一种坐姿监测装置的制作方法

1.本实用新型实施例涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种坐姿监测装置。


背景技术：

2.坐姿问题日益引起社会关注，不规范的坐姿，除了给人印象低之外，长期坐姿不规范容易导致脊椎变形(特别是颈椎)、压迫神经，损害人体健康。脊椎变形防范胜于治疗，而防范由不规范坐姿导致脊椎变形，需要一套自动化、更精确的装置来实时监测。
3.本实用新型发明人在实现本实用新型实施例的过程中，发现：现有的坐姿监测产品，监测范围有限，准确率较低，


技术实现要素：

4.本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种坐姿监测装置，能全方位监测用户的坐姿，并且准确性高。
5.本实用新型实施例提供了一种坐姿监测装置，包括：主设备，设置于承载台且位于用户的前方；
6.至少一个第一摄像头，设置于所述主设备朝向所述用户的一侧且与所述主设备通信连接，所述第一摄像头用于采集所述用户的第一图像并将所述第一图像传输至所述主设备；
7.所述主设备用于根据所述第一图像得到用户的头部倾斜角和肩部倾斜角；
8.至少一个从设备，设置于所述用户的侧方且与所述主设备通信连接；
9.至少一个第二摄像头，设置于所述从设备朝向所述用户的一侧且与所述从设备通信连接，所述第二摄像头用于采集所述用户的第二图像并将所述第二图像传输至所述从设备；
10.所述从设备用于根据所述第二图像得到所述用户的颈部倾斜角和所述用户与所述承载台之间的距离；
11.所述从设备还用于将所述颈部倾斜角和所述距离发送至所述主设备；
12.所述主设备还用于存储所述头部倾斜角、所述肩部倾斜角、所述颈部倾斜角和所述距离。
13.在一些实施例中，所述主设备包括第一通信模块，一个所述从设备包括第二通信模块，所述第一通信模块与所述第二通信模块均为蓝牙模块。
14.在一些实施例中，所述主设备包括第一通信模块，一个所述从设备包括第二通信模块，所述第一通信模块为红外接收器，所述第二通信模块为红外发射器。
15.在一些实施例中，所述主设备包括第一按键，所述第一按键与所述第一通信模块电连接，所述第一按键用于控制所述第一通信模块的开启与关闭；
16.一个所述从设备包括第二按键，所述第二按键与所述第二通信模块电连接，所述第二按键用于控制所述第二通信模块的开启与关闭。
17.在一些实施例中，所述主设备包括第一语音模块，所述第一语音模块与所述第一通信模块电连接，所述第一语音模块用于根据语音信息控制所述第一通信模块的开启与关闭；
18.一个所述从设备包括第二语音模块，所述第二语音模块与所述第二通信模块电连接，所述第二语音模块用于根据语音信息控制所述第二通信模块的开启与关闭。
19.在一些实施例中，所述主设备集成于台灯上。
20.在一些实施例中，一个所述从设备集成于电风扇上。
21.在一些实施例中，一个所述从设备集成于音响上。
22.在一些实施例中，所述主设备还包括提醒模块，所述提醒模块用于发出告警信号。
23.在一些实施例中，所述提醒模块包括蜂鸣器。
24.本实用新型实施例的有益效果：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例提供的坐姿监测装置，包括主设备、至少一个第一摄像头、至少一个从设备以及至少一个第二摄像头，其中，主设备用于设置于承载台且位于用户的前方，例如承载台为书桌，各第一摄像头设置于该主设备朝向用户的一侧且与该主设备通信连接，从而，各第一摄像头可以将采集到的用户的第一图像传输给主设备，主设备根据第一图像确定用户的头部倾斜角和肩部倾斜角；各从设备用于设置于用户的侧方且与主设备通信连接，各第二摄像头设置于一从设备朝向该用户的一侧且与从设备通信连接，从而，各第二摄像头可以分别将采集到的用户的第二图像传输给从设备，从而，从设备可以根据第二图像确定用户的颈部倾斜角和该用户与该承载台之间的距离，各从设备还可以将其确定的颈部倾斜角和用户与承载台之间的距离发送给主设备，使得主设备能够存储头部倾斜角、肩部倾斜角、颈部倾斜角和距离，并将这些存储数据与相应的阈值进行比较，以确定用户的坐姿。在此实施例中，通过主设备和至少一个从设备全方位监测用户坐姿，使得监测结果更加准确。
附图说明
25.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
26.图1为本实用新型一实施例提供的坐姿监测装置的结构示意图；
27.图2为一实施例提供的头部倾斜角的示意图；
28.图3为一实施例提供的肩部倾斜角的示意图；
29.图4为一实施例提供的用户与承载台之间的距离的示意图。
具体实施方式
30.为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
31.除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技
