一种调整书桌使用状态的智能控制系统的制作方法

本发明涉及书桌调整技术领域，具体涉及一种调整书桌使用状态的智能控制系统。

背景技术：

学生课桌大多是平面固定的，学生在使用时一般会将书本笔记等放置在桌上，由于习惯没养成，低头看书或写字，容易引起近视、腰背弯曲变形，影响孩子的正常生长发育。造成弯腰驼背的体型，同时增大了学生患颈椎病和近视的概率。

现有技术中，倾斜式的桌椅大都需要人手动调整，且由于每个人的体型不一致，在使用前为了保证良好的使用效果，必须人工手动调整。当家里面只有未成年人或不会调节书桌的人时，如果要使用书桌，则不能完成桌面调整动作，只能讲究之前的调整状态使用。并且桌面的倾斜度调整数据只是一个年龄段的大概范围，不能根据身高具体差异调取具体数据进行调整。达不到良好的使用效果。使用不方便，效果不明显。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明提供的一种调整书桌使用状态的智能控制系统，可以实时根据使用者影像数据和位置数据对书桌的高度以及桌面的倾斜度进行调整，防止书桌状态错误引发的近视、脊柱变形等技术问题。

为了实现以上目的，本发明采取的一种技术方案是：

一种调整书桌使用状态的智能控制系统，包括：显示模块，内置摄像头及距离感应器，用于采集使用者的影像数据以及位置数据；家用数据处理模块，与所述显示模块电连接，用于对书桌使用状态进行调整；以及远程数据处理模块，通过无线网络与所述家用数据处理模块连接，用于分析使用者的影像数据以及位置数据，并计算出调量数据反馈给所述家用数据处理模块。

进一步地，所述家用数据处理模块包括数据采集模块、控制模块以及书桌调整模块；所述数据采集模块与所述显示模块相连，用于控制所述显示模块以获得的影像数据以及位置数据；所述控制模块与所述数据采集模块以及所述显示模块连接，所述控制模块可通过无线网路实现与所述远程数据处理模块进行数据传送；所述书桌调整模块与所述控制模块相连，用于调整书桌的使用状态；所述远程数据处理模块包括：数据接收反馈模块以及调量分析计算模块；所述数据接收反馈模块，用于接收所述控制模块输出的所述影像数据以及所述位置数据，并将所述影像数据以及所述位置数据分配给所述调量分析计算模块处理；所述调量分析计算模块，与所述数据接收反馈模块以及第二存储模块连接，用于将所述影像数据以及所述位置数据与所述第二存储模块内的预设数据进行对比计算出所述调量数据反馈给所述数据接收反馈模块。

进一步地，所述家用数据处理模块还包括：第一存储模块，与所述控制模块连接，用于存储提示数据；所述远程数据处理模块还包括：坐姿判断模块，与所述数据接收反馈模块以及所述第二存储模块相连，用于判断使用者的坐姿是否正确；表情判断模块，与所述数据接收反馈模块以及所述第二存储模块相连，用于识别使用者的表情并与第二存储模块内预存的表情数据进行比对，获取使用者的心理状态数据。

进一步地，所述远程数据处理模块还包括：身份数据分析模块，与所述数据接收反馈模块以及所述第二存储模块相连，用于对使用者的身份信息进行识别，并将身份信息数据和使用者使用状态参数发送给所述第二存储模块。

进一步地，所述显示模块为可触摸显示屏，所述显示屏还包括设置于所述显示屏的边框上的话筒和扬声器，所述话筒和所述扬声器与所述家用数据处理模块电连接。

进一步地，所述摄像头设置于所述显示屏上部，所述距离感应器设置于所述显示屏的下部。

进一步地，所述书桌包括桌腿、桌面以及调节装置，所述桌腿通过所述调节装置与所述桌面连接，所述调节装置与所述书桌调整模块电连接。

进一步地，所述调节装置包括：伸缩脚，设置于所述桌腿底部，所述伸缩脚与所述书桌调整模块电连接；位置调节装置，包括调节板以及位置调节机构，所述调节板设置于所述桌腿的顶部；四个相同的所述位置调节机构的底端分别通过固定外壳设置在所述调节板的四角处，所述位置调节机构的顶端与所述桌面底部抵接，所述位置调节机构与所述书桌调整模块电连接。

进一步地，所述桌面底部设置有摩擦垫，所述位置调节机构的顶端与所述摩擦垫抵接，所述位置调节机构与所述摩擦垫间的摩擦力大于所述桌面的重力。

本发明的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：

(1)本发明提供的一种调整书桌使用状态的智能控制系统，可以根据使用者影像数据和位置数据实时对书桌的高度以及桌面的倾斜度进行自动调整，不需要专人进行调整，且调整标准不再是根据年龄段盲目进行，而是针对每个人自身的情况进行调整，调整范围大大缩小、针对性较强、避免了重复劳动，可以防止因为书桌状态错误引发的近视、脊柱变形等技术问题。

(2)本发明提供的一种调整书桌使用状态的智能控制系统，可通过坐姿判断模块对使用者的坐姿进行判断并提醒使用者进行调整至符合要求。保证了使用者的用眼卫生，防止由于错误的作业姿势导致的脊柱变形、近视眼等问题的出现。

