倾斜，直至FA＝FB；同理，在人体起身(前倾)时，人体会轻微抬起身体，减小向椅背施加的作用力，因此，在该时间段内FB<FA，故，在压力FB减小的过程中控制椅背向前倾斜，直至FA＝FB。
在另一实施例中，优选地，处理单元20还用于根据当前根据采集单元10采集的相关信息来判断入座人员是否有探身，若是，则确定入座人员无靠背需求。
可以理解，在这种情况下，本实施例提供的座椅系统，可以自动感知入座人员是否探身来确定是否有靠背需求，从而可以提高座椅系统的实用性、适用性、人性化。
进一步优选地，处理单元20用于在所述入座人员无靠背需求时控制椅背位于预设角度，该预设角度可以人为根据实际需求进行设置，以满足不同坐姿习惯的人群。该预设角度是指椅背和坐垫之间的夹角。
更进一步优选地，预设角度包括90°，这样，便于后续椅背在0～180°内快速地调节。当然，本发明并不局限于此，在实际应用中，还可以为135°等，便于在90°和180°之间快速地调节。
具体地，处理单元20用于根据采集单元10采集的相关信息判断入座人员的腰部部位以上的预设部位是否低于腰部部位，若是，则确定入座人员探身。更具体地，采集单元10包括图像采集子单元(可以为但不限于摄像头)和距离采集子单元(可以为但不限于深度传感器)，其中，摄像头用于拍摄入座人员入座后的图像信息；深度传感器用于提取摄像头拍摄的图像信息的深度信息，当入座人员探身时，深度摄像头采集的头肩躯干等节点的深度信息小于腰部节点的深度信息。
还具体地，图像采集子单元用于采集入座人员入座后的图像信息并发送至处理单元20；处理单元20用于根据图像采集子单元采集的图像信息确定预设部位的位置信息并发送至距离采集子单元；距离采集子单元用于根据确定的预设部位的位置信息，采集该预设部位与图像采集子单元的距离并发送至处理单元20；处理单元20根据如下公式计算预设部位的坐标信息(x，y)：
其中，(i,j)为根据所述采集单元采集的图像信息确定的预设部位的位置信息，(δx,δy)为畸变系数，(cx,cy)为根据所述采集单元采集的图像信息的中心点的位置信息，(fx,fy)为比例参数，d为根据确定的预设部位的位置信息采集该预设部位与图像采集子单元的距离
如图3所示，压力检测单元301设置在支撑件30的前端，所谓前端是指朝向入座人员的一端。
优选地，如图2a所示，多个支撑件30在椅背的用于支撑入座人员的表面上按照预设坐标间隔且均匀分布设置，这样，能够很好地适应不同人群(例如，大人、小孩)。
在另一实施例中，如图4所示，本实施例提供的座椅系统还包括身份识别单元40。其中，身份识别单元40用于识别入座人员的身份并发送至处理单元20；处理单元20还用于记录每个入座人员的习惯坐姿信息，并根据身份识别单元识别当前入座人员并获取习惯坐姿信息，再根据习惯坐姿信息调整座椅，其中，坐姿信息包括：多个支撑件的当前状态信息和/或椅背的角度。
可以理解，本实施例提供的座椅系统，能识别经常使用的入座人员的信息，并记忆其常用坐姿，从而能够快速调整到舒适的状态。
具体地，身份识别单元40可以为但不限于：在座椅把手上设置指纹识别单元进行指纹识别，从而实现身份识别。在实际应用中，并不局限于此，例如，可以在坐垫上设置重量传感器，重量传感器检测的入座人员的体重进行身份识别；再如，在重量传感器的基础上结合基于采集单元采集的信息获取的入座人员的身高进行身份识别，等等，在此不再一一详述。
还具体地，处理单元20可以统计每个入座人员的同一坐姿信息的预设次数，并判断是否超过阈值(例如，10次)，若是，则确认为习惯坐姿；但是，本发明并不局限于此，在实际应用中，还可以人为将当前坐姿设置为当前入座人员的习惯坐姿。
需要在此说明的是，本发明上文提供的座椅系统不仅可以应用在汽车座椅上，还可以应用在任何其他座椅上。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种座椅系统，其特征在于，包括：采集单元、处理单元和多个支撑件；
