CN214619150U - 一种用于坐姿监测的台灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于坐姿监测的台灯，包括：底座、灯杆、发光灯头、3D传感器、距离传感器，以及处理器；所述灯杆一端固定在底座上，另一端与发光灯头连接；所述处理器分别和所述3D传感器，以及距离传感器电连接；所述3D传感器配置为获取人体上半身多个部位到3D传感器的距离并将该距离值发送给处理器；所述距离传感器配置为获取距离传感器到桌面的距离并将该距离值发送给处理器；所述处理器；所述处理器配置为根据3D传感器测得的距离值和距离传感器测得的距离值，判断用户的坐姿是否正确。通过在台灯上设置3D传感器用于对用户的坐姿进行监测，并根据监测结果判断出用户眼部到桌面的距离，以及用户的坐姿是否正确，从而提醒用户的用眼健康。

Description

一种用于坐姿监测的台灯

技术领域

本实用新型属于照明领域，具体涉及一种能够监测用户坐姿的台灯。

背景技术

中小学生的眼睛近视问题一直是很多家长关心的问题，造成眼睛近视的原因有很多，其中一个重要的原因就是学生在书桌上看书或者写作业时，有意无意的养成了低头的习惯。而在低头看书时，时间长了就对眼睛造成了不可恢复的损失，使得眼睛的视力慢慢的下降。

目前市场上存在多种对用户坐姿进行监测的装置，但大都数坐姿监测装置经常发生错判误判，导致用户体验较差，从而使用户不愿意使用坐姿监测装置，因此设计一种能够准确监测用户坐姿的装置十分必要。

实用新型内容

本实用新型的目的，就是解决现有技术中的大多数坐姿监测装置经常发生错判误判的问题，提出了一种用于坐姿监测的台灯。

本实用新型的技术方案：一种用于坐姿监测的台灯，包括：底座、灯杆、发光灯头、3D传感器、距离传感器，以及处理器；所述灯杆一端固定在底座上，另一端与发光灯头连接；所述处理器分别和所述3D传感器，以及距离传感器电连接；所述3D传感器配置为获取人体上半身多个部位到3D传感器的距离并将该距离值发送给处理器；所述距离传感器配置为获取距离传感器到桌面的距离并将该距离值发送给处理器；所述处理器；所述处理器配置为根据3D传感器测得的距离值和距离传感器测得的距离值，判断用户的坐姿是否正确。

进一步的，所述发光灯头还包括光源模组；所述距离传感器设置光源模组的侧部；所述3D传感器设置在发光灯头上离灯杆远端的端部位置。

进一步的，所述灯杆可活动；用户拉动灯杆或发光灯头可调整发光灯头的照射位置及方向。

进一步的，所述发光灯头内，或在发光灯头附近设置有重力传感器；所述处理器配置为根据距离传感器测得的到桌面的距离，以及发光灯头的倾角，计算出距离传感器到桌面的高度值；所述发光灯头的倾角可通过重力传感器测得。

进一步的，所述处理器根据人体上半身多个部位到3D传感器的距离，可计算得到人眼到3D传感器的竖直距离；根据人眼到3D传感器的竖直距离，以及距离传感器到桌面的高度值，可计算出人眼到桌面的距离，人眼到桌面的距离可判断出人体的坐姿是否正确。

进一步的，所述处理器根据人体上半身多个部位到3D传感器的距离，可判断出用户的坐姿是否左偏或右偏。

进一步的，所述处理器根据人体上半身多个部位到3D传感器的距离，可判断出用户的坐姿是前倾或后仰。

进一步的，所述台灯还包括提示装置；所述提示装置包括喇叭，或显示器；所述喇叭或显示器可向用户发送提示消息。

进一步的，所述台灯还包括通信模块；所述通信模块与所述处理器连接；所述处理器可分析较长一段时间内用户的坐姿数据，并将分析结果通过通信模块发送给预留的智能终端上。

进一步的，所述台灯还包括调光电路；所述调光电路分别与处理器，以及光源模组电连接；所述调光电路配置为根据处理器发送的调光命令，实现对光源模组的调光。

本实用新型的有益效果为：本实用新型通过在台灯上设置3D传感器用于对用户的坐姿进行监测，并根据监测结果判断出用户眼部到桌面的距离，以及用户的坐姿是否正确，从而提醒用户的用眼健康。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例优选的用于坐姿监测的台灯外形结构示意图；

