升降桌高度自动调整方法

技术领域

本发明涉及升降桌技术领域，具体涉及一种升降桌高度自动调整方法。

背景技术

随着技术的进步，升降桌在逐步进入人们的日常生活中，目前大多数的升降桌主要采用电动方式进行升降，使用者在需要调节升降桌的高度时，只需要按压控制升降桌升降的按键，便可驱动升降桌进行升降，以使升降桌调整到合适自己坐姿的高度。

使用者在进行坐立办公前，先通过按键将升降桌调整到合适自己直立坐姿((即人挺直躯干坐立在办公椅上))办公的高度；然而，人坐在办公椅上进行办公时，有时候会由直立坐姿切换到后仰坐姿(即人以背靠办公椅靠背的方式坐在办公椅上)，而在后仰坐姿时，人的肩部高度会相较之直立坐姿时有所下降，而升降桌的当前高度仍是适合直立坐姿时的高度，并不会随着人肩部的下降而进行自动高度调整；从而使得使用者在后仰坐姿下办公时，人的肩部难以很好的舒展。

发明内容

为了解决背景技术中提到的至少一个技术问题，本发明的目的在于提供一种升降桌高度自动调整方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

升降桌高度自动调整方法，包括如下步骤：

S1、获取使用者在直立坐姿下的第一数据，所述第一数据包括升降桌的当前高度H1、使用者肩部至臀部的距离L；

S2、判断使用者是否处于后仰坐姿状态，如果是，则获取使用者在后仰坐姿下，肩部至臀部的垂直距离L1；

S3、根据使用者肩部至臀部的距离L和肩部至臀部的垂直距离L1，计算得出使用者由直立坐姿切换到后仰坐姿时，其肩部下降的高度ΔH，ΔH＝L－L1；

S4、根据肩部下降的高度ΔH，升降桌将自身高度调整至目标高度H，H＝H1－ΔH。

较之现有技术，采用本方案的优点在于：

本方案中，使用者在以直立坐姿切换到后仰坐姿时，升降桌可以自动进行下降，而且保证升降桌的下降高度，与使用者在由直立坐姿切换到后仰坐姿时肩部的下降高度相同；如此只要使用者在直立坐姿时，升降桌的高度是合适使用者肩部高度的高度，使用者在切换到后仰坐姿时，升降桌可以自动调整到合适使用者肩部的高度。

作为优选，步骤S1中，获取使用者在直立坐姿下，使用者肩部至臀部的距离，包括：

S11、获取使用者在直立坐姿下的第二数据，所述第二数据包括使用者肩部至地面的高度H2、办公椅坐垫的被压缩量x，以及办公椅底壳底部至地面的高度z；

S12、根据办公椅坐垫的被压缩量x，以及办公椅底壳底部离地高度z，计算得出使用者的实际坐高H3，H3＝z+y－x，其中y表示自然状态下，办公椅底壳底部至坐垫坐面的距离；

S13、根据实际坐高H3，计算得出使用者肩部至臀部的距离L，L＝H2－H3。

作为优选，在步骤S11中，通过设于升降桌上的3D摄像头模组获取使用者在直立坐姿下肩部至地面的高度H2。

作为优选，3D摄像头模组获取使用者在直立坐姿下肩部至地面的高度H2，包括：

S111、3D摄像头模组检测使用者左右两肩离地的高度，计算得出左右两肩至地面的高度差ΔH1；

S112、若ΔH1小于等于设定值，则判定使用者处于正确的直立坐姿，并进入步骤S113；若ΔH1大于设定值，则判定使用者处于错误的直立坐姿，并提醒使用者切换至正确的直立坐姿；

S113、取使用者左右两肩至地面的高度的平均值作为使用者在直立坐姿下肩部至地面的高度H2。

作为优选，所述设定值为1cm。

作为优选，在步骤S11中，获取使用者直立坐姿下办公椅坐垫的被压缩量x，包括：通过设于办公椅坐垫和底壳之间的第一压力检测件检测坐垫所受压力值，将该压力值对照办公椅坐垫的压陷硬度曲线，得出办公椅坐垫的被压缩量x。

作为优选，在步骤S2中，判断使用者是否处于后仰坐姿状态，包括：根据设于办公椅靠背上的第二压力检测件是否有压力信号产生来判断使用者是否处于后仰坐姿状态，当第二压力检测件有压力信号产生时，则判定使用者处于后仰坐姿状态。

作为优选，在步骤S2中，获取使用者在后仰坐姿下，肩部至臀部的垂直距离L1，包括：

S21、获取使用者在后仰坐姿下的后仰角度A；

S22、将所述后仰角度A代入公式：L1＝L＊COSA，得出肩部至臀部的垂直距离L1。

作为优选，获取使用者在后仰坐姿下的后仰角度A，包括：通过设于办公椅靠背和办公椅底盘连接处的角度检测件来检测办公椅靠背的运动角度β，后仰角度A＝α+β，其中α表示办公椅靠背的固有倾斜角度。

