CN205211130U - 一种落座检测传感器、久坐提醒装置和智能坐具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种定时提醒装置，尤其涉及一种落座检测传感器、久坐提醒装置和智能坐具。落座检测传感器由检测电极和信号处理模块组成，采用电容式触摸感应的原理来检测人体的接近。智能坐具安装了内置落座检测传感器的久坐提醒装置，准确检测用户的落座信息和位置信息，据此结合预置时间阈值对延时进行动态调整，即时发出报警信息，提醒用户起身小憩。本实用新型的优点在于，根据坐具的种类选择电极，使得检测电极和坐具无缝融合，最大限度地满足用户的舒适度要求，而且实施成本相对低廉，不存在疲劳寿命的限制。既可以选择使用装置自带的提醒单元，也可以扩展使用智能移动设备的提醒单元，通过图文界面直观显示坐姿信息和报警信息。

Description

一种落座检测传感器、久坐提醒装置和智能坐具

技术领域

本实用新型涉及一种定时提醒装置，尤其涉及一种落座检测传感器、久坐提醒装置和智能坐具。

背景技术

久坐危害极大，为十大致病杀手之一。医学知识的普及，亦使大多数人知道了久坐的危害，但是对于白领阶层和年轻学生，由于工作压力和学习紧张的原因，常常忘了或无法定时活动，而久坐之后，因身体劳累，又极易引发坐姿不当，如此恶性循环，给身体造成了很大伤害。

目前已经公布了一些久坐提醒装置及其应用的传感器。如201320317777.1号“一种定时提醒座垫”专利，检测传感器为热释电红外传感器和压力开关，该装置利用水囊联通一个压力开关，结合热释电红外传感器来判断是否有人坐在座垫上，再通过震动对久坐用户予以提醒。由于内置水囊，该装置结构复杂产品笨重，且只有震动提醒功能。201410019465.1号“基于智能移动设备的久坐提醒及坐姿检测装置”专利，检测传感器为压力传感器，通过压力传感器在主要受力点的平面布置来检测坐姿。该装置只能在平面内检测坐姿，且提醒功能必须通过智能移动设备进行。201410775635.9号“可调节的人体姿势检测提醒装置”专利，检测传感器为三轴加速度传感器，通过垂直方向的加速度值来判断佩戴者是否落座，超时发出振动提示以避免久坐，但该装置不能直接检测人体的坐姿状态，只能通过运动数据进行推算，准确性不高，只有震动提醒功能，且该装置无法置入坐具。

已经公布的各类久坐提醒装置采用了多种传感器，这些传感器种类有热释电红外传感器、压力传感器、压力开关、加速度传感器等，其中热释电红外传感器易误报，压力传感器和压力开关有疲劳寿命限制，三轴加速度传感器需要通过运动数据推算。这些传感器都有固定的形状和一定的体积，均由硬质材料构成，无法做到和坐具的无缝融合，势必会影响到坐具的舒适感。各种传感器均为专用器件，不利于降低传感器的成本，也无法精确检测包括背部在内的坐姿。各类久坐提醒装置的提醒功能单一且无法关闭，不利于延长电池的供电时间。

发明内容

本实用新型的主要目的在于针对以上所述的至少一个技术问题，提出一种新型落座检测传感器、应用该传感器的久坐提醒装置和智能坐具。

本实用新型提出一种落座检测传感器，其特征在于：所述落座检测传感器由检测电极和信号处理模块组成，采用电容式触摸感应的原理来检测人体的接近，获得落座信息；所述检测电极由导电体构成，放置在不导电的材料上来构建一个基于电容的接近传感器，作为待测电容的一个极板，电极与地之间构成自电容，电极与电极之间构成互电容；所述信号处理模块，连接所述检测电极，测量所述自电容和/或所述互电容的电容变化，通过人体接近时所述自电容增大、所述互电容减小判断人体的落座；对所述落座检测传感器的基本要求是选取合适的检测电极，使得人体的接近能够显著影响待测电容大小，对信号处理模块的基本要求是选取适当的激励信号和信号变换方法，将变化的电容量转换成其它某种容易测量的电信号的变化量，再由一定的算法来检测和判断这个变化量的程度，当变化量超过基准阈值时，输出人体的落座确认信息。

