[發明專利]具有坐姿提醒、自關閉和亮度調節功能的嵌入式AI臺燈

在審

• 申請號: 202110797234.3
• 申請日: 2021-07-14
• 公開（公告）號: CN113531426A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 李衛東;劉平濤;張招;羅博文
• 申請（專利權）人: 深圳思悅創新有限公司;武漢萊克斯瑞科技發展有限公司
• 主分類號: F21S6/00
• 分類號: F21S6/00;F21V33/00;F21V23/04;G08B21/24;G08B3/10
• 代理公司: 北京知呱呱知識產權代理有限公司 11577
• 代理人: 孫志一

具有坐姿提醒、自關閉和亮度調節功能的嵌入式AI臺燈，其攝像單元實時采集用戶圖像；語音輸出單元將坐姿檢測結果實時向用戶提醒；FPGA處理單元的像素值計算模塊檢測臺燈的光照亮度；用戶檢測模塊檢測臺燈周圍是否存在用戶；坐姿檢測模塊對用戶的坐姿進行檢測；當坐姿檢測模塊檢測到用戶坐姿不正確時，將檢測結果通過語音輸出單元反饋給用戶以進行坐姿提醒；當像素值計算模塊檢測臺燈的光照亮度超出預設范圍時進行臺燈的光源亮度調節；當臺燈周圍用戶不存在的狀態下，若用戶檢測模塊連續檢測用戶不存在的次數超過預設值，則關閉臺燈。本發明能根據房間黑暗程度，自動調節光照亮度，用戶忘記情況下自動關閉，坐姿錯誤的情況下提醒。

技術領域

本發明屬于臺燈技術領域，具體涉及一種具有坐姿提醒、自關閉和亮度調 節功能的嵌入式AI臺燈。

背景技術

用眼時間長，寫字坐姿不正確是導致青少年近視的重要原因。同時，寫字 姿勢不正確，也會導致脊柱彎曲等問題，影響青少年的健康發育。

臺燈，作為日常家庭中必備的一款產品，通常放置在寫字臺上，以供照明 之用，便于閱讀、學習和工作。而用戶在使用臺燈時，會根據自身的生活習慣 采用不同的坐姿，一旦坐姿不良成為用戶的個人習慣后，會對其視力及頸椎造 成嚴重的影響，將直接導致近視的產生。同時，用戶在長時間的使用過程中， 往往專注學習而忽視房間中光線隨時間的變化，這在青少年學習時間長的情況 下容易發生，如青少年寫作業時間跨度從傍晚到晚上，光線隨時間的流逝而不 斷下降，而臺燈的光照亮度亦需不斷增加以滿足合適的光照強度需求。此外， 用戶在使用臺燈完畢后，往往忘記關閉電源，造成電能的浪費。

針對坐姿提醒方式，現有技術出現一種“智能防近視臺燈”，其基本原理是 在桌子邊緣固定超聲波傳感器，探測頭部與傳感器的距離，如果距離太靠近， 臺燈發生警告糾正坐姿。然而，這種裝置有先天缺點，由于身高等差異化原因， 距離的閾值判斷需要個性化調整，同時超聲對人體有輻射，傳感器等易被遮擋； 部分產品讓用戶佩戴傳感器設備的方式判斷坐姿方式是否正確，使用方式繁瑣， 用戶體驗不好。

針對臺燈自動關閉及調節亮度上，現有技術往往通過安裝相應的傳感器對 人體進行感應和光照強度進行感應的方式進行調節，如通過紅外傳感進行人體 的感應，通過光敏電阻方式進行調節。

而坐姿的檢測，可以分為正確坐姿與錯誤坐姿的分類判斷，人工智能在圖 像分類，圖像識別，圖像分割等領域具有良好的應用。同時，人工智能在圖像 處理上的算法相對于傳統算法受光照強度，對比度等因素影響較少。部分智能 臺燈，通過安裝攝像頭，將采取的圖像送入服務器進行坐姿的檢測。然而，由 于涉及到用戶數據上傳至服務器，具有實時性不高，隱私性不好等缺點，特別 是隱私性問題，難以被市場接受。

綜上所述，亟需一種兼具坐姿提醒，自動關閉、亮度自動調節和注重隱私 保護的全新智能臺燈。

發明內容

為此，本發明提供一種具有坐姿提醒、自關閉和亮度調節功能的嵌入式 AI臺燈，能夠根據房間的黑暗程度，自動調節光照亮度，在用戶忘記關閉臺 燈的情況下，自動關閉，節省電能，在用戶坐姿錯誤的情況下，進行提醒，同 時注重用戶的隱私保護。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種具有坐姿提醒、自關 閉和亮度調節功能的嵌入式AI臺燈，包括燈頭、轉軸、燈柱和底座，所述轉 軸的一端與燈頭轉動連接，轉軸的另外一端與燈柱轉動連接，所述燈柱的底部 與所述底座連接；還包括攝像單元、語音輸出單元和FPGA處理單元；所述攝 像單元與所述FPGA處理單元之間電連接，攝像單元用于實時采集用戶圖像； 所述語音輸出單元與所述FPGA處理單元之間電連接，語音輸出單元用于將坐 姿檢測結果實時向用戶提醒；

所述FPGA處理單元設有像素值計算模塊、用戶檢測模塊和坐姿檢測模塊； 所述像素值計算模塊用于檢測臺燈的光照亮度；所述用戶檢測模塊用于檢測臺 燈周圍是否存在用戶；所述坐姿檢測模塊用于對用戶的坐姿進行檢測；