CN112401565A - 一种环境调节智能学习系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能学习系统技术领域，公开了一种环境调节智能学习系统，其技术方案要点是包括座椅和书桌，座椅内设置有检测端和采集端，书桌内设置有调节端，检测端配置有检测模块，检测模块包括检测单元，检测单元用以检测座椅上椅面的倾斜度，检测单元检测座椅椅面倾斜角度的变化，升降单元根据使用者的身高以使书桌进行升降，调节桌面的高度，照明单元采集周围环境的光照度和色温，调节书桌周围环境的光照强度和色温，温度单元感应周围环境的温度，来调节室内的温度，净化单元检测周围环境的PM2.5浓度，来调节室内PM2.5的浓度，使得周围环境始终处于一个相对舒适的状态，实现光照度、色温、温度和PM2.5浓度的多种调节，实现智能化控制。

Description

一种环境调节智能学习系统
技术领域
本发明涉及智能学习系统技术领域，更具体的说是涉及一种环境调节智能学习系统。
背景技术
在现有生活中，儿童在家里进行学习时，需要有课桌椅，课桌椅成为了家庭必备的家具之一；
儿童上课回来，都会在家完成老师布置的作业，天气每天都会有变化，并且室内的温度和光照亮度会不断的改变，儿童坐在座椅上进行学习的过程中，可能会因为室内温度的降低感到冷，也会因为室内温度的升高而感到热，若室内光照度不足，可能会造成儿童视力下降，产生不好的影响，室内空气质量差亦会影响儿童的健康；
针对这些情况，在儿童进行学习时，需要大人不断的对这些环境不利因素进行调节，大人无法实时掌握室内环境的变化，通过大人去调节室内环境，效率低，并且会打扰儿童的学习。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种环境调节智能学习系统，用于对室内环境的智能化控制。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种环境调节智能学习系统，包括座椅和书桌，所述座椅内设置有检测端和采集端，所述书桌内设置有调节端，
所述检测端配置有检测模块，所述检测模块包括检测单元，所述检测单元用以检测座椅上椅面的倾斜度，并生成倾斜数据存储于动态数据库中；
所述采集端配置有采集模块，所述采集模块包括采集单元，所述采集单元从所述动态数据库中调取所述倾斜数据并生成唤醒信号发送给所述调节端；
所述调节端包括高度调整模块和环境模块，所述高度调整模块用以调整书桌桌面高度；
所述环境模块包括照明单元、温度单元和净化单元，所述照明单元包括台灯，所述照明单元用以调节所述台灯的亮度和色温，所述温度单元用以调节环境温度，所述净化单元用以调节空气质量。
作为本发明的进一步改进，所述高度调整模块包括调整单元和升降单元，所述调整单元配置有身高数据库和调整策略，所述身高数据库内存储有身高数据表，所述身高数据表内存储有预设身高数据，每一所述预设身高数据对应一桌面高度数据，所述调整策略以使用者所输入的身高数据为索引，从所述身高数据表中调取对应的桌面高度数据并生成升降信号发送给升降单元，所述升降单元根据所述升降信号调节书桌桌面高度。
作为本发明的进一步改进，所述高度调整模块还包括保护单元，所述保护单元配置有保护机制，所述保护机制预制有安全距离和阻力预值，当所述书桌升降过程中的阻力值大于所述阻力预值时，所述保护单元生成保护信号并发送给所述升降单元，所述升降单元根据所述保护信号以使桌面反向移动一段所述安全距离。
作为本发明的进一步改进，所述书桌内还设置有交互单元，使用者通过所述交互单元以控制所述升降单元工作。
作为本发明的进一步改进，所述照明单元预制有光照强度值，所述照明单元包括光照度传感器，所述光照度传感器采集书桌周围环境的光照度生成光照度检测值，并将所述光照度检测值与所述光照强度值作对比生成光照偏差值，所述照明单元根据所述光照偏差值调节所述台灯光照强度以使书桌周围环境光照强度趋向于所述光照强度值。
作为本发明的进一步改进，所述照明单元还预制有色温值，所述光照度传感器采集书桌周围环境的色温生成色温检测值，并将所述色温检测值与所述色温值作对比生成色温偏差值，所述照明单元根据所述色温偏差值调节所述台灯色温以使书桌周围环境色温趋向于所述色温值。
