CN110728831A - 人眼离桌面高度过近的报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了人眼离桌面高度过近的报警装置，其包括：由装有红外感应器的测高柱和红外发射器组成的人眼离桌面高度过近报警装置，红外发射器可安装于使用者的前额部位，测高柱上段装有隔光罩板，于隔光罩板的上顶面和立柱的下段分别装有红外感应器，这两处的红外感应器都被红外线照射到时，报警器不报警，只有测高柱下段的红外感应器单独受红外线照射到时会触发报警，隔光罩板上红外感应器在测高柱上应装高度为：红外发射器从隔光罩板上方下移中、所发红外线能照到隔光罩板上红外感应器的最后一缕红外线时的隔光罩板所处高度，这样，只要红外发射器向下移动到隔光罩板上面的红外感应器接收不到红外线，报警器就会被触发而报警。

Description

人眼离桌面高度过近的报警装置

技术领域

本发明属于高度监测领域，具体地说，它涉及一种人眼离桌面高度过近的报警装置。

背景技术

人们日常生活中离不开伏案学习、工作，但如果眼睛离书桌桌面太近，时间久了容易使眼睛近视，而现在市场上几乎没有可以监测人眼离桌面的高度距离、并在高度小于安全高度时报警提醒的产品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种眼睛与书桌桌面高度距离过近时能够监测到并进行报警的装置，不仅能够监测人眼离桌面的高度距离，并能在高度过小的时候及时进行报警提醒的产品，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

由装有红外感应器的测高柱和红外发射器组成的人眼离桌面高度过近的报警装置，红外发射器可安装于使用者的眼镜框上或绑戴于前额部位，测高柱上段装有隔光罩板，于隔光罩板的上顶面和立柱的下段分别装有红外感应器，这两处的红外感应器都被红外线照射到时，报警器不报警，但只有测高柱下段的红外感应器单独受红外线照射到时，会触发报警,隔光罩板上红外感应器在测高柱上的应装高度为：红外发射器与立放测高柱之书桌面的高度差，减去红外发射器与眼睛的高度差（红外发射器高于眼睛时该高度差为正差值、红外发射器低于眼睛时该高度差为负差值、红外发射器与眼睛处于同一水平位时该高度差为零），等于人眼与书桌面的安全距离（如33厘米）时，红外发射器从隔光罩板上方下移中、所发红外线能照到隔光罩板上红外感应器的最后一缕红外线时的隔光罩板所处高度，此时，只要红外发射器向下移动到隔光罩板上面的红外感应器接收不到红外线，报警器就会被触发而报警提醒，解决了背景技术中提出的问题。

附图说明

图1是本发明安装有隔光罩板前挡（4）时的原理示意图。

图2是本发明没有安装隔光罩板前挡（4）时的原理示意图。

图中标记：1、测高柱；2、红外感应器；3、隔光罩板；4、隔光罩板前挡；5、安全临界位；6、红外发射器；7、红外线； 8、报警器；9、底座；10、下位红外感应器；11、高度对位器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