所述采集单元，用于采集入座人员入座后的相关信息；
多个所述支撑件设置在椅背的用于支撑入座人员的表面上，并按照预设坐标间隔分布设置；
所述压力检测单元，设置于所述多个支撑件上，用于检测入座人员对所述支撑件的压力；
所述处理单元，用于接收所述采集单元发送的入座人员入座后的相关信息以及所述压力检测单元发送的入座人员对所述支撑件的压力，并根据所述采集单元采集的相关信息计算入座人员的预设部位的坐标信息，并根据该坐标信息所在位置的所述压力检测单元检测到的压力调整所述支撑件，以预设压力支撑所述预设部位。
2.根据权利要求1所述的座椅系统，其特征在于，
所述处理单元，还用于根据所述压力检测单元检测的压力判断所述入座人员是否有后仰或起身动作，若有后仰动作，则在后仰过程中控制所述椅背向后倾斜；若有起身动作，则在起身过程中控制所述椅背向前倾斜。
3.根据权利要求2所述的座椅系统，其特征在于，所述处理单元，用于判断所述压力检测单元检测到的压力是否增大，若是，则确定所述入座人员处于后仰过程中。
4.根据权利要求2所述的座椅系统，其特征在于，所述处理单元，用于判断所述压力检测单元检测到的压力是否减小，若是，则确定所述入座人员处于起身过程中。
5.根据权利要求1所述的座椅系统，其特征在于，
所述处理单元，还用于根据当前根据所述采集单元采集的相关信息来判断入座人员是否有探身，若是，则确定所述入座人员无靠背需求。
6.根据权利要求5所述的座椅系统，其特征在于，所述处理单元，用于在所述入座人员无靠背需求时控制所述椅背位于预设角度。
7.根据权利要求6所述的座椅系统，其特征在于，所述预设角度包括90°。
8.根据权利要求5所述的座椅系统，其特征在于，所述处理单元，用于根据所述采集单元采集的相关信息判断入座人员的腰部部位以上的预设部位是否低于腰部部位，若是，则确定所述入座人员探身。
9.根据权利要求8所述的座椅系统，其特征在于，所述采集单元包括：图像采集子单元和距离采集子单元，
所述图像采集子单元，用于采集所述入座人员入座后的图像信息并发送至所述处理单元；
所述处理单元，用于根据所述采集单元采集的图像信息确定预设部位的位置信息并发送至所述距离采集子单元；
所述距离采集子单元，用于根据确定的预设部位的位置信息，采集该预设部位与图像采集子单元的距离并发送至处理单元；
所述处理单元，根据如下公式计算预设部位的坐标信息(x，y)：
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其中，(i,j)为根据所述采集单元采集的图像信息确定的预设部位的位置信息，(δx,δy)为畸变系数，(cx,cy)为根据所述采集单元采集的图像信息的中心点的位置信息，(fx,fy)为比例参数，d为根据确定的预设部位的位置信息采集该预设部位与图像采集子单元的距离。
10.根据权利要求1所述的座椅系统，其特征在于，所述压力检测单元设置在所述支撑件的前端。
11.根据权利要求1所述的座椅系统，其特征在于，所述预设部位包括头部、肩部、颈部、腰部中的至少一个。
12.根据权利要求1所述的座椅系统，其特征在于，多个所述支撑件在椅背的用于支撑入座人员的表面上按照预设坐标间隔且均匀分布设置。
13.根据权利要求1-12任意一项所述的座椅系统，其特征在于，还包括：
身份识别单元，用于识别入座人员的身份并发送至所述处理单元；
所述处理单元，还用于记录每个所述入座人员的习惯坐姿信息，并根据所述身份识别单元识别当前入座人员并获取习惯坐姿信息，再根据所述习惯坐姿信息调整所述座椅；
所述坐姿信息包括：多个支撑件的当前状态信息和/或椅背的角度。
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