CN112610907A - 坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法，坐姿侦测台灯包括光源、环境光传感器及处理器，光源发出第一光线至光照区域，环境光传感器接收光照区域的光线，处理单元与环境光传感器电性连接，当使用者处于第一状态时，环境光传感器感测光照区域获得第一环境光值；当使用者偏离第一状态时，环境光传感器感测光照区域获得第二环境光值；当第二环境光值相对第一环境光值下降时，处理单元判断使用者变为第二状态；当第二环境光值相对第一环境光值上升时，处理单元判断使用者变为第三状态，其中第一状态、第二状态及第三状态为不同状态，如此，能够利用环境光值的变化对坐姿进行复判以提高坐姿侦测的准确性。

Description

坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法

技术领域

本发明涉及一种坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法，尤其涉及一种侦测环境光的坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法。

背景技术

目前书桌前的坐姿侦测产品，主要藉由超音波的距离侦测来判定阅读者低头的行为，但由于使用者的行为及动作路径有不同差异，因此会有一些误判的情境发生，这通常要靠其他辅助的机制来做避免。

有些产品会搭配PIR(Passive Infrared Ray，热释电红外传感器)来做复判，确认使用着是否还在作业区域，藉此作为低头或离开的一个判断机制，但由于PIR这类组件的先天特性，会有延迟判断以及受环境空调影响的问题，导致仍有误判的情况出现。有些产品藉由安装在灯具的超音波，可明确判断用户是否在桌子前正确的位置，但是如果纯粹只有超音波侦测位置及用户低头的路径，是无法全面涵盖使用者情境，也因此常有不准确的情况。

因此，有必要设计一种新型的坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法，以克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法，其能够利用环境光值的变化对坐姿进行复判以提高坐姿侦测的准确性。

为达到上述目的，本发明提供了一种坐姿侦测方法，其特征在于，该方法包括：感测光照区域；当使用者处于第一状态时，获得第一环境光值；当该使用者偏离该第一状态时，获得第二环境光值；当该第二环境光值相对该第一环境光值下降时，判断该使用者变为第二状态；以及当该第二环境光值相对该第一环境光值上升时，判断该使用者变为第三状态，其中该第一状态、该第二状态及该第三状态为不同状态。

较佳的，该第一状态为该使用者处于正常坐姿状态，该第二状态为该使用者处于低头状态，该第三状态为该使用者离开座位状态。

较佳的，该方法还包括：藉由光源发出第一光线至该光照区域；当该使用者处于该第一状态时，藉由环境光传感器感测该光照区域得到该第一环境光值；以及当该使用者偏离该第一状态时，藉由该环境光传感器感测该光照区域得到该第二环境光值。

较佳的，该方法还包括：藉由超音波传感器发送声波；藉由该超音波传感器接收该声波；当该超音波传感器侦测到该使用者处于该第一状态时，获得该第一环境光值；以及当该超音波传感器未侦测到该使用者处于该第一状态时，获得该第二环境光值。

较佳的，该方法还包括：侦测处于该第一状态的该使用者获得第一环境光曲线；当该使用者偏离该第一状态时，获得第一时间段的第二环境光曲线；当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线下降时，判断该使用者变为该第二状态；当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线上升时，判断该使用者变为该第三状态；以及当该使用者变为该第二状态或该第三状态时，发出提醒。

本发明还提供了一种坐姿侦测台灯，用于侦测使用者坐姿，其特征在于，该坐姿侦测台灯包括：光源，发出第一光线至光照区域；环境光传感器，接收该光照区域的光线；以及处理单元，与该环境光传感器电性连接；其中，当该使用者处于第一状态时，该环境光传感器感测该光照区域获得第一环境光值；当该使用者偏离该第一状态时，该环境光传感器感测该光照区域获得第二环境光值；当该第二环境光值相对该第一环境光值下降时，该处理单元判断该使用者变为第二状态；当该第二环境光值相对该第一环境光值上升时，该处理单元判断该使用者变为第三状态，其中该第一状态、该第二状态及该第三状态为不同状态。

