一種智能坐墊的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能坐墊，包括：坐墊本體；至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在坐墊本體的內(nèi)部和/或表面；中央控制單元，其與納米發(fā)電機(jī)相連；提醒單元，其與中央控制單元相連；以及電源模塊，其給中央控制單元及提醒單元供電；其中，當(dāng)使用者坐在坐墊上時(shí)，納米發(fā)電機(jī)感應(yīng)產(chǎn)生正向電信號(hào)，當(dāng)使用者離開坐墊時(shí)，納米發(fā)電機(jī)感應(yīng)產(chǎn)生反向電信號(hào)。本實(shí)用新型的智能坐墊通過設(shè)置提醒單元，可以對(duì)久坐的人進(jìn)行時(shí)間提醒，避免使用者因久坐而引發(fā)各種疾病，可以幫助使用者改善身體健康。
【專利說明】一種智能坐墊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能坐墊，尤其涉及一種具有提醒功能的智能坐墊。

【背景技術(shù)】
[0002]上班一族除了睡覺時(shí)間，大多數(shù)時(shí)間都在辦公桌前坐著，一坐一天。然而，長時(shí)間久坐、伏案工作對(duì)身體有百害而無一利，其主要危害如下:
[0003]久坐的危害一:久坐使人的全身血管血容量(外周血容量)減少,心臟功能減退,力口重中老年人的心臟病，提前發(fā)生動(dòng)脈硬化、冠心病和高血壓等病癥。久坐的危害二:久坐使胸腔血液不足，導(dǎo)致人的心、肺功能進(jìn)一步降低，加重中老年人心臟病和肺系統(tǒng)疾病如肺氣腫感染，遷延不愈等。久坐的危害三:久坐還會(huì)使人的腦供血不足，導(dǎo)致腦供氧和營養(yǎng)物質(zhì)減少，加重人體乏力、失眠、記憶力減退并增大患老年性癡呆癥的可能性。久坐的危害四:久坐不動(dòng)會(huì)引發(fā)全身肌肉酸痛、脖子僵硬和頭痛頭暈，加重人的腰椎疾病和頸椎疾病。久坐的危害五:久坐容易引起腸胃蠕動(dòng)減慢，消化腺分泌消化液減少，出現(xiàn)食欲不振等癥狀，加重人的腹脹、便秘、消化不良等消化系統(tǒng)癥狀。久坐的危害六:久坐可使直腸附近的靜脈叢長期充血，淤血程度加重，從而使人的痔瘡加重，導(dǎo)致大便出血、肛裂等癥。久坐的危害七:由于有些中老年人經(jīng)常處于靜態(tài)且不愛說話，會(huì)加速語言功能的衰退，并使大腦反應(yīng)能力變得遲鈍，這與“用進(jìn)廢退”理論是一致的。久坐的危害八:久坐還會(huì)導(dǎo)致人的心理壓抑，愛發(fā)無名之火，精神狀態(tài)欠佳，對(duì)外界興趣逐漸降低直至全無興趣。
[0004]坐墊在人們的日常生活中被廣泛應(yīng)用，具有柔軟舒適、保健按摩以及裝飾美觀等多重功效。通常情況下，坐墊被分為家用、車用和辦公商用三大類，發(fā)展十分迅速。由于坐墊的使用頻率很高，如果坐墊能夠兼具提醒功能勢必為久坐的人們的健康提供更大的保障，從而在人們的日常生活中發(fā)揮更大的作用。但是，目前還沒有設(shè)計(jì)出具有提醒功能的坐墊。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型提供了一種智能坐墊，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的坐墊不具備提醒功能的問題。
[0006]一種智能坐墊，包括:坐墊本體、至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)、與納米發(fā)電機(jī)相連的中央控制單元、與中央控制單元相連的提醒單元以及給中央控制單元及提醒單元供電的電源模塊，當(dāng)使用者坐在坐墊上時(shí)，納米發(fā)電機(jī)感應(yīng)產(chǎn)生正向電信號(hào)，當(dāng)使用者離開坐墊時(shí)，納米發(fā)電機(jī)感應(yīng)產(chǎn)生反向電信號(hào)。其中，至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)設(shè)置在坐墊本體的內(nèi)部和/或表面。
[0007]本實(shí)用新型中，通過設(shè)置在坐墊本體上的納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，并將該感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過中央控制單元處理之后，觸發(fā)提醒單元，實(shí)現(xiàn)提醒功能。該坐墊適用人群多、使用范圍廣，且極大地減少了使用者久坐情況的發(fā)生，對(duì)使用者的健康提供幫助。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)置納米發(fā)電機(jī)的智能坐墊的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2示出本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能坐墊的一實(shí)施例的電路原理示意圖；