作为本发明的进一步改进，所述温度单元预制有温度预值，所述温度单元包括温度传感器和温度调控器，所述温度传感器采集书桌周围环境的温度生成温度检测值，并将所述温度检测值与所述温度预值作对比生成温度偏差值，所述温度单元根据所述温度偏差值生成启动信号发送给所述温度调控器，所述温度调控器以使书桌周围环境温度趋向于所述温度预值。
作为本发明的进一步改进，所述温度单元还预制有温度中间值，当所述温度偏差值大于所述温度中间值时，所述温度调控器工作，当所述温度偏差值小于所述温度中间值时，所述温度调控器停止工作。
作为本发明的进一步改进，所述净化单元预制有PM2.5浓度预值，所述净化单元包括空气质量检测传感器和空气净化器，所述空气质量检测传感器采集书桌周围环境PM2.5浓度生成PM2.5浓度检测值，并将所述PM2.5浓度检测值与所述PM2.5浓度预值作对比，当所述PM2.5浓度检测值大于所述PM2.5浓度预值时，所述净化单元发送控制信号以使所述空气净化器工作。
本发明的有益效果：本发明使用者坐在座椅上，检测单元检测座椅椅面倾斜角度的变化，采集模块判断出座椅椅面是否坐有使用者，然后发送信号给调节端，使得调节端待机启动，升降单元根据使用者的身高以使书桌进行升降，调节桌面的高度，照明单元采集周围环境的光照度和色温，调节书桌周围环境的光照强度和色温，温度单元感应周围环境的温度，来调节室内的温度，净化单元检测周围环境的PM2.5浓度，来调节室内PM2.5的浓度，使得周围环境始终处于一个相对舒适的状态，实现光照度、色温、温度和PM2.5浓度的多种调节，实现智能化控制。
附图说明
图1是本发明的逻辑结构框图。
附图标记：1、检测端；2、采集端；3、调节端；31、高度调整模块；32、环境模块；321、照明单元；322、温度单元；323、净化单元。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
参照图1所示，本实施例的一种环境调节智能学习系统，包括座椅和书桌，座椅内设置有检测端1和采集端2，书桌内设置有调节端3，检测端1配置有检测模块，检测模块包括检测单元，检测单元用以检测座椅上椅面的倾斜度，并生成倾斜数据存储于动态数据库中；当使用者坐在座椅上时，检测单元会检测到座椅椅面倾斜角度的变化，来检测座椅上是否存在使用者，检测单元包括陀螺仪，通过陀螺仪来检测倾斜角度的变化，
采集端2配置有采集模块，采集模块包括采集单元，采集单元从动态数据库中调取倾斜数据并生成唤醒信号发送给调节端3；采集单元包括激光传感器，激光传感器可以检测座椅椅面的变形程度，再结合倾斜角度数据进行综合判断，判断座椅上是否存在使用者，当座椅上存在使用者，则生成唤醒信号发送给调节端3。
调节端3包括高度调整模块31和环境模块32，高度调整模块31用以调整书桌桌面高度；高度调整模块31包括电动推杆，电动推杆设置在书桌桌腿处，可以将书桌桌腿设置为可伸缩式的桌腿，便于升降，当使用者坐在座椅上时，高度调整模块31可以根据使用者的身高，或根据使用者的使用习惯，来调整书桌桌面的高度。环境模块32根据书桌周围环境，调节合适使用者的环境。
环境模块32包括照明单元321、温度单元322和净化单元323，照明单元321包括台灯，照明单元321用以调节台灯的亮度和色温，可以根据使用者预设定的书桌周围环境的光照度和色温，照明单元321可以自动调节台灯的亮度和色温，以达到使用者预设定的所需要的书桌周围环境的光照度和色温，温度单元322用以调节环境温度，温度单元322可以根据书桌周围环境的温度，来调节温度，可以通过调节室内的空调，并且调节空调的设置，进而调节温度，给与使用者一个合适的温度，净化单元323用以调节空气质量，净化单元323可以通过调节室内的空气净化器的起闭，来调节空气质量。
高度调整模块31包括调整单元和升降单元，调整单元配置有身高数据库和调整策略，身高数据库内存储有身高数据表，身高数据表内存储有预设身高数据，每一预设身高数据对应一桌面高度数据，不同的身高对应适应该身高所需要的桌面高度，在使用者输入自身的身高后，升降单元可以通过电动推杆实现桌面的升降，到达所需高度，调节桌面高度比较便捷，使得桌面高度不在标准化，并且可以随着使用者长时间的使用，使用者身高的增加，书桌仍可以使用，节约了资源，调整策略以使用者所输入的身高数据为索引，从身高数据表中调取对应的桌面高度数据并生成升降信号发送给升降单元，升降单元根据升降信号调节书桌桌面高度。
