CN104063998B - 一种辅助用户书写的装置及坐姿提醒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种辅助用户书写的装置及坐姿提醒方法，包括用于套在用户手上的手环、用于套在书写笔上的笔环、以及用于连接所述手环和笔环的连接机构；所述手环设有在预定范围内检测用户眼睛的用眼状态检测机构、以及用于提醒用户的提醒机构，所述用眼状态检测机构与提醒机构信号连接，当用眼状态检测机构检测到用户眼睛时，提醒机构输出提醒信号。通过本发明的技术方案，能够减轻由于书写过程中用力握笔造成的手臂酸痛问题，同时还能在用户书写过程中检测并提醒用户的不规范坐姿。

Description

一种辅助用户书写的装置及坐姿提醒方法

技术领域

本发明涉及教辅设备领域，尤其涉及一种辅助用户书写的装置及坐姿提醒方法。

背景技术

小学生近视比例逐渐增加且呈现年龄下移的趋势，成为家长普遍担忧的问题。因此产生了许多教辅产品，例如学生纠正坐姿桌椅、专用坐姿纠正器、或者一些佩戴在胸前的可穿戴式坐姿提醒器，这些教辅产品通过各自不同的途径帮助孩子解决坐姿不良的问题。然而现有的教辅产品仅仅是被动的提醒或强制的纠正，容易遭到孩子的抗拒，不能较好坚持，导致不能真正的解决孩子学习时的坐姿问题。

经统计孩子学习时的坐姿问题包括握笔方式不对、写字时间过长、姿势不良、无意识的低头、光线暗等，从单一方面纠正孩子坐姿正确都是比较难以奏效的。另外，由于孩子的臂力和腕力都比较弱，长时间的书写容易导致手腕发酸疲惫，进而加重坐姿不良或者握笔姿势不正确，同时也不利于孩子的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于提出一种辅助用户书写的装置及坐姿提醒方法，能够减轻由于书写过程中用力握笔造成的手臂酸痛问题，以及在用户书写过程中检测并提醒用户的不规范坐姿。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种辅助用户书写的装置，包括用于套在用户手上的手环、用于套在书写笔上的笔环、以及用于连接所述手环和笔环的连接机构；

所述手环设有检测范围预定的用眼状态检测机构、以及用于提醒用户的提醒机构，所述用眼状态检测机构与提醒机构信号连接；当用眼状态检测机构检测到用户用眼状态需要提醒时，触发提醒机构输出提醒信号。

其中，还包括开关结构、以及为所述开关结构、用眼状态检测机构和提醒机构供电的微电源。

其中，所述手环还设有陀螺仪，所述陀螺仪与所述开关结构连接；

当所述陀螺仪检测到手环的角度或者角度变化不符合设定的用户书写角度范围或者角度变化范围时，控制开关结构关闭以停止用眼状态检测和提醒；

当所述陀螺仪检测到手环的角度或者角度变化恢复到设定的用户书写角度范围或者角度变化范围时，控制开关开启用眼状态检测机构。

其中，所述手环还设有光敏器件，

当所述光敏器件检测到的环境光强度不在设定的范围时，控制提醒机构发出提醒信号。

其中，所述连接机构为由弹性材料制成的连接轴，所述手环与笔环弹性连接。

其中，所述手环为指环或者手套环，所述笔环的大小可调以适应不同粗细的书写笔。

其中，所述笔环采用弹性材料制成。

其中，所述用眼状态检测机构的检测范围为：检测角度范围为0～30度，检测距离范围为0～40厘米；

所述当用眼状态检测机构检测到用户用眼状态需要提醒时，触发提醒机构输出提醒信号，包括：

当在所述检测范围内用眼状态检测机构检测到用户眼睛时，触发提醒机构输出提醒信号。

其中，所述用眼状态检测机构为超声波检测器件、摄像头器件或者红外检测器件，所述提醒机构为蜂鸣器和LED指示灯；

书写过程中若所述用眼状态检测机构检测到用户眼睛，则触发蜂鸣器和LED指示灯以声光结合的方式提醒用户。

一种用户书写时的坐姿提醒方法，包括：

检测书写时用户眼睛是否进入用眼状态检测机构的预定检测范围内，所述用眼状态检测机构设于手环上，所述手环套在用户书写的手上；

当用眼状态检测机构在所述预定检测范围内检测到用户眼睛时，判断为当前用户书写坐姿不规范，控制所述手环上的提醒机构输出提醒信号，以提醒用户纠正坐姿。

其中，所述手环连接有笔环，所述笔环用于套设在书写笔上。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例的辅助用户书写的装置，通过套在用户手上的手环、套在书写笔上的笔环、以及连接所述手环和笔环的连接机构，可限定用户书写过程中书写笔与用户手部的相对位置，使得用户书写过程中握笔更省力，减轻长时间书写造成了手臂酸痛现象，同时也有利于形成良好的握笔姿势；进一步的，通过用眼状态检测机构实时检测书写过程中用户眼睛是否进入用眼状态检测机构的检测范围内，以此判断用户用眼状态是否需要提醒，即判断用户书写过程中的坐姿是否不规范，若是，则通过提醒机构提醒用户。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例的一种辅助用户书写的装置的结构示意图。

