本發(fā)明涉及教育用品領(lǐng)域，具體涉及一種智能書桌及其控制方法。

背景技術(shù)：

研究表明，80％的駝背、近視,是錯誤坐姿引發(fā)的。處于3-12歲年齡段的孩子自控力差，固定正確的坐姿維持一段時間就會感到疲勞，自然會選擇不良的姿勢來學(xué)習(xí)，也許駝背由此形成，再加上書桌的高度不合適，久而久之極易造成腰部酸痛，視力下降等問題。目前市面上所賣的主流書桌，大多都是通過手動拉伸調(diào)節(jié)桌子高度，使用不方便，功能單一，并完全不具備智能化。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，智能化程度高，實現(xiàn)書桌高度和光照度的智能調(diào)節(jié)，同時可監(jiān)控使用環(huán)境情況的智能書桌及其控制方法，具體技術(shù)方案如下：

一種智能書桌控制方法，其特征在于，采用以下步驟：

步驟一：開始；

步驟二：采集用戶圖像信息；

步驟三：識別用戶身高信息；

步驟四：根據(jù)用戶身高信息，發(fā)出對應(yīng)的升降電機(jī)控制指令；

步驟五：檢測用戶身體與桌面距離，超標(biāo)則進(jìn)入步驟十，未超標(biāo)則進(jìn)入下一步；

步驟六：檢測光照度信息，超標(biāo)則發(fā)出臺燈控制信息，未超標(biāo)則進(jìn)入下一步；

步驟七：定時功能開啟，時間到達(dá)則進(jìn)入步驟十；

步驟八：檢測環(huán)境信息，超標(biāo)則進(jìn)入步驟十，達(dá)標(biāo)則進(jìn)入下一步；

步驟九：檢測用戶姿勢信息，不符合標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)入步驟十，符合標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)入步驟十一；

步驟十：發(fā)出語音提示信息；

步驟十一：檢測用戶疲勞度，異常則發(fā)出震動提示信息，正常則進(jìn)入下一步；

步驟十二：上傳檢測數(shù)據(jù)，進(jìn)入步驟五。

為更好的實現(xiàn)本方法，可進(jìn)一步為：

在所述步驟四和步驟五間還是在有步驟4.1，具體為檢測有無手動高度控制指令，有則根據(jù)手動高度控制指令發(fā)出升降電機(jī)控制指令，修正書桌高度值，無則進(jìn)入下一步。

所述步驟十一具體為，通過圖像信息，檢測用戶的眨眼次數(shù)，超標(biāo)則判斷為疲勞。

一種采用所述智能書桌控制方法的書桌，設(shè)置有中央控制器(1)，該中央控制器(1)的距離檢測端連接有紅外距離檢測單元(2)，環(huán)境檢測端連接有環(huán)境檢測傳感器單元(3)，光照度檢測端連接有光照度檢測模塊(4)，操作端連接有手動操控單元(5)，圖像采集端連接有圖像采集單元(15)，

所述中央控制器(1)的第一輸出端通過亮度調(diào)節(jié)模塊(6)與臺燈(7)連接，第二輸出模塊通過電機(jī)驅(qū)動模塊(8)與升降電機(jī)(9)連接，第三輸出端與語音播報器(10)連接，第四輸出端與震動提示單元(16)連接；

所述中央控制器(1)通信端與通信模塊(12)連接，該通信模塊(12)還經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接有云端存儲器(13)和遠(yuǎn)程終端(14)。

為更好的實現(xiàn)本書桌，可進(jìn)一步為：

所述中央控制器(1)的存儲端連接有存儲器(11)，可更好的保存每次的使用數(shù)據(jù)，方便查看，功能更加豐富。

所述紅外距離檢測單元(2)由兩組紅外線對射開關(guān)(21)組成，其中一組 設(shè)置在書桌臺面前方的側(cè)邊上，另一組設(shè)置在書桌臺面的上表面，且分別靠近所述書桌臺面左右兩側(cè)邊，所述圖像采集單元(15)設(shè)置在所述書桌臺面后方的中部位置，用于采集用戶圖像信息，并通過圖像信息識別出用戶身高和姿勢信息。位于前方側(cè)邊的紅外線對射開關(guān)(21)用于檢測用戶身體與桌沿的距離，位于桌面的紅外線對射開關(guān)(21)對準(zhǔn)用戶的頭部位置，可更好的監(jiān)測用戶偏頭、歪斜身體等不良姿勢，可更加全面的監(jiān)測用戶姿勢，減少不良姿勢造成的傷害，震動提示單元(16)設(shè)置在底部不會對使用桌面產(chǎn)生干擾，設(shè)置在靠前方的中部位置，離用戶最近，可更好的起到提醒作用。

