CN108764151A - 一种坐姿检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种坐姿检测装置，包括微处理器、电机、传感器、语音提醒模块和电源管理模块，所述微处理器分别与所述电机、所述传感器、所述提醒模块和所述电源管理模块连接，所述传感器用于检测用户是否在检测范围内以及用户头部高度，所述提醒模块用于提示用户调整坐姿。本发明还公开了一种坐姿检测方法。本发明涉及坐姿矫正技术领域。本发明一种坐姿检测装置及方法，通过传感器检测用户头部高度是否超过预设值范围，通过提醒模块提示用户调整坐姿，精度高、可移动性好，方便用户操作。

Description

一种坐姿检测装置及方法

技术领域

本发明涉及坐姿矫正技术领域，尤其涉及一种坐姿检测装置及方法。

背景技术

当今时代，孩子的坐姿是每个家长十分关心的问题。孩子的坐姿正确与否是关乎孩子眼睛的好坏、预防局部畸形发育成长的一个重要因素。所以每个家长都会在孩子学习的时候一再强调孩子要保持正确的坐姿。为监控孩子的坐姿，在保护孩子眼睛的同时，既能解放家长，又能很好的维护亲自关系，各种坐姿检测装置应运而生。现有的坐姿检测装置只能检测到身体的垂直，而检测不到头部的姿态，且只能检测到人体的大概位置，精度低，可移动性差，用户操作困难。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种精度高、可移动性好、方便用户操作的坐姿检测装置。

为了解决上述技术问题，本发明的另一个目的是提供一种精度高、方便用户操作的坐姿检测方法。

本发明所采用的技术方案是：一种坐姿检测装置，包括微处理器、电机、传感器、提醒模块和电源管理模块，所述微处理器分别与所述电机、所述传感器、所述提醒模块和所述电源管理模块连接，所述传感器用于检测用户是否在检测范围内以及用户头部高度，所述提醒模块用于提示用户调整坐姿。

作为上述方案的进一步改进，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测用户是否在检测范围内，所述第二传感器用于检测用户头部高度是否在预设值范围。

作为上述方案的进一步改进，所述电机包括第一电机和第二电机，所述检测装置还包括支架和第一电机驱动芯片，所述微处理器与所述第一电机驱动芯片连接，所述第一电机驱动芯片与所述第一电机连接，所述第一传感器安装在所述支架上，所述第一电机控制所述支架横向转动，进而控制所述第一传感器横向360度转动。

作为上述方案的进一步改进，所述检测装置还包括第二电机驱动芯片，所述微处理器与所述第二电机驱动芯片连接，所述第二电机驱动芯片与所述第二电机连接，所述第二传感器安装在所述支架上，所述第二电机控制所述支架纵向转动，进而控制所述第二传感器纵向180度转动。

作为上述方案的进一步改进，所述传感器为激光传感器。

作为上述方案的进一步改进，所述检测装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述微处理器连接，所述无线通信模块用于与移动终端无线通信。

作为上述方案的进一步改进，所述检测装置还包括开关模块，所述开关模块与所述微处理器连接。

一种坐姿检测方法，适用于如上述的一种坐姿检测装置，所述方法包括：

扫描步骤，检测装置扫描检测，判断用户是否在检测范围内，若否，则发出提醒信号，若是，进入检测步骤；

检测步骤，检测装置检测用户头部高度是否在预设值范围内，若超出预设值范围，则发出提醒信号。

作为上述方案的进一步改进，所述扫描步骤具体为：检测装置横向转动扫描检测，判断用户是否在检测范围内，若否，则发出提醒信号，若是，进入检测步骤。

作为上述方案的进一步改进，所述检测步骤具体为：检测装置纵向转动检测用户头部高度是否在预设值范围内，若超出预设值范围，则发出提醒信号提醒用户调整坐姿，并记录检测装置使用时间数据和用户坐姿不正确次数，将使用时间数据和用户坐姿不正确次数发送至移动终端。

本发明的有益效果是：

一种坐姿检测装置，通过传感器检测用户头部高度是否超过预设值范围，通过提醒模块提示用户调整坐姿，精度高、可移动性好，方便用户操作。

本发明的另一个有益效果是：

一种坐姿检测方法，扫描检测判断用户是否在检测范围内，再检测用户头部高度是否超过预设值范围，进而提示用户调整坐姿，精度高，方便用户操作。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