较佳的，该第一状态为该使用者处于正常坐姿状态，该第二状态为该使用者处于低头状态，该第三状态为该使用者远离座位状态。

较佳的，该使用者阻挡部分该第一光线照射至该光照区域，使该第二环境光值相对该第一环境光值下降；该使用者远离该光源，使该第二环境光值相对该第一环境光值上升。

较佳的，还包括超音波传感器，该超音波传感器与该处理单元电性连接，当该超音波传感器侦测到该使用者时，该处理单元判断该使用者处于该第一状态，该环境光传感器感测该光照区域获得该第一环境光值；当该超音波传感器未侦测到该使用者时，该处理单元判断该使用者处于该第二状态或该第三状态，该环境光传感器感测该光照区域获得该第二环境光值。

较佳的，还包括提醒单元，该提醒单元与该处理单元电性连接，该环境光传感器侦测处于该第一状态的该使用者，该处理单元获得第一环境光曲线；当该使用者偏离该第一状态时，该处理单元获得第一时间段的第二环境光；当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线下降时，该处理单元判断该使用者变为该第二状态；当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线上升时，该处理单元判断该使用者变为该第三状态；当该使用者变为该第二状态或该第三状态时，该提醒单元发出提醒。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法，先通过超音波传感器判断使用者是否位于正确坐姿状态，再藉由环境光传感器侦测光照区域，若使用者处于正确坐姿状态时，环境光传感器侦测光照区域的环境光得到第一环境光值；若使用者处于不正确坐姿状态时，环境光传感器侦测光照区域的环境光得到第二环境光值；当第二环境光值相对第一环境光值瞬时下降时，判断使用者为低头状态，当第二环境光值相对第一环境光值瞬时上升时，判断使用者为离开座位状态，如此能够利用光照区域的环境光值的变化对坐姿进行复判以提高坐姿侦测的准确性。

附图说明

图1为本发明一实施例的坐姿侦测台灯的示意图；

图2为本发明一实施例的使用者处于第一状态的示意图；

图3为本发明一实施例的使用者处于第二状态的示意图；

图4为本发明一实施例的使用者处于第三状态的示意图；

图5为本发明一实施例的坐姿侦测方法的流程图；

图6为本发明另一实施例的坐姿侦测方法的流程图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

请参照图1、图2、图3及图4所示，图1为本发明一实施例的坐姿侦测台灯的示意图，图2为本发明一实施例的使用者处于第一状态的示意图，图3为本发明一实施例的使用者处于第二状态的示意图，图4为本发明一实施例的使用者处于第三状态的示意图。本发明实施例提供的一种坐姿侦测台灯100，坐姿侦测台灯100包括光源16、环境光传感器13及处理器14，光源16发出第一光线1111至光照区域D1，环境光传感器13接收光照区域D1的光线，处理单元14与环境光传感器13电性连接，当使用者101处于第一状态A1时，环境光传感器13感测光照区域D1获得第一环境光值；当使用者101偏离第一状态A1时，环境光传感器13感测光照区域D1获得第二环境光值；当第二环境光值相对第一环境光值下降时，处理单元14判断使用者101变为第二状态A2；当第二环境光值相对第一环境光值上升时，处理单元14判断使用者101变为第三状态A3，其中第一状态A1、第二状态A2及第三状态A3为不同状态，如此，能够利用环境光值的变化对坐姿进行复判以提高坐姿侦测的准确性。

请参照图1～图4所示，坐姿侦测台灯100还包括灯头11及支撑部15，支撑部15与灯头11连接以支撑灯头11，支撑部15置于桌面102使坐姿侦测台灯100置于桌面102上。坐姿侦测台灯100为灯头11连接支撑部15而置于桌面102的台灯，也可以是灯头11远离桌面102而与桌面102一体设计的台灯，视实际情况而定，不以此为限。其中，环境光传感器13设置于灯头11。坐姿侦测台灯100还包括超音波传感器12及提醒单元17，超音波传感器12设置于灯头11，超音波传感器12用于侦测使用者101的位置，提醒单元16与处理单元14电性连接，提醒单元16用于发出警示以提醒使用者101。

