一种基于物联网系统的智能升降桌控制方法发明专利

专利名称：一种基于物联网系统的智能升降桌控制方法

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202310051662.0

专利申请（专利权）人：上海电气集团数字科技有限公司
权利人地址：上海市闵行区合川路2555号2幢一层101、102

专利发明（设计）人：陈斐烈,王骁,郁堃,王翔

专利摘要：本发明公开了一种基于物联网系统的智能升降桌控制系统，包括升降桌和智能控制模组，所述升降桌设有升降桌控制模组，升降桌的桌面可在升降桌控制模组的驱动下进行升降，所述智能控制模组包括输入模块和信息显示模块，用户通过输入模块对智能控制模组输入控制指令，所述升降桌控制模组与智能控制模组连接并受其控制，根据控制指令对所述升降桌的桌面高度进行调节，信息显示模块包括电子墨水屏和指示灯，电子墨水屏设置于桌面表面，与智能控制模组连接，用以进行信息显示。上述智能升降桌控制系统结合本发明的升降桌控制方法能够实现对于办公桌高度的智能控制和调节。

主权利要求：
1.一种基于物联网系统的智能升降桌控制方法，其工作流程包括如下步骤：
步骤1，管理人员通过管理后台将升降桌设置为共享模式或固定模式，当类型为固定模式时，该升降桌分配给指定的用户使用，分配后桌面的电子墨水屏将自动更新指定用户所在部门及姓名等信息；当类型为共享时，电子墨水屏上自动显示为“共享桌面”，并显示预约二维码；
步骤2，员工通过微信小程序对个人资料进行录入，录入信息包括年龄、身高、体重，系统将根自动根据上述数据计算该用户的BMI及合适的坐姿高度、站立高度；计算完毕后将提醒用户当前体重指数是否超标，并根据对应的BMI等级自动计算每日建议站立时间；
步骤3，计算完毕后相关数据将自动生成员工个人工位使用建议，用户也可根据实际的使用情况及个人状况自行调整站姿高度、坐姿高度及每日站立计划；
步骤4，员工来到工位前时，桌面处于无人使用状态，此时状态指示灯为红色，升降桌控制器无法操作，桌面插座不供电；
步骤5，共享工位需使用手机中安装的各类扫码软件扫描电子墨水屏上的二维码进入预约页面，进入后前需登陆用户账号验证身份，验证通过后用户可查看当前预约的升降桌信息，包括位置、编号等进行确认，确认无误后即可完成预约，单次预约默认为24小时，该默认时间可通过后台进行配置，固定工位可直接使用；
步骤6，当用户完成共享工位的预订，或固定工位的员工来到工位前时，安装于桌面下方的人体传感器以特定的角度识别活动人体，当感应到连续5秒内桌面前有人站立或坐下的连续活动时，将会触发工位的占用状态；
步骤7，此时传感器上报工位占用状态，系统将会判断此工位是否已正常预约或分配；
步骤8，如系统内此工位无人预约或未分配，系统将会开启计时器，如15分钟内此工位仍处于占用状态，将会触发占用警告，可通过后台设置的警告策略发送提醒给管理人员，或触发桌面的升降系统，工位将在短暂的快速升降1cm的抖动提醒后，降低至最低位，使得异常占用人员无法继续占用；
步骤9，如正常预约则指示灯变为为绿色，系统会根据预约人或固定工位员工的健康信息配置，自动将工位调节至该用户的适宜坐姿高度；此时升降桌控制器可以手动操作调节，桌面插座供电；
步骤10，用户坐姿使用工位一定时间后，系统将会根据上述步骤3中的站姿或坐姿时间计划，当检测到用户连续在工位上超过指定时间后，会通过用户自行配置的提醒方式提前对用户进行提醒，提醒后用户可手动调整一次桌面高度；如用户对桌面高度进行了调解，系统检测到用户动作后将会不执行后续指令，否则会在提醒后的15秒后将桌面自动上升至上述步骤2中的用户适宜站姿高度；
步骤11，系统将根据预约记录、人体传感器状态持续记录用户的实际坐姿、站姿使用时间，并在每日的下午3点检测当日用户是否已完成当日站立目标，如用户未完成，同样将会触发上述步骤10的站姿提醒及自动调节功能；
步骤12，升降桌除自动控制功能外，用户还可通过安装于桌面侧方的控制器及移动端应用自定调整桌面高度，除手动升、降、停操作外，桌面高度设置支持若干个预置高度，用户可自行设置完成后快速使升降桌到达指定高度；
