本发明涉及书写辅助设备，尤其涉及一种书写护眼提醒装置及方法。
背景技术
书写坐姿提醒在视力保持中具有举足轻重的作用，红外探测技术是应用广泛、使用频率高、反应速度快的一种探测技术，在感应检测中占有十分重要的地位。与其他距离探测技术相比，红外的优势在于：一是体积微小，无辐射；二是功耗能量小。但由于其无件构造原理上分类较大，大多上选型上都采用普通红外收发技术，因此技术上存在缺点，无法突破抗干扰能力。
在书写护眼提醒装置中，红外探测装置是一个很基础的功能部分，探测结果的正确性、可靠性都依赖于红外探测装置。然而，现有的红外探测装置策略单一，例如在当前环境中使用手机、红外遥控器设备或窗户口有点弱阳光时，红外探测装置将出现误动作，或一直动作。导致写作者将无法正常使用笔芯。大部分技术中还会采用马达进行正反转，配置机械结构完成笔芯的自动缩回与弹出，写作者在书写过程很容易因笔芯的缩回而打断书写的兴致；或采用电磁继电器原理，利用线圈产生磁性让动磁芯推动笔芯缩回，当线圈通电后整体装置无法获取电池能量而断电，在线圈没有磁力时，笔芯再弹出。无论采用何种技术，该方法都将使用复杂的机械结构原理，让笔芯缩回提醒书写者。然而这一种方法，很容易让书写者在书写过程中丢失兴趣，而且在制造与生产工艺上都具有较高的成本。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种书写护眼提醒装置及方法，该装置及方法能监测光强度和用户的书写姿势，并且在光线和书写姿势处于不适宜书写的条件时，通过led灯和振动器件向用户发出相应的提示，进而实现书写姿势提醒和护眼功能。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。
一种书写护眼提醒装置，其包括可固定于笔上的支座，所述支座的外侧固定有底壳，所述底壳上罩设有顶壳且二者固定连接，所述顶壳与底壳所形成的空腔内固定有pcb板、电池和振动器件，所述顶壳上设有光感应器、红外人体感应器和led灯，当用户握持笔时，所述红外人体感应器的感应端朝向用户头部，所述光感应器、红外人体感应器、led灯和振动器件分别电性连接于pcb板，所述pcb板包括有主控制器，所述主控制器用于：根据光感应器反馈的电信号判断环境光线强度，并在环境过亮或者过暗时控制led灯发出相应的灯光提示；以及，根据红外人体感应器反馈的电信号判断用户头部位置是否符合写作姿势，并在用户头部偏离写作姿势时，控制led灯或者振动器件发出相应的提示。
优选地，所述顶壳上嵌设有按键，所述按键电性连接于pcb板，且所述按键用于向pcb板键入指令。
优选地，所述顶壳的侧部穿设有usb插座，所述usb插座电性连接于pcb板。
一种书写护眼提醒方法，该方法基于一装置实现，所述装置包括可固定于笔上的支座，所述支座的外侧固定有底壳，所述底壳上罩设有顶壳且二者固定连接，所述顶壳与底壳所形成的空腔内固定有pcb板、电池和振动器件，所述顶壳上设有光感应器、红外人体感应器和led灯，当用户握持笔时，所述红外人体感应器的感应端朝向用户头部，所述光感应器、红外人体感应器、led灯和振动器件分别电性连接于pcb板，所述pcb板包括有主控制器，所述方法包括如下步骤：步骤s1，所述主控制器接收光感应器和红外人体感应器反馈的电信号；步骤s2，所述主控制器根据光感应器反馈的电信号判断环境光线强度，并在环境过亮或者过暗时控制led灯发出相应的灯光提示；步骤s3，所述主控制器根据红外人体感应器反馈的电信号判断用户头部位置是否符合写作姿势，并在用户头部偏离写作姿势时，控制led灯或者振动器件发出相应的提示。
优选地，包括有写作时间提醒步骤：所述主控制器对用户的写作时间进行计时，当计时达到预设时间后，控制led灯连续发出预设时长的闪光。
优选地，所述写作时间提醒步骤中，当计时达到预设时间后，所述主控制器控制led灯连续发出闪光10秒。
优选地，所述步骤s2中，当环境过亮时，所述主控制器控制led灯连续闪光。
优选地，所述步骤s2中，当环境过暗时，所述主控制器控制led灯一直点亮。
优选地，包括有写作姿态提醒步骤：当红外人体感应器与用户头部的距离小于预设值时，所述主控制器控制振动器件发出振动提示。
优选地，所述写作姿态提醒步骤中，当红外人体感应器与用户头部的距离小于15cm时，所述主控制器控制振动器件发出振动提示。
本发明公开的书写护眼提醒装置及方法，其能够对待检测环境中的同类型、同频率、同产品所发射出的红外光线进行有效抵抗，不产生误动作。通过对检测的信息进行处理，使得振动装置发生振动提醒，用户只需感觉到笔杆振动提醒即可知晓坐姿不适合书写，同时，笔杆的振动并不影响连续书写，从而获得更舒畅的书写效果。相比现有技术而言，本发明能监测光强度和用户的书写姿势，并且在光线和书写姿势处于不适宜书写的条件时，通过led灯和振动器件向用户发出相应的提示，进而实现书写姿势提醒和护眼功能。