[0010]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能坐墊的一實(shí)施例中的中央控制單元的電路原理意圖；
[0011]圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能坐墊提醒方法的流程圖；
[0012]圖5示出了摩擦發(fā)電機(jī)的第一種結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖6a和圖6b分別示出了氧化鋅納米發(fā)電機(jī)的第一種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖7a和圖7b分別示出了氧化鋅納米發(fā)電機(jī)的第二種結(jié)構(gòu)的立體結(jié)構(gòu)示意圖和剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0015]為充分了解本實(shí)用新型之目的、特征及功效，借由下述具體的實(shí)施方式，對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不僅僅限于此。
[0016]本實(shí)用新型提供了一種智能坐墊，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中的坐墊不具備提醒功能的問題。
[0017]請參閱圖1和圖2，圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的設(shè)置納米發(fā)電機(jī)的智能坐墊的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能坐墊的一實(shí)施例的電路原理示意圖。本實(shí)用新型的智能坐墊包括:坐墊本體100、至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)1、與納米發(fā)電機(jī)I相連的中央控制單元20、與所述中央控制單元20相連的提醒單元30以及給所述中央控制單元20及提醒單元30供電的電源模塊3。其中，至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)I設(shè)置在坐墊本體100的內(nèi)部和/或表面。
[0018]納米發(fā)電機(jī)I的輸出端連接中央控制單元20的輸入端，其中，當(dāng)使用者坐于坐墊之上時(shí)，坐墊受到壓力之后發(fā)生形變，使得設(shè)置于坐墊上的納米發(fā)電機(jī)受到壓力作用，感應(yīng)產(chǎn)生正向電信號(hào)；當(dāng)使用者起身離開坐墊時(shí)，設(shè)置于坐墊上的納米發(fā)電機(jī)因壓力消失，恢復(fù)形狀，從而感應(yīng)產(chǎn)生反向電信號(hào)。
[0019]本實(shí)用新型中的納米發(fā)電機(jī)I為摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)。其中，摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，且多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)通過陣列的形式設(shè)置在坐墊內(nèi)部和/或表面。當(dāng)摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，它們之間可以通過并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式進(jìn)行連接。
[0020]本實(shí)用新型實(shí)施例中納米發(fā)電機(jī)作為智能坐墊的核心，具有多種結(jié)構(gòu)，因此，將在后面單獨(dú)給予詳細(xì)的介紹。下面先介紹一下上述各個(gè)單元及模塊。
[0021]中央控制單元20的輸入端用于和上述納米發(fā)電機(jī)I的輸出端相連，將上述納米發(fā)電機(jī)I產(chǎn)生的電信號(hào)進(jìn)行處理，而中央控制單元20的輸出端和提醒單元30相連，以控制提醒單元30發(fā)出預(yù)設(shè)的提醒。其中，提醒形式可以為聲音提醒和/或燈光提醒。另外，中央控制單元20還具有用于和電源模塊3相連的電源輸入端，中央控制單元20利用電源模塊3提供的電能進(jìn)行工作。
[0022]其中，電源模塊3作為給中央控制單元20及提醒單元30供電的能量來源，其可以為外接的電源或者電池。其中，當(dāng)電源模塊3為外接電源時(shí)，坐墊本體100上面可以設(shè)有用于接通外接電源的接口。為了方便使用，坐墊本體上還設(shè)有控制電源模塊3與其它各個(gè)單元相連通的控制開關(guān)。當(dāng)需要外接電源供電時(shí)，連接外接電源和該接口，并打開控制開關(guān)，電源模塊3開始供能，從而各個(gè)單元開始正常工作；或者當(dāng)采用電池供電時(shí)，打開控制開關(guān)，電源模塊3給各個(gè)單元供電，其中，電池可以設(shè)置在坐墊的內(nèi)部。