步骤13，共享工位可在后台配置自动释放规则，配置连续超过1小时无人使用自动释放，人体传感器在升降桌被预约后的任意时段内连续1小时内未检测到桌面占用状态，即会自动将该预约取消，升降桌恢复默认高度及未预约状态；
步骤14，用户结束使用后，共享工位用户可通过再次扫描电子墨水屏上的二维码或者直接进入升降桌移动应用结束使用，结束预约后系统将自动关闭桌面电源、恢复电子墨水屏未预约信息状态并将工位恢复至默认高度；固定工位直接离开即可，人体传感器在任意时段内连续1小时内未检测到桌面占用状态，即会将升降桌恢复默认高度及未预约状态；
步骤15，系统将持续记录用户的使用状态，通过用户预约记录或升降桌分配记录及人体传感器采集的数据、升降桌控制模组反馈的升降桌使用记录自动分析用户喜好站姿或坐姿高度，在用户连续三次将高度调整至同一高度后，系统将判断该坐姿或站姿高度与推荐高度偏差是否超过6.7％，如不超过，则自动将用户的设置站姿或坐姿调整为该数值，如超过，则会通过短信提醒用户近期的不良使用记录情况，并提醒用户保持良好坐姿、站姿有利于健康；
步骤16，系统将会通过人体传感器采集的数据、升降桌控制模组反馈的升降桌使用记录及用户录入的身高、体重等健康信息，自动形成工位使用健康分析，包括坐姿时长分析、连续坐姿分析、站坐比例分析等，并自动生成健康建议。 说明书 : 一种基于物联网系统的智能升降桌控制方法技术领域[0001] 本发明涉及一种用于智能办公领域的基于物联网系统的智能升降桌控制方法。背景技术[0002] 办公桌是与办公室人员长期相伴，并持续使用的办公室家具，其性能与办公室人员的健康息息相关。现在，由于久坐、长期伏案工作，或者办公桌高度与办公室人员高度不匹配所造成的肌体劳损已经成为了一种办公室常见职业病。因此对办公桌进行技术改进，以提升办公室人员的工作环境和工作体验，减轻工作时的负担，进而提升工作效率，是技术人员的主要目标。[0003] 当前市场上现有的升降桌通常采用手动调节机构对桌面高度进行调节，但其智能化程度较低，仅能够由使用者通过个人经验及体验对办公桌进行高度的主观调节，并且一旦调节固定后将长期维持该高度，难以实现对于使用者进行个性化、智能化、人性化的调节保护。发明内容[0004] 本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网系统的智能升降桌控制系统和控制方法，能够实现对于办公桌高度的智能控制盒调节。[0005] 实现上述目的的一种技术方案是：一种基于物联网系统的智能升降桌控制系统，包括升降桌和智能控制模组；[0006] 所述升降桌设有升降桌控制模组，升降桌的桌面可在升降桌控制模组的驱动下进行升降，所述智能控制模组包括输入模块和信息显示模块，用户通过输入模块对智能控制模组输入控制指令，所述升降桌控制模组与智能控制模组连接并受其控制，根据控制指令对所述升降桌的桌面高度进行调节，信息显示模块包括电子墨水屏和指示灯，电子墨水屏设置于桌面表面，与智能控制模组连接，用以进行信息显示。[0007] 进一步的，所述输入模块包括一组升、降、停控制按钮。[0008] 进一步的，所述输入模块包括若干个自定义档位按键，每个自定义档位按键均对应一个预存于智能控制模组的升降桌自定义高度，点击自定义档位按键即可控制升降桌控制模组到达预设高度。[0009] 进一步的，所述输入模块包括语音识别模块，语音识别模块内预存有与语音识别匹配的控制指令。[0010] 进一步的，升降桌控制模组包括数控电机，以及与数控电机连接、受数控电机驱动进行上下位移的支撑柱，所述支撑柱支撑于升降桌的桌面下方。[0011] 进一步的，升降桌的桌面下方安装有人体传感器。[0012] 进一步的，升降桌设有供电插座。