[发明专利]一种防倾倒的椅子

权利要求书

1.一种防倾倒的椅子，其特征在于，包括：椅子本体(1)、压力传感器(2)、倾斜状态监测器(3)、红外传感器、中央控制器和辅助支撑机构(4)；在椅子本体(1)下部各椅子腿的底面均设置有压力传感器(2)，用于感应椅子腿的受力程度并生成压力数据，所述的倾斜状态监测器(3)设置于椅子本体(1)上，用于感应椅子本体(1)的倾斜状态并生成倾斜数据，在任意两个相邻的椅子腿之间均设置有辅助支撑机构(4)，用于为倾斜状态的椅子提供辅助支撑力，所述的红外传感器设置于椅子靠背上，通过红外线感应获得椅子上的热像图，所述中央控制器的信号输入端连接各压力传感器(2)、倾斜状态监测器(3)和红外传感器，其信号输出端与辅助支撑机构(4)连接，该中央控制器根据接收到的热像图判断椅子是否处于载人状态，在判定为载人状态下，对压力数据和倾斜数据进行数据分析后生成止动策略，并以止动策略调整各辅助支撑机构(4)的伸长量及指向角度。

2.根据权利要求1所述的防倾倒的椅子，其特征在于，所述的倾斜角度监测器(3)采用倾角传感器，所述的倾角传感器设置于座椅的底面中心部位，该倾角传感器在设定的平面坐标系内感应椅子本体(1)的角位移。

3.根据权利要求2所述的防倾倒的椅子，其特征在于，所述的中央控制器包括：信号采集模块、信号预处理模块、数据分析模块和驱动模块；

所述的信号采集模块用于采集压力传感器(2)及倾角传感器输出的感应信号；

所述的信号预处理模块用于将感应信号进行预处理，生成供数据分析模块识别的信号；

所述的数据分析模块用于从热像图中辨识人的特征数据，在获得该特征数据后将椅子本体(1)的角位移测量值与设定的角位移阈值进行比较，在超出角位移阈值时，通过驱动模块驱动椅子本体(1)倾斜方向上的辅助支撑机构(4)向外旋转并伸长至地面，辅助支撑机构(4)的旋转角度与角位移测量值相同；该数据分析模块还将支撑于地面的各椅子腿压力数据与设定的压力阈值进行比较，在部分椅子腿的压力数据超出压力阈值时，通过驱动模块驱动已落地的辅助支撑机构(4)进一步伸长，并在椅子本体(1)被推送至水平状态后驱动辅助支撑机构(4)复位。

4.根据权利要求1所述的防倾倒的椅子，其特征在于，所述的倾斜角度监测器采用位移传感器，在椅子本体(1)各边的角部均设置有位移传感器，所述的位移传感器在设定的空间三轴坐标系内感应其所在位置的线位移。

5.根据权利要求4所述的防倾倒的椅子，其特征在于，所述的中央控制器包括：信号采集模块、信号预处理模块、数据分析模块和驱动模块；

所述的信号采集模块用于采集压力传感器(2)及位移传感器输出的感应信号；

所述的信号预处理模块用于将感应信号进行预处理，生成供数据分析模块识别的信号；

所述的数据分析模块用于从热像图中辨识人的特征数据，在获得该特征数据后将各位移传感器的线位移构建椅子本体(1)的倾斜状态图像，并将该倾斜状态图像与记录的水平状态图像进行比较以获得椅子本体(1)的转动角度及转动方向，椅子本体(1)的转动角度与设定的角度阈值进行比较，在超出角度阈值时，通过驱动模块驱动椅子本体(1)倾斜方向上的辅助支撑机构(4)向外旋转并伸长至地面，辅助支撑机构(4)的旋转角度与本体的转动角度相同；该数据分析模块还将支撑于地面的各椅子腿压力数据与设定的压力阈值进行比较，在部分椅子腿的压力数据超出压力阈值时，通过驱动模块驱动已落地的辅助支撑机构(4)进一步伸长，并在椅子本体(1)被推送至水平状态后驱动辅助支撑机构(4)复位。

6.根据权利要求3或5所述的防倾倒的椅子，其特征在于，所述的信号预处理模块包括：A/D转换器、信号放大器和滤波器，用于将信号采集模块输出的信号依次进行模数转换、放大和滤波处理。

7.根据权利要求3或5所述的防倾倒的椅子，其特征在于，所述的辅助支撑机构(4)包括：气缸(5)、气动推杆(6)、发动机、传动轴(7)和两个旋转伺服电机(8)；所述的传动轴(7)的两端各连接一旋转伺服电机(8)，两个旋转伺服电机(8)固定于相邻的两个椅子腿的侧壁上，所述的气缸(5)套设于传动轴(7)的中心部位，该气缸(5)的动力输入端与发动机连接，其动力输出端与气动推杆(6)连接，所述气动推杆(6)的末端设有用于支撑地面的底座(9)，所述的旋转伺服电机(8)与发动机的信号输入端均连接驱动模块，并受驱动模块的驱动控制。