CN206057863U - 可自动调节高度和光照度的书桌控制系统 - Google Patents

Abstract

一种可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，设置有中央控制器，该中央控制器的距离检测端连接有红外距离检测单元，环境检测端连接有环境检测传感器单元，光照度检测端连接有光照度检测模块，操作端连接有手动操控单元，图像采集端连接有图像采集单元，第一输出端通过亮度调节模块与台灯连接，第二输出模块通过电机驱动模块与升降电机连接，第三输出端与语音播报器连接，第四输出端与震动提示单元连接；中央控制器通信端与通信模块连接，该通信模块还经网络连接有云端存储器和远程终端。本实用新型结构简单，可根据用户图像信息进行身高判断，完成自动高度调节，同时监控光照度，周围环境，通过语音和震动形式发出报警提醒，安全可靠。

Description

可自动调节高度和光照度的书桌控制系统

技术领域

本实用新型涉及教育用品领域，具体涉及一种可自动调节高度和光照度的书桌控制系统。

背景技术

研究表明，80％的驼背、近视,是错误坐姿引发的。处于3-12岁年龄段的孩子自控力差，固定正确的坐姿维持一段时间就会感到疲劳，自然会选择不良的姿势来学习，也许驼背由此形成，再加上书桌的高度不合适，久而久之极易造成腰部酸痛，视力下降等问题。目前市面上所卖的主流书桌，大多都是通过手动拉伸调节桌子高度，使用不方便，功能单一，并完全不具备智能化。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提出一种结构简单，调节高度便捷，同时对书桌周围环境进行监控，还可远程查询数据的可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，具体技术方案如下：

一种可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，设置有中央控制器(1)，该中央控制器(1)的距离检测端连接有红外距离检测单元(2)，环境检测端连接有环境检测传感器单元(3)，光照度检测端连接有光照度检测模块(4)，操作端连接有手动操控单元(5),图像采集端连接有图像采集单元(15)；

所述中央控制器(1)的第一输出端通过亮度调节模块(6)与台灯(7)连接，第二输出模块通过电机驱动模块(8)与升降电机(9)连接，第三输出端与语音播报器(10)连接，第四输出端与震动提示单元(16)连接；

所述中央控制器(1)通信端与通信模块(12)连接，该通信模块(12)还 经网络连接有云端存储器(13)和远程终端(14)。

所述红外距离检测单元(2)由两组红外线对射开关(21)组成，其中一组设置在书桌台面前方的侧边上，另一组设置在书桌台面的上表面，且分别靠近所述书桌台面左右两侧边，所述图像采集单元(15)设置在所述书桌台面后方的中部位置，用于采集用户图像信息，并通过图像信息识别出用户身高和姿势信息，所述震动提示单元(16)设置在所述书桌台面的底部，且该震动提示单元(16)靠近所述书桌台面前侧边的中部位置。

本实用新型是这样实现的：首先通过图像采集单元(15)采集用户图像信息，中央控制器(1)通过图像信息识别出用户的身高信息，产生高度控制指令，通过电机驱动模块(8)控制升降电机(9)转动，由升降电机(9)带动书桌升高或者降低，使用者也可根据舒适度，在手动操控单元(5)上按动或者输入数据，进一步修正高度值，使其满足不同使用者的要求，同时中央控制器(1)会记录上次操作的高度数据，在下次使用书桌时，会自动调节到上次使用的高度；

通过红外距离检测单元(2)监测用户身体离书桌边沿的距离，通过图像采集单元(15)所采集的图像信息，分析用户的姿势信息，在离书桌边沿的距离超过设定值，姿势上有弯腰、驼背和偏头等现象时，通过语音播报器(10)发出语音提示，提醒用户端正姿势，防止近视、驼背等问题的出现；

同时对用户使用书桌的时间进行管理，超过设定值后，同样发出提示信息，可防止用户身体，尤其是眼睛的过度使用，有利于青少年的身心健康；

在使用者使用书桌过程中，光照度检测模块(4)会实时监测光照度，中央控制器(1)通过光照数据，发出控制指令，调节台灯的亮度，达到最佳照明状态，在用户使用书桌的过程中，中央控制器(1)还通过环境检测传感器单元(3)监测温度、湿度、噪音和有毒有害气体等环境数据，在监测数据超标后，通过语音播报器(10)发出报警信息，提醒用户采取相应措施，减少危害，防止危险的发生；通过图像采集单元(15)检测用户眨眼眼睛的频率，如超过设定值，则判定用户打瞌睡，中央控制器(1)发出控制指令，启动震动提示单元(16)， 如震动马达，提醒用户振作精神；

用户使用书桌的所有信息，均通过通信模块(12)上传到云端存储器(13)中，家长可通过手机、平板等远程终端(14)访问云端存储器(13)，或者直接访问中央控制器(1)，实现对书桌使用者的数据查询，能起到更好的监督管理作用。

位于前方侧边的红外线对射开关(21)用于检测用户身体与桌沿的距离，位于桌面的红外线对射开关(21)对准用户的头部位置，可更好的监测用户偏头、歪斜身体等不良姿势，可更加全面的监测用户姿势，减少不良姿势造成的伤害，震动提示单元(16)设置在底部不会对使用桌面产生干扰，设置在靠前方的中部位置，离用户最近，可更好的起到提醒作用。