[0013] 基于上述基于物联网系统的智能升降桌控制系统的一种升降桌控制方法，其工作流程包括如下步骤：[0014] 步骤1，管理人员通过管理后台将升降桌设置为共享模式或固定模式，当类型为固定模式时，该升降桌分配给指定的用户使用，分配后桌面的电子墨水屏将自动更新指定用户所在部门及姓名等信息；当类型为共享时，电子墨水屏上自动显示为“共享桌面”，并显示预约二维码；[0015] 步骤2，员工通过微信小程序对个人资料进行录入，录入信息包括年龄、身高、体重，系统将根自动根据上述数据计算该用户的BMI及合适的坐姿高度、站立高度；计算完毕后将提醒用户当前体重指数是否超标，并根据对应的BMI等级自动计算每日建议站立时间；[0016] 步骤3，计算完毕后相关数据将自动生成员工个人工位使用建议，用户也可根据实际的使用情况及个人状况自行调整站姿高度、坐姿高度及每日站立计划；[0017] 步骤4，员工来到工位前时，桌面处于无人使用状态，此时状态指示灯为红色，升降桌控制器无法操作，桌面插座不供电；[0018] 步骤5，共享工位需使用手机中安装的各类扫码软件扫描电子墨水屏上的二维码进入预约页面，进入后前需登陆用户账号验证身份，验证通过后用户可查看当前预约的升降桌信息，包括位置、编号等进行确认，确认无误后即可完成预约，单次预约默认为24小时，该默认时间可通过后台进行配置，固定工位可直接使用；[0019] 步骤6，当用户完成共享工位的预订，或固定工位的员工来到工位前时，安装于桌面下方的人体传感器以特定的角度识别活动人体，当感应到连续5秒内桌面前有人站立或坐下的连续活动时，将会触发工位的占用状态；[0020] 步骤7，此时传感器上报工位占用状态，系统将会判断此工位是否已正常预约或分配；[0021] 步骤8，如系统内此工位无人预约或未分配，系统将会开启计时器，如15分钟内此工位仍处于占用状态，将会触发占用警告，可通过后台设置的警告策略发送提醒给管理人员，或触发桌面的升降系统，工位将在短暂的快速升降1cm的抖动提醒后，降低至最低位，使得异常占用人员无法继续占用；[0022] 步骤9，如正常预约则指示灯变为为绿色，系统会根据预约人或固定工位员工的健康信息配置，自动将工位调节至该用户的适宜坐姿高度；此时升降桌控制器可以手动操作调节，桌面插座供电；[0023] 步骤10，用户坐姿使用工位一定时间后，系统将会根据上述步骤3中的站姿或坐姿时间计划，当检测到用户连续在工位上超过指定时间后，会通过用户自行配置的提醒方式提前对用户进行提醒，提醒后用户可手动调整一次桌面高度；如用户对桌面高度进行了调解，系统检测到用户动作后将会不执行后续指令，否则会在提醒后的15秒后将桌面自动上升至上述步骤2中的用户适宜站姿高度；[0024] 步骤11，系统将根据预约记录、人体传感器状态持续记录用户的实际坐姿、站姿使用时间，并在每日的下午3点检测当日用户是否已完成当日站立目标，如用户未完成，同样将会触发上述步骤10的站姿提醒及自动调节功能；[0025] 步骤12，升降桌除自动控制功能外，用户还可通过安装于桌面侧方的控制器及移动端应用自定调整桌面高度，除手动升、降、停操作外，桌面高度设置支持若干个预置高度，用户可自行设置完成后快速使升降桌到达指定高度；[0026] 步骤13，共享工位可在后台配置自动释放规则，配置连续超过1小时无人使用自动释放，人体传感器在升降桌被预约后的任意时段内连续1小时内未检测到桌面占用状态，即会自动将该预约取消，升降桌恢复默认高度及未预约状态；[0027] 步骤14，用户结束使用后，共享工位用户可通过再次扫描电子墨水屏上的二维码或者直接进入升降桌移动应用结束使用，结束预约后系统将自动关闭桌面电源、恢复电子墨水屏未预约信息状态并将工位恢复至默认高度；固定工位直接离开即可，人体传感器在任意时段内连续1小时内未检测到桌面占用状态，即会将升降桌恢复默认高度及未预约状态；[0028] 步骤15，系统将持续记录用户的使用状态，通过用户预约记录或升降桌分配记录及人体传感器采集的数据、升降桌控制模组反馈的升降桌使用记录自动分析用户喜好站姿或坐姿高度，在用户连续三次将高度调整至同一高度后，系统将判断该坐姿或站姿高度与推荐高度偏差是否超过6.7％，如不超过，则自动将用户的设置站姿或坐姿调整为该数值，如超过，则会通过短信提醒用户近期的不良使用记录情况，并提醒用户保持良好坐姿、站姿有利于健康；[0029] 步骤16，系统将会通过人体传感器采集的数据、升降桌控制模组反馈的升降桌使用记录及用户录入的身高、体重等健康信息，自动形成工位使用健康分析，包括坐姿时长分析、连续坐姿分析、站坐比例分析等，并自动生成健康建议。