一种智能椅及其控制方法与流程

本发明属于儿童座椅，尤其涉及一种智能椅及其控制方法。

背景技术：

1、现阶段市面上的儿童椅功能单一，仅具备基础升降功能，无法适配不同年龄段儿童体型变化，座深不可调，儿童久坐易出现坐姿歪斜、腰背疲劳问题；同时传统座椅透气性差，冬冷夏闷，长时间久坐舒适度低。

2、现有儿童椅缺少人体状态监测功能，家长无法实时掌握儿童心率、是否落座等状态，也无语音交互提醒功能，难以及时纠正儿童不良坐姿；常规座椅无一体化冷暖通风结构，单独加装风扇、加热垫存在布线杂乱、安全隐患大的问题；座椅座深多为固定尺寸，手动调节操作繁琐，无法自动匹配儿童背部贴合需求；人体感应多采用红外传感器，易受衣物、光线干扰，识别精度差。

3、因此，亟需一款可自动监测人体状态、电动调节座深、自带冷暖通风、语音交互提醒、感应识别精准的智能椅，解决现有产品舒适度低、智能化程度不足、适配性差的缺陷。

技术实现思路

1、本发明针对上述所存在的技术问题，提出一种设计合理、结构简单、加工方便且实现人体落座识别、心率实时监测、电动座深自适应调节、座椅冷暖通风、语音交互提醒一体化功能，适配不同身高体型儿童，提升久坐舒适度，实时监测儿童坐姿与身体状态，使用安全便捷的一种智能椅及其控制方法。

2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为一种智能椅，所述智能椅包含智能识别人体椅背、具备座深伸缩及透气功能的椅座、电动升降椅架、椅脚；所述椅座下方设置有控制装置及语音播放器。

3、作为优选，所述智能识别人体椅背至少包含儿童椅背本体，其中所述智能识别人体椅背可为双背式结构，所述椅背内表层设置有脉搏传感器、短距离人体感应传感器，所述传感器与控制装置电性连接。

4、作为优选，所述短距离人体感应传感器为毫米波雷达或微波雷达传感器中的一种，优选型号dfrobotc4002雷达传感器。毫米波雷达不受光线、衣物遮挡影响，可精准识别儿童落座、离座、身体前倾后仰动作，识别稳定可靠。

5、作为优选，所述座深伸缩及透气椅座包含椅座本体、座深伸缩组件、透气组件。所述座深伸缩组件为电动伸缩装置，所述透气组件为冷暖风发生器。

6、作为优选，所述电动伸缩装置设置在椅座支撑臂管，包含椅座移动槽、移动臂管、丝杆、螺母、直流减速电机、导向套；所述直流减速电机输出轴与丝杆轴向紧固连接；所述螺母安装在移动臂管内，并贯穿于丝杆，沿丝杆轴向移动。

7、作为优选，所述移动臂管套入支撑臂管外侧，导向套设置在移动臂管与支撑臂管之间，所述椅座移动槽与移动臂管上的支撑板紧固连接。直流减速电机驱动丝杆旋转，带动螺母、移动臂管前后平移，导向套起到限位降噪作用，实现椅座座深电动伸缩，适配不同儿童背部与臀部间距。

8、作为优选，所述冷暖风发生器设置在椅座下方，所述冷暖风发生器包含壳体，壳体内设置有蜂巢ptc发热件、轴流风机、电池组、控制装置及语音播放器；所述轴流风机出风口朝向蜂巢ptc发热件；所述壳体与椅座底板紧固连接；所述电池组分别与蜂巢ptc发热件、轴流风机、控制装置及语音播放器电性连接；所述语音播放器设置在壳体一侧。蜂巢ptc发热件恒温发热，无高温起火风险，轴流风机将冷风或热风送入椅座，实现夏季通风降温、冬季恒温供暖，电池组独立供电，无需外接长电源线，提升使用安全性。

9、作为优选，所述控制装置包含电子板及控制按键，所述电子板上至少设置电机芯片、离线语音芯片、若干继电器输出端、若干信号输入端、音频输出端、电源输入端；所述继电器输出端与电动伸缩装置电机电性连接；所述继电器输出端与蜂巢ptc发热件电性连接；所述音频输出端与语音播放器电性连接；所述信号输入端与短距离人体感应传感器电性连接。离线语音芯片无需联网即可识别语音指令，控制座深伸缩、冷暖风启停；雷达传感器、脉搏传感器采集的人体信号通过信号输入端传输至电子板，芯片逻辑判断后通过继电器控制各执行部件启停。

10、作为优选，所述控制按键与电子板信号输入端线束连接，设置椅子扶手或椅座外边缘，方便儿童或家长手动操控调节功能。

11、作为优选，所述壳体内分隔有电路板腔、电池组腔、冷暖风发生器腔以及座深伸缩组件腔，所述壳体上设置有与椅座连接的连接柱，实现各功能模块的分区布置，结构紧凑、装配便捷。

