面之間的夾角為45°時是最佳閱讀角度，學生可以靠在椅背上閱讀，眼睛為書本是水平的，視角也為70度的健康視角，不必再把脖子伸出去，再低頭閱讀，也不用雙手捧著書本，緩解視疲勞，減輕肩頸手臂壓力。在距離方面，桌面的遠端與人頭部的距離15?60cm為太近，60?70cm為適中，70?10cm為太遠，超過10cm為沒人。因此本發明中，單片機程序設定時，可根據該參數進行設置，即當桌面遠端離頭部60?70cm以內或者超過10cm時，第二伸縮機構的電機開關斷開；當桌面遠端離頭部是15?60cm或者70?10cm的距離時，單片機將控制第二伸縮機構的電機閉合，調節桌面傾角，直到遠端與頭部的距離60?70cm，然后電機第二伸縮機構的開關斷開。
[0025]升降調節機構，用于調節桌面的高度。升降調節機構為具有伸縮功能的第三伸縮機構，第三伸縮機構的底端固定設置在地腳上，第三伸縮機構的頂端與桌面框架底端面固定連接。第三伸縮機構在單片機的指令下驅動桌面上下移動，從而改變桌面的高度。本實施例中，第三伸縮機構為通過電機驅動的電動伸縮桿，單片機根據第三距離傳感器檢測的信號進行計算并通過電機驅動電路連接電機的受控端，電機驅動電路的電路圖如圖3所示。
[0026]日常使用過程中，通過調節桌面高度以適應不同身高的學生的使用，避免由于高低不配而使學生頸部肌肉和背部肌肉處于緊張狀態，引起頸肩腰部疼痛，影響孩子的生長發育；當桌面底端面與大腿的距離O?6cm為太近，7?Ilcm為適中，12?40cm為太遠，超過40cm則可認為沒人。因此本發明中，單片機程序設定時，可根據該參數進行設置，即當桌面底端面離大腿7?Ilcm以內或者超過40cm，第三伸縮機構的電機開關斷開；當桌面底端面離大腿距離為O?6cm或者12?40cm時，單片機將控制第三伸縮機構的電機閉合，調節桌面底端面與大腿的間距到7?11cm，然后第三伸縮機構的電機開關斷開。
[0027]本發明中，在桌面上還設置了光線強度傳感器、溫濕度傳感器以及兩個重量感應傳感器，對應地在控制器中還設置與單片機連接的對應光線強度傳感器的光強調節電路、對應溫濕度傳感器的開關控制電路以及對應重量感應傳感器的報警裝置。
[0028]光線強度傳感器和光強調節電路的設置，用于調節室內光照亮度，滿足學生使用需求。其中光線強度傳感器實時監測周圍環境的光照強度，并傳輸到單片機中，與在單片機中設定的參數值比對，然后單片機發出指令通過光強調節電路控制室內燈光設備的光照亮度。本發明中，單片機程序設定時，可根據以下參數進行設置，即當光線強度傳感器檢測到室內環境光照強度小于800勒克斯時，單片機控制燈光設備閉合，調高亮度；當室內環境光照強度大于800勒克斯并且小于2000勒克斯時，燈光處于較好的亮度范圍內，單片機不發指令；當室內環境光照強度大于2000勒克斯時，單片機控制燈光設備閉合，降低亮度。本實施例中，光強調節電路的電路圖如圖4所示。
[0029]溫濕度傳感器和開關控制電路的設置，用于調節室內環境的溫濕度，滿足學生使用需求。其中溫濕度傳感器實時監測周圍環境的溫濕度，并傳輸到單片機中，與在單片機中設定的參數值比對，然后單片機發出指令通過開關控制電路控制室內空調設備的開啟與關閉，進一步實現根據室內實際環境來進行制冷、加熱、去濕及空氣凈化等操作，最終使室內呈現一個舒適的環境。本發明中，單片機程序設定時，可根據以下參數進行設置，即當溫度傳感器檢測到室內環境溫度小于5°C或大于30°C時，單片機控制空調系統閉合工作，將溫度調節至5°C到30°C之間；當室內環境溫度在5°C到30°C之間時，此時人處于較適宜的溫度范圍內，空調系統開關斷開；當濕度傳感器檢測到室內環境濕度小于40%時，單片機控制加濕器系統閉合工作，將濕度調節到40%以上；當室內環境濕度大于70%時，單片機控制除濕器閉合開始工作，將濕度調節到70%—下；當室內環境濕度在40%到70%之間時，此時人處于較適宜的濕度范圍內，加濕器和除濕器開關斷開。本實施例中，光強調節電路的電路圖如圖5所不O
[0030]重量感應傳感器和報警裝置的設置，用于檢測學生坐姿，當坐姿不標準時，發出警報。其中兩個重量感應傳感器分別感知兩個胳膊肘對桌面的壓力，將數值傳回單片機，單片機分析兩個數值之差，差值較大時單片機控制告警器開啟，發出警告，提醒學生矯正坐姿。本發明中，單片機程序設定時，可根據以下參數進行設置，即當兩個重量感應器傳回的數值，經過單片機判斷后，數值之差小于IMPa時，此時雙肘支撐上體處于平衡的狀態，不報警；當數值之差大于IMPa時，此時雙肘支撐上體處于一邊重一邊輕的狀態，坐姿走形，單片機控制報警裝置動作發出警告，提醒學生矯正坐姿。