[0023]進(jìn)一步地，坐墊上設(shè)有的用于接通外接電源的接口可以為USB接口，也可以為min1-USB 接口。
[0024]另外，上述的提醒單元30與中央控制單元20的輸出端相連，在中央控制單元20的控制下發(fā)出預(yù)設(shè)的提醒，提醒形式可以為聲音提醒和/或震動(dòng)提醒和/或燈光提醒，其與中央控制單元20可以通過有線或者無線方式連接，用于提示使用者乘坐已到預(yù)設(shè)的時(shí)間，應(yīng)該起身運(yùn)動(dòng)，如果繼續(xù)乘坐將會(huì)對(duì)健康產(chǎn)生不利影響。
[0025]而且上述提醒單元30可以針對(duì)不同的群體設(shè)置不同的形式，當(dāng)使用者為盲人時(shí)，可以使用聲音提醒單元和/或震動(dòng)提醒單元實(shí)現(xiàn)語音播報(bào)和/或震動(dòng)的功能，從而給盲人以聲音上的提醒，例如:您已經(jīng)坐了 40分鐘了，可以起身運(yùn)動(dòng)了。而當(dāng)使用者為失聰者時(shí)，可以使用燈光提醒單元，燈光提醒單元可以采用LED燈提醒單元，通過LED燈的閃爍從視覺方面對(duì)失聰者進(jìn)行提醒。
[0026]請參閱圖3，其示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能坐墊的一實(shí)施例中的中央控制單元的電路原理示意圖，中央控制單元20包括一和納米發(fā)電機(jī)I的輸出端相連的控制器2及和控制器2相連的定時(shí)電路4。其中，納米發(fā)電機(jī)I的輸出端和控制器2的第一輸入端相連，定時(shí)電路4的輸入端和控制器2的第二輸入端相連。
[0027]控制器2用于采集并處理納米發(fā)電機(jī)I產(chǎn)生的正向或反向電信號(hào)，控制器2進(jìn)一步包括濾波電路、放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路。其中，濾波電路的輸入端與納米發(fā)電機(jī)I的輸出端相連，用于將納米發(fā)電機(jī)I產(chǎn)生的電信號(hào)中的干擾信號(hào)濾除；放大電路的輸入端與濾波電路的輸出端相連，用于將濾波電路輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大處理；模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端與放大電路的輸出端相連，用于將放大電路輸出的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)。上述電路可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的設(shè)計(jì)需要進(jìn)行選擇，并不限于此。
[0028]控制器2根據(jù)定時(shí)電路4設(shè)定的時(shí)間開始計(jì)時(shí)，在納米發(fā)電機(jī)I產(chǎn)生的信號(hào)方向沒有改變(即計(jì)時(shí)開始時(shí)，納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的是正向電信號(hào)或反向電信號(hào)，計(jì)時(shí)結(jié)束時(shí)，納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的還是正向電信號(hào)或反向電信號(hào)的情況下)且計(jì)時(shí)時(shí)間達(dá)到設(shè)定時(shí)間時(shí)，控制器2控制提醒單元30進(jìn)行聲音和/或燈光提醒。
[0029]進(jìn)一步地，定時(shí)電路4可以為人機(jī)交互模塊或軟件編程設(shè)定時(shí)間單元，使用者可以通過手動(dòng)輸入需要定時(shí)的時(shí)間或者通過軟件編程設(shè)定需要定時(shí)的時(shí)間。
[0030]當(dāng)所述正向電信號(hào)大于或等于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，所述定時(shí)電路開始計(jì)時(shí)，所述控制器將所述計(jì)時(shí)時(shí)間與預(yù)設(shè)的時(shí)間閾值進(jìn)行比較；當(dāng)所述計(jì)時(shí)時(shí)間大于預(yù)設(shè)的時(shí)間閾值時(shí)，且在該計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)所述控制器沒有接收到所述反向電信號(hào)，所述控制器控制所述提醒單元進(jìn)行提醒。