进一步地，为了满足不同种类坐具对所述检测电极灵敏度的不同要求，也为了满足同一个坐具中不同位置所述检测电极对灵敏度的不同要求，所述落座检测传感器通过改变所述检测电极的大小和形状改变测量灵敏度。

进一步地，为了满足坐具的舒适性要求，所述检测电极由具有柔性材质的材料制成，如铜箔、导电胶布、直接印刷的导电油漆等，铺设在坐具上时，可以随坐具表面弯曲。硬质坐具上硬性和柔性的导电材料均可作为电极材料。

进一步地，为了保护所述检测电极免受环境影响并防止人体直接接触，以免与检测电极相连的信号处理模块遭受静电损伤，检测电极上具有不导电的覆盖层。

进一步地，为了检测人体落座后身体各部位的位置，所述信号处理模块连接多个检测电极，通过电极在空间的合理分布，不限于水平位置的分布，测量不同位置的人体接近情况，获取人体落座的位置信息。

本实用新型提出一种久坐提醒装置，包括控制单元、震动提醒单元、声音提醒单元，用于久坐超时，发出提醒，其特征在于：还包括传感器单元，所述传感器单元内置有本实用新型的落座检测传感器。所述控制单元接受到传感器单元的人体落座信息，确认信号后启动定时，定时结束后，输出提醒信号。进一步地，所述控制单元接受到传感器单元的人体位置信息，经过数据分析，可以得出坐姿信息，包括臀部位置信息、腰部位置信息、背部位置信息，根据不同的坐姿信息，结合预置的时间阈值，动态调整延时，发出报警信息。

进一步地，为了装置具有更好的扩展性，获得数据传输通道和图形用户界面以及额外的示警功能，所述久坐提醒装置还包括蓝牙无线单元，所述蓝牙无线单元与标配蓝牙的智能移动设备(包括手机)无线通信。所述智能移动设备通过图形用户界面，向所述控制单元下载久坐时间阈值、提醒方式的配置信息，向所述声音提醒单元下载包含发声内容的文件。所述智能移动设备接收所述控制单元上传的坐姿数据和报警信息后，启动自身的示警功能，发出震动提醒和/或声音提醒和/或图文提醒。所述图文提醒指通过智能移动设备的图形用户界面，直观显示控制单元上传的坐姿信息和报警信息。所述智能移动设备还可以通过英特网连接服务器，通过远程互动的方式社交，如好友之间久坐未起的监测，当被监测者久坐未动时，好友可以实时提醒被监测着及时小憩。

进一步地，为了降低装置功耗，延长电池供电时间，所述震动提醒单元、所述声音提醒单元、所述蓝牙无线单元为可以选择安装和/或可以关闭功能的模块。

进一步地，为了简单快捷地配置数据，所述控制单元带有由拨动开关组成的配置电路，配置内容包括震动提醒单元、声音提醒单元、蓝牙无线单元的启用与关闭，还包括延时阈值的选择，此处延时阈值的选择只有在蓝牙无线单元关闭后有效。

本实用新型提出一种智能坐具，其特征在于：内置有本实用新型的久坐提醒装置，成为智能坐具。进一步地，为了满足不同人群的不同需求，所述智能坐具有坐垫、靠垫、椅子、沙发等。不同种类的所述智能坐具，使用了不同种类的所述传感器单元，这里的不同指所述落座检测传感器的电极类型和信号处理方法以及构成检测电极的材料、材质、大小、形状、厚薄、布局这些特性中的一个或几个的不同。所述久坐提醒装置各部件中只有检测电极和振动电机靠近坐具表面，其它各部件置于控制盒内，控制盒放置在所述智能坐具不易触碰到的地方。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：采用电容式触摸感应技术的落座检测传感器，无需受力和直接接触，可以准确检测用户的落座信息，更可以在起身之前实时检测用户的位置信息，据此结合预置时间阈值动态调整延时，发出报警信息，提醒用户起身小憩。可以根据坐具的种类来选择电极，使得检测电极和坐具无缝融合，最大限度地满足用户的舒适度要求，而且实施成本相对低廉，不存在疲劳寿命的限制。久坐提醒装置既可以选择使用自带的提醒单元，也可以扩展使用智能移动设备的提醒单元，通过图文界面直观显示坐姿信息和报警信息。

附图说明

附图用于更好地理解本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为本实用新型落座检测传感器的专用芯片自电容式的系统连接图。

