CN104352294A - 一种脊椎矫正装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脊椎矫正装置。所述脊椎矫正装置包括：背带本部、检测模块和处理模块；所述检测模块通过柔性拉杆固定于所述背带本部上，用于检测脊椎弯曲变化；所述处理模块用于对所述检测模块检测到的脊椎弯曲变化进行分析，并在脊椎弯曲状态超出预设阈值时进行提醒。本发明的脊椎矫正装置通过设置检测模块在背带本部上来实现及时检测，当检测到脊椎弯曲状态超过预设阈值时通过处理模块进行实时的提醒。通过这样的方式可以及时的检测脊椎弯曲状态，并实时的进行提醒，本发明的脊椎矫正装置结构简便，易于实现，提高了脊椎矫正装置的实用性。

Description

一种脊椎矫正装置

技术领域

本发明涉及一种矫正装置，特别涉及一种脊椎矫正装置。

背景技术

脊椎前后弯曲不仅会压迫周围神经，还会造成人体的驼背，在影响个人形象的同时，在一定程度上甚至会造成人体的病变。脊椎不仅仅支撑人的身体，还能起到缓冲身体压力、震荡以及保护内脏的作用。其病变不仅会引起腰部的疼痛和麻木，还会起到心率失常、头痛眩晕、血压增高以及其他功能障碍。脊椎的弯曲大多是由生活习惯引起的，并且由于青少年的脊椎很柔韧，所以很容易定型。因此，对青少年人体脊椎前后弯曲的检测和矫正就显得尤为重要。

现有脊椎矫正大多是在医院等正规场所进行的，治疗时间短并且回弹的可能性比较大。因此，能够在日常生活中随时随地对脊椎前后弯曲情况进行检测和矫正就显得尤为重要。现有技术大多是基于固定场合情况下，并采用专业定制的矫正设备，如矫正椅和矫正健身器等。这种方式不能实现随时随地脊椎前后弯曲检测，一旦脱离这些矫正设备，人体会无意识地恢复原来的状态。另外，比较常见的脊椎矫正方法是采用矫形带来实现的，但是对会人体的运动造成阻碍。因此，需要既不阻碍人体日常活动，又能够在人体脊椎前后弯曲时进行提醒的检测装置和方法。目前的脊椎前后弯曲矫正装置和系统主要由以下几种：

1)背背佳矫形带，利用特殊材料的特殊性能来实现脊椎前后弯曲的预防和矫正，但是会阻碍人体的运动；

2)脊椎矫正椅，设计具有特定外形和结构的器材，从而利用器材特定的外形和结构来对人体脊椎弯曲进行矫正，但是这种方法无法与用户进行交互，并且不能利用手机的报警功能；

3)脊椎矫正机，通过特定的拉环来调节外力，从而能够与用户进行交互。能够在人体走路时对人体的脊椎前后弯曲情况进行实时地提醒，避免穿戴贝贝夹对人体运动带来的不便。结合移动手机的脊椎矫正，在不使用时只需要关闭手机应用程序，在不阻碍人体的运动的同时，避免了传统的矫正带对人体运动的阻碍，并且能够随时随地地对人体脊椎前后弯曲状况进行监测和提醒。

但是上述方案均存在一定的缺陷：如方案1)的主要缺点是矫形带需要人体实时穿戴在身上，会对人体的日常活动造成很大的限制；方案2)和方案3)适用场合比较固定，其中方案2)主要是利用器材的外形结构来进行脊椎的矫正，其主要缺点是这类设备不能够和用户进行交互；方案3)虽然能够实现与用户的交互，但是也无法定性地衡量一个人脊椎前后弯曲的情况。

因此，如何简便的实现对脊椎弯曲的检测及提醒就成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种脊椎矫正装置，用于解决现有技术中对脊椎进行矫正不够简便且无法进行交互的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种脊椎矫正装置，包括：背带本部、检测模块和处理模块；所述检测模块通过柔性拉杆固定于所述背带本部上，用于检测脊椎弯曲变化；所述处理模块用于对所述检测模块检测到的脊椎弯曲变化进行分析，并在脊椎弯曲状态超出预设阈值时进行提醒。