附图说明
图1为本发明书写护眼提醒装置的分解图。
图2为红外探测过程的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。
本发明公开了一种书写护眼提醒装置，请参照图1，其包括可固定于笔100上的支座1，所述支座1的外侧固定有底壳2，所述底壳2上罩设有顶壳3且二者固定连接，所述顶壳3与底壳2所形成的空腔内固定有pcb板4、电池5和振动器件9，所述顶壳3上设有光感应器6、红外人体感应器7和led灯8，当用户握持笔100时，所述红外人体感应器7的感应端朝向用户头部，所述光感应器6、红外人体感应器7、led灯8和振动器件9分别电性连接于pcb板4，所述pcb板4包括有主控制器，所述主控制器用于：
根据光感应器6反馈的电信号判断环境光线强度，并在环境过亮或者过暗时控制led灯8发出相应的灯光提示；
以及，根据红外人体感应器7反馈的电信号判断用户头部位置是否符合写作姿势，并在用户头部偏离写作姿势时，控制led灯8或者振动器件9发出相应的提示。
上述装置能够对待检测环境中的同类型、同频率、同产品所发射出的红外光线进行有效抵抗，不产生误动作。通过对检测的信息进行处理，使得振动装置发生振动提醒，用户只需感觉到笔杆振动提醒即可知晓坐姿不适合书写，同时，笔杆的振动并不影响连续书写，从而获得更舒畅的书写效果。相比现有技术而言，本发明能监测光强度和用户的书写姿势，并且在光线和书写姿势处于不适宜书写的条件时，通过led灯和振动器件向用户发出相应的提示，进而实现书写姿势提醒和护眼功能。
为了方便键入指令，本实施例中，所述顶壳3上嵌设有按键10，所述按键10电性连接于pcb板4，且所述按键10用于向pcb板4键入指令。
为了实现充电以及数据传输功能，本实施例中，所述顶壳3的侧部穿设有usb插座11，所述usb插座11电性连接于pcb板4。
为了更好地描述本发明的技术方案，本发明还公开了一种书写护眼提醒方法，该方法基于一装置实现，所述装置包括可固定于笔100上的支座1，所述支座1的外侧固定有底壳2，所述底壳2上罩设有顶壳3且二者固定连接，所述顶壳3与底壳2所形成的空腔内固定有pcb板4、电池5和振动器件9，所述顶壳3上设有光感应器6、红外人体感应器7和led灯8，当用户握持笔100时，所述红外人体感应器7的感应端朝向用户头部，所述光感应器6、红外人体感应器7、led灯8和振动器件9分别电性连接于pcb板4，所述pcb板4包括有主控制器，所述方法包括如下步骤：
步骤s1，所述主控制器接收光感应器6和红外人体感应器7反馈的电信号；
步骤s2，所述主控制器根据光感应器6反馈的电信号判断环境光线强度，并在环境过亮或者过暗时控制led灯8发出相应的灯光提示；
步骤s3，所述主控制器根据红外人体感应器7反馈的电信号判断用户头部位置是否符合写作姿势，并在用户头部偏离写作姿势时，控制led灯8或者振动器件9发出相应的提示。
上述方法包括有写作时间提醒步骤：所述主控制器对用户的写作时间进行计时，当计时达到预设时间后，控制led灯8连续发出预设时长的闪光。
进一步地，所述写作时间提醒步骤中，当计时达到预设时间后，所述主控制器控制led灯8连续发出闪光10秒。
作为一种优选方式，所述步骤s2中，当环境过亮时，所述主控制器控制led灯8连续闪光。当环境过暗时，所述主控制器控制led灯8一直点亮。
上述方法还包括有写作姿态提醒步骤：当红外人体感应器7与用户头部的距离小于预设值时，所述主控制器控制振动器件9发出振动提示。
进一步地，所述写作姿态提醒步骤中，当红外人体感应器7与用户头部的距离小于15cm时，所述主控制器控制振动器件9发出振动提示。
作为一种优选方式，为了在红外探测过程中具有更好的抗干扰能力，请参照图2，本实施例还包括如下过程：
步骤s10，主控制器取出每次工作时的滚动编码值并逐位发射；
步骤s20，主控制器逐位接收发射的滚动编码值并判断处理。
上述步骤s10通过每次上电工作时产生一个可变的滚动编码值，按特定的频率连续逐位发射5次共计40位红外光数据。
上述步骤s20接收逐位返回的红外光线滚动编码值，每8位形成一个数据，共计5位数据，并判断5次数据接收中共有多少次的正确率，该正确率可调节接收的数据可靠性。
本发明在红外探测过程中，为了防止阳光中的红外光、手机或同频段的红外遥控器信号，甚至同样的产品发射出来的红外光线相互干扰，在接收时若发现某位数据与本产品发射的位数据不符合时，则应通过程序判定该位数据信号是干扰信号，而不对该信号进行存储，同时需累计判断接收的正确率后再执行振动提醒等操作，进而提高监测、控制过程的准确性和可靠性。
以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。