图2为本实用新型实施例优选的发光灯头的正面结构示意图；

图3为本实用新型实施例优选的距离传感器到桌面距离的计算示意图；

图4为本实用新型实施例优选的用于坐姿监测的台灯的电路结构示意图；

图5为本实用新型实施例优选的3D传感器的视场域示意图；

图6是本实用新型实施例优选的人体坐姿左偏示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例一

图1为本实用新型实施例优选的用于坐姿监测的台灯外形结构示意图。

如图1所示，用于坐姿监测的台灯1，包括，底座11，灯杆12，发光灯头13，以及3D传感器14。其中，灯杆12设置在底座11上，灯杆12的另一端连接发光灯头13，3D传感器14设置在发光灯头13的顶端，即位于发光灯头13上离灯杆12最远的位置，面对使用者。灯杆12，优选为可活动的，用户可拉动灯杆12从而使灯杆12发生形变，灯杆12的形变带动发光灯头13活动，从而使得用户可调整用于坐姿监测的台灯1，可变化用于坐姿监测的台灯1的照射方向。发光灯头13的形状可以是圆形，矩形，长条形等。

当用户使用该台灯1进行坐姿监测时，需调整台灯1的发光灯头13，使得发光灯头13上的3D传感器对着用户的脸部，此时发光灯头13的光线也刚好照射在桌面上，即使用该台灯1进行坐姿监测不会影响到用户使用该台灯1进行正常的照明。

图2为本实用新型实施例优选的发光灯头的正面结构示意图。

从图2可以看出，发光灯头13包括壳体及设置于壳体的光源模组15和距离传感器16，光源模组15，用于提供照明。距离传感器16设置在临近光源模组15的位置，距离传感器16配置为测量发光灯头13到桌面的距离信息，距离传感器16面对桌面。当发光灯头13平行于桌面时，距离传感器16检测到的到桌面的距离等于发光灯头13到桌面的高度值；当发光灯头13不平行于桌面时，距离传感器16检测到的到桌面的距离大于发光灯头13到桌面的高度值，此时需要对距离传感器检测到的距离值进行校正，从而得到发光灯头13到桌面的高度值。

例如，发光灯头13里设置一重力传感器配置为获取发光灯头13的倾角，根据该倾角值计算出校正系数，再根据距离传感器16检测到的到桌面的距离，以及校正系数得到发光灯头13到桌面的高度值。

图3为本实用新型实施例优选的距离传感器到桌面距离的计算示意图。

如图3所示，当发光灯头13平行于桌面时，距离传感器16检测到的到桌面的距离d与距离传感器16到桌面的高度H是相等的，当发光灯头13与桌面之间存在一个倾角a时，距离传感器16检测到的到桌面的距离d是大于距离传感器16到桌面的高度H的。此时发光灯头13内的重力传感器(未在图上标示)会检测出发光灯头13相对于桌面的倾角a，则距离传感器16到桌面的高度H等于距离传感器16检测到的到桌面的距离d*Sin(a)，从而得到一个较为准确的距离传感器16到桌面的高度H值。

计算发光灯头13到桌面的高度值H并不限于该方法，还有其他方式可以实现，在此不作详述。

图4为本实用新型实施例优选的用于坐姿监测的台灯的电路结构示意图。

如图4所示，用于坐姿监测的台灯1的内部电路包括，电源模块18，处理器17，调光电路19，光源模组15，3D传感器14，距离传感器16，以及提示装置10。其中，处理器17分别与电源模块18、3D传感器14、距离传感器16、调光电路19，以及提示装置10电连接；调光电路19与光源模组15电连接。

电源模块18，配置为给台灯1内部的电路模块供电。处理器17可根据用户的调光操作信息，向调光电路19发送调光指令，从而使调光电路19对光源模组15进行调光，例如用户通过台灯底座上的按键操作台灯1进行调光，处理器17接收到该操作指令后，即可向调光电路19发送调光命令进行调光。

提示装置10可以是喇叭或者显示屏，用于提示用户的坐姿。

图5为本实用新型实施例优选的3D传感器的视场域示意图。

如图5所示，3D传感器的视场域近似的为一个四棱锥体，顶端位于3D传感器位置，大端面向人体方向。所使用的3D传感器为8×8＝64个像素点的主动红外传感器。每个像素点的信息为视场域内对应的人体部位到3D传感器的距离信息。并且依据3D传感器所检测到的距离信息在8×8矩阵阵列上的分布，可判别用户的眼部到桌面的高度信息。

具体的，3D传感器14获取其检测范围内的物体到3D传感器14的距离值，3D传感器14将获取到的其检测范围内的物体到3D传感器14的距离值发送给处理器17，处理器17根据被检测物体到3D传感器14的距离值，识别出人体上半身轮廓在8*8像素点图像的位置，并根据人体上半身轮廓估算出人眼到3D传感器14的距离值，再由该人眼到3D传感器14的距离值，以及3D传感器到8*8像素点图像的垂直距离，计算出在竖直方向人眼到3D传感器14的高度差。