图2是本发明实施例的一种辅助用户书写的装置的工作流程示意图。

具体实施方式

下面结合本发明的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1对本发明的第一实施例进行说明。

如图1所示，本发明第一实施例的一种辅助用户书写的装置包括：用于套在用户手上的手环1、用于套在书写笔上的笔环2、以及用于连接所述手环1和笔环2的连接机构3。所述手环1设有检测范围预定的用眼状态检测机构4、以及用于提醒用户调整坐姿的提醒机构5，所述用眼状态检测机构4与提醒机构5信号连接，当在所述检测范围内用眼状态检测机构4检测到用户眼睛时，可判定为用户当前书写的坐姿不规范，控制提醒机构5输出提醒信号以提醒用户纠正不良坐姿。

较佳的，本实施例中用眼状态检测机构4设于手环1的上方，使得手环1正常使用时用眼状态检测机构4偏向于人脸，当用户低头或者弯腰或者眼睛距离书写笔较近时，用眼状态检测机构4便能检测到用户眼睛，进而控制提醒机构5输出提醒信号。所述提醒机构5可为LED指示灯，当用户低头或者弯腰或者眼睛距离书写笔较近时，此时用户眼睛将靠近手环1，使得用户眼睛进入用眼状态检测机构4的检测范围内，用眼状态检测机构4便能检测到用户眼睛，触发LED指示灯亮以及时提醒用户，该方式不会打扰用户及身边的人，便于推广应用；作为另一优选实施方式，所述提醒机构5还可为蜂鸣器，当书写过程中若所述用眼状态检测机构4检测到用户眼睛，则触发蜂鸣器以声音的方式提醒用户；作为又一优选实施方式，所述提醒机构5还可为蜂鸣器和LED指示灯，当书写过程中若所述用眼状态检测机构4检测到用户眼睛，则触发蜂鸣器和LED指示灯以声光结合的方式提醒用户。需要说明的是，所述提醒机构5还可为其他设备，当书写过程中若所述用眼状态检测机构4检测到用户眼睛，则触发相应设备以声光结合的方式提醒用户。

用户借助该装置进行书写，通过手环1和笔环2可限定书写笔与用户手的相对位置，有利于纠正用户不良的握笔方式，有利于用户养成良好的握笔姿势，并且由于手环1和笔环2是连接在一起的，因此借助该装置可使用户书写过程中握笔更省力，减轻由于书写过程中用力握笔造成的手臂酸痛问题，写字时间长也不容易累。另外由于书写过程中若用户的坐姿良好，用户眼睛与写字的手有一定的角度和距离，该角度和距离超出了用眼状态检测机构4能够检测的范围，因此用户坐姿良好的情况下用眼状态检测机构4是不能检测到用户眼睛，只有当用户低头、弯腰或者眼睛距离书写笔较近时，用户眼睛才能进入用眼状态检测机构4的检测范围，即用户坐姿不规范时用眼状态检测机构4便能检测到用户眼睛，进而可通过提醒机构5提醒用户。

进一步的，本实施例的辅助用户书写的装置还包括开关结构和微电源，所述微电源用于为所述开关结构、用眼状态检测机构4和提醒机构5供电。

进一步的，本实施例中在手环1上还设有陀螺仪，所述陀螺仪与所述开关结构连接。当所述陀螺仪检测到手环1的角度或者角度变化不符合设定的用户书写角度范围或者角度变化范围时，控制开关结构关闭以停止坐姿检测和提醒。当所述陀螺仪检测到手环1的角度或者角度变化恢复到设定的用户书写角度范围或者角度变化范围时，控制开关开启用眼状态检测机构4。例如可以利用陀螺仪检测到的角度判断当前用户是否在书写，如果陀螺仪的角度不在预设的书写范围内，则控制用眼状态检测机构4不进行坐姿检测判断，提醒机构5不进行提醒，另外也可以根据陀螺仪在一定时间内的角度变化得出手环1的运动规律，以此判断当前用户是否在书写，若是才进行坐姿检测与提醒，以降低电量消耗。

进一步的，本实施例的所述手环1还设有光敏器件，用户书写过程中，当所述光敏器件检测到的环境光强度不在设定的范围时，控制提醒机构5发出提醒信号。光线过暗或过亮均提醒用户，以便用户及时调整书写环境环境光强度从而保护眼睛不受伤害。