如图1和图2，由装有红外感应器（2）和下位红外感应器（10）的测高柱（1）和红外发射器（6）组成的人眼离桌面高度过近的报警装置，可发出红外线（7）的红外发射器（6）通过安装于眼镜框架中间的鼻梁架上方、或绑戴于前额，固定在红外感应器（2）正前方的、使用者的前额部位，测高柱（1）底端安装有可使测高柱（1）垂直桌面、竖立摆放于使用者的书桌上的底座（9），此时底座（9）的底面与书桌桌面同处一平面，在测高柱（1）上安装有隔光罩板（3）、报警器（8）和下位红外感应器（10），下位红外感应器（10）的红外接收面背对着测高柱（1），隔光罩板（3）沿测高柱（1）纵轴可上下移动地安装在测高柱（1）上，隔光罩板（3）靠近测高柱（1）的上顶面安装有红外接收面背对着测高柱（1）的红外感应器（2），红外感应器（2）被红外发射器（6）所发红外线（7）射到后不会触发报警器（8）进行报警提醒，报警器（8）在工作状态时，红外感应器（2）没有被红外线（7）射到、且下位红外感应器（10）有被红外线（7）射到才会触发报警器（8）进行报警提醒，只要红外发射器（6）在红外感应器（2）和下位红外感应器（10）的正前方发射红外线，前无阻挡的下位红外感应器（10）都会被红外线（7）照射到，红外发射器（6）从高于隔光罩板（3）的上方、所发红外线（7）能射到红外感应器（2）的位置向下移动时，在红外线（7）不能从隔光罩板（3）的上边缘照射到红外感应器（2）、触发报警器（8）报警的第一时间点为临界时间点，于该临界时间点，红外发射器（6）相对于隔光罩板（3）和红外感应器（2）的高度位置为红外接收临界位，之所以称其为红外接收临界位，是由于红外接收临界位形成、确定后，隔光罩板（3）和红外感应器（2）固定不动，红外发射器（6）下移则红外线（7）被隔光罩板阻挡而照射不到红外感应器（2）、上移则可照到红外感应器（2），在使用者眼睛离书桌面的高度等于人眼离书桌面的最低安全高度时，使红外发射器（6）与隔光罩板（3）和红外感应器（2）相互高度位置处于红外接收临界位，此时红外发射器（6）与书桌面的高度为安全临界位（5），即：红外发射器（6）与立放测高柱（1）之书桌面的高度差，减去红外发射器（6）与使用者眼睛的高度差（红外发射器高于眼睛时该高度差为正差值、红外发射器低于眼睛时该高度差为负差值、红外发射器与眼睛处于同一水平位时该高度差为零，由于红外发射器安装在眼睛之下会影响视觉，所以一般不采用），等于人眼与书桌面的最低安全距离时，红外发射器（6）与书桌面间的高度差为安全临界位（5），理论上，人眼离书桌面的安全高度为30～35厘米左右，人眼与书桌面的最低安全距离一般采用30厘米，使用者也可依据自身状况选择其它更有利于自己的人眼与书桌面的最低安全距离，为方便使用者了解相关高度数据，在测高柱（1）竖立面上按毫米和厘米标划短横线、标出离底座（9）底面高度的数据而形成一个相对于底座（9）底面的高度尺；人眼离书桌面高度为眼睛离桌面的最低安全高度、红外发射器（6）相对于隔光罩板（3）和红外感应器（2）形成高度安全临界位（5），以让红外发射器（6）下移至低于安全临界位（5）时会触发报警器（8）进行报警提醒的具体实施结构，依据隔光罩板（3）顶面远离测高柱（1）一端是否装有隔光罩板前挡（4）而有以下两种：

结构一是隔光罩板（3）上没有装隔光罩板前挡（4），如图2，此时，在隔光罩板（3）的下方的测高柱（1）上、于使用者期望的人眼与桌面的最低安全高度值处装有一个高度对位器（11），高度对位器（11）在测高柱（1）上的安装方式为：可进行上下移动以调整高度后用螺钉或弹性卡簧固定，高度对位器（11）为一中间有一内径小于1厘米（如3mm或5mm）的通孔管状结构件，或中间有一内孔通缝间隙高度小于1厘米（如3mm或5mm）的矩形条状结构件，高度对位器（11）内的通孔开口朝着红外发射器（6）所在方向、同时其内通孔与底座（9）的底面平行，使用者在前额装戴上红外发射器（6）、将隔光罩板（3）和红外感应器（2）向下方调低，使得红外发射器（6）和红外感应器（2）在开通工作电源后，使用者眼睛视线能穿过高度对位器（11）的通孔或狭缝时，红外感应器（2）会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到后，在保持使用者眼睛视线能穿过高度对位器（11）通孔或狭缝的同时，将隔光罩板（3）沿测高柱（1）逐步上移至红外感应器（2）不会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到、并触发报警器（8）报警的第一时间的临界时点，停止移动并固定隔光罩板（3），此时的红外发射器（6）的高度处于安全临界位（5），只要头上带有红外发射器（6）的使用者头不下移、将红外发射器（6）保持在该安全临界位（5）之上，眼睛与桌面间的高度就不会小于眼睛离桌面的安全高度、红外感应器（2）也会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到，但若使用者将头低下、使红外发射器（6）的红外线发射点低于安全临界位（5），红外感应器（2）则不会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到并触发报警器（8）报警，高度对位器（11）和隔光罩板（3）在测高柱（1）使用这种安装位置和结构时，红外发射器（6）安装的位置不低于使用者的眼睛。