图2为本实用新型落座检测传感器的MCU自电容式的系统连接图。

图3为本实用新型落座检测传感器的MCU自电容式的测量时序图。

图4为本实用新型落座检测传感器的专用芯片互电容式的系统连接图。

图5为本实用新型久坐提醒装置的系统连接图。

图6为本实用新型久坐提醒装置的震动提醒单元连接图。

图7为本实用新型久坐提醒装置的声音提醒单元连接图。

图8为本实用新型久坐提醒装置的蓝牙无线单元连接图。

图9为本实用新型久坐提醒装置的本体装配示意图。

图10为本实用新型久坐提醒装置的高集成度示例的系统连接图。

图11为本实用新型智能坐具的智能坐垫示意图。

图12为本实用新型智能坐具的智能座椅示意图。

附图标记：1-检测电极，1a-一字型电极，1b-环形电极，1c-半圆形电极，1d-交错式电极，1j-电极接口，2-信号处理模块，3-传感器单元，4-控制单元，4k-配置拨动开关，5-震动提醒单元，5a-振动驱动电路，5b-振动电机，5j-电机接口，6-声音提醒单元，7-蓝牙无线单元，8-电源单元，9-装置本体，10-无线终端，11-控制盒，12-控制板，13-弹性内芯，14-垫子，15-座椅。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细描述。通过下面给出的实施方式可以进一步清楚地了解本实用新型。但它们不是对本实用新型的限定。为了清楚和简明，以下的描述中省略了对公知功能和结构的描述。

实施例1

本实施例的落座检测传感器3由检测电极1和信号处理模块2组成，安装在坐垫上，见图1。本例中信号处理模块2的测量对象为自电容，测量自电容只需一个电极。对于自电容而言，不管人体有无接近，电极及与电极相连的电路各部分与地之间都存在着相对固定的分布电容，称为静态电容，大小不变。当人体离电极足够近时，电极和人体会形成一个简单的平行板电容，称为人体电容。由于静态电容和人体电容均可视为电极与地的电容，因此两者是并联的，自电容等于静态电容与人体电容之和。当人体未接近电极时，极板间距离太大，人体电容为接近0，自电容等于静态电容；当人体接近电极时，相当于极板间距离变小，于是人体电容变大，而静态电容不变，因此自电容变大。信号处理模块2驱动与检测电极1相连的引脚上的激励信号并测量，得到一个表征自电容大小的数值，将这个值与阈值比较，就可以知道是否有人体接近。

电极可以为各种形状，所选形状中避免存在小于90°尖角，图1所示的两种电极形状为一字型或环形，由厚0.065毫米铜箔制成，其中一字型电极1a，长度小于300毫米，宽度小于10毫米，共3片，彼此相距160毫米左右平行排列；环形电极1b，环宽小于5毫米，外直径小于350毫米，这两种形状的电极静态电容比较小，为选择使用和推荐的优选形状。需要注意的是，这里以及下文所谓的环形电极，其外形不一定为正圆，可以为椭圆，外直径即为椭圆的长轴。设计自电容的电极时应遵循一条原则，尽量使待测电容的差值最大化，即尽量增加“接近”与“非接近”两种状态时传感器电极的电容变化值，这个变化值等于人体电容的大小，这样就增加了测量灵敏度。一般来说，采用的方法是增大电极面积，但与此同时，寄生电容也会相应增大，所以设计时要针对设计对象选取一个适中点。在满足灵敏度的要求下，电极的宽度宜窄不宜粗，以保证静态电容不超过器件许可的最大值。

信号处理模块2采用专用触摸感应控制芯片TTP224N，具有4路检测电极输入接口和4路信号输出接口。电极通过导线接到芯片输入端，其他如信号激励、信号转换、数值判别等均由芯片自动完成，芯片输出端的高低电平表征人体接近与否。

环形电极和直径等长的一字型电极相比，灵敏度要高。因为其为闭合型电极，感应面积等效于与其外径等大的圆形电极，远大于与直径等长的一字型电极，但因为其内部中空，又可以大幅降低寄生电容。图1中的电极有上下之分，下方的电极与人体臀部的距离比上方电极稍大，所以采用灵敏度较高的环形电极1b，上方采用灵敏度略低的一字型电极1a。