[0031]中央控制單元20還包括一調(diào)節(jié)電路6，該調(diào)節(jié)電路6的輸出端和控制器2的第三輸入端相連接。為防止坐墊誤報(bào)情況的發(fā)生，控制器2可以對(duì)納米發(fā)電機(jī)I產(chǎn)生的正反電信號(hào)設(shè)定一閾值，調(diào)節(jié)電路6可以根據(jù)作用于坐墊的壓力大小對(duì)這個(gè)閾值的大小進(jìn)行調(diào)解，例如:當(dāng)使用者坐下或起來的時(shí)候，信號(hào)會(huì)超過這個(gè)閾值，控制器2發(fā)出信號(hào)指令控制提醒單元30進(jìn)行提醒，但是當(dāng)使用者在坐墊上晃動(dòng)或者進(jìn)行其它微小活動(dòng)的時(shí)候，信號(hào)不會(huì)超過這個(gè)閾值，控制器2不向提醒單元30發(fā)出指令，提醒單元30不進(jìn)行提醒，從而減少誤報(bào)情況的出現(xiàn)。
[0032]進(jìn)一步地，為了防止中央控制單元20因使用者的多次坐壓而造成損壞，可以將中央控制單元設(shè)置在坐墊的外部，從而可以有效地保護(hù)中央控制單元，進(jìn)而延長它的使用壽命O
[0033]上述的提醒單元30的輸入端與控制器2的輸出端相連，兩者之間可以為有線連接或者無線連接，當(dāng)為無線連接時(shí)，提醒單元30可以為手機(jī)、MP3、便攜式電子設(shè)備及其他可以獨(dú)立設(shè)置的手持設(shè)備中的一種或幾種，這樣提醒單元可以根據(jù)使用者的需要隨意放置，起到更好的提醒作用，且還可以支持多人使用。
[0034]另外，提醒單元30除了具備上述的聲音提醒和/或燈光提醒之外，還可以設(shè)置一顯示電路，通過顯示電路可以顯示使用者的乘坐時(shí)間，這樣使用者可以隨時(shí)關(guān)注自己乘坐了多久，在到達(dá)計(jì)時(shí)時(shí)間之前可以引起警覺。
[0035]本實(shí)用新型中，通過在坐墊本體上設(shè)置納米發(fā)電機(jī)，產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，并將該感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過中央控制單元處理之后，觸發(fā)提醒單元，實(shí)現(xiàn)提醒功能。該坐墊適用人群多、使用范圍廣，且極大減少了使用者久坐情況的發(fā)生，對(duì)使用者的健康提供幫助。
[0036]請參閱圖4，圖4示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的智能坐墊提醒方法的流程圖，提醒方法應(yīng)用于本實(shí)用新型，如圖4所示，該方法包括:
[0037]步驟S101，首先控制器對(duì)內(nèi)部信息進(jìn)行初始化。
[0038]步驟S102，當(dāng)使用者乘坐在坐墊上時(shí)，坐墊受到壓力之后發(fā)生形變，設(shè)置于坐墊中的納米發(fā)電機(jī)受到壓力，會(huì)產(chǎn)生正向電信號(hào)，控制器判斷是否有正向電信號(hào)的輸入，如果沒有，則返回步驟S102。
[0039]步驟S103，如果有正向電信號(hào)的輸入，則啟動(dòng)定時(shí)電路開始計(jì)時(shí)。
[0040]步驟S104，在定時(shí)電路計(jì)時(shí)期間判斷是否有反向電信號(hào)輸入，如果有反向電信號(hào)輸入，則返回步驟S102。
[0041]步驟S105，如果計(jì)時(shí)期間沒有反向電信號(hào)輸入，則判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否達(dá)到，如果沒有達(dá)到，則返回步驟S104。
[0042]步驟S106，如果計(jì)時(shí)時(shí)間已經(jīng)達(dá)到，則提醒單元進(jìn)行提醒。
[0043]應(yīng)當(dāng)注意的是，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，同時(shí)在此時(shí)刻有反向電信號(hào)輸入，提醒單元不進(jìn)行提醒。當(dāng)然也可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員的需要進(jìn)行選擇，此處不做限定。
[0044]當(dāng)納米發(fā)電機(jī)發(fā)出正向電信號(hào)時(shí)，說明納米發(fā)電機(jī)受到了壓力的作用，使用者乘坐在坐墊上，且當(dāng)定時(shí)電路的計(jì)時(shí)時(shí)間到達(dá)時(shí)，控制器控制提醒單元進(jìn)行提醒；當(dāng)納米發(fā)電機(jī)發(fā)出反向電信時(shí)，說明納米發(fā)電機(jī)受到的壓力消失，使用者離開坐墊。
[0045]本實(shí)用新型的智能提醒坐墊采用納米發(fā)電機(jī)作為信號(hào)輸出源，將納米發(fā)電機(jī)鋪設(shè)于使用者的坐墊上，通過人體與坐墊的接觸與分離而產(chǎn)生正反電信號(hào)，可以有效并準(zhǔn)確的記錄使用者坐于坐墊上的時(shí)間，通過設(shè)置提醒單元，可以對(duì)久坐的人進(jìn)行時(shí)間提醒，避免使用者因久坐而引發(fā)各種疾病，可以幫助使用者改善身體健康。
[0046]下面通過具體示例分別介紹可以應(yīng)用于本實(shí)用新型上述實(shí)施例中的摩擦發(fā)電機(jī)、摩擦感應(yīng)電纜和氧化鋅納米發(fā)電機(jī)。