结构二是在隔光罩板（3）远离测高柱（1）一端的上边缘装有隔光罩板前挡（4），如图1，红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点离隔光罩板（3）的顶面距离，大于隔光罩板前挡（4）顶边离隔光罩板（3）顶面的距离，这两个距离之差在5mm之内（例如2mm），此时，当红外发射器（6）处于安全临界位（5）时，安全临界位（5）与隔光罩板前挡（4）顶边和红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点基本处于同一水平面上，误差为隔光罩板前挡（4）顶边与红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点之间的、小于5mm的高度差，因而，依据测高柱（1）上标有的高度尺，将与安全临界位（5）基本处于同一水平面的隔光罩板前挡（4）的顶边离底座（9）底面的距离、或红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点离底座（9）底面的距离，调整到使用者期望的眼睛离书桌面的最低安全距离加红外发射器（6）与眼睛的高度差的高度，该高度即为安全临界位（5），当红外发射器（6）自隔光罩板（3）上方向下移动、穿越该安全临界位（5）时，红外线（7）就会从隔光罩板前挡（4）的顶边上下移而照不到红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点，红外线（7）即开始不能照射到红外感应器（2）而触发报警器（8）进行报警提醒工作，且只要红外发射器（6）不高于安全临界位（5），红外感应器（2）就不会被红外线（7）射到而触发报警器（8）进行报警提醒；在采用隔光罩板（3）远离测高柱（1）一端的下边缘固定有隔光罩板前挡（4）的这种结构时，也可在测高柱（1）上安装高度对位器（11），与上述结构一一样，将其置于使用者期望的人眼与桌面的最低安全高度，移动隔光罩板（3），以确定与安全临界位（5）同处一水平位的隔光罩板前挡（4）的顶边离底座（9）底面的高度、或红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点离底座（9）底面的高度，从而构成眼睛离桌面高度过近报警装置。

上述说明中，隔光罩板（3）沿测高柱（1）纵轴可上下移动地安装的实施方式有多种，在此不做限制，诸如：通过设置与底座（9）底面垂直的导向柱、或在测高柱（1）内内置垂直于底座（9）底面的轨道，平行于底座（9）底面的隔光罩板（3）可沿它们其中之一被上下移动地安装于测高柱（1）上，移动到位后可通过螺栓或弹力卡簧固定不动；上述导向柱可以是测高柱（1）柱体本身，也可以是测高柱（1）上安装的柱杆或螺杆，轨道可以是测高柱（1）的竖向内孔或在另在测高柱（1）上安装的竖向导轨。

上述两种实施结构中，由于红外发射器（6）与测高柱（1）水平距离的影响，第一种结构中的隔光罩板（3）上下高度调整、安全临界位（5）高度识别，以识别人眼离桌面安全高度、安全临界位的精度，会比第二种误差大。

红外发射器（6）发射红外线（7）的方式采用连续发射和间歇式发射两种方式之一，连续发射为红外发射器（6）在接通电源后一直对外发射红外线（7）；间歇式发射为红外发射器（6）在接通电源后，每次发射红外线（7）的时间长度不超过一秒、相邻两次发射之间的间断时间不超过六十秒，此时红外感应器（2）和下位红外感应器（10）触发报警器（8）报警工作的启动时间点具有延迟，延迟长度为从满足触发报警器（8）报警时间起点开始，向后延迟到红外发射器（6）两次发射间的间隔时间长再增加不大于2秒的加长时间。