请参照图1～图4所示，光源16发出第一光线1111至光照区域D1，光照区域D1的范围为光源16照射至桌面102之间，环境光传感器13感测光源16与桌面102之间接收到的环境光值。环境光值为光源16发出的第一光线1111至桌面102后反射的光线及周围环境光至桌面102反射的光线，桌面反射到环境光传感器13的光线、使用者101反射到环境光传感器13的光线或者其他，桌面反射到环境光传感器13的光线包括书本反射到环境光传感器13的光线、桌面102本体反射到环境光传感器13的光线或者其他，不以此为限。其中环境光值为环境光的亮度值。

请参照图1～图4所示，超音波传感器12设置于灯头11，用于侦测使用者101是否处于第一状态A1，当超音波传感器12侦测到使用者101时，处理单元14判断使用者101处于第一状态A1，处理单元14启动环境光传感器13侦测光照区域D1得到第一环境光值；当超音波传感器12未侦测到使用者101时，处理单元14判断使用者101离开第一状态A1，处理单元14启动环境光传感器13侦测光照区域D1得到第二环境光值。具体实施时，第一状态A1为使用者101处于正常坐姿状态，如图2所示，超音波传感器12发送声波，使用者101位于坐姿侦测台灯100前且使用者101坐姿正确，若使用者101位于正常坐姿状态，则超音波传感器12接收到反射回的声波，处理单元14判断使用者101处于第一状态A1；若超音波传感器12接收不到反射回的声波，则使用者101偏离第一状态A1，处理单元14判断使用者101处于第二状态A2或第三状态A3，第二状态A2为使用者101变为低头状态(如图3所示)，第三状态A3为使用者101远离座位状态(如图4所示)。

请参照图1～图4所示，环境光传感器13设置于灯头11，用于实时接收光照区域D1的环境光，环境光包括桌面反射到环境光传感器13的光线、使用者101反射到环境光传感器13的光线或者其他，桌面反射到环境光传感器13的光线包括书本反射到环境光传感器13的光线、桌面102本体反射到环境光传感器13的光线或者其他，不以此为限。其中环境光值为环境光的亮度值。具体实施时，灯头11具有第一侧111、第二侧112、第三侧113及第四侧114，第一侧111与第三侧113相对，第二侧112与第四侧114相对，第一侧111朝向桌面102，第三侧113背向桌面102，第二侧112位于使用者101的一侧，第四侧114位于远离使用者101的一侧。超音波传感器12设置于灯头11的第二侧112，环境光传感器13设置于灯头11的第一侧111，光源16设置于灯头1的第一侧111，也就是说，光源16发出第一光线1111至光照区域D1，超音波传感器12朝向使用者101发送声波以判断使用者101是否处于第一状态A1，环境光传感器13朝向桌面102接收光照区域D1的环境光以获得环境光值。具体来说，环境光传感器13设置于灯头11的第一侧111的凹槽中，使得环境光传感器13不直接接收到光源16发出的第一光线1111，而是接收到光照区域D1的环境光。

请参照图1～图4所示，处理单元14与环境光传感器13电性连接，用于通过环境光传感器13得到环境光值，将得到的环境光值进行判断，并藉由提醒单元17发出提醒或者控制光源16的开关。处理单元14具有控制功能、也可具有存储功能存储获得的环境光值、也具有判断功能，不以此为限。