较佳的，本实施例中所述用眼状态检测机构4的检测角度范围为0～30度、检测距离范围为0～40厘米。例如用户书写过程中若弯腰或者低头时，用户眼睛与手环1的相对角度可能落入0～30度、相对距离在0～40厘米，此时所述用眼状态检测机构4检测到用户眼睛，判断出用户当前的书写坐姿不正确，控制提醒机构5及时提醒用户。

作为本实施例的一优选实施方案，所述用眼状态检测机构4为超声波检测器件或者红外检测器件，所述提醒机构5为LED指示灯。用户书写过程中，若书写过程中所述用眼状态检测机构4检测到用户眼睛，则控制LED指示灯亮以提醒用户，否则，LED指示灯灭。优选的，所述用眼状态检测机构4的最大检测角度为5度，最大检测距离为20厘米。则当用户低头、弯腰或者眼睛距离书写笔较近时，用户眼睛与手环1上的用眼状态检测机构4的相对角度小于等于5度、相对距离小于等于20厘米，此时LED指示灯将变亮以提醒用户当前坐姿不规范。

作为本发明的另一实施方式，还可通过陀螺仪检测到的角度和角度变化幅度实现开关功能，以取代硬件的开关结构。不当陀螺仪检测到的角度在一定时间内没有变化，表明不在书写过程中，则自动关闭用眼状态检测机构4、提醒装置以及其他检测装置，该辅助用户书写的装置进入节能模式；当陀螺仪检测到的角度的变化幅度超过设定的阀值时，则自动开启检测功能，即用眼状态检测机构4、提醒装置以及其他检测装置开始工作。

较佳的，为了提高用户的舒适度，本实施例中所述连接机构3由弹性材料制成的连接轴，所述手环1与笔环2弹性连接。使得手环1与笔环2的相对角度、相对距离均有一定的变化空间，增加书写过程中的舒适性，书写灵活。

较佳的，本实施例中所述手环1可设计为套在食指上的指环、或者手套式的手套环，另外指环还可延伸为可分别套住多个手指的指环结构，以实现固定手环1在用户手部的位置的目的。本发明中对手环1的材质和形状不作限定。

较佳的，本实施例中所述笔环2的大小可调以适应不同粗细的书写笔，例如可所述笔环2采用弹性材料制成。因为本发明中笔环2用于套住书写过程中书写笔的结构，该部分最好采用伸缩性比较好的材料，可以适应不同粗细的笔进行固定，增加书写过程中的舒适性，不会太僵硬。

本实施例的辅助用户书写的装置的工作情况如图2所示，包括以下流程：

201，用户佩戴好手环1和笔环2，开始书写。

202，用户打开硬件的开关结构、或者陀螺仪检测到的角度或角度变化幅度符合预设的用户书写的角度范围或者角度变化幅度时，开启坐姿检测功能，用眼状态检测机构4及提醒机构5开始工作。

203，用眼状态检测机构4开始检测在设定范围内检测是否有用户眼睛，当用户坐姿不规范时，即用眼状态检测机构4在设定范围内检测到用户眼睛时，通过提醒机构5提醒。

本实施例中用眼状态检测机构4可以为超声波测距或者红外测距，所述的用户坐姿是否规范时通过用户眼睛与手环1的用眼状态检测机构4相对位置在确定的，即若用户的坐姿良好，用户眼睛与写字的手有一定的角度和距离，该角度和距离超出了用眼状态检测机构4能够检测的范围，因此用户坐姿良好的情况下用眼状态检测机构4是不能检测到用户眼睛，只有当用户低头、弯腰或者眼睛距离书写笔较近时，用户眼睛才能进入用眼状态检测机构4的检测范围，即用户坐姿不规范时用眼状态检测机构4才能检测到用户眼睛，进而触发提醒机构5提醒用户。本实施例中通过LED指示灯亮起以提醒。

204、通过光敏器件检测书写过程中环境光强度是否适宜，当所述光敏器件检测到的环境光强度不在设定的范围时，控制提醒机构5发出提醒信号。本实施例中通过LED指示灯亮起以提醒。

205、若陀螺仪检测到的角度在一定时间内没有变化，表明用户停止书写，则自动控制该坐姿检测提醒装置进入休眠模式，停止检测和提醒，以节省电量消耗。

上述流程203-205的执行不分先后顺序，可同时进行。

本发明第二实施例提供了一种辅助用户书写的方法，具体包括步骤：

S1、检测书写时用户眼睛是否进入用眼状态检测机构的预定检测范围内，所述用眼状态检测机构设于手环上，所述指手环在用户书写的手上。

较佳的，本实施例中，所述用眼状态检测机构可为超声波检测器件或者红外检测器件，用眼状态检测机构的检测角度范围为0～30度、检测距离范围为0～40厘米；并且，所述手环还连接有笔环，所述笔环用于套设在书写笔上。