所述光照度檢測模塊(4)設(shè)置有比較器U1，該比較器U1的正端經(jīng)電子R1與電源VCC連接，該比較器U1的正端還經(jīng)光敏電阻R2接地，所述比較器U1的負(fù)端與滑動電阻R5的滑動輸出端連接，該滑動電阻R5的一端接電源VCC，另一端接地，所述比較器U1的輸出端與所述中央控制器(1)的光照度檢測端連接。環(huán)境光照度的變化引起光敏電阻R2阻值的變化，從而引起比較器U1輸出端發(fā)生變化，中央控制器(1)根據(jù)比較器U1輸出端信號，計算出光照度，實現(xiàn)對環(huán)境光照度的監(jiān)控，其中滑動電阻R5的設(shè)置，可人為校正光照度，使本模塊控制更加精準(zhǔn)。

所述環(huán)境檢測傳感器單元(3)由溫度檢測傳感器、濕度傳感器和有害氣體檢測傳感器組成。

本發(fā)明的有益效果為：控制方法流程簡單，功能多樣；書桌整體結(jié)構(gòu)簡單，功能多樣，采集用戶圖像信息，根據(jù)圖像信息自動識別用戶身高信息，自動調(diào)節(jié)書桌高度，滿足不同用戶，或者同一用戶不同年齡階段的需求，在使用過程中，通過紅外距離檢測單元監(jiān)測用戶與書桌邊沿的距離，通過識別用戶圖像信息，監(jiān)測用戶姿勢信息，可有效防止彎腰駝等不良姿勢行為，有利于用戶保持正確姿勢，減少對身體的損傷；同時還對光照度進(jìn)行監(jiān)測，自動調(diào)節(jié)臺燈光線，可有效防止近視的發(fā)生，對溫度、濕度、有毒有害氣體的檢測，保證用戶的所 處環(huán)境的安全性，更加安全可靠；采用語音方式，進(jìn)行提醒，使青少年接收程度更高，親密性更好，便于本發(fā)明的推廣使用；將數(shù)據(jù)上傳到云端服務(wù)器，方便查詢，家長可更好的掌握和監(jiān)督孩子的學(xué)習(xí)情況，便于監(jiān)督管理。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖；

圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中紅外距離檢測單元的安裝示意圖；

圖4為本發(fā)明中光照度檢測模塊的電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進(jìn)行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護(hù)范圍做出更為清楚明確的界定。

如圖1和圖2所示：一種智能書桌控制方法，其特征在于，采用以下步驟：

步驟一：用戶機(jī)后，控制系統(tǒng)復(fù)位，開始工作；

步驟二：通過圖像采集單元采集用戶圖像信息；

步驟三：通過用戶的人體圖像信息，中央控制器1識別出用戶身高信息；

步驟四：根據(jù)用戶身高信息，發(fā)出對應(yīng)的升降電機(jī)控制指令，控制升降電機(jī)9轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)預(yù)設(shè)高度；

步驟4.1：檢測有無手動高度控制指令，有則根據(jù)手動高度控制指令發(fā)出升降電機(jī)控制指令，修正書桌高度值，無則進(jìn)入下一步；

步驟五：通過紅外距離檢測單元2，檢測用戶身體與桌面距離，超標(biāo)則進(jìn)入步驟十，未超標(biāo)則進(jìn)入下一步；

步驟六：通過光照度檢測模塊4，檢測光照度信息，超標(biāo)則發(fā)出臺燈控制信息，控制臺燈7的明暗度，未超標(biāo)則進(jìn)入下一步；

步驟七：定時功能開啟，如為40分鐘，時間到達(dá)則進(jìn)入步驟十；

步驟八：通過環(huán)境檢測傳感器單元3檢測環(huán)境信息，超標(biāo)則進(jìn)入步驟十，達(dá)標(biāo)則進(jìn)入下一步；

步驟九：通過圖像采集單元15檢測用戶姿勢信息，不符合標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)入步驟十，符合標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)入步驟十一；