报警器（8）被触发启动报警提醒后，停止报警提醒的方式有延时控制停止和人为控制停止两种，延时控制停止是：报警器（8）被触发启动报警提醒工作后，有延时控制电路控制报警器（8）报警提醒工作的时长，设定延时控制电路的报警提醒工作时长范围在1～30秒之间、以报警器（8）被触发启动报警提醒工作之时开始计时，如果报警器（8）一直被触发，则报警器（8）就一再进行报警提醒工作，直到报警器（8）不被触发的时长超过了报警器（8）报警延时控制电路所设定的报警提醒工作时长（该时长在1～30秒之间，如6秒），报警器（8）的报警提醒工作自动停止；人为控制停止是：报警器（8）被触发后，报警器（8）一直进行报警提醒工作，使用者在提高红外发射器（6）到高于临界位（5）后，人为操作控制电路停止报警器（8）的报警提醒工作；报警器（8）报警提醒启动后的停止方式，可选用延时控制停止和人为控制停止两种方式之一、或两种方式的组合。

如有需要，可将报警器（8）的报警提醒信号通过无线或有线传输给学生家长的接收终端，此外，红外发射器（6）由红外发射电路支持其工作，红外感应器（2）和下位红外感应器（10）由红外感应电路支持其工作、并在红外感应器（2）和下位红外感应器（10）满足触发报警器（8）启动报警条件时，通过电路启动报警器（8）的报警提醒电路工作，各工作电路可使用市电电源或/及电池电源供电。

以上说明是对本发明的原理和实施进行方案性阐述，说明书中所述案例不限制本发明在产品实施时的设计、优化和调整，例如，图1、图2均为示意图、非产品图，其图形不限制本发明实施时的具体产品结构设计；同时，凡属于本发明思路下演变的具体技术方案均不可形成独立技术方案而脱离本发明所述内容范围、属于本发明的保护范围，例如，在测高柱（1）下面安装螺栓，调整相关功能部件的高度，以及对于利用现有产品和技术对本发明专利保护内容进行附加或增加，如将本发明的测高柱（1）用作台灯支柱，或与台灯、时钟结合使用，红外发射器（6）绑戴在前额的具体方法，将报警器（8）的报警提醒信号通过无线或有线传输给学生家长的接收终端、以让家长及时监督等本发明技术的应用和演变，控制报警器（8）启动报警提醒工作后停止的控制方案的具体设计等等，同样属于本发明的保护内容，不能构成可侵犯本专利申请保护的理由，也不能构成其有别于本专利保护内容、独立形成专利申请的依据，或者形成规避本发明专利保护的理由。此外，本发明需用到的一些电路或部件（如，红外发射电路、红外感应电路、红外编码电路、报警电路及声光报警形式等各种电路等）的具体设计，只要不突破本发明的实施方案，都不脱离本发明的保护范围。

Claims (3)

