[发明专利]一种检测坐姿的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测坐姿的装置及方法。

背景技术

学生的坐姿和写姿，一直是老师和家长头痛不已的问题，如果学生坐姿不正确，久而久之，不仅会导致近视、驼背，甚至还会造成颈椎疾病，另外，也会影响学习效率。对正确坐姿的培养，必须从学生刚入小学时抓起，因为初入学的孩子可塑性强，坐姿尚未定型，在这一阶段抓，就能收到事半功倍的效果。

检测坐姿进行坐姿提醒，已经被广泛的应用到学生学习桌椅、台灯等与孩子生活学习密切相关的产品中，目前，现有的检测方法，一种是通过摄像头拍摄图像，对图像进行分析从而进行检测，另一种是利用单个的红外传感器进行检测。

对于通过摄像头拍摄图像，对图像进行分析从而进行检测的方法，由于需要摄像头与图像处理芯片，使得成本较高；对于利用单个的红外传感器进行检测的方法，由于是利用红外传感器通过测试指定区域有无物体来检测坐姿，因此误判的可能性很大，只要检测位置有物体就会被当作坐姿不正确进行提醒。

发明内容

本发明提供了一种检测坐姿的装置及方法，实现了对坐姿的检测，在不增加成本的前提下，提高了检测的正确率。所述技术方案如下：

一种检测坐姿的装置，包括固定载体、至少三个信号发射模块、至少一个信号接收模块、信息处理模块和报警模块；

所述固定载体用于固定所述信号发射模块和所述信号接收模块，所有所述信号发射模块依次固定于固定载体上，相邻的两个信号发射模块之间相隔预定的距离，并且满足至少存在一个垂直于地面的平面，使得所有所述信号发射模块在所述装置处于工作状态时，位置点在所述垂直于地面的平面上的投影点成一条垂直于地面的直线，所有所述信号接收模块固定于所述固定载体上，并且至少一个所述信号接收模块和所述信号发射模块处于同一个平面；

所有所述信号发射模块，按照预定的顺序依次在每隔预定的时间后发射检测信号；

所述信号接收模块，接收被反射的检测信号，并在接收到被反射的检测信号时，向所述信息处理模块发送接收到的反射信号强度的信息；

所述信息处理模块，根据预定时间内所述信息处理模块接收到反射信号的情况以及反射信号强度的信息，判断坐姿是否正确，并在坐姿不正确时，向所述报警模块发送报警指令；

所述报警模块，在接收到所述信息处理模块发送的报警指令后，发出警报。

进一步的，所述信号发射模块，包括：

信号产生单元，用于产生原始检测信号；

信号发射方向校正单元，位于所述信号产生单元发射端前，对原始检测信号的发射方向进行校正，使得在所述装置处于工作状态时，所述原始检测信号经过校正后发射方向平行于地面，并且发射角的范围为大于0小于等于π。

进一步的，所述信号产生单元采用红外线发生器。

进一步的，所述信息处理模块包括：

干扰滤除单元，在反射信号强度大于第一预设阈值时，向统计单元发送一个标记信号；

统计单元，每接收一个标记信号进行一次累加计数，累加值为1，并且每隔预定的时间进行一次清零；

比较单元，每隔预定的时间，将所述统计单元的计数值与第二预设阈值进行比较；

判断单元，在预定的时间内，将所述统计单元的计数值小于第二预设阈值的次数与第三预设阈值进行比较，在所述统计单元的计数值小于第二预设阈值的次数大于第三预设阈值时，判断坐姿不正确，并向所述报警模块发送报警指令。

进一步的，所有所述信号接收模块依次固定于固定载体上，相邻的两个信号接收模块之间相隔预定的距离，并且满足至少存在一个垂直于地面的平面，使得所有所述信号接收模块在所述装置处于工作状态时的位置点在所述垂直于地面的平面上的投影点成一条平行于地面的直线；

其中，在所述信号接收模块的排列中，位于中间的信号接收模块为主接收器，辅接收器位于所述主接收器的两边，并相对于主接收器对称排布。

进一步的，所述信号接收模块，包括：

信号接收单元，用于接收被反射的检测信号；

信号接收方向选择单元，位于所述信号接收单元接收端前，在所述装置处于工作状态时，选择性接收特定方向的被反射回的检测信号，所述特定方向所决定的直线与垂直于所述信号接收单元接收端面的直线所决定的平面，垂直于地面，并且接收角的范围为大于0小于等于π。

进一步的，所述信息处理模块包括：

主干扰滤除单元，与所述主接收器的信号接收单元相连接，在反射信号强度大于第一预设阈值时，向主统计单元发送一个主标记信号；