CN108552732A - 一种基于人体工程学的升降桌控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于人体工程学的升降桌控制方法及系统，方法包括：获取使用者的人体工程学数据，所述使用者的人体工程学数据包括使用者的身高；根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度；根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度。本发明利用了人体工程学原理，能根据使用者的身高计算出与使用者身高相匹配的坐姿高度或站姿高度，并控制升降桌自动调整到使用者的身高所需的高度，无需使用者自己通过长按按键的方式进行高度调整，降低了高度调整难度和使用者使用过程中的疲劳度。本发明可广泛应用于智能办公领域。
Description
技术领域
本发明涉及智能办公领域，尤其是一种基于人体工程学的升降桌控制方法及系统。
背景技术
在科学技术手段迅猛发展的新时代，人们在办公室中处理工作解决问题的情况越来越多，与此相伴的是办公书桌与我们相伴的时间也越发地增长。传统的办公桌子高度角度固定，多数情况下与工作人员的身高不相符合，不仅不能使不同的工作者感到舒适惬意，在相差太大的情况下还会干扰或恶化心情，严重影响工作效果。即使办公桌子尺寸大小合适，长期保持一种姿势进行工作也会给工作人员的身心带来压力，在工作之外带来额外的负担。
据美国劳工部报道，全美每年与人体工程学有关的伤病花费达150亿至120亿美元。仅在2013年，此类伤病引起的缺勤天数为380,600天，是总请假缺勤天数的三分之一。
在英国，健康与安全执行局最近开展的一项研究表明，因工作台设计不佳，每年有一百万人受到肌肉骨骼疾病的困扰。
由于受到久坐而导致的职业病的困扰，最先在国外开始流行起站式与坐式交互办公，这种办公方式打破了传统的坐式办公或坐式学习的局限，使人体更舒展、更自由；更加人性化，提高了工作效率；还能预防颈椎、肩椎、腰椎等方面的疾病。于是市面上出现了电动升降桌，这种升降桌使用时需要通过长按按键的方式对桌子的高度进行调整，使用者很难调到与自己身高相匹配的坐姿高度或站姿高度。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于：提供一种基于人体工程学的升降桌控制方法及系统，以自动为使用者提供与身高相匹配的桌面高度。
本发明所采取的第一技术方案是：
一种基于人体工程学的升降桌控制方法，包括以下步骤：
获取使用者的人体工程学数据，所述使用者的人体工程学数据包括使用者的身高；
根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度；
根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度。
进一步，所述使用者的人体工程学数据还包括使用者肘高度到头顶的距离、使用者手功能高度到肘高度的距离以及使用者脚底到手功能高度的距离。
进一步，所述根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内；
根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
进一步，所述根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据和预设的人体身高与坐姿高度关系式计算使用者身高对应的坐姿高度，所述使用者身高对应的坐姿高度计算公式为：使用者身高对应的坐姿高度＝H-A-B，其中，H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离，B为使用者手功能高度到肘高度的距离；
将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内。
进一步，所述根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据和预设的人体身高与站姿高度关系式计算使用者身高对应的站姿高度，所述使用者身高对应的站姿高度计算公式为：使用者身高对应的站姿高度＝H-A，其中，H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离；
将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
进一步，所述根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度这一步骤，具体包括：
获取使用者的按键信号；
识别获取的按键信号是属于坐姿按键信号还是属于站姿按键信号，并根据识别的结果进行相应的处理：若为坐姿按键信号，则根据坐姿按键对应的存储单元存储的坐姿高度将升降桌调整至相应的坐姿高度；若为站姿按键信号，则根据站姿按键对应的存储单元存储的站姿高度将升降桌调整至相应的站姿高度。
本发明所采取的第二技术方案是：
一种基于人体工程学的升降桌控制系统，包括：
人体工程学数据获取模块，用于获取使用者的人体工程学数据，所述使用者的人体工程学数据包括使用者的身高；