12、作为优选，还提供了一种智能椅的控制方法，其特征在于，所述智能椅为权利要求1至9任一项所述的智能椅，所述控制方法包括以下步骤：

13、（6）落座监测：短距离人体感应传感器检测到人体落座信号后，将信号传输至控制装置，设备自动开机，脉搏传感器实时采集心率数据并传输至控制装置；

14、（7）座深调节：通过控制按键或离线语音下发调节指令，控制装置驱动直流减速电机正反转，带动丝杆旋转，使移动臂管前后移动，调节椅座进深；

15、（8）冷暖通风控制：夏季通风模式下，仅启动轴流风机输出常温气流，冬季暖风模式下，同步启动轴流风机和蜂巢ptc发热件，输出恒温热风；

16、（9）坐姿提醒：当脉搏传感器检测到心率异常或短距离人体感应传感器检测到儿童长时间趴伏前倾时，控制装置驱动语音播放器播放提示语音；

17、离座待机：短距离人体感应传感器检测到儿童离座超过预设时长时，控制装置自动切断电机和发热件电源，进入低功耗待机状态。

18、与现有技术相比，本发明提供的一种智能椅的优点和积极效果在于：

19、1、搭载毫米波或微波雷达人体感应传感器，不受光线、衣物干扰，精准识别儿童落座、离座、不良坐姿，搭配脉搏传感器实时监测心率，异常状态可通过语音播放器语音提醒，呵护儿童健康。

20、2、设置电动座深伸缩组件，通过丝杆、直流减速电机驱动椅座前后平移，自适应不同身高儿童体型，保证腰背贴合，矫正不良坐姿。

21、3、椅座下方集成冷暖风发生器，蜂巢ptc恒温加热搭配轴流风机，实现冬暖夏凉，座椅透气不闷汗，大幅提升久坐舒适度；电池独立供电，消除外接线路安全隐患。

22、4、搭载离线语音芯片，无需网络即可语音控制座深、冷暖风，同时配备扶手或椅边实体控制按键，语音、手动双模式操控，操作简单。

23、5、各传感器、电机、发热件统一由控制装置集成管控，线路规整，结构一体化，装配便捷，整体结构稳定耐用，适配儿童学习、居家休憩多种场景。

1.一种智能椅，包括智能识别人体椅背、椅座、电动升降椅架和椅脚，其特征在于，所述椅座下方设置有控制装置和语音播放器，所述智能识别人体椅背包括椅背本体，所述椅背本体内表层设置有脉搏传感器和短距离人体感应传感器，所述脉搏传感器和所述短距离人体感应传感器均与所述控制装置电性连接，所述椅座包括椅座本体、座深伸缩组件和冷暖风发生器，所述座深伸缩组件包括支撑臂管、移动臂管、丝杆、螺母和直流减速电机，所述直流减速电机的输出轴与所述丝杆轴向紧固连接，所述螺母安装于所述移动臂管内并套设于所述丝杆上，所述移动臂管与所述椅座本体连接，所述冷暖风发生器包括壳体，所述壳体内设置有蜂巢ptc发热件、轴流风机和电池组，所述轴流风机的出风口朝向所述蜂巢ptc发热件设置。

2.根据权利要求1所述的智能椅，其特征在于，所述短距离人体感应传感器为毫米波雷达传感器或微波雷达传感器。

3.根据权利要求1所述的智能椅，其特征在于，所述座深伸缩组件还包括导向套，所述导向套设置于所述移动臂管与所述支撑臂管之间。

4.根据权利要求1所述的智能椅，其特征在于，所述移动臂管套设于所述支撑臂管的外侧，所述椅座本体通过椅座移动槽与所述移动臂管上的支撑板紧固连接。

5.根据权利要求1所述的智能椅，其特征在于，所述控制装置包括电子板和控制按键，所述电子板上设置有电机驱动芯片、离线语音芯片、继电器输出模块、信号输入端、音频输出端和电源输入端。

6.根据权利要求5所述的智能椅，其特征在于，所述继电器输出模块包括第一继电器输出通道和第二继电器输出通道，所述第一继电器输出通道与所述直流减速电机电性连接，所述第二继电器输出通道与所述蜂巢ptc发热件电性连接，所述音频输出端与所述语音播放器电性连接，所述信号输入端分别与所述短距离人体感应传感器、所述脉搏传感器和所述控制按键电性连接。

7.根据权利要求5所述的智能椅，其特征在于，所述控制按键设置于椅子扶手或椅座外边缘。

8.根据权利要求1所述的智能椅，其特征在于，所述壳体与所述椅座的底板紧固连接，所述电池组分别与所述蜂巢ptc发热件、所述轴流风机、所述控制装置和所述语音播放器电性连接，所述语音播放器设置于所述壳体的一侧。

9.根据权利要求8所述的智能椅，其特征在于，所述壳体内分隔有电路板腔、电池组腔、冷暖风发生器腔和座深伸缩组件腔，所述壳体上设置有与椅座连接的连接柱。

10.一种智能椅的控制方法，其特征在于，利用权利要求1至9任一项所述的智能椅，所述控制方法包括以下步骤：