一种坐姿识别台灯的制作方法

本实用新型涉及台灯领域，特别涉及一种坐姿识别台灯。

背景技术：

台灯是一种居家生活常用的生活用品，主要放置在书桌或卧室，提供照明让人们学习和阅读。然而，人们却忽略了使用台灯时对眼睛的保护，导致越来越多的人患上近视眼。中国青少年的近视率常年居于世界前列，根据国家教育部、卫生部的调查表明：目前我国有4亿多近视患者，其中青少年已成“重灾区”：小学生近视率在30％以上，中学生达70％，大学生达到90％。“写字姿势不正确，用眼时间长”是导致近视的重要原因。同时，写字姿势不正确，也会导致脊柱弯曲等问题。根据2012 年发布的《北京市西城区、石景山区14 所小学学生形体健康检测分析报告》，在调查的近万学生中，写字姿势问题人数比例达77.6％。

中国专利申请号CN201620721404.4，公开日2017年3月15日，发明创造的名称为可矫正坐姿的台灯，该申请案公开了一种可矫正坐姿的台灯，包括底座、灯杆和用于提供照明光线的灯光组件，所述灯杆的一端转动连接在所述底座上，另一端与所述灯光组件转动连接，该台灯还包括用于实时监测使用者坐姿、并能够提供矫正信息的坐姿监测组件和用于处理数据信息的处理组件，所述坐姿监测组件与所述处理组件电连接，所述灯光组件的上连接有用于过滤照射光线中蓝光光线的防蓝光件。其不足之处在于仅通过检测使用者与台灯之间的距离来判断坐姿是否正确，而无法区别不良坐姿，无法对使用者做出有针对性的提醒。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种具有采集图像功能的台灯，以便于根据所采集的图像进行坐姿分析，并能将分析的结果传达给用户。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种坐姿识别台灯，包括底座、连接杆和灯罩，连接杆第一端与灯罩连接，连接杆第二端与底座连接，所述台灯上设有：用于采集坐姿图像的图像采集装置2；用于提醒坐姿需要调整的语音提醒装置3，设置在所述底座上方；用于检测台灯是否发生移位的移动传感器4，设置在所述底座底部；设置在底座内部、用于进行图像分析的控制芯片1；设置在连接杆内部，用于检测连接杆弯曲度是否发生变化的弧度检测器5；以及，所述图像采集装置2、语音提醒装置3、移动传感器4、弧度检测器5均与控制芯片1电连接。

本实用新型中，图像采集装置2每过T0时刻进行一次图像采集，将采集到的图像信息传输至所述控制芯片1，控制芯片1对采集图像进行目标点位标注，将目标点位之间的距离与设定的距离阈值进行对比，若实测距离超出设定的距离阈值范围，则通过语音提醒装置3进行坐姿提醒。本实用新型考虑了台灯位置发生变化、连接杆带动灯罩垂直高度发生变化引起采集图像变化的情况，每当台灯位置发生变化或连接杆带动灯罩垂直高度发生变化时，重新进行目标点位标注。

进一步地，所述图像采集装置2为微型摄像头。

进一步地，所述连接杆上设有开孔，微型摄像头置于连接杆内部，微型摄像头穿过所述开孔采集图像信息。

进一步地，所述微型摄像头通过磁吸片固定在连接杆上。

进一步地，还包括用于检测图像采集范围内是否有人的红外探测器6。

进一步地，所述图像采集装置2每过T0时刻进行一次图像采集，将采集到的图像信息传输至所述控制芯片1，控制芯片1对采集图像进行目标点位标注，计算目标点位之间的距离，与设定的距离阈值进行对比，若实测距离超出距离阈值范围，则通过语音提醒装置3进行坐姿提醒。

进一步地，所述目标点位包括：头顶点位、下巴点位、左肩点位、右肩点位以及人体轴线。

进一步地，所述台灯还包括用于检测光线强度的光强度检测单元；以及，用于自动调节照明亮度的调光电路；光强度检测单元与所述控制芯片输入端连接，将检测到的光信号转换为电信号发送至控制芯片；调光电路输入端与所述控制芯片输出端连接，接收控制芯片的电流调节信号，调光电路输出端与台灯上的照明灯连接。

本实用新型的有益效果：（1）光强度检测单元检测环境光强度，控制芯片根据环境光

强度，调节输出至调光电路的电压或电流值，当室内透进阳光少，灯具会自动变亮，弥补

光线不足 ；反之，灯具会自动变暗，不管外界光怎么变化，该灯具保持亮度恒定，使用非

常方便；（2）通过对采集图像的分析准确判断用户坐姿问题，区别常见的坐姿问题，如驼背、低头、偏头、倾斜以及高低肩问题，并进行针对性的提醒；（3）当红外探测器检测到使用者离开图像采集范围后，进入休眠模式，直到下一次检测到有人进入图像采集范围，节约能源，一方面减少了使用者的操作步骤，另一方面也延长了各部件的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的一种系统结构图。

图2为本实用新型的一种不良坐姿图像分析图。

图3为本实用新型的一种光检测和调节电路。

图中：1、控制芯片，2、图像采集装置，3、语音提醒装置，4、移动传感器，5、弧度检测器，6、红外探测器，7、光强度检测单元，8、调光电路。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的具体说明。