可选的，所述背带本部包括：上背带、下背带以及连接所述上背带和下背带的弹性部；所述检测模块固定于所述弹性部上。

可选的，所述弹性部为弹性软管。

可选的，所述检测模块包括：平行设置的上电极和下电极；所述上电极连接所述柔性拉杆，所述下电极固定于所述弹性部与下背带相连的位置。

可选的，所述上电极与所述柔性拉杆采用铰接的方式连接。

可选的，所述脊椎矫正装置还包括：电极导轨盒，所述上电极和所述下电极平行设置于所述电极导轨盒的腔体内，电极导轨盒的上端部与所述柔性拉杆相连；所述电极导轨盒的下端部设置于所述弹性部与下背带相连的位置。

可选的，所述处理模块包括：

采集单元，用于根据预设的采样频率采集所述上电极和下电极之间的电容值；

获取单元，用于根据所述电容值获取所述上电极和下电极之间的极板间距；

间距判断单元，用于判断所述极板间距是否大于预设阈值；

告警单元，用于在所述极板间距大于预设距离阈值时进行提醒。

可选的，所述处理模块还包括：

计时单元，连接所述间距判断单元，用于在所述极板间距大于预设阈值时进行计时；

时间判断单元，用于判断所述计时单元的计时值是否大于预设时间阈值；

所述告警单元，还用于在所述极板间距大于预设距离阈值且所述计时值大于预设时间阈值时进行提醒。

可选的，所述检测模块与所述处理模块通过蓝牙、红外线或者WIFI进行通信。

可选的，所述处理模块设置于所述背带本部上或者所述处理模块单独设置。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

本发明技术方案的脊椎矫正装置，将检测模块固定于背带本部上以检测脊椎弯曲变化；通过处理模块对脊椎弯曲变化进行分析，当脊椎弯曲状态超出预设阈值时进行提醒。通过这样的方式，可以及时的检测到脊椎弯曲变化，并及时的进行提醒，从而提高了脊椎矫正装置的简便性，且高效的实现了人机交互。

进一步地，所述检测模块通过测量上电极和下电极之间的电容值，处理模块通过所述电容值来判断极板间距是否大于预设阈值，当极板间距大于预设阈值时进行提醒。所述检测模块的结构简单，易于实现，有效的降低成本。

进一步地，所述处理模块还可以包括计时单元和时间判断单元，当极板间距大于预设阈值且计时值大于预设时间阈值时，进行提醒。这样，可以更加精确的实现提醒功能，从而提高人机交互的精准度。

附图说明

图1是本发明脊椎矫正装置的结构示意图；

图2是本发明脊椎矫正装置的具体实现方式的结构示意图；

图3是本发明脊椎矫正装置中处理模块的结构示意图。

具体实施方式

正如背景技术中所述的，现有技术中对脊椎进行矫正时不够简便，要么给用户造成行动不便的困扰，要么固定于特定场合且无法实现人机交互，用户体验差。

本发明提供了一种脊椎矫正装置，将检测模块固定地于背带本部上以实现对脊椎弯曲变化进行检测，当脊椎弯曲状态超出预设阈值时进行提醒。通过这样的方式可以非常简便的对脊椎弯曲状态进行检测并及时的实现人机交互，从而极大的提高用户的体验。

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

图1示出了本发明脊椎矫正装置的结构示意图；参考图1，所述脊椎矫正装置，包括：背带本部10、检测模块20和处理模块30。

所述检测模块20通过柔性拉杆230固定于所述背带本部10上，用于检测脊椎弯曲变化；

所述处理模块30用于对所述检测模20块检测到的脊椎弯曲变化进行分析，并在脊椎弯曲状态超出预设阈值时进行提醒。

在实际应用中，所述检测模块与所述处理模块可以通过蓝牙、红外线或者WIFI进行通信。所述处理模块可以采用单片机，且与所述检测模块共同设置于所述背带本部上。当然，所述处理模块也可以是单独设置的模块，例如，可以说手机、平板等移动智能设备，通过蓝牙或者WIFI等方式与检测模块进行数据通信，在接收到检测模块发送的数据后进行分析处理，并进行提醒等。