【主權項】
1.智能可調課桌，包括桌面(I)和位于桌面下方左右兩側的支腿，兩條支腿的中部通過連桿(6)連接;其特征在于:所述支腿的頂端設置有桌面框架(2)，桌面靠近人體的進側端通過前后移動調節機構設置在桌面框架近端，桌面遠離人體的遠側端通過俯仰調節機構與前后移動調節機構遠端連接;所述桌面上設置有控制器和用于檢測人體與桌面之間距離的檢測機構，所述控制器的輸入端連接檢測機構的輸出端，控制器的輸出端連接前后移動調節機構和俯仰調節機構的受控端。2.根據權利要求1所述的智能可調課桌，其特征在于:所述前后移動調節機構包括滑動設置在桌面框架左右兩側滑槽中的水平滑軌(3)以及設置在滑槽中驅動水平滑軌在滑槽中前后移動的第一伸縮機構;所述檢測機構包括用于檢測人體與桌面進側端距離的第一距離傳感器，第一距離傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，控制器的輸出端連接第一伸縮機構的受控端，第一伸縮機構的伸縮桿與水平滑軌的一端固定連接。3.根據權利要求2所述的智能可調課桌，其特征在于:所述俯仰調節機構包括固定設置水平滑軌遠離人體遠端的第二伸縮機構;所述檢測機構包括用于檢測人體頭部與桌面遠側端之間距離的第二距離傳感器，第二距離傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，控制器的輸出端連接第二伸縮機構的受控端，第二伸縮機構的伸縮桿頂端與桌面遠側端底端面鉸接。4.根據權利要求1所述的智能可調課桌，其特征在于:所述支腿包括支撐桿(4)和地腳(5)，所述支撐桿為與控制器連接的升降調節機構，升降調節機構包括底端固定在地腳上、頂端與桌面框架底端面固定連接的第三伸縮機構;所述檢測機構包括安裝在桌面框架靠近人體側的底端面上、用于檢測桌面至人體腿部距離的第三距離傳感器，第三距離傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，控制器的輸出端連接第三伸縮機構的受控端。5.根據權利要求2至4任一項所述的智能可調課桌，其特征在于:所述第一伸縮機構、第二伸縮機構和第三伸縮機構均為通過電機驅動的電動伸縮桿，控制器的輸出端通過電機驅動電路連接電機的受控端。6.根據權利要求1所述的智能可調課桌，其特征在于:所述桌面上設置有光線強度傳感器，光線強度傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，控制器的輸出端通過嵌裝在桌面框架中的光強調節電路連接室內燈光設備。7.根據權利要求1所述的智能可調課桌，其特征在于:所述桌面上還設置有溫濕度傳感器，溫濕度傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，控制器的輸出端通過嵌裝在桌面框架中的開關控制電路連接室內空調設備。8.根據權利要求1所述的智能可調課桌，其特征在于:所述桌面上放置手肘的區域分別嵌裝一重量感應傳感器，重量感應傳感器的輸出端連接控制器的輸入端，控制器的輸出端連接設置在桌面框架上的報警裝置。
【專利摘要】本發明公開了一種智能可調課桌，包括桌面和支腿，兩條支腿的中部通過連桿連接；所述支腿的頂端設置有桌面框架，桌面靠近人體的進側端通過前后移動調節機構設置在桌面框架近端，桌面遠離人體的遠側端通過俯仰調節機構與前后移動調節機構遠端連接；所述桌面上設置有控制器和用于檢測人體與桌面之間距離的檢測機構，所述控制器的輸入端連接檢測機構的輸出端，控制器的輸出端連接前后移動調節機構和俯仰調節機構的受控端。本發明能夠根據學生身體特征自動調節桌面與人體胸部、腿部以及頭部之間的距離，并能夠自動判斷學生坐姿是否走形，從而使學生能夠時刻保持正確坐姿，并有效預防了視力下降以及脊柱變形等問題的發生。
【IPC分類】A47B41/02, A47B41/00
【公開號】CN105640046
【申請號】
【發明人】黃柯瑋
【申請人】黃柯瑋
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年3月21日