作为优选，在步骤S11中，通过设于办公椅底壳底部的距离检测件来检测办公椅底壳底部至地面的高度z。

本发明的其他优点和效果在具体实施方式和附图部分进行具体阐释。

附图说明

图1为本发明使用者以直立坐姿办公状态下的背侧结构示意图；

图2为本发明使用者以直立坐姿办公状态下的侧向结构示意图；

图3为本发明办公椅的结构示意图；

图4为本发明使用者由直立坐姿切换到后仰坐姿的状态变化示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例的附图对本发明实施例的技术方案进行解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在下文描述中，出现诸如术语“内”、“外”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或者位置关系的，仅是为了方便描述实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或者元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

请参阅图1－4所示，本实施例提供升降桌高度自动调整方法，主要用于在人由直立坐姿切换到后仰坐姿时，升降桌1的高度进行自动调整；如图3所示，直立坐姿指的是，人以挺直躯干的方式坐立在办公椅的坐垫21上；而后仰坐姿指的是，人以背靠办公椅的靠背24的方式坐在办公椅的坐垫21上。

本实施例中，如图2和图3所示，升降桌1可以是电动升降桌，即由电机驱动控制升降的升降桌；而办公椅2主要包括坐垫21、底壳22、底盘23、靠背24；坐垫21安装在底壳22顶部，底盘23固定在底壳22的底部，靠背24下端安装在底盘23上；坐垫21一般为柔性材质，比如海绵。

本实施例中，所提供的升降桌高度自动调整方法，主要包括步骤S1－S4，具体的：

S1、获取使用者在直立坐姿下的第一数据，如图2所示，所述第一数据包括：升降桌的当前高度H1、使用者肩部至臀部的距离L。升降桌的高度指的是升降桌的桌板距地面的高度。

具体而言，使用者先手动对办公椅和升降桌的高度进行调节，使得升降桌的高度调整至适合自己以直立坐姿办公的高度，该高度即为前述的当前高度H1，如图1和图2所示；值得说明的是，一般升降桌自身具有记录自身高度的功能，因此该当前高度H的获取，可由升降桌自身提供。

可以理解的是，如图1所示，使用者在直立坐姿下，肩部至臀部的距离L相当于是人体的躯干长度。

其中，在步骤S1中，获取使用者在直立坐姿下肩部至臀部的距离L的步骤包括S11－S13，具体的：

S11、获取使用者在直立坐姿下的第二数据，如图2所示，所述第二数据包括使用者肩部至地面的高度H2、办公椅坐垫21的被压缩量x，以及办公椅底壳22底部至地面的高度z；

在步骤S11中，如图1所示，可以通过设于升降桌上的3D摄像头模组11获取使用者在直立坐姿下肩部至地面的高度H2，具体的，人以直立坐姿坐在办公椅上，由3D摄像头模组11拍摄采集使用者肩部至地面的高度H2。

由于，人坐在办公椅时，难以保证左右两肩处于同一高度，很容易出现一边肩高，一边肩低的情形，如果两肩高度差距较大，则最终采集的数据较为不准确，影响后续的升降桌的调整精度。

因而本实施例步骤S11中，3D摄像头模组11获取使用者在直立坐姿下肩部至地面的高度H2，包括步骤S111－S113，具体如下：

S111、3D摄像头模组11分别检测使用者左右两肩离地的高度，系统计算得出左右两肩至地面的高度差ΔH1，即，将两肩离地的高度相减得到高度差ΔH1。

S112、系统根据ΔH1对使用者是否处于正确的直立坐姿进行判断，具体的：

若ΔH1小于等于设定值，则判定使用者处于正确的直立坐姿，并进入步骤S113，其中所述设定值可以是1cm。

若ΔH1大于设定值，则判定使用者处于错误的直立坐姿，并提醒使用者切换至正确的直立坐姿，在切换到正确的直立坐姿后，进入步骤S113。

S113、取使用者左右两肩至地面的高度的平均值作为使用者在直立坐姿下肩部至地面的高度H2，如此以实现使用者在直立坐姿下，肩部至地面的高度H2的获取。

在步骤S11中，使用者在直立坐姿下办公椅坐垫21的被压缩量x的获取方法为：如图3所示，通过设于办公椅坐垫21和底壳22之间的第一压力检测件221(第一压力检测件221也可采用压力传感器模组)检测坐垫21所受压力值，将该压力值对照办公椅坐垫21的压陷硬度曲线，自动得出办公椅坐垫21的被压缩量x。

值得说明的是，一般办公椅坐垫21为海绵坐垫21(发泡材料)，其受力后会发生形变，其厚度因被压缩而减小，比如人坐在坐垫21上，坐垫21会被压缩；而办公椅坐垫21的压陷硬度曲线主要指的是海绵坐垫受力与压缩量曲线，其可根据GB/T 10802－2006标准获得；如此根据该曲线，只要通过第一压力检测件221检测到了坐垫21的压力值，系统便可得出海绵的压缩量x。

在步骤S11中，直立坐姿下，办公椅底壳22底部至地面的高度z的获得方法为：如图2所示，通过设于办公椅底壳22底部的距离检测件231(比如可以采用测距传感器)来检测办公椅底壳22底部至地面的高度z。