而3D传感器14到桌面的高度值可通过距离传感器16测量的距离值校正得到，具体步骤为距离传感器16将测量到的到桌面的距离值发送给处理器17，处理器17对该距离值进行校正从而得到3D传感器14到桌面的高度值。处理器17根据3D传感器14到桌面的高度值和竖直方向人眼到3D传感器14的高度差，可得到人眼到桌面的高度。如果人眼到桌面的高度过高或过低，则代表人体坐姿不正确，或椅子高度不合适。

此外，根据人体上半身轮廓在8*8像素点图像的位置，可判断出人体的坐姿是否左偏或右偏。

图6是本实用新型实施例优选的人体坐姿左偏示意图。

如图6所示，当处理器17识别出人体上半身轮廓在8*8像素点图像位置是左偏的，则表示人体坐姿左偏，具体的，人体的头部的轴线相对于胸部轴线偏左则认为人体坐姿左偏；当处理器17识别出人体上半身轮廓在8*8像素点图像位置是右偏的，则表示人体坐姿右偏，具体的，人体的头部的轴线相对于胸部轴线偏右则认为人体坐姿右偏。

此外，3D传感器还能够检测出人体坐姿前倾或后仰，具体的，当处理器17判断出人体额头到3D传感器的距离减去人体胸部到3D传感器的距离后的差值大于正常值，则代表人体坐姿后仰；如果判断出人体胸部到3D传感器的距离减去人体额头到3D传感器的距离的差值大于正常值，则代表人体坐姿前倾。

当处理器17收集一段时间用户坐姿数据后，可将判断结果通过提示装置10给用户发送提示消息，该提示装置10可以是喇叭或显示屏，提示消息可以是坐姿左偏，坐姿右偏，坐姿前倾，坐姿后仰，眼睛离桌面高度过高或过低等。

台灯1内还可以设置一通信模块，通信模块与处理器17连接，处理器17还可分析较长一段时间内用户的坐姿数据，并将分析结果通过通信模块发送给用户预留的手机上，例如发送到家长的手机上，家长可根据较长一段时间的坐姿分析结果，判断出孩子坐姿是否需要纠正，以及孩子是否专心于学习，等。

尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种用于坐姿监测的台灯，包括：底座、灯杆、发光灯头、3D传感器、距离传感器，以及处理器；其特征在于，

所述灯杆一端固定在底座上，另一端与发光灯头连接；

所述处理器分别和所述3D传感器，以及距离传感器电连接；

所述3D传感器配置为获取人体上半身多个部位到3D传感器的距离并将该距离值发送给处理器；

所述距离传感器配置为获取距离传感器到桌面的距离并将该距离值发送给处理器；

所述处理器；

所述处理器配置为根据3D传感器测得的距离值和距离传感器测得的距离值，判断用户的坐姿是否正确。

2.根据权利要求1所述的台灯，其特征在于，

所述发光灯头还包括光源模组；

所述距离传感器设置光源模组的侧部；

所述3D传感器设置在发光灯头上离灯杆远端的端部位置。

3.根据权利要求2所述的台灯，其特征在于，

所述灯杆可活动；

用户拉动灯杆或发光灯头可调整发光灯头的照射位置及方向。

4.根据权利要求3所述的台灯，其特征在于，

所述发光灯头内，或在发光灯头附近设置有重力传感器；

所述处理器配置为根据距离传感器测得的到桌面的距离，以及发光灯头的倾角，计算出距离传感器到桌面的高度值；

所述发光灯头的倾角可通过重力传感器测得。

5.根据权利要求4所述的台灯，其特征在于，

所述处理器根据人体上半身多个部位到3D传感器的距离，可计算得到人眼到3D传感器的竖直距离；

根据人眼到3D传感器的竖直距离，以及距离传感器到桌面的高度值，可计算出人眼到桌面的距离，人眼到桌面的距离可判断出人体的坐姿是否正确。

6.根据权利要求5所述的台灯，其特征在于，

所述处理器根据人体上半身多个部位到3D传感器的距离，可判断出用户的坐姿是否左偏或右偏。

7.根据权利要求5所述的台灯，其特征在于，

所述处理器根据人体上半身多个部位到3D传感器的距离，可判断出用户的坐姿是前倾或后仰。

8.根据权利要求5所述的台灯，其特征在于，

所述台灯还包括提示装置；

所述提示装置包括喇叭，或显示器；

所述喇叭或显示器可向用户发送提示消息。

9.根据权利要求5所述的台灯，其特征在于，

所述台灯还包括通信模块；

所述通信模块与所述处理器连接；

所述处理器可分析较长一段时间内用户的坐姿数据，并将分析结果通过通信模块发送给预留的智能终端上。

10.根据权利要求5所述的台灯，其特征在于，

所述台灯还包括调光电路；

所述调光电路分别与处理器，以及光源模组电连接；

所述调光电路配置为根据处理器发送的调光命令，实现对光源模组的调光。

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