一种具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法与流程

1.本发明涉及学习用具技术领域，特别涉及一种具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法。


背景技术：

2.现代社会患病近视眼的人很多，不健康用眼是主要的原因，同时，现有技术中没有很好的保护视力预防近视的装置和方法也是一个重要的因素，因此现在应该重视保护视力预防近视的装置和方法的研究，学生的眼睛正是处在生长发育期，学生学习的量又大、用眼的时间又长，学生学习不健康用眼对学生的眼睛造成的损伤很大，而学生的年龄又小，一定程度上决定了学生对保护视力预防近视的重要性认识不足以及对保护视力预防近视的行为缺乏主动性和自觉性，所以保护视力预防近视的工作要从学生学习抓起，最好是从小学生学习抓起养成良好的健康用眼的习惯，要从研究和推广好的保护视力预防近视的装置和方法做起。
3.特别的，儿童在学习过程中长期坐姿不规范，视线角度不合理导致近视病发率越来越高，以及造成弯腰驼背身形，不管是哪一种情况，都会给学生的学习和生活带来诸多不便，为此，我们现提出一种具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，以使得学生可保持正确的学习姿势进行学习。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法,该具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法可以很好地解决上述问题。
5.为达到上述要求本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.提供一种具有监督功能的阅读学习设备，包括反射模组，和调节所述反射模组的空间位置的调节机构，以及纠正使用者坐姿的纠正模组；所述反射模组包括反射桌面书本物象的物镜，和配合所述物镜将物象反射进入人眼的目镜；所述纠正模组包括主控模块、检测使用者与所述反射模组的相对位置的坐姿检测模块，和检测人脸朝向的人脸跟踪模块，以及配合所述坐姿检测模块和或所述人脸跟踪模块对使用者的非正常坐姿进行提示的提醒模块。
7.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，所述纠正模组还包括用以检测环境光强度和或所述目镜的反射面和或所述物镜的反射面所反射出的光的强度的光强检测模块。
8.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，所述纠正模块还包括获取使用者所阅读书本的图像的图像获取模块。
9.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，所述设备还包括配合所述图像获取模块和所述人脸跟踪模块进行实时语音通话的语音电话模块。
10.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，所述纠正模块
还包括配合所述提醒模块对使用者的学习时间进行定时提醒的定时模块。
11.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，所述设备还包括对所述定时模块输入预设时间值的定时输入模块。
12.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，设备还包括通信模块和后台数据终端，所述坐姿检测模块、所述人脸跟踪模块和所述提醒模块均与所述主控模块通信连接，所述主控模块通过所述通信模块与所述后台数据终端通信连接。
13.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，所述设备还包括安装有配套所述后台数据终端的app或小程序的移动终端，其中，所述app或所述小程序包括使用者信息管理单元、坐姿信息管理单元、眼睛使用信息管理单元、设备信息管理单元、学习时间管理单元、注意力训练管理单元和远程指导管理单元，以及使用时间设置管理单元。
14.还提供一种具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，所述方法包括以下步骤：
15.获取使用者身体特定部位与所述反射模组的相对位置信息；
16.根据所述相对位置信息设定标准坐姿区域；
17.根据所述相对位置信息判断身体特定部位是否位于所述标准坐姿区域，并生成判断信息；
18.根据所述判断信息通过所述提醒模块向使用者提示坐姿情况。
19.本发明所述的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，其中，所述方法还包括以下步骤：
20.获取使用者身体轮廓与所述标准坐姿区域的边界的差值信息，所述提醒模块根据所述差值信息向使用者提示坐姿情况；
21.其中，所述差值包括身体左、右和顶部与所述标准坐姿区域的边界的差值
22.本发明的有益效果在于：在学生孩子学习使用时，通过坐姿检测模块检测孩子的坐姿，进而配合提醒模块向孩子进行提示坐姿是否标准合理，以起到防止坐姿畸形的目的，此外，通过人脸跟踪模块可起到监督作用，保证孩子学习的注意力集中程度。
附图说明
23.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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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附图：
24.图1是本发明具有监督功能的阅读学习设备及的整体结构示意图。
25.图2是本发明具有监督功能的阅读学习设备的系统结构示意图。
26.图3是本发明具有监督功能的阅读学习设备的监控方法流程图。
具体实施方式
27.本发明的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系
统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