1.人眼离桌面高度过近的报警装置，其特征在于：由装有红外感应器（2）和下位红外感应器（10）的测高柱（1）和红外发射器（6）组成的人眼离桌面高度过近的报警装置，可发出红外线（7）的红外发射器（6）通过安装于眼镜框架中间的鼻梁架上方、或绑戴于前额，固定在红外感应器（2）正前方的、使用者的前额部位，测高柱（1）底端安装有可使测高柱（1）垂直桌面、竖立摆放于使用者的书桌上的底座（9），此时底座（9）的底面与书桌桌面同处一平面，在测高柱（1）上安装有隔光罩板（3）、报警器（8）和下位红外感应器（10），下位红外感应器（10）的红外接收面背对着测高柱（1），隔光罩板（3）沿测高柱（1）纵轴可上下移动地安装在测高柱（1）上，隔光罩板（3）靠近测高柱（1）的上顶面安装有红外接收面背对着测高柱（1）的红外感应器（2），红外感应器（2）被红外发射器（6）所发红外线（7）射到后不会触发报警器（8）进行报警提醒，报警器（8）在工作状态时，红外感应器（2）没有被红外线（7）射到、且下位红外感应器（10）有被红外线（7）射到才会触发报警器（8）进行报警提醒，只要红外发射器（6）在红外感应器（2）和下位红外感应器（10）的正前方发射红外线，前无阻挡的下位红外感应器（10）都会被红外线（7）照射到，红外发射器（6）从高于隔光罩板（3）的上方、所发红外线（7）能射到红外感应器（2）的位置向下移动时，在红外线（7）不能从隔光罩板（3）的上边缘照射到红外感应器（2）、触发报警器（8）报警的第一时间点为临界时间点，于该临界时间点，红外发射器（6）相对于隔光罩板（3）和红外感应器（2）的高度位置为红外接收临界位，在使用者眼睛离书桌面的高度等于人眼离书桌面的最低安全高度时，使红外发射器（6）与隔光罩板（3）和红外感应器（2）相互高度位置处于红外接收临界位，此时红外发射器（6）与书桌面的高度为安全临界位（5），即：红外发射器（6）与立放测高柱（1）之书桌面的高度差，减去红外发射器（6）与使用者眼睛的高度差，等于人眼与书桌面的最低安全距离时，红外发射器（6）与书桌面间的高度差为安全临界位（5），为方便使用者了解相关高度数据，在测高柱（1）竖立面上按毫米和厘米标划短横线、标出离底座（9）底面高度的数据而形成一个相对于底座（9）底面的高度尺；人眼离书桌面高度为眼睛离桌面的最低安全高度、红外发射器（6）相对于隔光罩板（3）和红外感应器（2）形成高度安全临界位（5），以让红外发射器（6）下移至低于安全临界位（5）时会触发报警器（8）进行报警提醒的具体实施结构，依据隔光罩板（3）顶面远离测高柱（1）一端是否装有隔光罩板前挡（4）而有以下两种：结构一是隔光罩板（3）上没有装隔光罩板前挡（4），此时，在隔光罩板（3）的下方的测高柱（1）上、于使用者期望的人眼与桌面的最低安全高度值处装有一个高度对位器（11），高度对位器（11）在测高柱（1）上的安装方式为：可进行上下移动以调整高度后用螺钉或弹性卡簧固定，高度对位器（11）为一中间有一内径小于1厘米的通孔管状结构件，或中间有一内孔通缝间隙高度小于1厘米的矩形条状结构件，高度对位器（11）内的通孔开口朝着红外发射器（6）所在方向、同时其内通孔与底座（9）的底面平行，使用者在前额装戴上红外发射器（6）、将隔光罩板（3）和红外感应器（2）向下方调低，使得红外发射器（6）和红外感应器（2）在开通工作电源后，使用者眼睛视线能穿过高度对位器（11）的通孔或狭缝时，红外感应器（2）会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到后，在保持使用者眼睛视线能穿过高度对位器（11）通孔或狭缝的同时，将隔光罩板（3）沿测高柱（1）逐步上移至红外感应器（2）不会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到、并触发报警器（8）报警的第一时间的临界时点，停止移动并固定隔光罩板（3），此时的红外发射器（6）的高度处于安全临界位（5），只要头上带有红外发射器（6）的使用者头不下移、将红外发射器（6）保持在该安全临界位（5）之上，眼睛与桌面间的高度就不会小于眼睛离桌面的安全高度、红外感应器（2）也会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到，但若使用者将头低下、使红外发射器（6）的红外线发射点低于安全临界位（5），红外感应器（2）则不会被红外发射器（6）射出的红外线（7）射到并触发报警器（8）报警，高度对位器（11）和隔光罩板（3）在测高柱（1）使用这种安装位置和结构时，红外发射器（6）安装的位置不低于使用者的眼睛；结构二是在隔光罩板（3）远离测高柱（1）一端的上边缘装有隔光罩板前挡（4），红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点离隔光罩板（3）的顶面距离，大于隔光罩板前挡（4）顶边离隔光罩板（3）顶面的距离，这两个距离之差在5mm之内，此时，当红外发射器（6）处于安全临界位（5）时，安全临界位（5）与隔光罩板前挡（4）顶边和红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点基本处于同一水平面上，误差为隔光罩板前挡（4）顶边与红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点之间的、小于5mm的高度差，因而，依据测高柱（1）上标有的高度尺，将与安全临界位（5）基本处于同一水平面的隔光罩板前挡（4）的顶边离底座（9）底面的距离、或红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点离底座（9）底面的距离，调整到使用者期望的眼睛离书桌面的最低安全距离加红外发射器（6）与眼睛的高度差的高度，该高度即为安全临界位（5），当红外发射器（6）自隔光罩板（3）上方向下移动、穿越该安全临界位（5）时，红外线（7）就会从隔光罩板前挡（4）的顶边上下移而照不到红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点，红外线（7）即开始不能照射到红外感应器（2）而触发报警器（8）进行报警提醒工作，且只要红外发射器（6）不高于安全临界位（5），红外感应器（2）就不会被红外线（7）射到而触发报警器（8）进行报警提醒；在采用隔光罩板（3）远离测高柱（1）一端的下边缘固定有隔光罩板前挡（4）的这种结构时，也可在测高柱（1）上安装高度对位器（11），与上述结构一一样，将其置于使用者期望的人眼与桌面的最低安全高度，移动隔光罩板（3），以确定与安全临界位（5）同处一水平位的隔光罩板前挡（4）的顶边离底座（9）底面的高度、或红外感应器（2）可接收到红外线（7）的最高感应点离底座（9）底面的高度，从而构成眼睛离桌面高度过近报警装置。