电极材料可以为导线、金属弹簧和柔性电路，除了安全性要求外，电极可以为各种导电材料。图1中电极1a和1b的材料是厚0.065毫米铜箔制成，属于柔性的导电胶布，满足了坐具对装置的舒适性要求，可以随坐具表面弯曲。

传感器电极的灵敏度与覆盖层厚度成反比，覆盖层材料种类不限，只要不导电即可。图1中的电极覆盖层为坐垫外套，属于纺织材料。一般而言，相对于电极宽度坐垫外套很薄，对电极灵敏度几乎没有影响。如果电极覆盖层较厚或材料特殊，导致电极灵敏度下降，就需要通过改变电极的形状和大小来提高灵敏度。

图1中的信号处理模块2连接四路检测电极，下部的环形电极1b检测人体的落座信息，上部的一字型电极1a测量左、中、右三个不同位置的人体接近情况，从而获取人体落座的粗略的位置信息。

实施例2

本实施例的落座检测传感器3由检测电极1和信号处理模块2组成，其中信号处理模块2没有使用专用触摸感应控制芯片，而是通过常规的MCU的软硬件完成的，测量对象为自电容。

应用方法见图2，是通过MCU的I/O口对自电容进行充、放电，同时结合I/O口中断和定时器来检测自电容的大小变化，检测人体的接近。此方法中，检测电极1是厚0.065毫米铜箔制成的一字型电极1a，长度小于200毫米，宽度小于10毫米。信号处理模块2为常规MCU，要求MCU管脚漏电流很小，不大于50nA，否则会影响电容放电时间测量，具有此功能的MCU非常多，比如MSP430。具体做法是检测电极1a一端接到MCU一个具有中断功能的I/O口Ps，同时并接一个放电电阻R，此电路的等效自电容记为Csensor。由于需严格测量Csensor通过R的放电时间，所以应将R电阻值取足够大，此处为5.1M，确保任意情况下均可测量电容放电时间。一个完整的测量周期如图3所示，Ps先设为输出状态，置高电平作为激励信号，Csensor开始充电，充电到设定时间后，Ps设为输入状态，此时Csensor则通过电阻R放电。Ps口是具有中断功能的I/O口，将Ps口的低电压阈值V_L作为中断信号。当Csensor开始放电时，启动MCU的定时器从Tstar开始计时，当Csensor放电电压达到该I/O口的低电压阈值V_L时，Ps产生中断信号，在I/O口中断程序中定时器捕获电容放电结束时间Tend，(Tend-Tstar)即为Csensor的放电时间。系统将没有人体接近时的自电容的平均放电时间作为基准阈值Tsensor，MCU不断检测Csensor放电时间T，并与Tsensor进行比较，若T大于Tsenor，说明自电容增大，有人体接近。

多个电极的测量可以使用MCU的多个I/O口，使用同一个定时器和中断，遵循上面同样的方法分时测量即可。

实施例3

本实施例的落座检测传感器3由检测电极1和信号处理模块2组成，见图4，信号处理模块3的测量对象是互电容，测量互电容需要一对电极。对于互电容而言，电容的大小仅与两个电极之间的距离和两个电极面积相关，大小固定不变。信号处理模块3在一个电极上施加一个几百kHz正弦波的激励信号，由于互电容的存在，通过电容的电场效应，在另一个电极上可以感应到这个信号，感应信号的大小与激励信号的频率和互电容的大小有关，当激励信号确定时，感应信号就只与互电容有关。当人体接近电极时，由于人体相当于一个接地的导体，电极与人体之间就形成了人体电容，两个电极之间感应电场的能量中就有一部分通过人体电容流向了大地。人体电容越大，流失的能量越大，两个电极之间感应电场就越弱，等效于互电容越小，相应地感应信号也越小。信号处理模块3使用一个AD转换器持续测量接收电极上的感应信号，通过对感应信号的解调和滤波处理，得到一个表征互电容大小的直流电压，将这个电压与阈值电压比较，就可以知道是否有人体接近。

检测电极1为一对相距小于2毫米直径小于30毫米的半圆，由厚0.065毫米铜箔制成。设计互电容的电极对时应该使电场分布充分优化，最大化地提高感应灵敏度，如图4上部放大电极所示，电极对通常设计成相近的半圆形电极1c或像交叉手指一样的交错式电极1d，尽量把电场限制在电极对之间，从而有最大的机会阻断电场从而使得触摸动作被检测到。