[0047]圖5示出了摩擦發(fā)電機(jī)的第一種結(jié)構(gòu)的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。如圖5所示，該摩擦發(fā)電機(jī)為三層結(jié)構(gòu)，包括:依次層疊設(shè)置的第一電極層11，第一高分子聚合物絕緣層12和第二電極層13 ;其中，第一電極層11設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層12的第一側(cè)表面上；第一高分子聚合物絕緣層12的第二側(cè)表面朝向第二電極層13設(shè)置，第一高分子聚合物絕緣層12和第二電極層13之間構(gòu)成摩擦界面，第一電極層11和第二電極層13構(gòu)成摩擦發(fā)電機(jī)的輸出端。為了進(jìn)一步提高摩擦發(fā)電機(jī)的發(fā)電效率，在形成摩擦界面的兩個(gè)相對(duì)面中的至少一個(gè)面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)，即第一高分子聚合物絕緣層12和第二電極層13相對(duì)設(shè)置的兩面中的至少一個(gè)面上設(shè)置有微納結(jié)構(gòu)19。
[0048]當(dāng)該摩擦發(fā)電機(jī)受到壓力時(shí)，第二電極層13與第一高分子聚合物絕緣層12表面相互摩擦產(chǎn)生靜電荷，從而導(dǎo)致第一電極層11和第二電極層13之間出現(xiàn)電勢差。由于第一電極層11和第二電極層13之間電勢差的存在，自由電子將通過外模塊由電勢低的一側(cè)流向電勢高的一側(cè)，從而向儲(chǔ)能裝置發(fā)送正向電信號(hào)。當(dāng)該摩擦發(fā)電機(jī)受到的壓力減小或消失時(shí)，這時(shí)形成在第一電極層11和第二電極層13之間的內(nèi)電勢減小或消失，此時(shí)已平衡的第一電極層11和第二電極層13之間將再次產(chǎn)生反向的電勢差，從而向儲(chǔ)能裝置發(fā)送反向電信號(hào)。
[0049]對(duì)于圖5所示的摩擦發(fā)電機(jī)，第一高分子聚合物絕緣層12為選自聚酰亞胺薄膜、苯胺甲醛樹脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纖維素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纖維素薄膜、纖維素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚鄰苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纖維素海綿薄膜、再生海綿薄膜、聚氨酯彈性體薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纖維薄膜、聚甲基薄膜，甲基丙烯酸酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚酯薄膜、聚異丁烯薄膜、聚氨酯柔性海綿薄膜、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇縮丁醛薄膜、甲醛苯酚薄膜、氯丁橡膠薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡膠薄膜、聚丙烯腈薄膜、丙烯腈氯乙烯薄膜和聚乙烯丙二酚碳酸鹽薄膜中的任意一種。
[0050]第一電極層11所用材料是銦錫氧化物、石墨烯、銀納米線膜、金屬或合金；其中，金屬是金、銀、鉬、鈀、鋁、鎳、銅、鈦、鉻、錫、鐵、錳、鑰、鎢或釩；合金是鋁合金、鈦合金、鎂合金、鈹合金、銅合金、鋅合金、猛合金、鎳合金、鉛合金、錫合金、鎘合金、秘合金、銦合金、鎵合金、鶴合金、鑰合金、銀合金或鉭合金。
[0051]第二電極層13所用材料與第一電極層11所用的金屬或合金材料相同。
[0052]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，可采用具有四層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，該摩擦發(fā)電機(jī)與圖5中摩擦發(fā)電機(jī)的不同之處在于，該摩擦發(fā)電機(jī)增加了一層高分子聚合物絕緣層，并且是采用高分子聚合物絕緣層和高分子聚合物絕緣層進(jìn)行摩擦，其他可以參考圖5所示的三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，本領(lǐng)域技術(shù)人可以較容易的理解其結(jié)構(gòu)、材料與工作原理，此處不再贅述。
[0053]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，可采用具有五層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，參考圖5所示的三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，本領(lǐng)域技術(shù)人可以較容易的理解其結(jié)構(gòu)、材料與工作原理，此處不再贅述。