28.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0029]“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0030]
而且，表示方位的术语“上、下、左、右、上端、下端、纵向”等均以本方案所述的装置或设备在正常使用时候的姿态位置为参考。
[0031]
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0032]
本发明较佳实施例的具有监督功能的阅读学习设备，如图1所示，包括反射模组1，和调节反射模组1的空间位置的调节机构2，以及纠正使用者坐姿的纠正模组3；具体的，调节机构2为一多轴支臂和升降杆组成，其中，反射模组1包括用于反射桌面书本物象的物镜1a，和配合物镜1a将书本物象反射进入人眼的目镜1b，进一步的，物镜1a为凸面反射镜，目镜1b为凹面反射镜，以起到放大书本字体图案的作用；其中，纠正模组3包括提供控制和运算功能的主控模块31、检测使用者即学生孩子与反射模组1的相对位置的坐姿检测模块32，和检测人脸朝向的人脸跟踪模块33，以及配合坐姿检测模块32和或人脸跟踪模块33对使用者的非正常坐姿进行提示的提醒模块34；其中，提醒模块34一般采用声音或者灯光提醒的方式进行提醒，坐姿检测模块32可以采用红外感应模块、雷达探测模块或者摄像头模块，而人脸跟踪模块33为摄像头模块，作为优选的，坐姿检测模块32本方案采用摄像头模块，进一步的，为了减少摄像头的设置数量，降低成本以及控制设备体积和外观质量，坐姿检测模块32和人脸跟踪模块33可采用一个摄像头模块来实现，即一个摄像头模块实现坐姿检测和人脸跟踪的功能，进而使得在学生孩子学习使用时，通过坐姿检测模块32检测孩子的坐姿，进而配合提醒模块34向孩子进行提示坐姿是否标准合理，以起到防止坐姿畸形的目的，此外，通过人脸跟踪模块33可起到监督作用，保证孩子学习的注意力集中程度，具体的，人脸跟踪模块33可精确跟踪眼球的方向，可设定人脸或者眼球的可偏摆允许区域，当人眼或者脸部超出可偏摆允许区域，边通过提醒模块34进行提醒。
[0033]
进一步的，纠正模组3设置在目镜1b上，当然，也可设置在物镜1a上或其他位置地方，此外，为了提升设备的智能程度，还可为调节机构2添加与主控模块31电连接的驱动，实现一键打开或收纳设备，当预先设定好参数后，通过按键控制驱动将目镜1b和物镜1a展开到适合的学习位置。
[0034]
优选的，纠正模组3还包括用以检测环境光强度和或目镜1b的反射面和或物镜1a的反射面所反射出的光的强度的光强检测模块38，具体的，光强检测模块38与主控模块31通信连接，用以监测进入孩子眼睛的光照强度，进一步可配合蜂鸣器或者led等的提示，将
过强或者过暗灯光的信息告知孩子，便于调控环境灯光调到最佳学习亮度或者色度，起到更好的保护眼睛，避免近视。
[0035]
优选的，纠正模块还包括获取使用者所阅读书本的图像的图像获取模块35，该设计可方便父母通过手机远程连接，进而观察孩子是否正真的在看学习用书本，而且还可实现远程录像、拍照等功能，此外，还可在桌面上或者座椅上设置识别标签，通过图像获取模块35捕捉识别标签，进而辅助定位反射模块相对于人体的位置，可进一步提升设备的使用体验感。
[0036]
优选的，本设备还包括配合图像获取模块35和人脸跟踪模块33进行实时语音通话的语音电话模块36，具体的，语音电话模块36与主控模块31通信连接，以方便不在家的父母、老师或者监督人员与孩子互动，起到远程指导学习或者监督学习的作用。
[0037]
优选的，纠正模块还包括配合提醒模块34对使用者的学习时间进行定时提醒的定时模块37，具体的，定时模块37与主控模块31通信连接，以起到定时提醒休息的作用，避免长时间的学习造成眼睛过度疲劳，防止养成不良用眼习惯。
[0038]
优选的，本设备还包括对定时模块37输入预设时间值的定时输入模块4，具体的，一般的定时输入模块4为时控开关，以方便根据不同的需要设定不同的时长。
[0039]
优选的，本设备还包括通信模块5和后台数据终端6，坐姿检测模块32、人脸跟踪模块33和提醒模块34均与主控模块31通信连接，主控模块31通过通信模块5与后台数据终端6通信连接，一般的，通讯模块为无线通讯模块，后台终端为云端处理中心，用于提供运算和存储用户使用习惯数据信息，比如反射模块的位置信息、孩子坐姿高度和左右宽度、环境灯光的使用最佳亮度等，实现一次设置，便可长久使用设备的便利功能。
[0040]
优选的，本设备还包括安装有配套后台数据终端6的app或小程序的移动终端7，其中，app或小程序包括使用者信息管理单元、坐姿信息管理单元、眼睛使用信息管理单元、设备信息管理单元、学习时间管理单元、注意力训练管理单元和远程指导管理单元，以及使用时间设置管理单元，以方便父母或者监督人员可随时掌握各方面的信息，比如坐姿的高度、脸部朝向目镜1b的时间等，此外，小程序或者app还用于设定学习时间的长度。
[0041]
本发明较佳实施例的具有监督功能的阅读学习设备及其监督方法，如图2-3所示，该方法包括以下步骤：
[0042]
获取使用者身体特定部位(具体为眼睛或者面部或者整个头部)与反射模组1的相对位置信息，其中，相对位置信息由坐姿检测模块32或人脸跟踪模块33来获取；
[0043]
s10根据相对位置信息设定标准坐姿区域；
[0044]
s20根据相对位置信息判断身体特定部位是否位于标准坐姿区域，并生成判断信息；
[0045]
s30根据判断信息通过提醒模块34向使用者提示坐姿情况，具体的，坐姿情况一般包含坐姿正确，即身体特定部位位于标准坐姿区域内，以及坐姿不正确，即身体特定部位位于或者部分位于标准坐姿区域外；
[0046]
进一步的，上述方法还包括以下步骤：
[0047]
s40获取使用者身体轮廓与标准坐姿区域的边界的差值信息，提醒模块34根据差值信息向使用者提示坐姿情况；
[0048]
其中，差值包括身体左、右和顶部与标准坐姿区域的边界的差值。
[0049]
应当理解的是，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发明所附权利要求的保护范围。