信号处理模块2使用ADI公司的AD7142-1芯片，最多可以连接14对电极，所有的发送电极均连接SRC脚，激励信号为250khz正弦波信号，接收引脚通过一个开关矩阵连接高分辨率的16位ADC，芯片通过开关矩阵轮询接收引脚，分时测量14对电极之间的互电容大小，实现14个通道的人体接近检测，检测数据通过I²C总线接口传递。

14对电极在同一平面内分布情况如图4左侧所示，相对位置固定不变，共同构成了一个二维的矩阵检测面。检测面中的每一对电极都可以送出人体接近信号，经过数据分析综合判断，即可检测人体的精确的位置信息。检测面水平放置，可以检测臀部位置；检测面垂直放置，可以检测腰背部位置。

久坐提醒装置实施例1

本实施例涉及一种久坐提醒装置，如图5所示。该装置基于嵌入式控制系统架构，分为装置本体9和无线终端10两块。装置本体9按功能划分为传感器单元3、控制单元4、震动提醒单元5、声音提醒单元6、蓝牙无线单元7、电源单元8，装置本体9中的各单元通过导线连接在一起，无线终端10为可以与本体9进行蓝牙无线通信的智能移动设备，由用户自行提供。

传感器单元3具有可更换的信号处理模块2，所以可以连接两种落座检测传感器。一种是实施例1中的信号处理模块2，连接自电容式检测电极1a和1b，输出信号通过4个I/O口连接到控制单元4，可以检测落座信息和粗略的位置信息，应用于如图11所示的垫类坐具；一种是实施例3中的信号处理模块2，连接互电容式检测电极1c和1d，输出信号通过I²C总线连接到控制单元4，可以检测落座信息和精确的位置信息，应用于如图12所示的椅类坐具。

控制单元4用于连接各单元的端口资源为：连接传感器单元3自电容式信号处理模块的四路输入接口；连接传感器单元3互电容式信号处理模块的I²C接口(SCL、SDA)，由于是I²C总线，可以连接多个互电容模块，而不用增加端口数量；连接振动提醒单元5的两路输出I/O口；连接声音提醒单元6的一路输出I/O口；连接蓝牙无线单元7的UART接口(RXD、TXD)；共计11个I/O口用于单元连接。

振动提醒单元5分为左右两路，每路由驱动电路5a和振动电机5b组成，见图6。驱动电路5a主要由三极管9012构成，振动电机5b型号为1027，本质上是一种包含质量偏心旋转的直流电机。驱动电路5a输入端与控制单元4的I/O口相连，置低电平，电机5b振动，提醒用户注意。

声音提醒单元6核心为ISD1810，见图7。单元自带录音咪头、存储空间和控制按键，可以由用户录制任何类型的声音作为提示音，可以直连外接喇叭放音，提醒用户注意。控制单元4的控制口连接到芯片的PLAYE端口，与开关PLAYE并接，启动放音。

蓝牙无线单元7使用HC-05蓝牙模块，见图8。控制单元4的RX端、TX端口与HC-05的通讯端口TXD、RXD相连，通过AT指令配置蓝牙模块，进入待机状态，等待蓝牙主设备的搜索并建立双向数据传输通道。

电源单元8给装置本体各单元供电，由干电池构成。

控制单元4接受到传感器单元3的人体落座确认信号后启动定时，定时结束后，向震动提醒单元5、声音提醒单元6、蓝牙无线单元7输出提醒信号，相应地启动震动提醒、声音提醒、无线提醒，此控制流程适用于普通坐具，比如图11所示的没有精确位置检测功能的垫子。对于具有精确位置检测功能的坐具，比如图12所示的座椅，在用户落座的整个过程中，能同时检测臀部和腰背部的位置。正常情况下，臀部和腰背部处于一条直线，人体坐姿正确，控制流程与普通坐具同；异常情况下，某个时候人体坐歪了，就需要额外加扣延时时间，坐歪的时间越长，扣除的时间越多，坐歪的程度越厉害，扣除的比例越大。比如，坐姿正常时，启动定时后每过1秒扣时1秒，如若坐歪了，额外加扣的时长等于基准1秒与加权系数的积，坐歪一般的加权系数为1.2，坐歪中等的加权系数为1.6，坐歪严重的加权系数为2.0，据此做到动态延时调整。