术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
32.请参阅图1，本实用新型实施例提供的坐姿监测装置100，包括主设备101、至少一个第一摄像头102、至少一个从设备103以及至少一个第二摄像头104，其中，至少一个第一摄像头102设置于主设备101上并与主设备101通信连接，例如主设备101上设置有两个第一摄像头102，至少一个第二摄像头104设置于从设备103上并与从设备103通信连接，例如，一个从设备103上设置有一个或两个第二摄像头104。
33.其中，主设备101设置于承载台且位于用户的前方，例如承载台105为书桌，各第一摄像头102设置于该主设备101朝向用户的一侧，从而，当用户在书桌前工作时，各第一摄像头102位于用户正前方，正对用户，能够采集用户的第一图像，即正面照。基于各第一摄像头102与主设备101通信连接，从而，第一摄像头102在采集到第一图像后能够将第一图像传输给主设备101。主设备101在接收到该第一图像后，可以根据该第一图像确定用户的正面坐姿信息。具体地，主设备101根据第一图像计算得到用户的头部倾斜角和肩部倾斜角，该头部倾斜角和肩部倾斜角表征用户的正面坐姿信息。
34.如图2所示，主设备101通过采用现有的图像识别算法在第一图像中识别左右耳朵外侧点e1和e2，得到e1、e2连接线的中垂线l，然后计算中垂线l与水平线的夹角∠e，即头部倾斜角度。同理，如图3所示，主设备101通过采用现有的图像识别算法在第一图像中识别左右肩峰点位置s1和s2，得到s1、s2连接线的中垂线o，然后计算中垂线o与水平线的夹角∠s，即肩部倾斜角。
35.至少一个从设备103设置于用户的侧方，例如，有两个从设备103，从设备103b1放置于用户的左侧，从设备103b2放置于用户的右侧，从而，从设备103b1上的第二摄像头104可以采集用户左侧图像，从设备103b2上的第二摄像头104可以采集用户右侧图像，可以理解的是，该左侧图像和右侧图像均为第二摄像头104采集到的第二图像。基于各第二摄像头104与从设备103通信连接，从而，第二摄像头104在采集到第二图像后能够将第二图像传输给从设备103。从设备103在接收到该第二图像后，可以根据该第二图像确定用户的侧面坐姿信息。具体地，从设备103根据第二图像得到用户的颈部倾斜角和用户与承载台105之间的距离，该颈部倾斜角和用户与承载台105之间的距离表征用户的侧面坐姿信息。
36.如图4所示，从设备103通过采用现有的图像识别算法在第二图像中识别承载台105边缘d、用户躯干ab，从而，计算出用户躯干ab与承载台105边缘d之间的水平距离d，用户视线方向与承载台105之间的距离l，用户眼睛到承载台105平面的距离h，然后，从设备103通过用户视线方向与承载台105之间的距离l和用户眼睛到承载台105平面的距离h，计算出颈部倾斜角∠abc。可以理解的是，在此实施例中，第二图像可以为从设备103b1上第二摄像头104采集到的左侧图像，也可以为从设备103b2上第二摄像头104采集到的右侧图像。
37.基于各从设备103与主设备101通信连接，从而，一从设备103可以将颈部倾斜角和所述距离发送至主设备101；从而，主设备101可以存储头部倾斜角、肩部倾斜角、颈部倾斜角和距离，主设备101根据头部倾斜角、肩部倾斜角、颈部倾斜角和所述距离生成坐姿报告。
38.在一些实施例中，主设备101分别将头部倾斜角、肩部倾斜角、颈部倾斜角和所述距离与各自相应的正常范围进行比较，以确定用户的坐姿。例如，当头部倾斜角、肩部倾斜
角或颈部倾斜角中任意一个超出相应的正常范围，或，用户与承载台105之间的水平距离小于预设值(例如10cm)，则确定坐姿不规范。在此实施例中，通过主设备101和至少一个从设备103全方位监测用户坐姿，使得监测结果更加准确，减少漏判误判，有助于培养用户规范坐姿习惯，保护脊椎和视力。
39.可以理解的是，主设备101和从设备103均为具有计算能力的设备，例如，包括控制器的设备。该控制器可以为通用处理器、数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现场可编程门阵列(fpga)、单片机、arm(acorn risc machine)或其它可编程逻辑器件、分立门或晶体管逻辑、分立的硬件组件或者这些部件的任何组合。
40.在一些实施例中，主设备101包括第一通信模块(图未示)，一个从设备103包括第二通信模块(图未示)，第一通信模块与第二通信模块均为蓝牙模块。可以理解的是，该蓝牙模块可以为蓝牙芯片，例如，型号为ac6936d或ac6932a的蓝牙芯片。在此实施例中，主设备101和各从设备103之间分别通过蓝牙无线连接，相对于有线连接，能简化主设备101和各从设备103之间的连接结构，另一方面，蓝牙连接能够保证无线连接的及时性和有效性。