图2示出了本发明脊椎矫正装置的具体实施例的结构示意图；参考图2，所述背带本部包括：上背带110、下背带120以及连接所述上背带110和下背带120的弹性部130。

在具体实施例中，所述弹性部130可以采用弹性系数较大的弹性软管，这样，所述弹性软管可以随着人体脊椎的弯曲而伸长，不会阻碍人体的运动。

当然，所述弹性部130还可以采用其他的材料，本发明对此不做限制。

继续参考图2，所述检测模块包括：平行设置的上电极210和下电极220；所述上电极210连接所述柔性拉杆230，所述下电极220固定于所述弹性部130与下背带120相连的位置。

在本实施例中，所述上电极210与所述柔性拉杆230采用铰接的方式连接。应当理解的是，在其他实施例中，所述上电极与所述柔性拉杆还可以采用其他的方式进行连接，并不限于上述铰接方式。另外，所述柔性拉杆230可以采用比所述弹性部130的弹性系数小的材料。

参考图2，所述脊椎矫正装置还包括：电极导轨盒40。所述上电极210和所述下电极220平行设置于所述电极导轨盒40的腔体内，电极导轨盒40的上端部与所述柔性拉杆230相连；所述电极导轨盒40的下端部设置于所述弹性部130与下背带120相连的位置。

所述电极导轨盒40可以保证上电极210和下电极220在运动时始终保持平行，从而保证检测到的上电极210和下电极220之间的电容值的准确度。

参考图3，本发明脊椎矫正装置的处理模块可以包括：

采集单元310，用于根据预设的采样频率采集上电极和下电极之间的电容值；

获取单元320，用于根据所述电容值获取所述上电极和下电极之间的极板间距；

间距判断单元330，用于判断所述极板间距是否大于预设阈值；

告警单元340，用于在所述极板间距大于预设距离阈值时进行提醒。

具体地，人体脊椎向前弯曲时会拉动柔性拉杆，从而造成两电极之间电容增大，通过检测电容的变化即可检测两极片之间距离的变化，进而衡量人体的脊椎前后弯曲情况。

测量原理为：当人体脊椎前后弯曲(例如弯腰)时，会带动柔性拉杆运动，使得上下电极片之间的距离增大，从而会造成电容的变化，根据公式：

C＝εS/(4πkd)，其中，ε是介电常数，S表示电极板正对面积，d表示电容极板间距，k表示静电力常量。

由公式可知，极板间距d的变化可引起电容C的变化，通过设置人体脊椎前后弯曲程度与电极片之间距离d的关系，从而给电极片之间的距离d设定阈值，即可达到脊椎前后弯曲过大时，智能报警的目的。

继续参考图3，在其他实施例中，所述处理模块还可以包括：计时单元350和时间判断单元360。

所述计时单元350连接所述间距判断单元330，用于在所述极板间距大于预设阈值时进行计时；

所述时间判断单元360连接所述计时单元350，用于判断所述计时单元的计时值是否大于预设时间阈值；

所述告警单元340还连接所述时间判断单元360，还用于在所述极板间距大于预设距离阈值且所述计时值大于预设时间阈值时进行提醒。

应当理解的是，本发明的脊椎矫正装置中，还可以针对不同的人体设置不同的预设阈值，例如设置不同的间距阈值和时间阈值。当检测到上电极与下电极之间的极板间距发生变化后，判断上电极和下电极之间的极板间距d是否超过预设的间距阈值，并同时判断这种弯曲状态是否保持超过预设的时间阈值；若极板间距超过预设的间距阈值且计时值超过预设的时间阈值后，通过移动智能设备如手机进行语音或者震动等提示人体脊椎处于弯曲状态，通过提醒使人体自觉矫正姿势，从而在一定程度上避免由于长时间弯曲而使脊椎处于不健康状态。