一种坐姿识别台灯，包括底座、连接杆和灯罩，连接杆第一端与灯罩连接，连接杆第二端与底座连接，所述台灯上设有：用于采集坐姿图像的图像采集装置2；用于提醒坐姿需要调整的语音提醒装置3；用于检测台灯是否发生移位的移动传感器4；设置在连接杆内部，用于检测连接杆弯曲度是否发生变化的弧度检测器；设置在底座内部、用于进行图像分析的控制芯片1；用于检测图像采集范围内是否有人的红外探测器6；用于检测光线强度的光强度检测单元7；以及，用于调节照明亮度的调光电路8。如图1所示，图像采集装置2、语音提醒装置3、移动传感器4、弧度检测器、红外探测器6、光强度检测单元7以及调光电路8均与控制芯片1电连接。控制芯片1根据光强度检测单元7检测到的光强信号，通过调节输出电流达到调节台灯亮度的目的。

图像采集装置2为微型摄像头，可通过磁吸片固定在连接杆上，也可以在接杆上设有开孔，将微型摄像头置于连接杆内部，微型摄像头穿过所述开孔采集图像信息。

微型摄像头每过T0时刻进行一次图像采集，将采集到的图像信息传输至所述控制芯片1，控制芯片1对采集图像进行目标点位标注，计算目标点位之间的距离，与设定的距离阈值进行对比，若实测距离超出距离阈值范围，则通过语音提醒装置3进行坐姿提醒。

目标点位包括：头顶点位、下巴点位、左肩点位、右肩点位以及人体轴线。

本实用新型工作过程如下：当红外探测器6检测到有人进入图像采集范围后，控制芯片1启动微型摄像头工作，语音提醒装置3提示用户准备好标准坐姿，微型摄像头采集标准坐姿图像，传输至控制芯片1，控制芯片1对标准坐姿图像进行标准目标点位标注，确定标准头顶点位、标准下巴点位、标准左肩点位、标准右肩点位以及标准人体轴线。微型摄像头每过T0时刻进行一次图像采集，依然将采集的图像传输至控制芯片1，控制芯片1对标准坐姿图像进行目标点位标注，确定头顶点位、下巴点位、左肩点位、右肩点位以及人体轴线，计算目标点位之间的距离，与设定的距离阈值进行对比，如图2所示：

（1）当人体轴线与标准人体轴线一致，左右肩部与标准左右肩部点位相比位置下落，则判断发生了驼背行为，语音提醒装置3提醒用户注意后背挺直；

（2）当头顶点位和下巴点位与标准头顶点位和下巴点位相比高度降低，此时若人体轴线与左右肩部位置与标准坐姿图像的对应目标点位一致，且头顶和下巴水平高度降低的幅度超出设定的阈值时，则判断发生了低头行为，语音提醒装置3提醒用户注意抬头；

（3）当人体轴线与左右肩部位置与标准坐姿图像的标准目标点位一致，头顶与下巴点位偏移人体轴线，则判断发生了偏头行为，语音提醒装置3提醒用户纠正头部姿势；

（4）当人体轴线与标准人体轴线相比发生偏移时，判断为产生了倾斜行为，语音提醒装置3提醒用户注意不要身体倾斜；

（5）当左肩点位、右肩点位不处于同一水平线时，判断为产生了高低肩行为，语音提醒装置3提醒用户注意平衡双肩。

当台灯位置或高度发生变化时，移动传感器4或弧度检测器将检测到的信号传输至控制芯片1，控制芯片1重新进行标准坐姿图像采集；重新进行标准目标点位标注。

当红外探测器6检测到使用者离开图像采集范围后，一定时间内，控制芯片1输出休眠信号，图像采集装置2、语音提醒装置3、移动传感器4以及弧度检测器均进入休眠状态，直到下一次检测到有人进入图像采集范围，节约能源，一方面减少了使用者的操作步骤，另一方面也延长了各部件的使用寿命。

光强度检测单元7与控制芯片1输入端连接，将检测到的光信号转换为电信号发送至控制芯片1；调光电路8输入端与所述控制芯片1输出端连接，接收控制芯片1的电流调节信号，调光电路8输出端与台灯上的照明灯连接。如图3所示，光强度检测单元7包括光敏电阻U2、电阻R3和电容C2，电容C2第一端与电阻R3第一端、电容C2第一端连接后连接至控制芯片输入端，电容C2第二端、电阻R3第二端、电容C2第二端均接地。调光电路8包括恒压电源单元8-1和恒流电源单元8-2。恒压电源单元8-1包括电阻 R1、电阻 R2、稳压二极管 D1、电容C1，电源正极与电容C1第一端、电阻 R1第一端连接，作为恒压电源单元8-1的输出端；电阻 R1第二端与稳压二极管 D1负极连接，稳压二极管 D1正极与电容C1第二端、电源负极连接，电阻 R2与电阻 R1并联。台灯照明灯并接在恒流电源单元8-2的两端。恒流电源单元8-2包括：恒流驱动芯片U3、电阻 R5、二极管 D2、电容 C4、电容 C5 和电感 L1，电容 C4第一端、二极管 D2负极、恒流驱动芯片U3电源输入端、电阻 R5第一端均与恒压电源单元8-1的输出端连接，电容 C4第二端接地，二极管 D2正极与功率开关漏端、电感 L1第一端连接，电阻 R5第二端与恒流驱动芯片U3恒流驱动芯片U3电流采样端、电容 C5第一端连接，电容 C5第二端与电感 L1第二端连接，台灯照明灯与电容 C5并联。

恒压电源单元8-1为控制芯片 U1 和恒流电源单元8-2供电，光强度检测单元将检测到的光信息转换为电信号传输至控制芯片，控制芯片输出控制信号给恒流电源单元8-2，恒流电源单元8-2根据接收到的控制信号，驱动并控制台灯亮度。

以上所述实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其他的变体及改型。