高度调整模块31还包括保护单元，保护单元配置有保护机制，保护机制预制有安全距离和阻力预值，书桌升降过程中会遇到阻力，阻力包括障碍物的阻力等，当在书桌底下放置某一物体时，书桌在下降的过程中会撞到障碍物，若此时书桌继续下降，会损坏书桌，因而设置了保护机制，给定了保护机制一个阻力预值，当书桌升降过程中遇到障碍物影响书桌升降时，书桌受到的阻力会大于阻力预值，此时，书桌会停止移动，并朝向原移动方向的反向移动，使得书桌远离障碍物，若障碍物是使用者的肢体时，书桌移动一段安全距离，也确保了使用者的安全，当书桌升降过程中的阻力值大于阻力预值时，保护单元生成保护信号并发送给升降单元，升降单元根据保护信号以使桌面反向移动一段安全距离。
书桌内还设置有交互单元，使用者通过交互单元以控制升降单元工作，交互单元便于使用者控制书桌的升降，便捷直接调节书桌的升降。
照明单元321预制有光照强度值，使用者可以根据自身的使用习惯，去设定合适自己的光照强度值，照明单元321包括光照度传感器，光照度传感器采集书桌周围环境的光照度生成光照度检测值，并将光照度检测值与光照强度值作对比生成光照偏差值，照明单元321可以通过书桌周围环境光照度和色温的改变，实时改变台灯的光照强度和色温，给与使用者合适的使用环境，无需使用者根据环境的变化，去手动调整台灯的光照度和色温，照明单元321根据光照偏差值调节台灯光照强度以使书桌周围环境光照强度趋向于光照强度值。照明单元321还预制有色温值，使用者可以根据自身的使用习惯，去设定合适自己的色温值，光照度传感器采集书桌周围环境的色温生成色温检测值，并将色温检测值与色温值作对比生成色温偏差值，照明单元321根据色温偏差值调节台灯色温以使书桌周围环境色温趋向于色温值。
温度单元322预制有温度预值，使用者可以根据自身的使用习惯，去设定合适自己的环境温度值，温度单元322包括温度传感器和温度调控器，温度传感器感应书桌周围环境温度，温度调控器可以为书桌所在室内的空调，温度传感器采集书桌周围环境的温度生成温度检测值，并将温度检测值与温度预值作对比生成温度偏差值，温度单元322根据温度偏差值生成启动信号发送给温度调控器，温度单元322通过控制空调的开闭，来实现对室内温度的调节，进而控制室内温度，温度调控器以使书桌周围环境温度趋向于温度预值。
温度单元322还预制有温度中间值，温度中间值可以设置为2度，当温度偏差值大于温度中间值时，温度调控器工作，当温度偏差值小于温度中间值时，温度调控器停止工作，当温度偏差值大于2度时，温度调控器工作，温度调控器为室内的空调，设置温度中间值，可以节省用电。
净化单元323预制有PM2.5浓度预值，净化单元323包括空气质量检测传感器和空气净化器，空气质量检测传感器采集书桌周围环境PM2.5浓度生成PM2.5浓度检测值，并将PM2.5浓度检测值与PM2.5浓度预值作对比，当PM2.5浓度检测值大于PM2.5浓度预值时，净化单元323发送控制信号以使空气净化器工作，当PM2.5浓度检测值低于PM2.5浓度预值时，空气净化器停止工作或者保持待机状态。
工作原理：使用者坐在座椅上，陀螺仪感应座椅倾斜角度的变化，激光传感器检测座椅椅面的变形程度，而产生的距离变化，判断出座椅椅面是否坐有使用者，然后调节端3待机启动，使用者可以输入自己的身高数据，升降单元通过电动推杆使得书桌进行升降，调节桌面的高度，使用者可以直接通过交互单元进行书桌桌面的升降，并且光照度传感器采集周围环境的光照度，照明单元321通过调节台灯的亮度来调节周围环境的光照度，光照传感器采集周围环境的色温，通过照明单元321调节台灯的色温来调节周围环境的色温，温度传感器感应周围环境的温度，温度单元322通过控制室内空调的开闭，来调节室内的温度，空气质量检测传感器检测周围环境的PM2.5浓度，净化单元323通过控制空气净化器的开闭，使得空气净化器来调节室内PM2.5的浓度。
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，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种环境调节智能学习系统，包括座椅和书桌，所述座椅内设置有检测端(1)和采集端(2)，所述书桌内设置有调节端(3)，其特征在于：
所述检测端(1)配置有检测模块，所述检测模块包括检测单元，所述检测单元用以检测座椅上椅面的倾斜度，并生成倾斜数据存储于动态数据库中；