S2、当用眼状态检测机构在所述预定检测范围内检测到用户眼睛时，判断为当前用户书写坐姿不规范，控制所述指环上的提醒机构输出提醒信号，以提醒用户纠正坐姿。

较佳的，本实施例中所述提醒机构可为LED指示灯，当用眼状态检测机构检测到用户眼睛时，控制所述手环上的LED指示灯亮以提醒用户。

通过上述实施例，可使用户书写过程中握笔更省力，减轻了长时间书写导致的手臂酸痛的问题，还可纠正握笔姿势；另外还可及时提醒用户的不良坐姿，解决坐姿问题，预防近视都有很好作用；本发明检测精准高，实现成本相对较低，容易推广。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利要求范围，因此，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种辅助用户书写的装置，其特征在于，包括用于套在用户手上的手环(1)、用于套在书写笔上的笔环(2)、以及用于连接所述手环(1)和笔环(2)的连接机构(3)；

所述手环(1)设有检测范围预定的用眼状态检测机构(4)、以及用于提醒用户的提醒机构(5)，所述用眼状态检测机构(4)与提醒机构(5)信号连接；当用眼状态检测机构(4)检测到用户用眼状态需要提醒时，触发提醒机构(5)输出提醒信号；

所述手环(1)还设有陀螺仪和开关结构，所述陀螺仪与所述开关结构连接；

当所述陀螺仪检测到手环(1)的角度或者角度变化不符合设定的用户书写角度范围或者角度变化范围时，控制开关结构关闭以停止用眼状态检测和提醒；

当所述陀螺仪检测到手环(1)的角度或者角度变化恢复到设定的用户书写角度范围或者角度变化范围时，控制开关开启用眼状态检测机构(4)。

2.根据权利要求1所述的辅助用户书写的装置，其特征在于，还包括为所述开关结构、用眼状态检测机构(4)和提醒机构(5)供电的微电源。

3.根据权利要求1所述的辅助用户书写的装置，其特征在于，所述手环(1)还设有光敏器件，

当所述光敏器件检测到的环境光强度不在设定的范围时，控制提醒机构(5)发出提醒信号。

4.根据权利要求1所述的辅助用户书写的装置，其特征在于，所述连接机构(3)为由弹性材料制成的连接轴，所述手环(1)与笔环(2)弹性连接。

5.根据权利要求1所述的辅助用户书写的装置，其特征在于，所述手环(1)为指环或者手套环，所述笔环(2)的大小可调以适应不同粗细的书写笔。

6.根据权利要求5所述的辅助用户书写的装置，其特征在于，所述笔环(2)采用弹性材料制成。

7.根据权利要求1所述的辅助用户书写的装置，其特征在于，所述用眼状态检测机构(4)的检测范围为：检测角度范围为0～30度，检测距离范围为0～40厘米；

所述当用眼状态检测机构(4)检测到用户用眼状态需要提醒时，触发提醒机构(5)输出提醒信号，包括：

当在所述检测范围内用眼状态检测机构(4)检测到用户眼睛时，触发提醒机构(5)输出提醒信号。

8.根据权利要求7所述的辅助用户书写的装置，其特征在于，所述用眼状态检测机构(4)为超声波检测器件、摄像头器件或者红外检测器件，所述提醒机构(5)为蜂鸣器和LED指示灯；

书写过程中若所述用眼状态检测机构(4)检测到用户眼睛，则触发蜂鸣器和LED指示灯以声光结合的方式提醒用户。

9.一种用户书写时的坐姿提醒方法，其特征在于，包括：

用户打开硬件的开关结构、或者陀螺仪检测到的角度或角度变化幅度符合预设的用户书写的角度范围或者角度变化幅度时，开启坐姿检测功能，用眼状态检测机构(4)及提醒机构(5)开始工作；

检测书写时用户眼睛是否进入用眼状态检测机构的预定检测范围内，所述用眼状态检测机构设于手环上，所述手环套在用户书写的手上；

当用眼状态检测机构在所述预定检测范围内检测到用户眼睛时，判断为当前用户书写坐姿不规范，控制所述手环上的提醒机构输出提醒信号，以提醒用户纠正坐姿；

若陀螺仪检测到的角度在一定时间内没有变化，表明用户停止书写，则自动关闭坐姿检测功能，停止检测和提醒。

10.根据权利要求9所述的用户书写时的坐姿提醒方法，其特征在于，所述手环连接有笔环，所述笔环用于套设在书写笔上。