[發明專利]一種檢測坐姿的裝置及方法

有效

• 申請號: 201310357313.8
• 申請日: 2013-08-15
• 公開（公告）號: CN103431865A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 鄒文高
• 申請（專利權）人: 步步高教育電子有限公司
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

技術領域

本發明涉及檢測技術領域，尤其涉及一種檢測坐姿的裝置及方法。

背景技術

學生的坐姿和寫姿，一直是老師和家長頭痛不已的問題，如果學生坐姿不正確，久而久之，不僅會導致近視、駝背，甚至還會造成頸椎疾病，另外，也會影響學習效率。對正確坐姿的培養，必須從學生剛入小學時抓起，因為初入學的孩子可塑性強，坐姿尚未定型，在這一階段抓，就能收到事半功倍的效果。

檢測坐姿進行坐姿提醒，已經被廣泛的應用到學生學習桌椅、臺燈等與孩子生活學習密切相關的產品中，目前，現有的檢測方法，一種是通過攝像頭拍攝圖像，對圖像進行分析從而進行檢測，另一種是利用單個的紅外傳感器進行檢測。

對于通過攝像頭拍攝圖像，對圖像進行分析從而進行檢測的方法，由于需要攝像頭與圖像處理芯片，使得成本較高；對于利用單個的紅外傳感器進行檢測的方法，由于是利用紅外傳感器通過測試指定區域有無物體來檢測坐姿，因此誤判的可能性很大，只要檢測位置有物體就會被當作坐姿不正確進行提醒。

發明內容

本發明提供了一種檢測坐姿的裝置及方法，實現了對坐姿的檢測，在不增加成本的前提下，提高了檢測的正確率。所述技術方案如下：

一種檢測坐姿的裝置，包括固定載體、至少三個信號發射模塊、至少一個信號接收模塊、信息處理模塊和報警模塊；

所述固定載體用于固定所述信號發射模塊和所述信號接收模塊，所有所述信號發射模塊依次固定于固定載體上，相鄰的兩個信號發射模塊之間相隔預定的距離，并且滿足至少存在一個垂直于地面的平面，使得所有所述信號發射模塊在所述裝置處于工作狀態時，位置點在所述垂直于地面的平面上的投影點成一條垂直于地面的直線，所有所述信號接收模塊固定于所述固定載體上，并且至少一個所述信號接收模塊和所述信號發射模塊處于同一個平面；

所有所述信號發射模塊，按照預定的順序依次在每隔預定的時間后發射檢測信號；

所述信號接收模塊，接收被反射的檢測信號，并在接收到被反射的檢測信號時，向所述信息處理模塊發送接收到的反射信號強度的信息；

所述信息處理模塊，根據預定時間內所述信息處理模塊接收到反射信號的情況以及反射信號強度的信息，判斷坐姿是否正確，并在坐姿不正確時，向所述報警模塊發送報警指令；

所述報警模塊，在接收到所述信息處理模塊發送的報警指令后，發出警報。

進一步的，所述信號發射模塊，包括：

信號產生單元，用于產生原始檢測信號；

信號發射方向校正單元，位于所述信號產生單元發射端前，對原始檢測信號的發射方向進行校正，使得在所述裝置處于工作狀態時，所述原始檢測信號經過校正后發射方向平行于地面，并且發射角的范圍為大于0小于等于π。

進一步的，所述信號產生單元采用紅外線發生器。

進一步的，所述信息處理模塊包括：

干擾濾除單元，在反射信號強度大于第一預設閾值時，向統計單元發送一個標記信號；

統計單元，每接收一個標記信號進行一次累加計數，累加值為1，并且每隔預定的時間進行一次清零；

比較單元，每隔預定的時間，將所述統計單元的計數值與第二預設閾值進行比較；

判斷單元，在預定的時間內，將所述統計單元的計數值小于第二預設閾值的次數與第三預設閾值進行比較，在所述統計單元的計數值小于第二預設閾值的次數大于第三預設閾值時，判斷坐姿不正確，并向所述報警模塊發送報警指令。

進一步的，所有所述信號接收模塊依次固定于固定載體上，相鄰的兩個信號接收模塊之間相隔預定的距離，并且滿足至少存在一個垂直于地面的平面，使得所有所述信號接收模塊在所述裝置處于工作狀態時的位置點在所述垂直于地面的平面上的投影點成一條平行于地面的直線；

其中，在所述信號接收模塊的排列中，位于中間的信號接收模塊為主接收器，輔接收器位于所述主接收器的兩邊，并相對于主接收器對稱排布。

進一步的，所述信號接收模塊，包括：

信號接收單元，用于接收被反射的檢測信號；

信號接收方向選擇單元，位于所述信號接收單元接收端前，在所述裝置處于工作狀態時，選擇性接收特定方向的被反射回的檢測信號，所述特定方向所決定的直線與垂直于所述信號接收單元接收端面的直線所決定的平面，垂直于地面，并且接收角的范圍為大于0小于等于π。

進一步的，所述信息處理模塊包括：

主干擾濾除單元，與所述主接收器的信號接收單元相連接，在反射信號強度大于第一預設閾值時，向主統計單元發送一個主標記信號；