图1是本发明一种坐姿检测装置模块框图；

图2是本发明一种坐姿检测装置整体结构示意图；

图3是本发明一种坐姿检测方法流程图；

图4是本发明一种坐姿检测装置具体实施例示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图1是本发明一种坐姿检测装置模块框图，参照图1，一种坐姿检测装置，包括微处理器(MCU)、传感器、提醒模块和电源管理模块。微处理器为单片机或其他控制器等。微处理器分别与传感器、提醒模块和电源管理模块连接。传感器用于检测用户是否在检测范围内以及用户头部高度，本发明传感器优选采用激光传感器，与现有的红外线传感器测距和超声波传感器测距相比，测量精度更高。提醒模块用于提示用户调整坐姿，提醒模块为扬声器或者蜂鸣器等等发出一声音提示。

其中，传感器包括第一传感器和第二传感器，第一传感器用于检测用户是否在检测范围内，第二传感器用于检测用户头部高度是否在预设值范围。检测装置还包括支架、第一电机、第二电机、第一驱动芯片和第二驱动芯片，微处理器分别与第一电机驱动芯片和第二电机驱动芯片连接，第一电机驱动芯片与第一电机连接，用于驱动第一电机工作，第二电机驱动芯片与第二电机连接，用于驱动第二电机工作。电机驱动芯片可以是TB6608、L293D、L298N、TA7257P、SN754410等等步进电机驱动芯片以及其它类型的电机驱动芯片等。

具体的，第一传感器和第二传感器均安装在支架上，第一电机和第二电机均与支架连接，第一电机控制支架做横向转动，进而控制第一传感器横向转动，第二电机控制支架做纵向转动，进而控制第二传感器纵向转动。

具体的，检测装置还包括无线通信模块，无线通信模块与微处理器连接，用于与移动终端无线通信，移动终端可以是手机、平板和笔记本电脑等，将检测装置使用时间和提醒用户坐姿次数等数据发送至移动终端。

优选的，该检测装置还包括开关模块，本发明开关模块为触摸开关，显然的，也可以是按钮开关等。开关模块与微处理器连接，用户通过触摸开关模块开启检测装置。

图2是本发明一种坐姿检测装置整体结构示意图，参照图2，检测装置包括底座1和设置在底座1上方的壳体2，第一传感器和第二传感器均设置在壳体2上，第一电机和第二电机均设置在壳体2内部，第一电机控制壳体2做横向转动，进而带动第一传感器做横向扫描检测；第二电机控制壳体2做纵向转动，进而带动第二传感器做纵向检测，实现检测用户头部高度。

图3是本发明一种坐姿检测方法流程图，参照图3，一种坐姿检测方法，适用于如上述坐姿检测装置，该方法包括：

扫描步骤，检测装置扫描检测，判断用户是否在检测范围内，若否，则发出提醒信号，若是则，进入检测步骤。

具体的，检测装置横向转动扫描检测，判断用户是否在检测范围内，若否，则发出提醒信号，若是，则进入检测步骤。

检测步骤，检测装置检测用户头部高度是否在预设值范围内，若超出预设值范围，则发出提醒信号。

具体的，检测装置纵向转动检测用户头部高度是否在预设值范围内，若超出预设值范围，则发出提醒信号提醒用户调整坐姿，并记录检测装置使用时间数据和用户坐姿不正确次数，将使用时间数据和用户坐姿不正确次数发送至移动终端。

下面结合具体实施例对坐姿检测方法做进一步说明。

扫描步骤，将检测装置放置在用户前方30cm至70cm处，检测装置横向360度转动扫描检测，当检测到人的距离为d时，设置检测装置内电机在一个脉冲时间内转过的宽度为x，检测完成一共用了r个脉冲，则检测到人体的宽度是x*r，预先设置人体最小宽度为minw，最大宽度为maxw，最小无人值为numminw，最大无人值为nummaxw，当x*r>＝minw且x*r<＝maxw时，则检测到有人，当x*r<numminw或者x*r>nummaxw时，则检测到无人，当扫描检测到用户不在检测范围内时，检测装置发出提醒语音，当扫描检测到用户在检测范围内时，进入检测步骤。