41.在一些实施例中，主设备101包括第一通信模块，一个从设备103包括第二通信模块，第一通信模块为红外接收器，第二通信模块为红外发射器。可以理解的是，从设备103上的红外发射器发射红外线信号，红外线信号中携带有从设备103确定的用户的颈部倾斜角和用户与承载台105之间的距离。主设备101上的红外接收器接收该红外信号，并进行解码，得到用户的颈部倾斜角和用户与承载台105之间的距离。
42.在此实施例中，主设备101和从设备103之间通过红外线传递信号，抗干扰能力强，信号容易编码和解码，并且功耗小。
43.在一些实施例中，主设备101包括第一按键(图未示)，第一按键与第一通信模块电连接，从而，第一按键可以控制第一通信模块的开启和关闭。例如，当第一通信模块关闭的情况下，按压第一按键，则第一通信模块开启，当再次按压第一按键时，第一通信模块关闭。
44.从设备103包括第二按键(图未示)，第二按键与第二通信模块电连接，从而，第二按键可以控制第二通信模块的开启和关闭。例如，当第二通信模块关闭的情况下，按压第二按键，则第二通信模块开启，当再次按压第二按键时，第二通信模块关闭。
45.在此实施例中，当需要使用坐姿监测装置100时，通过按压主设备101上的第一按键和各从设备103上的第二按键，控制主设备101和各从设备103之间的通信连接，简单方便。
46.在一些实施例中，主设备101包括第一语音模块(图未示)，第一语音模块与第一通信模块电连接，第一语音模块用于根据语音信息控制第一通信模块的开启与关闭。可以理解的是，第一语音模块能够识别语音信息，生成语音信息所指示的控制信号，例如将用户的话“打开蓝牙”识别，生成对应的蓝牙开启信号，以控制对应的蓝牙开启。
47.从设备103包括第二语音模块(图未示)，第二语音模块与第二通信模块电连接，第二语音模块用于根据语音信息控制第二通信模块的开启与关闭。可以理解的是，第二语音模块能够识别语音信息，生成语音信息所指示的控制信号，例如将用户的话“打开蓝牙”识别，生成对应的蓝牙开启信号，以控制对应的蓝牙开启。
48.在此实施例中，当需要使用坐姿监测装置100时，通过语音即可控制主设备101和各从设备103之间的通信连接，无需手动操作。
49.在一些实施例中，该主设备101集成于台灯上，也即，该主设备101可以设置在台灯上，与台灯形成一个整体。可以理解的是，一般台灯置于书桌上，从而，当集成有主设备101的台灯置于书桌前时，主设备101即可采集到用户正面的坐姿信息。并且，集成有主设备101的台灯，即能实现照明，也能与从设备103一起进行坐姿监测，能够节省桌面空间。
50.在一些实施例中，从设备103集成于电风扇上，也即，该从设备103可以设置在电风扇上，与电风扇形成一个整体。可以理解的是，电风扇可以置于用户的侧方，从而，从设备103可以采集到用户侧面的坐姿信息。并且，集成有从设备103的电风扇，即能吹风纳凉，还能与主设备101一起进行坐姿监测。
51.在一些实施例中，从设备103集成于音响上，也即，该从设备103可以设置在音响上，与音响形成一个整体。可以理解的是，音响可以置于用户的侧方，从而，从设备103可以采集到用户侧面的坐姿信息。并且，集成有从设备103的音响，即能播放音乐，还能与主设备101一起进行坐姿监测。
52.在一些实施例中，主设备101还包括提醒模块(图未示)，该提醒模块用于发出告警信号。可以理解的是，该告警信号用于当用户的坐姿不规范时提醒用户进行坐姿调整。可以理解的是，告警信号可以为语音、灯光或文字的形式，具体地，基于告警信号不同，对应的提醒模块的结构类型也不同。在一些实施例中，当告警信号为语音时，提供模块可以包括蜂鸣器，即当监测到用户的坐姿不规范时，蜂鸣器发出蜂鸣声以提醒用户。
53.综上所述，本实用新型实施例提供的坐姿监测装置100，包括主设备101、至少一个第一摄像头102、至少一个从设备103以及至少一个第二摄像头104，其中，主设备101用于设置于承载台105且位于用户的前方，例如承载台105为书桌，各第一摄像头102设置于该主设备101朝向用户的一侧且与该主设备101通信连接，从而，各第一摄像头102可以将采集到的用户的第一图像传输给主设备101，主设备101根据第一图像得到用户的头部倾斜角和肩部倾斜角；各从设备103用于设置于用户的侧方且与主设备101通信连接，各第二摄像头104设置于一从设备103朝向该用户的一侧且与从设备103通信连接，从而，各第二摄像头104可以分别将采集到的用户的第二图像传输给从设备103，从而，从设备103可以根据第二图像得到用户的颈部倾斜角和该用户与该承载台105之间的距离，各从设备103还可以将其得到的颈部倾斜角和用户与承载台105之间的距离发送给主设备101，使得主设备101能够存储头部倾斜角、肩部倾斜角、颈部倾斜角和距离，并将这些存储数据与相应的阈值进行比较，以确定用户的坐姿。在此实施例中，通过主设备101和至少一个从设备103全方位监测用户坐姿，使得监测结果更加准确。
54.需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。