[0054]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合上述多種結(jié)構(gòu)摩擦發(fā)電機(jī)具體介紹本實(shí)用新型實(shí)施例中的多種結(jié)構(gòu)的摩擦感應(yīng)電纜。
[0055]參考圖5所示的具有三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)，摩擦感應(yīng)電纜與摩擦發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)相似，同樣有三層、四層、五層或具有居間電極結(jié)構(gòu)的摩擦感應(yīng)電纜，它們結(jié)構(gòu)上的區(qū)別在于:摩擦發(fā)電機(jī)為層疊設(shè)置的平面立體結(jié)構(gòu)，摩擦感應(yīng)電纜為同軸設(shè)置的線狀接結(jié)構(gòu)；兩者在發(fā)電原理和各層所用材料方面是一致的。
[0056]為使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型，下面結(jié)合圖6a至圖7b具體介紹本實(shí)用新型實(shí)施例中的多種結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米發(fā)電機(jī)。
[0057]本實(shí)用新型的第一種結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米發(fā)電機(jī)如圖6a和圖6b所示。該氧化鋅納米發(fā)電機(jī)包括:依次層疊設(shè)置的第一電極層51，第一高分子聚合物絕緣層52，氧化鋅納米陣列50以及第二電極層53。其中，第一電極層51設(shè)置在第一高分子聚合物絕緣層52的第一側(cè)表面上；其中，氧化鋅納米陣列50垂直生長在第二電極層53上且氧化鋅納米陣列50的另一端設(shè)置有第一高分子聚合物絕緣層52的第二側(cè)表面；其中，第一電極層51和第二電極層53構(gòu)成氧化鋅納米發(fā)電機(jī)的兩個(gè)輸出端。
[0058]其中，第一高分子聚合物絕緣層52所用的材料與如圖5所示的具有三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的第一高分子聚合物絕緣層12所用的材料相同。
[0059]其中，第一電極層51所用材料與如圖5所示的具有三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極層11所用材料相同。其中，第二電極層53所用材料與如圖5所示的具有三層結(jié)構(gòu)的摩擦發(fā)電機(jī)的第一電極層11所用的金屬或合金材料相同。
[0060]下面具體介紹一下該氧化鋅納米發(fā)電機(jī)的工作原理。當(dāng)該氧化鋅納米發(fā)電機(jī)受到外力(例如撞擊)時(shí)，氧化鋅納米線陣列50發(fā)生彎曲而處于拉伸狀態(tài)，由于氧化鋅材料壓電效應(yīng)的存在，故將會(huì)在氧化鋅納米線陣列50的頂端產(chǎn)生高的電勢，在氧化鋅納米線陣列50的底部產(chǎn)生低的電勢。此時(shí)，如果外電路是導(dǎo)通狀態(tài)，第一電極層51與第二電極層53通過外電路連接，那么自由電子將從電勢較低的底部的第二電極層53流向電勢較高的頂部的第一電極層51,從而在外電路中形成電流信號(hào)。而氧化鋅納米線陣列50 —側(cè)的第一高分子聚合物絕緣層52將防止電子在內(nèi)部中和。當(dāng)本實(shí)用新型的氧化鋅納米發(fā)電機(jī)各層恢復(fù)到原來狀態(tài)時(shí)，氧化鋅納米發(fā)電機(jī)中的各層也恢復(fù)其原來的平板狀態(tài)，因氧化鋅材料壓電效應(yīng)的存在將會(huì)在氧化鋅納米線陣列的頂端與底端之間再次產(chǎn)生電勢差，這時(shí)自由電子將從第一電極層51經(jīng)由外電路流回到原來的第二電極層53上，從而在外電路中形成反向電流。
[0061]本實(shí)用新型的第二種結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米發(fā)電機(jī)如圖7a和圖7b所示。如圖7a和7b所示的第二種結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米發(fā)電機(jī)只是在圖6a和圖6b的結(jié)構(gòu)之上增加了一層高分子聚合物絕緣層，所以，參考圖6a和圖6b所示的第一種結(jié)構(gòu)的氧化鋅納米發(fā)電機(jī)，本領(lǐng)域技術(shù)人可以較容易的理解其結(jié)構(gòu)、材料與工作原理，此處不再贅述。
[0062]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，如:R0M/RAM、磁碟、光盤等。
[0063]還可以理解的是，附圖或?qū)嵤├兴镜难b置結(jié)構(gòu)僅僅是示意性的，表示邏輯結(jié)構(gòu)。其中作為分離部件顯示的模塊可能是或者可能不是物理上分開的，作為模塊顯示的部件可能是或者可能不是物理模塊。
