CN108806207A - 健康装置 - Google Patents

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Abstract

一种健康装置，包括健康装置本体以及设置于健康装置本体上的压力感测系统，该压力感测系统包括一主电路板、多个压力传感器、一提醒装置以及一电池系统，该多个压力传感器、提醒装置以及电池系统均与所述主电路板电连接，该多个压力传感器间隔设置于所述健康装置本体的表面或内部。

Description

健康装置
技术领域
本发明涉及生活用品领域，尤其涉及一种应用压力感测系统的健康装置。
背景技术
在日常生活中，长时间保持一个不良姿势会使人体的骨骼变形，进而影响人体健康。例如，当人们长时间坐在椅子上学习或工作时，长时间的不良坐姿会使人体的脊柱变形。然而，现有技术中，还没有一种健康装置可以实时的监测人们的姿势，并在人体处于不良姿势时进行提醒。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种健康装置，该健康装置可以在使用者处于不良姿势时提醒使用者。
一种健康装置，包括健康装置本体以及设置于健康装置本体上的压力感测系统，该压力感测系统包括一主电路板、多个压力传感器、一提醒装置以及一电池系统，该多个压力传感器、提醒装置以及电池系统均与所述主电路板电连接，该多个压力传感器间隔设置于所述健康装置本体的表面或内部。
与现有技术相比，本发明提供的健康装置通过在健康装置本体的表面或内部设置一包括多个压力传感器以及提醒装置的压力感测系统，使所述多个压力传感器间隔分布在健康装置本体上，通过压力传感器测得的压力值来判断使用者的姿势是否正确；当使用者的姿势不正确时，所述提醒装置发出信号提醒使用者改变姿势，进而实现了实时监测人们的姿势，并在人体处于不良姿势时进行提醒。
附图说明
图1为本发明实施例提供的健康装置中压力感测系统的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的健康座椅的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的健康鞋垫的结构示意图。
主要元件符号说明
压力感测系统 100
主电路板 101
压力传感器 102
提醒装置 103
电池系统 104
座椅 10
椅座 201
椅背 202
鞋垫 30
鞋垫本体 300
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例对本发明提供的健康装置作进一步的详细说明。
本发明提供一种健康装置，该健康装置包括健康装置本体以及一设置于健康装置本体上的压力感测系统100。该压力感测系统100包括一主电路板101、多个压力传感器102、一提醒装置103以及一电池系统104，该多个压力传感器102、提醒装置103以及电池系统104均与所述主电路板101电连接，该多个压力传感器102间隔设置于所述健康装置本体的表面或内部。
所述健康装置的结构不限。具体地，所述健康装置可以为鞋垫、床垫、座椅等。
所述主电路板101的尺寸根据实际需要进行设计。所述主电路板101上设置有微控器(MCU)、稳压集成电路以及连接器。
所述压力感测系统100可进一步包括一无线传输单元(图未示)，该无线传输单元可以是蓝牙无线传输单元或wifi无线传输单元等。该无线传输单元用于将数据电信号发送至一移动显示装置，并将使用者的信息显示在该移动显示装置上。所述无线传输单元可以设置于所述主电路板101的微控器中，也可以独立设置于微控器之外。所述移动显示装置优选为具有iOS软件或Android软件的手机，平板电脑，笔记本等。
所述多个压力传感器102可以将测得的压力信号转换成模拟电压信号，并将模拟电压信号传输给主电路板101上的微控器，微控器可以对模拟电压信号进行运算判断使用者的姿势，并通过无线传输单元上传至云端保存数据。所述模拟电压信号也可以直接通过无线传输单元上传至云端进行运算判断使用者的姿势。
该多个压力传感器102优选为柔性压阻式薄膜传感器，该柔性压阻式薄膜传感器具有可挠性，可以随着使用者的身体运动而变化其形状，进而提高使用者的舒适感。该柔性压阻式薄膜传感器优选在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的表面印刷涂布一高分子复合材料组成。
所述压力传感器102的数量以及大小可以根据使用者的需要以及健康装置本体的种类进行设计。
优选的，该多个压力传感器102在所述健康装置本体的表面或内部对称排列。相邻两个压力传感器102之间的距离根据健康装置本体的种类进行设计。优选的，相邻两个压力传感器102之间的距离大于等于5厘米小于等于35厘米。在该距离范围内，即使使用者的姿势有微小的变化时，压力传感器102也能很灵敏的感测到。
所述压力传感器102可以为任意形状，优选的，所述压力传感器102为圆形或正方形。所述压力传感器102的尺寸太大会影响使用者的舒适度，太小会影响感测灵敏度。当所述压力传感器102为圆形时，所述压力传感器102的直径优选大于等于0.2英寸小于等于2英寸；当所述压力传感器102为正方形时，所述压力传感器102的边长优选大于等于0.2英寸小于等于2英寸。
所述提醒装置103用于提醒使用者其姿势不良。所述提醒装置103可以为蜂鸣器、振动器或LED显示等，用于发出警示音、产生振动或警示灯光提醒使用者姿势不良。
所述电池系统104可以为镍氢电池组，锂离子电池组等常用充电电池。
所述主电路板101上可进一步包括记忆集成电路、充电模组以及多工器(multiplexer)。该多工器是一种可以从多个类比或数位输入信号中通过控制端(微控器)来选择一个信号进行输出的器件，用于扩充微控器I/O端口可控制的元件数量。该记忆集成电路用于长时间储存使用者的姿势相关数据。该充电模组用于向所述电池系统104充电。
下面将详细介绍所述健康装置为座椅、鞋垫时，该健康装置的具体结构。
实施例一