当然，本发明的提醒方式并不限于上述的语音提示或者震动提示，还可以通过其他的方式进行提醒，如通过设置指示灯等方式进行提醒等。

下面对本发明脊椎矫正装置的具体实现过程做进一步说明。在使用时，需要首先对脊椎矫正装置进行设定，并在人体脊椎直立状态下设定零点。然后根据脊椎的弯曲设定间距阈值D和时间阈值T，当测量值超过此设定的阈值D并维持时间T时，智能手机会进行报警并提醒人体自觉矫正姿势。

具体的通过以下步骤来实现检测及提醒功能：

Step1：对脊椎矫正装置进行初始设置，如对间距阈值D和时间阈值T进行设置等；

Step2：数据采集过程：按照预设的采样频率对上电极和下电极之间的电容值进行采样；具体的，当人体脊椎前后弯曲时，两极片之间的电极距离会发生变化，进而引起电容的变化；本发明中通过测量每一时刻电容的变化，通过公式计算出极板间距；

Step3：数据处理过程：根据采集到的平行极板间的电容公式实时计算出极板间距d；

Step4：数据传输过程：将每一时刻采集的极板间距值d通过蓝牙模块以一定的频率发送到移动设备上；

Step4：智能提醒过程：在移动设备上对采集的数据进行处理，一旦实时采集的数据超过设定的极板阈值D，并保持时间T不变，启动报警，提醒人体纠正姿势。

本发明的脊椎矫正装置中，通过将检测模块固定于背带本部上以实现对脊椎弯曲状态的检测，当脊椎弯曲状态超过预设阈值时即实现提醒功能，从而实现了及时的提醒功能，并且，本发明的脊椎矫正装置结构简单，使用方便。

同时，本发明的检测模块通过测试两平行电极之间的电容值来获取脊椎的弯曲状态，实现方式简单，易于实现，且成本较低。

较佳地，本发明的脊椎矫正装置还可以预先设置时间阈值，当脊椎弯曲状态超过预设阈值并且保持时间超过预设的时间阈值时进行提醒，从而进一步地提高了告警的精确度。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种脊椎矫正装置，其特征在于，包括：背带本部、检测模块和处理模块；

所述检测模块通过柔性拉杆固定于所述背带本部上，用于检测脊椎弯曲变化；

所述处理模块用于对所述检测模块检测到的脊椎弯曲变化进行分析，并在脊椎弯曲状态超出预设阈值时进行提醒。

2.如权利要求1所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述背带本部包括：上背带、下背带以及连接所述上背带和下背带的弹性部；所述检测模块固定于所述弹性部上。

3.如权利要求2所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述弹性部为弹性软管。

4.如权利要求2所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述检测模块包括：平行设置的上电极和下电极；所述上电极连接所述柔性拉杆，所述下电极固定于所述弹性部与下背带相连的位置。

5.如权利要求4所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述上电极与所述柔性拉杆采用铰接的方式连接。

6.如权利要求4所述的脊椎矫正装置，其特征在于，还包括：电极导轨盒，所述上电极和所述下电极平行设置于所述电极导轨盒的腔体内，电极导轨盒的上端部与所述柔性拉杆相连；所述电极导轨盒的下端部设置于所述弹性部与下背带相连的位置。

7.如权利要求4所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述处理模块包括：

采集单元，用于根据预设的采样频率采集所述上电极和下电极之间的电容值；

获取单元，用于根据所述电容值获取所述上电极和下电极之间的极板间距；

间距判断单元，用于判断所述极板间距是否大于预设阈值；

告警单元，用于在所述极板间距大于预设距离阈值时进行提醒。

8.如权利要求7所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述处理模块还包括：

计时单元，连接所述间距判断单元，用于在所述极板间距大于预设阈值时进行计时；

时间判断单元，用于判断所述计时单元的计时值是否大于预设时间阈值；

所述告警单元，还用于在所述极板间距大于预设距离阈值且所述计时值大于预设时间阈值时进行提醒。

9.如权利要求1所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述检测模块与所述处理模块通过蓝牙、红外线或者WIFI进行通信。

10.如权利要求1所述的脊椎矫正装置，其特征在于，所述处理模块设置于所述背带本部上或者所述处理模块单独设置。