步驟十：通過語音播報器10發(fā)出語音提示信息；

步驟十一：通過圖像采集單元15檢測用戶的眨眼頻率，判斷用戶的疲勞度，異常則發(fā)出震動提示信息和語音提示信息，正常則進(jìn)入下一步；

步驟十二：將檢測數(shù)據(jù)通過通信模塊12上傳到云端存儲器13，進(jìn)入步驟五。

如圖2所示：一種采用上述控制方法的智能書桌，設(shè)置有中央控制器1，該中央控制器1為合泰公司的HT66F70A單片機(jī)，該中央控制器1的距離檢測端連接有紅外距離檢測單元2，環(huán)境檢測端連接有環(huán)境檢測傳感器單元3，該環(huán)境檢測傳感器單元3由溫度檢測傳感器、濕度傳感器和MQ135氣體傳感器組成，中央控制器1的光照度檢測端連接有光照度檢測模塊4，操作端連接有手動操控單元5，該手動操控單元5為觸控屏，或者為帶按鈕的控制盒，中央控制器1的圖像采集端連接有圖像采集單元15，該圖像采集單元15用于采集用戶圖像信息，并根據(jù)圖像信息識別出用戶身高信息和姿勢信息；

中央控制器1的第一輸出端通過亮度調(diào)節(jié)模塊6與臺燈7連接，該臺燈7為LED作為光源，中央控制器1第二輸出模塊通過電機(jī)驅(qū)動模塊8與升降電機(jī)9連接，第三輸出端與語音播報器10連接，第四輸出端與震動提示單元16連接，該震動提示單元16為震動馬達(dá)，中央控制器1的存儲端連接有存儲器11；

中央控制器1通信端與通信模塊12連接，該通信模塊12還經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接有云端存儲器13和遠(yuǎn)程終端14，該通信模塊12為WIFI模塊，或者為3G、4G通信模塊。

如圖3所示：紅外距離檢測單元2由兩組紅外線對射開關(guān)21組成，其中一組設(shè)置在書桌臺面前方的側(cè)邊上，另一組設(shè)置在書桌臺面的上表面，且分別靠近所述書桌臺面左右兩邊的側(cè)邊，圖像采集單元15由一個攝像頭組成，該攝像 頭設(shè)置在書桌臺面后方的中部，對準(zhǔn)用戶的頭部位置，震動提示單元16為震動馬達(dá)，安裝在書桌臺面的底部，且靠近書桌臺面的前方的中部位置，離用戶的使用區(qū)域最近。

如圖4所示：光照度檢測模塊4設(shè)置有比較器U1，該比較器U1的正端經(jīng)電阻R1與電源VCC連接，該比較器U1的正端還經(jīng)光敏電阻R2接地，所述比較器U1的負(fù)端與滑動電阻R5的滑動輸出端連接，該滑動電阻R5的一端接電源VCC，另一端接地，所述比較器U1的輸出端與所述中央控制器1的光照度檢測端連接。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：在使用者使用書桌過程中，光照度檢測模塊4會實時監(jiān)測光照度，中央控制器1通過光照數(shù)據(jù)，發(fā)出控制指令，調(diào)節(jié)臺燈的亮度，達(dá)到最佳照明狀態(tài)，在用戶使用書桌的過程中，中央控制器1還通過環(huán)境檢測傳感器單元3監(jiān)測溫度、濕度、噪音和有毒有害氣體等環(huán)境數(shù)據(jù)，在監(jiān)測數(shù)據(jù)超標(biāo)后，通過語音播報器10發(fā)出報警信息，提醒用戶采取相應(yīng)措施，減少危害，防止危險的發(fā)生；通過圖像采集單元15檢測用戶眨眼眼睛的頻率，如超過設(shè)定值，則判定用戶打瞌睡，中央控制器1發(fā)出控制指令，啟動震動提示單元16和語音播報器10同時發(fā)出提示信息，提醒用戶振作精神；

用戶使用書桌的所有信息，均通過通信模塊12上傳到云端存儲器13中，家長可通過手機(jī)、平板等遠(yuǎn)程終端14訪問云端存儲器3，或者直接訪問中央控制器1，實現(xiàn)對書桌使用者的數(shù)據(jù)查詢，能起到更好的監(jiān)督管理作用。