请参阅图2，所述健康装置为一座椅10，该座椅10包括座椅本体(图未标)以及设置于座椅本体上的压力感测系统100。该座椅本体包括椅座201和椅背202。该压力感测系统100包括主电路板101、多个压力传感器102、提醒装置103、电池系统104以及无线传输单元。
本实施例中，压力传感器102的个数为8个，4个压力传感器102设置于所述椅座201的内部，4个压力传感器102设置于所述椅背202的内部。将设置于所述椅座201内部的压力传感器定义为第一压力传感器，将设置于所述椅背内部的压力传感器定义为第二压力传感器。该4个第一压力传感器位于边长为20厘米的正方形的4个顶点的位置，该正方形的中心大致在椅座201的中心位置；该4个第二压力传感器位于边长为20厘米的正方形的4个顶点的位置，该正方形的中心大致在椅背202的中心位置。
所述第一压力传感器和第二压力传感器将压力信号转换成模拟电压信号，并将模拟电压信号传输给主电路板101上的微控器，微控器对模拟电压信号进行运算判断使用者的坐姿，并通过无线传输单元上传至云端保存数据。
该第一压力传感器和第二压力传感器均为柔性压阻式薄膜传感器，该柔性压阻式薄膜传感器是在PET上精密印刷出含纳米粉体的高分子复合材料，因所受的压力不同会有不同的导电路径，导致导电度不同。透过电流与压力间的线性换算，可以侦测连续位阶的压力变化。
所述主电路板101以及电池系统104设置于椅座的内部。
所述第一压力传感器和第二压力传感器的形状均为圆形，所述第一压力传感器和第二压力传感器的直径均为1英寸，可以承受的压力范围均为0～100N。
所述提醒装置103为LED显示面板。
所述电池系统104为镍氢电池组，电池容量为4200mAh，额定电压为3.6V。
可以理解，所述第一压力传感器和第二压力传感器的设置方式并不限定于本实施例中，所述第一压力传感器和第二压力传感器也可以设置于所述椅座和椅背的表面。
实施例二
请参阅图3，所述健康装置为一鞋垫30，该鞋垫30包括鞋垫本体300以及设置于鞋垫本体300内部的压力感测系统100。该压力感测系统100包括主电路板101、多个压力传感器102、提醒装置103、电池系统104以及无线传输单元。
本实施例中，所述压力传感器102的数量为5个，其中两个压力传感器位于脚掌位置，两个压力传感器位于脚跟位置，一个压力传感器位于脚心位置。
所述压力传感器102将压力信号转换成模拟电压信号，所述模拟电压信号直接通过无线传输单元上传至云端进行运算判断使用者的站姿。
本实施例中，该压力传感器为软性压阻式薄膜传感器，该柔性压阻式薄膜传感器是在PET上精密印刷出含纳米粉体的高分子复合材料，因所受的压力不同会有不同的导电路径，导致导电度不同。透过电流与压力间的线性换算，可以侦测连续位阶的压力变化。
所述压力传感器的形状为圆形，所述压力传感器的直径为0.5英寸
所述提醒装置103为振动器，当使用者站姿不良时产生振动提醒使用者。
所述电池系统为镍氢电池组，电池容量为4200mAh，额定电压为3.6V。
本发明提供的健康装置中的多个压力传感器间隔设置于所述健康装置本体的表面或内部，该压力传感器的尺寸较小，仅占健康装置本体的很小一部分，因此，不会影响使用者的舒适度。另外，该压力传感器为柔性压阻式薄膜传感器，具有可挠性且非常薄，可以随着使用者的身体运动而变化其形状，也不会增加使用者的不适感。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种健康装置，包括健康装置本体以及设置于健康装置本体上的压力感测系统，其特征在于，该压力感测系统包括一主电路板、多个压力传感器、一提醒装置以及一电池系统，该多个压力传感器、提醒装置以及电池系统均与所述主电路板电连接，该多个压力传感器间隔设置于所述健康装置本体的表面或内部。
2.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，所述多个压力传感器为柔性压阻式薄膜传感器。
3.如权利要求2所述的健康装置，其特征在于，所述柔性压阻式薄膜传感器为在聚对苯二甲酸乙二醇酯的表面印刷涂布一高分子复合材料组成。
4.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，相邻两个压力传感器之间的距离大于等于5厘米小于等于35厘米。
5.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，所述压力传感器的形状为圆形，该圆形的直径大于等于0.2英寸小于等于2英寸。
6.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，所述压力传感器的形状为正方形，该正方形的边长大于等于0.2英寸小于等于2英寸。
7.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，所述压力感测系统进一步包括一无线传输单元，所述主电路板上包括微控器，所述多个压力传感器将压力信号转换成模拟电压信号，并将模拟电压信号传输给所述微控器，微控器对模拟电压信号进行运算判断使用者的姿势，并通过所述无线传输单元上传至云端保存数据。
8.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，所述压力感测系统进一步包括一无线传输单元，所述主电路板上包括微控器，所述多个压力传感器将压力信号转换成模拟电压信号，所述模拟电压信号通过所述无线传输单元上传至云端进行运算判断使用者的坐姿。
9.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，所述健康装置本体为鞋垫、座椅或床垫。
10.如权利要求1所述的健康装置，其特征在于，所述健康装置本体为座椅，其包括椅座和椅背，该多个压力传感器设置于椅座内部或椅背内部，将设置于椅座内部的压力传感器定义为第一压力传感器，将设置于椅背内部的压力传感器定义为第二压力传感器，该多个第一压力传感器间隔且对称排列，该多个第二压力传感器间隔且对称排列。
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