一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法技术

本发明专利技术公开了一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法，包括：采集到的人体位置数据和头部运动数据分析和判断人体坐姿状态；将采集到的人体位置数据与预设的数据阀值进行比对分析，若超过预设数据阀值，则判定用户位置过近，通过Arduino单片机输出PWM信号调节灯光亮度进行灯光报警，若未超过预设数据阀值，则不启用灯光报警；将采集到的人体的头部运动数据通过矫正算法进行人体坐姿判断，若判断人体坐姿为不正确，则通过报警装置报警，若判断人体坐姿为正确，则不报警。本发明专利技术通过人体与桌子的距离以及人体头部的角速度和角度，对用户坐姿进行判断，有效解决了坐姿和用眼卫生的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法
本专利技术涉及智能学习设备，特别是一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法。
技术介绍
随着信息化，数字化时代的来临，大量办公人群需要长时间伏案工作。由于长时间的不良坐姿，易引起新型职业病的侵扰，其中最为突出的就是肌肉骨骼疾患以及视力下降和假性近视。虽然市场上关于坐姿矫正和护眼的产品琳琅满目，但这些产品均无法同时实现坐姿矫正与护眼灯光调节技术的一体化。
技术实现思路
基于此，针对上述问题，本专利技术提供一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法，本申请通过对用户与桌子之间的距离检测，以及对用户头部角速度和头部角度进行检测，并通过检测的数据进行分析判断，从而解决用户的坐姿和用眼卫生的问题。本专利技术的技术方案是：一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法，包括以下步骤：S1、利用超声波传感器采集人体位置数据，利用数字三轴陀螺仪和加速度传感器采集人体的头部运动数据，并根据采集到的人体位置数据和头部运动数据分析和判断人体坐姿状态；S2、将采集到的人体位置数据与预设的数据阀值进行比对分析，若超过预设数据阀值，则判定用户位置过近，通过Arduino单片机输出PWM信号调节灯光亮度进行灯光报警，若未超过预设数据阀值，则不启用灯光报警；S3、将采集到的人体的头部运动数据通过矫正算法进行人体坐姿判断，若判断人体坐姿为不正确，则通过报警装置报警，若判断人体坐姿为正确，则不报警。本专利技术中，在步骤S3中还包括以下步骤，具体如下：S301、将数字三轴陀螺仪测得的角速度和加速度传感器测得的角度进行融合得到头部仰角、偏航角和翻滚角的角度值；S302、当对象的翻滚角的绝对值大于10度时，可以认为对象头部左右歪头幅度过大，是错误的坐姿，需要进行矫正；S303、当对象的偏航角的绝对值大于18度，可以认为对象头部的左右转头扭头的幅度过大，需要进行矫正；S304、当对象的头部仰角加5之后的绝对值大于25度，则可以判定对象的头部俯仰程度过大，需要进行矫正；当对象的头部仰角的值小于负30度时，用户低头幅度过大，可以判定用户坐姿不正确，需要进行矫正。本专利技术的有益效果是：(1)通过对用户与桌子之间的距离检测，以及对用户头部角速度和头部角度进行检测，并通过检测的数据进行分析判断，从而解决用户的坐姿和用眼卫生的问题；(2)采用矫正算法对用户的数据进行分析判定，算法精确度高，能根据通过液晶显示屏实时显示和提醒使用者是否需要调整坐姿；(3)超声波传感器检测人体与桌面的距离，从而将此信息发送给Arduino单片机，Arduino单片机通过无线网络对灯光系统进行PWM调制，以实现保护眼睛。附图说明图1为本专利技术的流程示意图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。实施例1：一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法，如图1所示，包括以下步骤：S1、利用超声波传感器采集人体位置数据，利用数字三轴陀螺仪和加速度传感器采集人体的头部运动数据，并根据采集到的人体位置数据和头部运动数据分析和判断人体坐姿状态；S2、将采集到的人体位置数据与预设的数据阀值进行比对分析，若超过预设数据阀值，则判定用户位置过近，通过Arduino单片机输出PWM信号调节灯光亮度进行灯光报警，若未超过预设数据阀值，则不启用灯光报警；S3、将采集到的人体的头部运动数据通过矫正算法进行人体坐姿判断，若判断人体坐姿为不正确，则通过报警装置报警，若判断人体坐姿为正确，则不报警。本专利技术中，在步骤S3中还包括以下步骤，具体如下：S301、将数字三轴陀螺仪测得的角速度和加速度传感器测得的角度进行融合得到头部仰角、偏航角和翻滚角的角度值；S302、当对象的翻滚角的绝对值大于10度时，可以认为对象头部左右歪头幅度过大，是错误的坐姿，需要进行矫正；S303、当对象的偏航角的绝对值大于18度，可以认为对象头部的左右转头扭头的幅度过大，需要进行矫正；S304、当对象的头部仰角加5之后的绝对值大于25度，则可以判定对象的头部俯仰程度过大，需要进行矫正；当对象的头部仰角的值小于负30度时，用户低头幅度过大，可以判定用户坐姿不正确，需要进行矫正。本专利技术中，由安装在桌子上的超声波传感器检测人体的距离信息，再由帽子上的三轴陀螺仪和加速度传感器检测人体头部的角速度信息和角度信息，并将采集到的数据信息进行分析和判定，根据得到的判定结果进行报警，能实时根据用户的动作和状态进行分析，智能化程度高，结构简单，使用方便。以上所述实施例仅表达了本专利技术的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本专利技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用超声波传感器采集人体位置数据，利用数字三轴陀螺仪和加速度传感器采集人体的头部运动数据，并根据采集到的人体位置数据和头部运动数据分析和判断人体坐姿状态；S2、将采集到的人体位置数据与预设的数据阀值进行比对分析，若超过预设数据阀值，则判定用户位置过近，通过Arduino单片机输出PWM信号调节灯光亮度进行灯光报警，若未超过预设数据阀值，则不启用灯光报警；S3、将采集到的人体的头部运动数据通过矫正算法进行人体坐姿判断，若判断人体坐姿为不正确，则通过报警装置报警，若判断人体坐姿为正确，则不报警。

【技术特征摘要】
1.一种快速坐姿矫正提醒及护眼方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、利用超声波传感器采集人体位置数据，利用数字三轴陀螺仪和加速度传感器采集人体的头部运动数据，并根据采集到的人体位置数据和头部运动数据分析和判断人体坐姿状态；S2、将采集到的人体位置数据与预设的数据阀值进行比对分析，若超过预设数据阀值，则判定用户位置过近，通过Arduino单片机输出PWM信号调节灯光亮度进行灯光报警，若未超过预设数据阀值，则不启用灯光报警；S3、将采集到的人体的头部运动数据通过矫正算法进行人体坐姿判断，若判断人体坐姿为不正确，则通过报警装置报警，若判断人体坐姿为正确，则不报警。2.根据权利要求1所述一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝均，
申请(专利权)人：绵阳西真科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51