[0030] 本发明的一种基于物联网系统的智能升降桌控制系统和控制方法，与现有升降桌相比的优势在于：[0031] 1、支持固定工位、共享工位等多种分配及使用方式，便于管理。[0032] 2、升降桌的预约使用关联电源，极大的减少了“占座”行为的发生。[0033] 3、升降桌提供现场手动控制、移动端控制、自动推荐及习惯记忆等功能，为用户提供更加贴近使用习惯的使用方式，减少用户的操作。[0034] 4、可根据传感器数据自动释放工位，减少“预约但不使用”等情况。[0035] 5、根据人员数据自动推荐站坐高度、站坐时间比例等，充分考虑用户健康需求。[0036] 6、可自动生成健康报告。附图说明[0037] 图1为本发明的一种基于物联网系统的智能升降桌控制系统的硬件系统的功能架构图。具体实施方式[0038] 为了能更好地对本发明的技术方案进行理解，下面通过具体地实施例进行详细地说明：[0039] 本发明的一种基于物联网系统的智能升降桌控制系统，由硬件系统及软件系统组成。[0040] 请参阅图1，硬件系统包括升降桌和智能控制模组2。[0041] 升降桌设有升降桌控制模组1，为了实现智能控制功能，因此升降桌控制模组采用电控电驱，包括数控电机，以及与数控电机连接、受数控电机驱动进行上下位移的支撑柱，所述支撑柱支撑于升降桌的桌面下方，桌面在其支撑下上下位移从而进行高度调节。桌控制模组1与智能控制模组2连接。[0042] 智能控制模组2包括输入模块21和信息显示模块22。此外升降桌的桌面下方安装有人体传感器23和供电插座24，人体传感器提供升降桌是否有人占用的信息，供电插座用以提供充电服务，同时供电插座的开启和关闭也能辅助提供升降桌预约及占用的管理。[0043] 用户通过输入模块对智能控制模组输入控制指令，在本发明中，输入模块包括如下输入形式：[0044] 1.输入模块包括一组升、降、停控制按钮211。智能升降桌支持手动控制，可通过安装于桌面下方的升降桌控制模组上的升、降、停按钮手动控制桌面升降，桌面升降根据机械结构限制从50cm到210cm可控。[0045] 2.输入模块包括若干个自定义档位按键212，每个自定义档位按键均对应一个预存于智能控制模组的升降桌自定义高度，点击升降桌控制模组上的Mode按钮后，再点击自定义档位按键即可控制升降桌控制模组到达预设高度。[0046] 3.输入模块包括语音识别模块213，语音识别模块内预存有与语音识别匹配的控制指令。智能升降桌支持语音控制，语音模组为本地无唤醒词的直接指令词控制模式，不通过云端系统进行语音识别，即用户可直接在升降桌前说：“我要升起桌面”“我要降下桌面”“我要设置高度到1米”等指令词完成对应的操作，极大的方便了用户的日常使用，提升了使用体验。[0047] 信息显示模块包括墨水屏221和指示灯222。电子墨水屏设置于桌面表面，与智能控制模组连接，用以进行信息显示。指示灯为红绿两色，用以显示桌面是否已经被占用。[0048] 本发明的软件系统，即基于上述基于物联网系统的智能升降桌控制系统的一种升降桌控制方法，其工作流程包括如下步骤：[0049] 步骤1，管理人员通过管理后台将升降桌设置为共享模式或固定模式，当类型为固定模式时，该升降桌分配给指定的用户使用，分配后桌面的电子墨水屏将自动更新指定用户所在部门及姓名等信息；当类型为共享时，电子墨水屏上自动显示为“共享桌面”，并显示预约二维码，该二维码为动态二维码，不定期刷新，避免用户提前拍照。[0050] 步骤2，员工通过微信小程序对个人资料进行录入，录入信息包括年龄、身高(穿鞋)、体重，系统将根自动根据上述数据计算该用户的BMI(体质指数(BMI)＝体重(kg)÷身高^2(m))及合适的坐姿高度(0.356*个人身高+50+30(mm))、站立高度(根据团队根据人体工学及长期数据测试积累的站姿高度对照表计算)；计算完毕后将提醒用户当前体重指数是否超标(过轻：低于18.5、正常：18.5‑23.9、过重：24‑27、肥胖：28‑32、非常肥胖,高于32)，并根据对应的BMI等级自动计算每日建议站立时间(1‑3H三个等级)。[0051] 步骤3，计算完毕后相关数据将自动生成员工个人工位使用建议，用户也可根据实际的使用情况及个人状况自行调整站姿高度、坐姿高度及每日站立计划。