专利名称：红外线坐姿监测学习桌的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种坐姿监测学习桌，尤指一种利用红外光监测伏案读写时人的坐姿是否端正并配有灯光、语音提醒及输出电源自动控制功能的红外线坐姿监测学习桌。
背景技术：
目前，在我国青少年学生当中，颈椎弯曲和近视占有相当大的比例。大多数的颈椎弯曲和近视，是由坐姿不端正、长时间近距离看书造成颈椎和眼睛的过度疲劳而形成的。有的学生在做作业或读书时，不注意坐姿，不是低头就是弯腰，甚至趴在桌子上，有家长和老师在跟前提醒时还能够端正坐姿，一旦过一段时间不提醒就又恢复如初。这样久而久之，在不知不觉中形成了颈椎弯曲和近视。
本人在ZL01218303.2中提供了一种红外线定位监测器，主要由主机、一对支架和导线构成。主机包括主控单元、发射单元、接收单元和报警单元。在一对支架的相对位置分别设置若干个红外线发射管和红外线接收管，这样在一对监测支架之间形成了若干条红外线光路。使用时将一对监测支架分别置放于靠近人体一侧的桌子的两端，当低头、弯腰时就会阻挡光信号，从而引发报警。该专利的缺点是两监测支架跟桌子不是一个有机的整体，不容易保证监测的可靠性，再就是不能对台灯等外接光源实施有效的控制。
发明内容
为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种便于统一控制且监测效果可靠的红外线坐姿监测学习桌。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种红外线坐姿监测学习桌，包括主机，主机包括主控单元和与主控单元相连的发射单元、接收单元，发射单元包括至少一个红外线发射器，接收单元包括至少一个红外线接收器，主机还包括与主控单元相连的声光提醒单元、输出控制单元和电源单元，主机安放在桌子上，桌子包括桌体，桌体上有滑道，桌体上装有桌面和用于安装红外线发射器和接收器的支撑体，桌面和支撑体中至少有一种装在滑道上可前后推拉，安装在滑道上的桌面或支撑体的下部还安装有防止滑动的锁紧装置，红外线发射器和接收器分别安装在桌子两侧的支撑体上且方向相对。
所述的声光提醒单元由发光管或灯泡，喇叭或语音芯片，或其组合构成。
所述的桌子前部、桌面上方装有多功能书架，主机安放在书架上。
所述的输出控制单元由电源插座、继电器或可控硅构成。
所述的发射单元包括两个红外线发射器，呈上下排列安装在桌子一侧的支撑体上，所述的接收单元包括两个红外线接收器，呈上下排列安装在桌子另一侧的支撑体上，且两个红外线发射器和两个红外线接收器位于两条水平线上。
采用上述技术方案的红外线坐姿监测学习桌，主机中的主控单元对与之相连的发射单元、接收单元、声光提醒单元、输出控制单元和电源单元实现了统一控制，带锁紧装置的推拉式桌面或/和支撑体，可以调节并固定人体与装在支撑体上的发射器和接收器之间形成的监测网的相对位置，因此保证了监测的可靠性。
图1为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型的电路框图；图3为本实用新型一种实施方式的电路原理图。
具体实施方式
本实用新型的主机1如图2所示，主要包括主控单元10、发射单元11、接收单元12、声光提醒单元13、输出控制单元14和电源单元15。主控单元10处理各部分发送来的信号，并控制各个单元的运行。发射单元11和接收单元12是利用光电感应原理，采用红外光器件实现。
如图1所示，本实用新型主要由主机1、支撑体2、红外线发射器3、红外线接收器4、活动桌面5、桌体7、多功能书架6构成。此处的红外线发射器采用红外线发光二极管，支撑体2和桌体7为一体成型。活动桌面5的两端安放在桌体上的滑道8上，主机1设置在多功能书架6的一侧，活动桌面5的前端贴近多功能书架6的下底板，前后推拉活动桌面5，将其调节到合适的位置，以人体端坐桌前时人的头部不遮挡红外线发光二极管3与红外线接收器4形成的监测网为准。发射单元11中的红外线发光二极管3和接收单元12中的红外线接收器4分别设置在桌子两侧的支撑体2上靠近人体的一侧，呈上下排列，且分别通过导线与主机1相连。红外线发光二极管3和红外线接收器4的下端距活动桌面5一般10～15cm，上端距活动桌面5一般40cm左右，这样，在红外发光二极管3和红外接收器4之间形成了上下两条水平、中间两条交叉的红外线监测网。当人体端坐时，不会遮挡、阻断红外线光路，而当人低头、弯腰或趴在桌子上时就会阻断光路，主控单元10循环控制和检测四路光电信号，当检测到有信号被阻断，开始计时，如果在程序设定的时间内光路恢复畅通，主机1就不会发出声光提醒，否则主机1通过输出接口分别控制声光提醒单元13使指示灯闪烁并发出语音提醒信号，如果连续提醒三次信号仍被阻断，主控单元10则自动控制输出控制单元14，切断外接光源的电源插座9，待端正坐姿后再开通电源。在图3所示的电路原理图中，电源插座9用PLUG1表示。