于本发明实施例中，光源16发光第一光线1111，当使用者101处于第一状态时，环境光传感器13第一环境光得到第一环境光值；当使用者101处于第二状态时，环境光传感器13第二环境光得到第二环境光值。当第二环境光值相对第一环境光值下降时，处理单元14判断使用者101处于第二状态A2；当第二环境光值相对第一环境光值上升时，处理单元14判断使用者101处于第三状态A3。更好的实施方式，使用者101处于第一状态A1为使用者101处于正确坐姿状态，使用者101偏离第一状态A1为使用者101变为非正确坐姿，包括变为低头状态或远离座位状态，视实际情况而定，不以此为限。于具体实施时，当使用者101处于有外界光亮的环境时，光源16发光，当使用者101处于正确坐姿状态时，环境光传感器13接收到光源16发出光的反射光线及第一环境光得到第一环境光值(如图2所示)；当使用者101偏离正确坐姿状态时，环境光传感器13接收到光源16发出光的反射光线及第二环境光得到第二环境光值(如图3和图4所示)。当第二环境光值相对第一环境光值下降时，处理单元14判断使用者101变为低头状态(如图3所示)；当第二环境光值相对第一环境光值上升时，处理单元14判断使用者101远离座位状态(如图4所示)。当使用者101处于没有有外界光亮的环境时，例如使用者101处于黑暗房间，光源16发光，当使用者101处于正确坐姿状态时，环境光传感器13接收到光源16发出光的反射光线及第一环境光得到第一环境光值(如图2所示)；当使用者101偏离正确坐姿状态时，环境光传感器13接收到光源16发出光的反射光线及第二环境光得到第二环境光值(如图3和图4所示)。当第二环境光值相对第一环境光值下降时，处理单元14判断使用者101变为低头状态(如图3所示)；当第二环境光值相对第一环境光值基本不变时，处理单元14判断使用者101远离座位状态(如图4所示)。此外，使用者101起身偏离第一状态A1时，环境光传感器13侦测到的环境光值发生下降，均为本发明保护的范围，不以此为限。

于本发明实施例中，环境光传感器13侦测处于第一状态A1的使用者100使处理单元14获得第一环境光曲线；当使用者100偏离第一状态A1时，处理单元14获得第一时间段的第二环境光曲线；当第二环境光曲线相对第一环境光曲线下降时，处理单元14判断使用者101处于第二状态A2；当第二环境光曲线相对第一环境光曲线上升时，处理单元14判断使用者101处于第三状态A3；当使用者101处于第二状态A2或第三状态A3时，提醒单元17发出提醒。于具体实施时，环境光传感器13侦测使用者100处于正确坐姿状态得到正确坐姿状态的第一环境光曲线，即基准环境光参考线，这样避免被使用者101的衣着头发颜色及环境光的强弱角度等影响；当使用者101偏离正确坐姿状态时，处理单元14得到第二环境光曲线,当第二环境光曲线相对第一环境光曲线实时急剧下降时，处理单元14判断使用者101变为低头状态；当第二环境光曲线相对第一环境光曲线实时急剧上升时，处理单元14判断使用者101远离座位状态；当使用者101变为低头状态或远离座位状态时，提醒单元17发出提醒，或者当使用者101远离座位状态一段时间没有返回时，处理单元14控制光源16关闭，视实际情况而定，不以此为限。

于本发明实施例中，超音波传感器12发送声波，若使用者101位于正常坐姿状态，则超音波传感器12接收到反射回的声波，处理单元14判断使用者101处于第一状态A1，环境光传感器13侦测偏离第一状态A1的使用者100使处理单元14获得第一环境光曲线；若超音波传感器12接收不到反射回的声波，表示使用者101离开第一状态A1，处理单元14判断使用者101处于第二状态A2或第三状态A3，环境光传感器13侦测第一时间段(例如十秒)的环境光获得第二环境光曲线。当第二环境光曲线相对第一环境光曲线实时急剧下降时，处理单元14判断使用者101变为低头状态；当第二环境光曲线相对第一环境光曲线实时急剧上升时，处理单元14判断使用者101远离座位状态；当使用者101位于低头状态或远离座位状态时，提醒单元17发出提醒。