所述采集端(2)配置有采集模块，所述采集模块包括采集单元，所述采集单元从所述动态数据库中调取所述倾斜数据并生成唤醒信号发送给所述调节端(3)；
所述调节端(3)包括高度调整模块(31)和环境模块(32)，所述高度调整模块(31)用以调整书桌桌面高度；
所述环境模块(32)包括照明单元(321)、温度单元(322)和净化单元(323)，所述照明单元(321)包括台灯，所述照明单元(321)用以调节所述台灯的亮度和色温，所述温度单元(322)用以调节环境温度，所述净化单元(323)用以调节空气质量。
2.根据权利要求1所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述高度调整模块(31)包括调整单元和升降单元，所述调整单元配置有身高数据库和调整策略，所述身高数据库内存储有身高数据表，所述身高数据表内存储有预设身高数据，每一所述预设身高数据对应一桌面高度数据，所述调整策略以使用者所输入的身高数据为索引，从所述身高数据表中调取对应的桌面高度数据并生成升降信号发送给升降单元，所述升降单元根据所述升降信号调节书桌桌面高度。
3.根据权利要求2所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述高度调整模块(31)还包括保护单元，所述保护单元配置有保护机制，所述保护机制预制有安全距离和阻力预值，当所述书桌升降过程中的阻力值大于所述阻力预值时，所述保护单元生成保护信号并发送给所述升降单元，所述升降单元根据所述保护信号以使桌面反向移动一段所述安全距离。
4.根据权利要求3所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述书桌内还设置有交互单元，使用者通过所述交互单元以控制所述升降单元工作。
5.根据权利要求1所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述照明单元(321)预制有光照强度值，所述照明单元(321)包括光照度传感器，所述光照度传感器采集书桌周围环境的光照度生成光照度检测值，并将所述光照度检测值与所述光照强度值作对比生成光照偏差值，所述照明单元(321)根据所述光照偏差值调节所述台灯光照强度以使书桌周围环境光照强度趋向于所述光照强度值。
6.根据权利要求5所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述照明单元(321)还预制有色温值，所述光照度传感器采集书桌周围环境的色温生成色温检测值，并将所述色温检测值与所述色温值作对比生成色温偏差值，所述照明单元(321)根据所述色温偏差值调节所述台灯色温以使书桌周围环境色温趋向于所述色温值。
7.根据权利要求1所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述温度单元(322)预制有温度预值，所述温度单元(322)包括温度传感器和温度调控器，所述温度传感器采集书桌周围环境的温度生成温度检测值，并将所述温度检测值与所述温度预值作对比生成温度偏差值，所述温度单元(322)根据所述温度偏差值生成启动信号发送给所述温度调控器，所述温度调控器以使书桌周围环境温度趋向于所述温度预值。
8.根据权利要求7所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述温度单元(322)还预制有温度中间值，当所述温度偏差值大于所述温度中间值时，所述温度调控器工作，当所述温度偏差值小于所述温度中间值时，所述温度调控器停止工作。
9.根据权利要求1所述的一种环境调节智能学习系统，其特征在于：所述净化单元(323)预制有PM2.5浓度预值，所述净化单元(323)包括空气质量检测传感器和空气净化器，所述空气质量检测传感器采集书桌周围环境PM2.5浓度生成PM2.5浓度检测值，并将所述PM2.5浓度检测值与所述PM2.5浓度预值作对比，当所述PM2.5浓度检测值大于所述PM2.5浓度预值时，所述净化单元(323)发送控制信号以使所述空气净化器工作。
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