通过步骤S11获取办公椅坐垫21的被压缩量x，以及办公椅底壳22底部离地高度z后便可进入步骤S12：

S12、将办公椅坐垫21的被压缩量x，以及办公椅底壳22底部至地面的高度z，代入公式(1)计算得出使用者的实际坐高H3；如图3所示，这里的实际坐高H3，相当于是使用者在坐立在办公椅上时，使用者臀部至地面的高度。

H3＝z+y－x(1)

其中y表示自然状态下，办公椅底壳22底部至坐垫21坐面的距离；这里的自然状态，也可理解为办公椅的坐垫21在不受力的状态；所以y也可理解为在办公椅的坐垫21不坐人时，办公椅的底壳22底部至办公椅坐垫21坐面的距离，该距离为固定值，是一个常数。在已知x、y、z三者时，系统便可通过公式(1)自动计算出实际坐高H3。

S13、根据实际坐高H3，将其代入公式(2)便可计算得出使用者肩部至臀部的距离L1。

L＝H2－H3(2)

其中，H2为使用者在直立坐姿下肩部至地面的高度，H3为实际坐高；如图2所示，在直立坐姿下，将人的肩部至地面的高度H2减去人的实际坐高H3，便可得到使用者肩部至臀部的距离L，即人体的躯干长度；可以理解是，人在由直立坐姿切换到后仰坐姿时，其躯干长度基本是不变的。

在完成步骤S1后，进入步骤S2：

S2、判断使用者是否处于后仰坐姿状态，如果是，如图4所示，则获取使用者在后仰坐姿下，肩部至臀部的垂直距离L1，并进入步骤S3；如果不是，则保持升降桌当前高度H1不变。

对于是否处于后仰坐姿的具体判断方法为：

如图3所示，可以在办公椅的靠背24中安装第二压力检测件241，例如，第二压力检测件241可以采用压力传感器模组；通过第二压力检测件241是否有压力信号产生来判断使用者是否处于后仰坐姿状态，当人背靠靠背24时，第二压力检测件241便会感应到来自人体的压力，从而产生压力信号，此时表明使用者处于后仰坐姿状态；而当人以直立坐姿办公时，第二压力检测件241便不会有压力信号输出，表明人处于非后仰坐姿状态。

在步骤S2中，获取使用者在后仰坐姿下，肩部至臀部的垂直距离L1的方法包括步骤S21－S22，具体的，如图4所示：

S21、获取使用者在后仰坐姿下的后仰角度A，这里的后仰角度A也可理解为人在后仰坐姿下，其躯干与竖直方向的夹角。

而获取后仰角度A的方式可以是：如图4所示，通过设于办公椅靠背24和办公椅底盘23连接处的角度检测件3(比如角度传感器)来检测办公椅靠背24的运动角度β。

其中，后仰角度A＝α+β，其中α表示办公椅靠背24的固有倾斜角度，是已知的。

S22、如图4所示，将所述后仰角度A代入公式(3)，系统便可计算出肩部至臀部的垂直距离L1：

L1＝L＊COSA(3)

其中L为使用者肩部至臀部的距离，即躯干的长度；A为后仰角度。

S3、系统根据公式(4)自动计算使用者由直立坐姿切换到后仰坐姿时，其肩部下降的高度ΔH：

ΔH＝L－L1(4)

其中，L为使用者在直立坐姿下获取的肩部至臀部的距离L(即使用者的躯干长度)；L1为使用者在后仰坐姿下获取的肩部至臀部的垂直距离L1。

将公式(3)和公式(4)合并便得出公式(5)；

ΔH＝L－L＊COS(α+β)(5)

可以理解的是，人在后仰坐姿下，人的躯干是倾斜的，所以人在后仰坐姿下的肩部相较之直立坐姿下的肩部，在竖向上会有所下降，该下降的高度差值即为前述的肩部的下降高度ΔH。

S4、系统根据公式(6)和肩部下降的高度ΔH，控制升降桌将自身高度调整至目标高度H，这里的目标高度可以理解为适合使用者当前后仰坐姿的高度；此时相当于是系统控制升降桌以人体肩部相同的下降高度ΔH进行下降。

H＝H1－ΔH(6)

其中H1为直立坐姿下升降桌的当前高度；

合并公式(5)和公式(6)便可得到如下公式：H＝H1－(L－L＊COS(α+β))＝H1－L+L＊COS(α+β)。

由此可见，本实施例中，使用者在以直立坐姿切换到后仰坐姿时，升降桌可以自动进行下降，而且保证下降的高度与使用者在由直立坐姿切换到后仰坐姿时肩部的下降高度相同；如此只要使用者在直立坐姿时，升降桌的高度是合适使用者肩部高度的高度，使用者在切换到后仰坐姿时，升降桌可以自动调整到合适使用者肩部的高度。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上提供一种升降桌高度自动调整系统，包括升降桌、办公椅，以及控制系统；所述控制系统采用实施例1中所述的升降桌高度自动调整方法来实现升降桌的自动高度调整。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。