参照图5所示，图5为本发明一实施例的坐姿侦测方法的流程图。本发明还提出了一种坐姿侦测方法103，用于坐姿侦测台灯100。一并参照图1～图4所示，首先，执行步骤S10，感测光照区域D1；接着，执行步骤S12，当使用者101处于第一状态A1时，获得第一环境光值；接着，执行步骤S14，当使用者101偏离状态A1时，获得第二环境光值；接着，执行步骤S16，当第二环境光值相对第一环境光值下降时，判断使用者101变为第二状态；接着，执行步骤S18，当第二环境光值相对第一环境光值上升时，判断使用者101变为第三状态A3，其中第一状态A1、第二状态A2及第三状态A3为不同状态。如此，能够利用环境光值的变化对坐姿进行复判以提高坐姿侦测的准确性。

更好地，第一状态A1为使用者101处于正常坐姿状态，第二状态A2为使用者101处于低头状态，第三状态A3为使用者101远离座位状态。

更好地，藉由光源16发光第一光线1111至光照区域D1；当使用者101位于第一状态A1时，藉由环境光传感器13感测光照区域D1得到第一环境光值；当使用者101偏离第一状态A1时，藉由环境光传感器13感测光照区域D1得到第二环境光值。

更好地，藉由超音波传感器12发送声波；藉由超音波传感器12接收声波；当超音波传感器12侦测到使用者101处于第一状态A1时，获得第一环境光值；当超音波传感器12未侦测到使用者101处于第一状态A1时，获得第二环境光值。

更好地，侦测位于第一状态A1的使用者101获得第一环境光曲线；当使用者101离开第一状态A1时，侦测第一时间段的环境光获得第二环境光曲线；当第二环境光曲线相对第一环境光曲线下降时，判断使用者101处于第二状态A2；当第二环境光曲线相对第一环境光曲线上升时，判断使用者101处于第三状态A3；当使用者处于第二状态A2或第三状态A3时，发出提醒。

参照图6所示，图6为本发明另一实施例的坐姿侦测方法的流程图。本发明还提出了一种坐姿侦测方法104，用于坐姿侦测台灯100。一并参照图1～图4所示，首先，执行步骤S20，感测光照区域D1；接着，执行步骤S22，当使用者101位于正确坐姿状态时，侦测环境光获得第一环境曲线；接着，执行步骤S24，当使用者101离开正确坐姿状态时，侦测第一时间段的环境光值获得第二环境曲线；接着，执行步骤S26，当第二环境曲线相对第一环境曲线实时急速下降时，判断使用者101变为低头状态；接着，执行步骤S28，当第二环境曲线相对第一环境曲线实时急速上升时，判断使用者101远离座位状态。如此，能够利用环境光值的变化对坐姿进行复判以提高坐姿侦测的准确性。

更好地，藉由光源16发光第一光线1111；当使用者101位于正确坐姿状态时，藉由环境光传感器13感测光照区域D1得到第一环境曲线；当使用者101离开正确坐姿状态时，藉由环境光传感器13感测光照区域D1得到第二环境曲线。

更好地，藉由超音波传感器12发送声波；藉由超音波传感器12接收声波；当超音波传感器12侦测到使用者101位于正确坐姿状态时，获得第一环境曲线；当超音波传感器12侦测到使用者101离开正确坐姿状态时，获得第二环境曲线。

综上所述，本发明提供的一种坐姿侦测台灯及坐姿侦测方法，坐姿侦测台灯包括光源、环境光传感器及处理器，光源发出第一光线至光照区域，环境光传感器接收光照区域的光线，处理单元与环境光传感器电性连接，当使用者处于第一状态时，环境光传感器感测光照区域获得第一环境光值；当使用者偏离第一状态时，环境光传感器感测光照区域获得第二环境光值；当第二环境光值相对第一环境光值下降时，处理单元判断使用者变为第二状态；当第二环境光值相对第一环境光值上升时，处理单元判断使用者变为第三状态，其中第一状态、第二状态及第三状态为不同状态，如此，能够利用环境光值的变化对坐姿进行复判以提高坐姿侦测的准确性。

虽然结合附图对本发明进行了说明，但是附图中公开的实施方式旨在对本发明优选实施方式进行示例性说明，而不能理解为对本发明的一种限制。为了清楚描述所需的部件，示意性附图中的比例并不表示实际部件的比例关系。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种坐姿侦测方法，其特征在于，该方法包括：