[0064]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能坐墊，其特征在于，包括: 坐墊本體； 至少一個(gè)納米發(fā)電機(jī)，其設(shè)置在所述坐墊本體的內(nèi)部和/或表面； 中央控制單元，其與所述納米發(fā)電機(jī)相連； 提醒單元，其與所述中央控制單元相連；以及 電源模塊，其給所述中央控制單元及所述提醒單元供電； 其中，當(dāng)使用者坐在坐墊上時(shí)，所述納米發(fā)電機(jī)感應(yīng)產(chǎn)生正向電信號(hào)，當(dāng)使用者離開所述坐墊時(shí)，所述納米發(fā)電機(jī)感應(yīng)產(chǎn)生反向電信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的智能坐墊，其特征在于，所述中央控制單元包括 控制器，其與所述納米發(fā)電機(jī)相連，將所述納米發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的所述正向電信號(hào)或所述反向電信號(hào)與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較； 定時(shí)電路，其與所述控制器相連，用于為人機(jī)交互模塊或軟件編程設(shè)定時(shí)間； 當(dāng)所述正向電信號(hào)大于或等于預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，所述定時(shí)電路開始計(jì)時(shí)，所述控制器將所述計(jì)時(shí)時(shí)間與預(yù)設(shè)的時(shí)間閾值進(jìn)行比較；當(dāng)所述計(jì)時(shí)時(shí)間大于預(yù)設(shè)的時(shí)間閾值時(shí)，且在該計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)所述控制器沒有接收到所述反向電信號(hào)，所述控制器控制所述提醒單元進(jìn)行提醒。
3.如權(quán)利要求1所述的智能坐墊，其特征在于，所述中央控制單元設(shè)置在所述坐墊外部，且所述中央控制單元與所述納米發(fā)電機(jī)通過電極引線連接。
4.如權(quán)利要求1所述的智能坐墊，其特征在于，所述提醒單元與所述中央控制單元通過有線或者無線的方式連接，其中，無線連接時(shí)，提醒單元包括手機(jī)和/或便攜式電子設(shè)備。
5.如權(quán)利要求1所述的智能坐墊，其特征在于，所述提醒單元為聲音提醒單元和/或震動(dòng)提醒單元和/或燈光提醒單元。
6.如權(quán)利要求1所述的智能坐墊，其特征在于，所述坐墊本體上還設(shè)有控制所述電源模塊供電的開關(guān)和接通所述電源模塊的USB接口。
7.如權(quán)利要求1所述的智能坐墊，其特征在于，所述納米發(fā)電機(jī)為摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)。
8.如權(quán)利要求7所述的智能坐墊，其特征在于，所述摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)的數(shù)量為多個(gè)，且多個(gè)摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)氧通過陣列的形式設(shè)置在所述坐墊內(nèi)部和/或表面，摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜和/或氧化鋅納米發(fā)電機(jī)之間通過并聯(lián)和/或串聯(lián)的方式進(jìn)行連接。
9.如權(quán)利要求7所述的智能坐墊，其特征在于，所述摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜為三層結(jié)構(gòu)、四層結(jié)構(gòu)或者五層結(jié)構(gòu)，所述摩擦發(fā)電機(jī)和/或摩擦感應(yīng)電纜至少包含構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)相對(duì)面；所述氧化鋅納米發(fā)電機(jī)為四層或五層結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求9所述的智能坐墊，其特征在于，所述構(gòu)成摩擦界面的兩個(gè)相對(duì)面中的至少一個(gè)面上設(shè)有微納結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】A47C31/00GK204091487SQ201420061946
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年2月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月11日
【發(fā)明者】吳振海, 趙穎, 趙豪 申請人:納米新能源（唐山）有限責(zé)任公司