[0052] 步骤4，员工来到工位前时，桌面处于无人使用状态，此时状态指示灯为红色，升降桌控制器无法操作，桌面插座不供电。[0053] 步骤5，共享工位需使用手机中安装的各类扫码软件(如微信)扫描电子墨水屏上的二维码进入预约页面，进入后前需登陆用户账号验证身份，验证通过后用户可查看当前预约的升降桌信息，包括位置、编号等进行确认，确认无误后即可完成预约，单次预约默认为24小时，该默认时间可通过后台进行配置，固定工位可直接使用。[0054] 步骤6，当用户完成共享工位的预订，或固定工位的员工来到工位前时，安装于桌面下方的人体传感器以特定的角度识别活动人体，当感应到连续5秒内桌面前有人站立或坐下的连续活动时，将会触发工位的占用状态。[0055] 步骤7，此时传感器上报工位占用状态，系统将会判断此工位是否已正常预约或分配。[0056] 步骤8，如系统内此工位无人预约或未分配，系统将会开启计时器，如15分钟内此工位仍处于占用状态，将会触发占用警告，可通过后台设置的警告策略发送提醒给管理人员，或触发桌面的升降系统，工位将在短暂的快速升降1cm的抖动提醒后，降低至最低位，使得异常占用人员无法继续占用。[0057] 步骤9，如正常预约则指示灯变为为绿色，系统会根据预约人或固定工位员工的健康信息配置，自动将工位调节至该用户的适宜坐姿高度；此时升降桌控制器可以手动操作调节，桌面插座供电。[0058] 步骤10，用户坐姿使用工位一定时间后，系统将会根据上述步骤3中的站姿或坐姿时间计划，(例如每天不小于2小时站姿，每次坐姿不超过3小时)，当检测到用户连续在工位上超过指定时间后，会通过用户自行配置的提醒方式提前对用户进行提醒(短信、应用内提醒及桌面小幅度升降提醒)，提醒后用户可手动调整一次桌面高度(任意调节)；如用户对桌面高度进行了调解，系统检测到用户动作后将会不执行后续指令，否则会在提醒后的15秒后将桌面自动上升至上述步骤2中的用户适宜站姿高度。[0059] 步骤11，系统将根据预约记录、人体传感器状态持续记录用户的实际坐姿、站姿使用时间，并在每日的下午3点检测当日用户是否已完成当日站立目标，如用户未完成，同样将会触发上述步骤10的站姿提醒及自动调节功能。[0060] 步骤12，升降桌除自动控制功能外，用户还可通过安装于桌面侧方的控制器及移动端应用自定调整桌面高度，除手动升、降、停操作外，桌面高度设置支持若干个预置高度，用户可自行设置完成后快速使升降桌到达指定高度。[0061] 步骤13，共享工位可在后台配置自动释放规则，例如配置连续超过1小时无人使用自动释放，人体传感器在升降桌被预约后的任意时段内连续1小时内未检测到桌面占用状态，即会自动将该预约取消，升降桌恢复默认高度及未预约状态。[0062] 步骤14，用户结束使用后，共享工位用户可通过再次扫描电子墨水屏上的二维码或者直接进入升降桌移动应用结束使用，结束预约后系统将自动关闭桌面电源、恢复电子墨水屏未预约信息状态并将工位恢复至默认高度；固定工位直接离开即可，人体传感器在任意时段内连续1小时内未检测到桌面占用状态，即会将升降桌恢复默认高度及未预约状态。[0063] 步骤15，系统将持续记录用户的使用状态，通过用户预约记录或升降桌分配记录及人体传感器采集的数据、升降桌控制模组反馈的升降桌使用记录自动分析用户喜好站姿或坐姿高度，在用户连续三次将高度调整至同一高度后，系统将判断该坐姿或站姿高度与推荐高度偏差是否超过6.7％，如不超过，则自动将用户的设置站姿或坐姿调整为该数值，如超过，则会通过短信提醒用户近期的不良使用记录情况，并提醒用户保持良好坐姿、站姿有利于健康；[0064] 步骤16，系统将会通过人体传感器采集的数据、升降桌控制模组反馈的升降桌使用记录及用户录入的身高、体重等健康信息，自动形成工位使用健康分析，包括坐姿时长分析、连续坐姿分析、站坐比例分析等，并自动生成健康建议。[0065] 本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。

专利地区：上海

专利申请日期：2023-02-02

专利公开日期：2024-07-19

专利公告号：CN116098377B