如图3所示，给出了本实用新型的一个实施例的电路原理图。主控单元10为单片机89C2051；发射单元11包括两个红外发光管D3、D4；接收单元12包括两个红外线接收器IC2、IC3，在本实施例中红外线接收器采用SM3381。声光提醒单元13包括一个录放音芯片IC1，本实例中采用ISD1420可分段录音芯片，还包括录音开关KEY1、麦克风MIC1、喇叭SPEAKER1、发光二极管D5。输出控制单元14包括继电器J1和电源插座PLUG1。红外发光管D3、D4的负端连到一起通过电阻R13接地，正端分别连接到三极管BG1、BG2的集电极，三极管BG1、BG2的基极分别通过电阻R15、R14连接至单片机89C2051的端口19脚和18脚，两个三极管用于放大发射信号。两个红外线接收器的信号输出端IC2的4脚和IC3的4脚通过IC4A、IC4C和IC4B、IC4D整形后，分别连接到单片机89C2051的端口9脚、11脚。单片机89C2051控制红外线发光管D3、D4分时轮流导通，当红外线发光二极管D3导通时，在红外线发光二极管D3和红外线接收器IC2和IC3之间形成了两条红外线光路，当红外线发光二极管D4导通时，在红外线发光二极管D4和红外线接收器IC2和IC3之间形成了另外两条红外线光路，这样，在红外线发光二极管D3、D4和红外线接收器IC2、IC3之间就形成了四条分时导通的红外线光路，单片机89C2051检测红外线接收器IC2、IC3的输出状态，如此循环。当人体进入如图1所示的红外线发射二极管3和红外线接收器4之间时，对四条光路的某一条或几条进行阻断，同时引起单片机89C2051的9脚和11脚的输入状态发生变化，单片机89C2051的内部定时器开始计时，在程序设定的时间内光路恢复畅通，主机1就不会发出声光提醒，否则，主控单元10通过单片机89C2051的15脚控制声光提醒单元13的发光二极管D5闪烁，发出灯光提示，通过单片机89C2051的17脚控制声光提醒单元13的录音芯片IC1，使喇叭SPERKER1播放事先录制好的语音提醒信号，如果连续提醒三次仍被阻断，主控单元10则通过单片机89C2051的14脚控制输出控制单元14的继电器J1，使继电器J1的常闭触点J1-2断开，切断输出控制单元外接光源插座PLUG1的电源，待端正坐姿后再开通电源。
前述结构中，桌面的位置可调，而支撑体的位置是固定的，当然，将带有锁紧装置的支撑体装在滑道上，而将桌面固定安装，或者是桌体上有两个滑道，桌面和支撑体分别装在两个滑道中也可达到同样的调整位置关系的效果。
当然，输出控制单元中的继电器也可用可控硅代替，声光提醒单元13的发光二极管D5也可用灯泡代替，这些都在本实用新型的保护之列。
权利要求1.一种红外线坐姿监测学习桌，包括主机，主机包括主控单元和与主控单元相连的发射单元、接收单元，发射单元包括至少一个红外线发射器，接收单元包括至少一个红外线接收器，其特征在于主机还包括与主控单元相连的声光提醒单元、输出控制单元和电源单元，主机安放在桌子上，桌子包括桌体，桌体上有滑道，桌体上装有桌面和用于安装红外线发射器和接收器的支撑体，桌面和支撑体中至少有一种装在滑道上可前后推拉，安装在滑道上的桌面或支撑体的下部还安装有防止滑动的锁紧装置，红外线发射器和接收器分别安装在桌子两侧的支撑体上且方向相对。
2.如权利要求1所述的红外线坐姿监测学习桌，其特征在于所述的声光提醒单元由发光管或灯泡，喇叭或语音芯片，或其组合构成。
3.如权利要求1或2所述的红外线坐姿监测学习桌，其特征在于所述的桌子前部、桌面上方装有多功能书架，主机安放在书架上。
4.如权利要求1所述的红外线坐姿监测学习桌，其特征在于所述的输出控制单元由电源插座、继电器或可控硅构成。
5.如权利要求1所述的红外线坐姿监测学习桌，其特征在于所述的发射单元包括两个红外线发射器，呈上下排列安装在桌子一侧的支撑体上，所述的接收单元包括两个红外线接收器，呈上下排列安装在桌子另一侧的支撑体上，且两个红外线发射器和两个红外线接收器位于两条水平线上。
专利摘要本实用新型公开了一种红外线坐姿监测学习桌，主机包括主控单元和与之相连的发射单元、接收单元、声光提醒单元、输出控制单元和电源单元，主机安放在桌子上，桌子包括桌体，桌体上有滑道，桌体上装有桌面和支撑体，桌面和支撑体中至少有一种装在滑道上可前后推拉，安装在滑道上的桌面或支撑体的下部还安装有防止滑动的锁紧装置，红外线发射器和接收器分别安装在桌子两侧的支撑体上且方向相对。这种学习桌，主机中的主控单元对与之相连的各单元实现了统一控制，带锁紧装置的推拉式桌面或/和支撑体，可以调节并固定人体与发射器、接收器之间形成的监测网的相对位置，因此保证了监测的可靠性。
文档编号A47B41/00GK2643737SQ0324613
公开日2004年9月29日 申请日期2003年7月11日 优先权日2003年7月11日
发明者杨红宇 申请人:杨红宇