检测步骤，检测装置纵向转动，检测用户头部高度是否在预设值范围，当传感器检测到人的距离为d时，设置检测装置电机在一个脉冲时间内转过的高度为y，检测完成一共用了r个脉冲，则检测到人体移动的高度是y*r，预先设置人体活动最小高度为minh(即人体头部最小高度为minh)，最大高度为maxh(即人体头部最大高度为maxh)，最小无人高度值为numminh，最大无人高度值nummaxh，当y*r>＝minh且y*r<＝maxh时，则检测到的用户移动高度正常，当y*r<numminh或者y*r>nummaxh时，则检测到用户移动高度异常或检测不到用户，当检测到用户移动高度异常或检测不到用户时，检测装置发出提醒语音；检测装置记录用户使用时间数据和用户坐姿不正确次数，将使用时间数据和用户坐姿不正确次数发送至移动终端。

下面结合具体实施例对坐姿检测装置做进一步说明，图4是本发明一种坐姿检测装置具体实施例示意图，参照图4，检测装置放置在用户正前方，与用户之间的距离为L1，检测装置中检测到用户在检测范围时，检测装置中的电机带动传感器从A点到D点移动检测用户的正常高度，再从D点再次回到A点，检测装置中的电机带动传感器再次从A点运行到B点检测到人体后，再运行到C点并保持，当检测装置中的传感器检测点到达C点时，检测到人体距离为L2，以L2线的距离加上正负公差，作为参考距离，当用户在写作业，检测装置检测到用户的头部大于参考距离或者小于参考距离时，检测装置发出提醒语音，提醒用户纠正坐姿。

一种坐姿检测装置，扫描检测判断用户是否在检测范围内，再检测用户头部高度是否超过预设值范围，进而提示用户调整坐姿，精度高，方便用户操作。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种坐姿检测装置，其特征在于，其包括微处理器、电机、传感器、语音提醒模块和电源管理模块，所述微处理器分别与所述电机、所述传感器、所述提醒模块和所述电源管理模块连接，所述传感器用于检测用户是否在检测范围内以及用户头部高度，所述提醒模块用于提示用户调整坐姿。

2.根据权利要求1所述的一种坐姿检测装置，其特征在于，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，所述第一传感器用于检测用户是否在检测范围内，所述第二传感器用于检测用户头部高度是否在预设值范围。

3.根据权利2所述的一种坐姿检测装置，其特征在于，所述电机包括第一电机和第二电机，所述检测装置还包括支架和第一电机驱动芯片，所述微处理器与所述第一电机驱动芯片连接，所述第一电机驱动芯片与所述第一电机连接，所述第一传感器安装在所述支架上，所述第一电机控制所述支架横向转动，进而控制所述第一传感器横向转动。

4.根据权利要求3所述的一种坐姿检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括第二电机驱动芯片，所述微处理器与所述第二电机驱动芯片连接，所述第二电机驱动芯片与所述第二电机连接，所述第二传感器安装在所述支架上，所述第二电机控制所述支架纵向转动，进而控制所述第二传感器纵向转动。

5.根据权利要求4所述的一种坐姿检测装置，其特征在于，所述传感器为激光传感器。

6.根据权利要求5所述的一种坐姿检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括无线通信模块，所述无线通信模块与所述微处理器连接，所述无线通信模块用于与移动终端无线通信。

7.根据权利要求1至6任一项所述的一种坐姿检测装置，其特征在于，所述检测装置还包括开关模块，所述开关模块与所述微处理器连接。

8.一种坐姿检测方法，适用于如权利要求1至7任一项所述的一种坐姿检测装置，其特征在于，所述方法包括：

扫描步骤，检测装置扫描检测，判断用户是否在检测范围内，若否，则发出提醒信号，若是，进入检测步骤；

检测步骤，检测装置检测用户头部高度是否在预设值范围内，若超出预设值范围，则发出提醒信号。

9.根据权利要求8所述的一种坐姿检测方法，其特征在于，所述扫描步骤具体为：检测装置横向转动扫描检测，判断用户是否在检测范围内，若否，则发出提醒信号，若是，进入检测步骤。

10.根据权利要求9所述的一种坐姿检测方法，其特征在于，所述检测步骤具体为：检测装置纵向转动检测用户头部高度是否在预设值范围内，若超出预设值范围，则发出提醒信号提醒用户调整坐姿，并记录检测装置使用时间数据和用户坐姿不正确次数，将使用时间数据和用户坐姿不正确次数发送至移动终端。