高度计算模块，用于根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度；
高度调整模块，用于根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度。
进一步，所述使用者的人体工程学数据还包括使用者肘高度到头顶的距离、使用者手功能高度到肘高度的距离以及使用者脚底到手功能高度的距离。
进一步，所述高度计算模块具体包括：
坐姿高度计算与存储单元，用于根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内；
站姿高度计算与存储单元，用于根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
本发明所采取的第三技术方案是：
一种基于人体工程学的升降桌控制系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行如第一技术方案所述的升降桌控制方法。
本发明的有益效果是：本发明一种基于人体工程学的升降桌控制方法及系统，根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度，然后根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度，利用了人体工程学原理，能根据使用者的身高计算出与使用者身高相匹配的坐姿高度或站姿高度，并控制升降桌自动调整到使用者的身高所需的高度，无需使用者自己通过长按按键的方式进行高度调整，降低了高度调整难度和使用者使用过程中的疲劳度。
附图说明
图1为本发明一种基于人体工程学的升降桌控制方法的整体流程图；
图2为与本发明升降桌控制方法相配套的控制系统硬件框架图；
图3为站姿办公示意图；
图4为人体工程学尺寸示意图；
图5为坐姿办公示意图；
图6为电源部分结构示意图；
图7为操作器界面示意图；
图8为控制中心结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本发明一种基于人体工程学的升降桌控制方法，包括以下步骤：
获取使用者的人体工程学数据，所述使用者的人体工程学数据包括使用者的身高；
根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度；
根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度。
其中，使用者的人体工程学数据可通过按键输入或其他方式导入。
进一步作为优选的实施方式，所述使用者的人体工程学数据还包括使用者肘高度到头顶的距离、使用者手功能高度到肘高度的距离以及使用者脚底到手功能高度的距离。
进一步作为优选的实施方式，所述根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内；
根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
其中，坐姿按键对应的存储单元既可以内置于坐姿按键，也可设置于坐姿按键的外部，可供用户灵活进行选择。同理，站姿按键对应的存储单元既可以内置于站姿按键，也可设置于站姿按键的外部。
本发明通过将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内和将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内，使得使用者只需按下坐姿按键或站姿按键即可获得与自己身高相匹配的桌面高度，省去了使用者自己调整的过程，操作难度低，更加方便和高效。
进一步作为优选的实施方式，所述根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据和预设的人体身高与坐姿高度关系式计算使用者身高对应的坐姿高度，所述使用者身高对应的坐姿高度计算公式为：使用者身高对应的坐姿高度＝H-A-B，其中，H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离，B为使用者手功能高度到肘高度的距离；
将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内。
进一步作为优选的实施方式，所述根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据和预设的人体身高与站姿高度关系式计算使用者身高对应的站姿高度，所述使用者身高对应的站姿高度计算公式为：使用者身高对应的站姿高度＝H-A，其中，H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离；
将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
进一步作为优选的实施方式，所述根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度这一步骤，具体包括：
获取使用者的按键信号；
识别获取的按键信号是属于坐姿按键信号还是属于站姿按键信号，并根据识别的结果进行相应的处理：若为坐姿按键信号，则根据坐姿按键对应的存储单元存储的坐姿高度将升降桌调整至相应的坐姿高度；若为站姿按键信号，则根据站姿按键对应的存储单元存储的站姿高度将升降桌调整至相应的站姿高度。