2.如权利要求1所述的人眼离桌面高度过近的报警装置，其特征在于：红外发射器（6）发射红外线（7）的方式采用连续发射和间歇式发射两种方式之一，连续发射为红外发射器（6）在接通电源后一直对外发射红外线（7）；间歇式发射为红外发射器（6）在接通电源后，每次发射红外线（7）的时间长度不超过一秒、相邻两次发射之间的间断时间不超过六十秒，此时红外感应器（2）和下位红外感应器（10）触发报警器（8）报警工作的启动时间点具有延迟，延迟长度为从满足触发报警器（8）报警时间起点开始，向后延迟到红外发射器（6）两次发射间的间隔时间长再增加不大于2秒的加长时间。

3.如权利要求1所述的人眼离桌面高度过近的报警装置，其特征在于：报警器（8）被触发启动报警提醒后，停止报警提醒的方式有延时控制停止和人为控制停止两种，延时控制停止是：报警器（8）被触发启动报警提醒工作后，有延时控制电路控制报警器（8）报警提醒工作的时长，设定延时控制电路的报警提醒工作时长范围在1～30秒之间、以报警器（8）被触发启动报警提醒工作之时开始计时，如果报警器（8）一直被触发，则报警器（8）就一再进行报警提醒工作，直到报警器（8）不被触发的时长超过了报警器（8）报警延时控制电路所设定的报警提醒工作时长，报警器（8）的报警提醒工作自动停止；人为控制停止是：报警器（8）被触发后，报警器（8）一直进行报警提醒工作，使用者在提高红外发射器（6）到高于临界位（5）后，人为操作控制电路停止报警器（8）的报警提醒工作；报警器（8）报警提醒启动后的停止方式，可选用延时控制停止和人为控制停止两种方式之一、或两种方式的组合。

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