感测光照区域；

当使用者处于第一状态时，获得第一环境光值；

当该使用者偏离该第一状态时，获得第二环境光值；

当该第二环境光值相对该第一环境光值下降时，判断该使用者变为第二状态；以及

当该第二环境光值相对该第一环境光值上升时，判断该使用者变为第三状态，其中该第一状态、该第二状态及该第三状态为不同状态。

2.如权利要求1所述的坐姿侦测方法，其特征在于，该第一状态为该使用者处于正常坐姿状态，该第二状态为该使用者处于低头状态，该第三状态为该使用者离开座位状态。

3.如权利要求1所述的坐姿侦测方法，其特征在于，该方法还包括：

藉由光源发出第一光线至该光照区域；

当该使用者处于该第一状态时，藉由环境光传感器感测该光照区域得到该第一环境光值；以及

当该使用者偏离该第一状态时，藉由该环境光传感器感测该光照区域得到该第二环境光值。

4.如权利要求1所述的坐姿侦测方法，其特征在于，该方法还包括：

藉由超音波传感器发送声波；

藉由该超音波传感器接收该声波；

当该超音波传感器侦测到该使用者处于该第一状态时，获得该第一环境光值；以及

当该超音波传感器未侦测到该使用者处于该第一状态时，获得该第二环境光值。

5.如权利要求1所述的坐姿侦测方法，其特征在于，该方法还包括：

侦测处于该第一状态的该使用者获得第一环境光曲线；

当该使用者偏离该第一状态时，获得第一时间段的第二环境光曲线；

当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线下降时，判断该使用者变为该第二状态；

当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线上升时，判断该使用者变为该第三状态；以及

当该使用者变为该第二状态或该第三状态时，发出提醒。

6.一种坐姿侦测台灯，用于侦测使用者坐姿，其特征在于，该坐姿侦测台灯包括：

光源，发出第一光线至光照区域；

环境光传感器，接收该光照区域的光线；以及

处理单元，与该环境光传感器电性连接；

其中，当该使用者处于第一状态时，该环境光传感器感测该光照区域获得第一环境光值；当该使用者偏离该第一状态时，该环境光传感器感测该光照区域获得第二环境光值；当该第二环境光值相对该第一环境光值下降时，该处理单元判断该使用者变为第二状态；当该第二环境光值相对该第一环境光值上升时，该处理单元判断该使用者变为第三状态，其中该第一状态、该第二状态及该第三状态为不同状态。

7.如权利要求6所述的坐姿侦测台灯，其特征在于，该第一状态为该使用者处于正常坐姿状态，该第二状态为该使用者处于低头状态，该第三状态为该使用者远离座位状态。

8.如权利要求6所述的坐姿侦测台灯，其特征在于，该使用者阻挡部分该第一光线照射至该光照区域，使该第二环境光值相对该第一环境光值下降；该使用者远离该光源，使该第二环境光值相对该第一环境光值上升。

9.如权利要求6所述的坐姿侦测台灯，其特征在于，还包括超音波传感器，该超音波传感器与该处理单元电性连接，当该超音波传感器侦测到该使用者时，该处理单元判断该使用者处于该第一状态，该环境光传感器感测该光照区域获得该第一环境光值；当该超音波传感器未侦测到该使用者时，该处理单元判断该使用者处于该第二状态或该第三状态，该环境光传感器感测该光照区域获得该第二环境光值。

10.如权利要求6所述的坐姿侦测台灯，其特征在于，还包括提醒单元，该提醒单元与该处理单元电性连接，该环境光传感器侦测处于该第一状态的该使用者，该处理单元获得第一环境光曲线；当该使用者偏离该第一状态时，该处理单元获得第一时间段的第二环境光；当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线下降时，该处理单元判断该使用者变为该第二状态；当该第二环境光曲线相对该第一环境光曲线上升时，该处理单元判断该使用者变为该第三状态；当该使用者变为该第二状态或该第三状态时，该提醒单元发出提醒。

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