与图1的方法相对应，本发明一种基于人体工程学的升降桌控制系统，包括：
人体工程学数据获取模块，用于获取使用者的人体工程学数据，所述使用者的人体工程学数据包括使用者的身高；
高度计算模块，用于根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度；
高度调整模块，用于根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度。
进一步作为优选的实施方式，所述使用者的人体工程学数据还包括使用者肘高度到头顶的距离、使用者手功能高度到肘高度的距离以及使用者脚底到手功能高度的距离。
进一步作为优选的实施方式，所述高度计算模块具体包括：
坐姿高度计算与存储单元，用于根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内；
站姿高度计算与存储单元，用于根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
与图1的方法相对应，本发明一种基于人体工程学的升降桌控制系统，包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行本发明所述的升降桌控制方法。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步解释和说明。
人体工程学又叫人类工学或人类工程学，是第二次世界大战后发展起来的一门新学科。它以人-机关系为研究的对象，以实测、统计和分析为基本的研究方法。具体到产品上来说，也就是在产品的设计和制造方面完全按照人体的生理解剖功能量身定做，更加有益于人体的身心健康。
当今社会发展向后工业社会、信息社会过渡，重视“以人为本”，为人服务，人体工程学强调从人自身出发，在以人为主体的前提下研究人们的一切生活和生产活动中综合分析的新思路。
为实现以上目的并自动为使用者提供与身高相匹配的桌面高度，本实施例提出了一种基于人体工程学的升降桌控制方法，能根据使用者的身高计算出与使用者身高相匹配的坐姿高度或站姿高度并控制升降桌自动调整到使用者的身高所需的高度，极大地方便了使用者并降低了高度调整难度和使用者使用过程中的疲劳度。
与本实施例升降桌控制方法相配套的控制系统硬件框架如图2所示，该控制系统主要包括存储器、电源部分、操作器和控制中心。
其中，存储器，用于存储身高与坐姿高度以及身高与站姿高度的比例关系公式，供控制中心需要时加载或调用。存储器可采用现有的程序存储器ROM来实现。站姿办公示意图如图3所示，身高与站姿高度的比例关系公式是基于人体工程学计算出的公式，结合图4(H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离，B为使用者手功能高度到肘高度的距离，C为使用者脚底到手功能高度的距离)可以得出身高与站姿高度的比例关系公为：站姿高度＝H-A。坐姿办公示意图如图5所示，身高与坐姿高度的比例关系公式是基于人体工程学计算出的公式，结合图4可以得出身高与坐姿高度的比例关系公为：坐姿高度＝H-A-B。H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离，B为使用者手功能高度到肘高度的距离。优选地，存储器还可以专门开辟2个存储单元来分别存储与身高匹配的坐姿高度和站姿高度。
电源部分，用于为控制中心以及外部驱动装置(用于驱动升降桌升降，如直流电机等)供电。电源部分可采用现有的AC-DC电源转换芯片或电路来实现，其能将AC交流输入转换为DC直流输出，如图6所示。
与控制中心连接的操作器，用于输入身高等数据，并发出所需的执行操作指令以配合控制中心控制升降桌运行。操作器与现有的操作面板类似，其界面如图7所示，包括多个按键、显示界面和通讯单元。按键可以包括坐姿按键、站姿按键、高度上升按键、高度下降按键、电源按键等。显示界面用于显示当前操作状态，而通讯单元负责通过有线或无线的方式与控制中心通讯连接。
控制中心，用于根据操作器的执行操作指令、存储器存储的身高与坐姿高度以及身高与站姿高度的比例关系公式进行数据处理(包括计算身高对应的坐姿高度和站姿高度等)，以控制外部驱动装置(用于驱动升降桌升降，如直流电机等)。控制中心的结构如图8所示，主要包括CPU、驱动单元和通讯单元。CPU负责逻辑控制，驱动单元驱动外部驱动装置，通讯单元与操作器通讯以获取身高等人体工程学数据。
基于上述结构，本实施例的升降桌控制方法的主要实现过程包括：
(1)初始化，进行身高设置：长按操作器的站姿按键和坐姿按键进入身高设置界面，然后通过高度上升按键或高度下降按键调整到使用者的身高高度(单位为厘米)，调整完成后，长按站姿按键和坐姿按键进行保存。保存成功显示界面自动切换成升降桌高度显示且系统自动将输入的身高对应的站姿高度和坐姿高度(由控制中心计算得到)分别存进与站姿按键对应的存储单元和与坐姿按键对应的存储单元内。
(2)获取与身高匹配的站姿高度：当使用者需要升降桌到达站姿高度时，由于站姿按键对应的存储单元内已存在对应的站姿高度，故使用者只需按一下站姿按键，升降桌就会自动运行调整到相应的站姿高度。