(3)本发明提供的一种调整书桌使用状态的智能控制系统，可通过表情判断模块监测到使用者的表情，当监测到使用者的表情长期处于消极状态时会提醒使用者进行休息，甚至提醒监护人干涉，系统协助监护人对使用者的状态进行监督，避免了监护人直接监督所付出的大量时间。

(4)本发明提供的一种调整书桌使用状态的智能控制系统，可以通过身份数据分析模块收集使用者的作业过程数据，并保存在第二存储模块内。所述作业过程数据可以为研究人员提供解决使用者作业效率的数据。

附图说明

下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其有益效果显而易见。

图1所示为本发明一实施例的调整书桌使用状态的智能控制系统结构图；

图2所示为本发明一实施例的应用实例图；

图3所示为本发明一实施例的书桌去掉桌面后的具体结构图；

图4所示为本发明一实施例的位置调节机构及固定外壳的结构图；

图5所示为本发明一实施例的调整书桌使用状态的智能控制方法流程图。

图中附图标记

1显示模块、11摄像头、12距离感应器、13显示屏、2家用数据处理模块、21数据采集模块、22控制模块、23书桌调整模块、24第一存储模块、3远程数据处理模块、31数据接收反馈模块、32调量分析计算模块、33第二存储模块、34坐姿判断模块、35表情判断模块、36身份数据分析模块、41桌腿、42桌面、431伸缩脚、432调节板、433位置调节机构、434固定外壳、435转动内芯、436驱动轮。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本实施例提供了一种调整书桌使用状态的智能控制系统，如图1所示，包括显示模块1、家用数据处理模块2以及远程数据处理模块3。

如图2所示，所述显示模块1为可触摸显示屏13，所述显示屏13包括设置于所述显示屏13的边框上的摄像头11以及距离感应器12、话筒和扬声器。所述摄像头11设置于所述显示屏13上部，用于采集使用者的影像数据，所述影像数据包括人脸的前后左右位置、人面部表情信息等数据。所述距离感应器12设置于所述显示屏13的下部，用于采集使用者的位置数据，所述位置数据包括人脸与所述距离感应器12的垂直距离、左右位置数据等。所述话筒和所述扬声器嵌于所述显示屏13边框上，与所述家用数据处理模块2电连接。所述显示模块1还用于反馈提醒数据及与家长视频通话。

所述家用数据处理模块2与所述显示模块1电连接，用于对书桌使用状态进行调整。所述家用数据处理模块2包括数据采集模块21、控制模块22、第一存储模块24以及书桌调整模块23。所述数据采集模块21与所述显示模块1相连，用于控制所述显示模块1的所述摄像头11以及所述距离感应器12的开关，以获得的影像数据以及位置数据。所述控制模块22与所述数据采集模块21以及所述显示模块1连接，所述控制模块22可通过无线网路实现与所述远程数据处理模块3进行数据传送。所述控制模块22作为所述家用数据处理模块2的控制中心，可控制所述数据采集模块21以及所述书桌调整模块23的动作。所述书桌调整模块23与所述控制模块22相连，用于调整书桌的使用状态。所述第一存储模块24与所述控制模块22连接，用于存储提示数据。

所述远程数据处理模块3通过无线网络与所述家用数据处理模块2连接，用于分析使用者的影像数据以及位置数据，并计算出调量数据反馈给所述家用数据处理模块2。所述远程数据处理模块3包括：数据接收反馈模块31、调量分析计算模块32、坐姿判断模块34、表情判断模块35以及身份数据分析模块36。所述数据接收反馈模块31用于接收所述控制模块22输出的所述影像数据以及所述位置数据，并将所述影像数据以及所述位置数据分配给所述调量分析计算模块32处理。所述调量分析计算模块32与所述数据接收反馈模块31以及第二存储模块33连接，用于将所述影像数据以及所述位置数据与所述第二存储模块33内的预设数据进行对比计算出调量数据反馈给所述数据接收反馈模块31。所述坐姿判断模块34与所述数据接收反馈模块31以及所述第二存储模块33相连，用于判断使用者的坐姿是否正确。所述表情判断模块35与所述数据接收反馈模块31以及所述第二存储模块33相连，用于识别使用者的表情并与第二存储模块33内预存的表情数据进行比对，获取使用者的心理状态数据。当所述数据接收反馈模块31发现使用者长时间处于消极状态会反馈数据至监护人手机，提醒监护人进行处理。监护人通过所述数据接收反馈模块31向所述控制模块22发出指令并将指令信息在显示屏上播放进行干涉。所述指令信息包括存储在所述第一存储模块24内的视频或音频信息，所述指令信息还包括直接通过所述显示屏13与所述使用者进行交流。所述身份数据分析模块36与所述数据接收反馈模块31以及所述第二存储模块33相连，用于对使用者的身份信息进行识别，并将身份信息数据和使用者使用状态参数发送给所述第二存储模块33。