为更好的实现本实用新型，可进一步为：

所述中央控制器(1)的存储端连接有存储器(11)，可更好的保存每次的使用数据，方便查看，功能更加丰富。

所述光照度检测模块(4)设置有比较器U1，该比较器U1的正端经电阻R1与电源VCC连接，该比较器U1的正端还经光敏电阻R2接地，所述比较器U1的负端与滑动电阻R5的滑动输出端连接，该滑动电阻R5的一端接电源VCC，另一端接地，所述比较器U1的输出端与所述中央控制器(1)的光照度检测端连接。环境光照度的变化引起光敏电阻R2阻值的变化，从而引起比较器U1输出端发生变化，中央控制器(1)根据比较器U1输出端信号，计算出光照度，实现对环境光照度的监控，其中滑动电阻R5的设置，可人为校正光照度，使本模块控制更加精准。

所述环境检测传感器单元(3)由温度检测传感器、湿度传感器、有害气体检测传感器组成。

本实用新型的有益效果为：整体结构简单，功能多样，采集用户图像信息，根据图像信息自动识别用户身高信息，自动调节书桌高度，满足不同用户，或者同一用户不同年龄阶段的需求，在使用过程中，通过红外距离检测单元监测 用户与书桌边沿的距离，通过识别用户图像信息，监测用户姿势信息，可有效防止弯腰驼等不良姿势行为，有利于用户保持正确姿势，减少对身体的损伤；同时还对光照度进行监测，自动调节台灯光线，可有效防止近视的发生，对温度、湿度、有毒有害气体的检测，保证用户的所处环境的安全性，更加安全可靠；采用语音方式，进行提醒，使青少年接收程度更高，亲密性更好，便于本实用新型的推广使用；将数据上传到云端服务器，方便查询，家长可更好的掌握和监督孩子的学习情况，便于监督管理。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中红外距离检测单元、图像采集单元和震动提示单元的安装示意图；

图3为本实用新型中光照度检测模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

如图1所示：一种可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，设置有中央控制器1，该中央控制器1为合泰公司的HT66F70A单片机，该中央控制器1的距离检测端连接有红外距离检测单元2，环境检测端连接有环境检测传感器单元3，该环境检测传感器单元3由温度检测传感器、湿度传感器和MQ135气体传感器组成，中央控制器1的光照度检测端连接有光照度检测模块4，操作端连接有手动操控单元5，该手动操控单元5为触控屏，或者为带按钮的控制盒，中央控制器1的图像采集端连接有图像采集单元15，该图像采集单元15用于采集用户图像信息，并根据图像信息识别出用户身高信息和姿势信息；

中央控制器1的第一输出端通过亮度调节模块6与台灯7连接，该台灯7为LED作为光源，中央控制器1第二输出模块通过电机驱动模块8与升降电机9连 接，第三输出端与语音播报器10连接，第四输出端与震动提示单元16连接，该震动提示单元16为震动马达，中央控制器1的存储端连接有存储器11；

中央控制器1通信端与通信模块12连接，该通信模块12还经网络连接有云端存储器13和远程终端14，该通信模块12为WIFI模块，或者为3G、4G通信模块。

如图2所示：红外距离检测单元2由两组红外线对射开关21组成，其中一组设置在书桌台面前方的侧边上，另一组设置在书桌台面的上表面，且分别靠近所述书桌台面左右两边的侧边，图像采集单元15由一个摄像头组成，该摄像头设置在书桌台面后方的中部，对准用户的头部位置，震动提示单元16为震动马达，安装在书桌台面的底部，且靠近书桌台面的前方的中部位置，离用户的使用区域最近。

如图3所示：光照度检测模块4设置有比较器U1，该比较器U1的正端经电阻R1与电源VCC连接，该比较器U1的正端还经光敏电阻R2接地，所述比较器U1的负端与滑动电阻R5的滑动输出端连接，该滑动电阻R5的一端接电源VCC，另一端接地，所述比较器U1的输出端与所述中央控制器1的光照度检测端连接。

Claims (4)

1.一种可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，其特征在于：设置有中央控制器(1)，该中央控制器(1)的距离检测端连接有红外距离检测单元(2)，环境检测端连接有环境检测传感器单元(3)，光照度检测端连接有光照度检测模块(4)，操作端连接有手动操控单元(5)，图像采集端连接有图像采集单元(15)，

所述中央控制器(1)的第一输出端通过亮度调节模块(6)与台灯(7)连接，第二输出模块通过电机驱动模块(8)与升降电机(9)连接，第三输出端与语音播报器(10)连接，第四输出端与震动提示单元(16)连接；

所述中央控制器(1)通信端与通信模块(12)连接，该通信模块(12)还经网络连接有云端存储器(13)和远程终端(14)；

所述红外距离检测单元(2)由两组红外线对射开关(21)组成，其中一组设置在书桌台面前方的侧边上，另一组设置在书桌台面的上表面，且分别靠近所述书桌台面左右两侧边，所述图像采集单元(15)设置在所述书桌台面后方的中部位置，用于采集用户图像信息，并通过图像信息识别出用户身高和姿势信息，所述震动提示单元(16)设置在所述书桌台面的底部，且该震动提示单元(16)靠近所述书桌台面前侧边的中部位置。

2.根据权利要求1所述可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，其特征在于：所述中央控制器(1)的存储端连接有存储器(11)。

3.根据权利要求1所述可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，其特征在于：所述光照度检测模块(4)设置有比较器U1，该比较器U1的正端经电子R1与电源VCC连接，该比较器U1的正端还经光敏电阻R2接地，所述比较器U1的负端与滑动电阻R5的滑动输出端连接，该滑动电阻R5的一端接电源VCC，另一端接地，所述比较器U1的输出端与所述中央控制器(1)的光照度检测端连接。

4.根据权利要求1所述可自动调节高度和光照度的书桌控制系统，其特征在于：所述环境检测传感器单元(3)由温度检测传感器、湿度传感器和有害气 体检测传感器组成。