(3)获取与身高匹配的坐姿高度：当使用者需要升降桌到达坐姿高度时，由于坐姿按键对应的存储单元内已存在对应的坐姿高度，故使用者只需按一下坐姿按键，升降桌就会自动运行调整到相应的坐姿高度。
综上所述，本发明一种基于人体工程学的升降桌控制方法及系统，通过身高与坐姿高度以及身高与站姿高度的比例关系公式对升降桌进行高度调整，并在操作器上设置有坐姿和站姿按键，使用者设置身高后系统自动将使用者身高对应的坐姿高度和站姿高度分别存进与坐姿按键对应的存储单元和与站姿按键对应的存储单元。此后，使用者只需按下坐姿按键系统就会控制升降桌运行到使用者身高对应的坐姿高度，如果按下站姿按键系统则会控制升降桌运行到使用者身高对应的站姿高度。通过此方案的控制，可使升降桌自动运行到使用者的身高所需的高度，降低了使用者使用过程中的疲劳度，且高度调整操作简单，易于实现。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (10)
1.一种基于人体工程学的升降桌控制方法，其特征在于：包括以下步骤：
获取使用者的人体工程学数据，所述使用者的人体工程学数据包括使用者的身高；
根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度；
根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度。
2.根据权利要求1所述的一种基于人体工程学的升降桌控制方法，其特征在于：所述使用者的人体工程学数据还包括使用者肘高度到头顶的距离、使用者手功能高度到肘高度的距离以及使用者脚底到手功能高度的距离。
3.根据权利要求2所述的一种基于人体工程学的升降桌控制方法，其特征在于：所述根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内；
根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
4.根据权利要求3所述的一种基于人体工程学的升降桌控制方法，其特征在于：所述根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据和预设的人体身高与坐姿高度关系式计算使用者身高对应的坐姿高度，所述使用者身高对应的坐姿高度计算公式为：使用者身高对应的坐姿高度＝H-A-B，其中，H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离，B为使用者手功能高度到肘高度的距离；
将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内。
5.根据权利要求3所述的一种基于人体工程学的升降桌控制方法，其特征在于：所述根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内这一步骤，具体包括：
根据使用者的人体工程学数据和预设的人体身高与站姿高度关系式计算使用者身高对应的站姿高度，所述使用者身高对应的站姿高度计算公式为：使用者身高对应的站姿高度＝H-A，其中，H为使用者的身高，A为使用者肘高度到头顶的距离；
将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
6.根据权利要求3所述的一种基于人体工程学的升降桌控制方法，其特征在于：所述根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度这一步骤，具体包括：
获取使用者的按键信号；
识别获取的按键信号是属于坐姿按键信号还是属于站姿按键信号，并根据识别的结果进行相应的处理：若为坐姿按键信号，则根据坐姿按键对应的存储单元存储的坐姿高度将升降桌调整至相应的坐姿高度；若为站姿按键信号，则根据站姿按键对应的存储单元存储的站姿高度将升降桌调整至相应的站姿高度。
7.一种基于人体工程学的升降桌控制系统，其特征在于：包括：
人体工程学数据获取模块，用于获取使用者的人体工程学数据，所述使用者的人体工程学数据包括使用者的身高；
高度计算模块，用于根据使用者的人体工程学数据计算与使用者身高匹配的坐姿高度和站姿高度；
高度调整模块，用于根据计算的坐姿高度和站姿高度控制升降桌调整至相应的高度。
8.根据权利要求7所述的一种基于人体工程学的升降桌控制系统，其特征在于：所述使用者的人体工程学数据还包括使用者肘高度到头顶的距离、使用者手功能高度到肘高度的距离以及使用者脚底到手功能高度的距离。
9.根据权利要求7所述的一种基于人体工程学的升降桌控制系统，其特征在于：所述高度计算模块具体包括：
坐姿高度计算与存储单元，用于根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的坐姿高度，并将使用者身高对应的坐姿高度存储至与坐姿按键对应的存储单元内；
站姿高度计算与存储单元，用于根据使用者的人体工程学数据计算使用者身高对应的站姿高度，并将使用者身高对应的站姿高度存储至与站姿按键对应的存储单元内。
10.一种基于人体工程学的升降桌控制系统，其特征在于：包括：
存储器，用于存储程序；
处理器，用于加载所述程序以执行如权利要求1-6任一项所述的升降桌控制方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180921 |