如图2～图4所示，所述书桌包括括桌腿41、桌面42以及调节装置。所述桌腿41通过所述调节装置与所述桌面42连接，所述调节装置与所述书桌调整模块23电连接。

所述调节装置包括：伸缩脚431设置于所述桌腿41底部，所述伸缩脚431与所述书桌调整模块23电连接。所述书桌通过所述伸缩腿431调节所述桌面42的高度。位置调节装置，包括调节板432以及位置调节机构433，所述调节板432设置于所述桌腿41的顶部。四个相同的所述位置调节机构433的底端分别通过固定外壳434设置在所述调节板432的四角处。所述位置调节机构433的顶端与所述桌面42底部抵接，所述桌面42底部设置有摩擦垫，所述位置调节机构433的顶端与所述摩擦垫抵接，所述位置调节机构433与所述摩擦垫间的摩擦力大于所述桌面42的重力，防止所述桌面42在重力作用下滑落。所述位置调节机构433与所述书桌调整模块23电连接。所述位置调节机构433包括转动内芯435以及驱动轮436。所述转动内芯435与所述固定外壳434连接，所述转动内芯435可在所述固定外壳434内上下伸缩，所述转动内芯435可沿其轴线在水平面内受控转动。所述驱动轮436设置于所述转动内芯435的顶部的容置槽内，可沿其轴线在竖直平面内受控转动。当使用者相对于所述桌面42的左右位置需要调整时，所述书桌调整模块23将调整量数据反馈给所述位置调节装置，所述驱动内芯435先转动所述驱动轮436至所述驱动轮436处于横向状态，所述驱动轮436转动调整所述桌面42的左右位置。当使用者相对于所述桌面42的前后位置需要调整时，所述书桌调整模块23将调整量数据反馈给所述位置调节装置，所述驱动内芯435先转动所述驱动轮436至所述驱动轮436处于纵向状态，所述驱动轮436转动调整所述桌面42的前后位置。后四个位置所述驱动内芯435伸缩调整所述桌面42的倾斜度。

如图5所示，本发明的调整书桌使用状态的智能控制系统的使用方法，包括如下步骤：

s10所述数据采集模块21通过摄像头11和距离感应器12获取使用者的影像数据以及位置数据并发送给所述控制模块22。

s20所述数据接收反馈模块31将所述影像数据以及所述位置数据反馈给所述调量分析计算模块32，所述调量分析计算模块32调取所述第二存储模块33内的预设数据，计算书桌调整量并反馈给所述控制模块22。

s30所述控制模块22将书桌调量数据反馈给所述书桌调整模块23，所述书桌调整模块23接收到调量数据后对书桌的使用数据进行调整。

s40所述坐姿判断模块34将所述影像数据与已有的数据库进行比对判断使用者的坐姿是否正确；所述坐姿判断模块34通过人脸在图片中的上下左右前后位置，判断使用者的坐姿是否正确，并将数据传递给所述数据接收反馈模块31进行处理。当所述数据接收反馈模块31发现使用者坐姿不正确时，会通过所述控制模块22调取所述第一存储器24内预存的提示信息，所述控制模块22发送所述提示信息给所述显示模块1对使用者进行提示。至所述使用者姿势正确为止。

s50所述数据接收反馈模块31将所述影像数据发送给所述表情判断模块35，所述表情判断模块35将所述影像数据与所述第二存储模块33内存储的表情数据库进行比对，判断是否需要提醒使用者休息或他人干预。当所述数据接收反馈模块31发现使用者长时间处于消极状态，说明使用者可能不太适合继续处于学习或工作状态。所述数据接收反馈模块31会反馈数据至监护人手机，提醒监护人进行处理。监护人通过所述数据接收反馈模块31向所述控制模块22发出指令进行干涉。所述控制模块22收到所述指令后，调用所述第一存储模块24内的提示信息进行干涉。所述提示信息包括存储在所述第一存储模块24内的视频或音频信息。所述视频或音频信息通过所述显示模块1进行显示或播放。监护人也可以通过所述数据接收反馈模块31向所述控制模块22请求与显示模块1建立视频，以便与同使用者进行视频交流沟通。

s60所述数据接收反馈模块31将所述影像数据发送给所述身份数据分析模块36，所述身份数据分析模块36将所述影像数据与所述第二存储模块33内存储的身份数据库进行比对，获取使用者使用过程状态参数。所述身份数据分析模块36通过面部图像分析，与已有身份数据库进行比对，获取使用者年龄、身份、家庭背景等信息，与使用者各种状态持续时间，表情变化等有用信息一并保存。通过所述第二存储模块33内存储的大量个体数据，研究人员可以分析不同家庭背景的使用者与高效学习时长的对应关系；分析不同年龄的使用者和高效工作或学习时长的对应关系；分析不同工作性质和高效工作或学习时长的对应关系。所述数据接收反馈模块31可以依据分析结果对不同家庭背景、不同年龄、不同工作性质的使用者采取分类干预措施，播放不同的音乐，发出不同的声音，或播放不同的视频等，让使用者得到较好的中间休息，较少疲劳，有益于视力的保护，提高工作效率。

以上所述仅为本发明的示例性实施例，并非因此限制本发明专利保护范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。