智能移动设备启动APP搜索蓝牙设备，完成配对连接后，蓝牙就在两者之间建立起双向数据通道，智能移动设备就成为本装置的无线终端10。无线终端10运行专用APP，提供可视化图形界面、额外的数据处理能力、强大的提示功能、数据的中转站。在图形界面上，可以直接配置久坐时间阈值、提醒方式，可以录制和测试声音提醒文件，这些信息经过蓝牙传送到控制单元4后，成为控制单元的运行参数和判断阈值。无线终端10接收控制单元4的各种数据，在图形界面上以图文、动画等方式实时显示臀部位置、落座时长等信息。无线终端10接收控制单元4的报警信息后，还可以启动自身的示警功能，额外发出震动提醒、声音提醒、图文提醒。所谓图文提醒指通过无线终端10的图形用户界面，直观显示所述控制单元4上传的报警信息。

构成无线终端10的智能移动设备通常能够连接互联网，可以通过互联网连接社交网站服务器，将通过蓝牙接收到的装置本体9的各种数据送至社交网站，通过远程互动的方式社交，如好友之间久坐未起的监测，当被监测者久坐未动时，好友可以实时提醒被监测着及时小憩。

装置本体9和无线终端10均有提醒功能，为了节省资源、延长电源单元8的供电时间，装置本体9的震动提醒单元5、声音提醒单元6、蓝牙无线单元7需要设置为可以选择安装或者可以选择关闭功能的模块。振动提醒单元5用双面胶黏贴与坐具表面，可由用户取下；声音提醒单元6和蓝牙无线单元7均为独立模块，可以自行拆卸。

控制单元4带有由拨动开关组成的配置电路，可以简单快捷地进行功能配置。配置内容包括震动提醒单元5、声音提醒单元6、蓝牙无线单元7的启用与关闭，每个单元对应一位拨动开关，置于ON位置，功能启用，置于OFF位置，功能关闭。配置内容还包括延时阈值的选择，两位拨动开关，四种组合对应的延时阈值分别为：15分钟、30分钟、45分钟、60分钟，此处延时阈值的选择只有在蓝牙无线单元7关闭后方才有效。控制单元4需要提供5个I/O口用于拨动开关连接。

久坐提醒装置的本体9按装配方式分为外置部件和控制盒11。外置部件有检测电极1和振动电机5b，安装位置靠近坐具表面，振动电机5b使用双面胶粘贴，可以去除。其它各部件置于控制盒11内，控制盒11放置在坐具不易触碰到的地方，结构示意图如图9。控制盒11的中间为控制板12，安装有可更换的信号处理模块2和电极接口1j(可以连接多路电极，图中只标示了4路)、控制单元4及用于配置的拨动开关4k、震动提醒单元5的驱动电路5a与电机接口5j，控制板上有接口连接可装可拆的声音提醒单元6和蓝牙无线单元7，控制板下方为电源单元8。将此久坐提醒装置装配到坐具上，就获得智能坐具。

久坐提醒装置实施例2

本实施例描述了集成度更高的方案，如图10所示。需要说明的是，不同的功能单元不再由不同的模块实施，使用CY8C4127LQI-BL453或PSoC4X00BLE系列中更高端的芯片，可以将传感器单元3中的数据处理模块2、控制单元4、蓝牙无线单元7、声音提醒单元6中的部分整合为一体。芯片内部包含CapSenseSigma-Delta(CSD)模块，所有引脚都可以通过一个模拟开关连接CSD模块，从而能够连接检测电极获得触摸感应功能，CSD即为数据处理模块2，连接并测量实施例1中自电容类型的传感器电极1a和1b。芯片内核为属于32位的可编程嵌入式系统控制器，具有足够的处理能力，是为控制单元4。芯片集成了蓝牙无线单元7，是低功耗的单模蓝牙BluetoothSmart无线模块和子系统，能够和具有双模蓝牙BluetoothSmartReady的智能移动设备10通讯。芯片具有可重新配置的串行通信模块(SCB)，可以配置为SPI接口，连接外置串行FLASH存储器，用来存储通过蓝牙下传的语音提醒文件，该文件包含大量语音数据，通过内置iDAC转换为音频信号，连接外置功放后送到喇叭放音，构成一个高质量的声音提醒单元6。只需再加上传感器电极1a和1b、振动提醒单元5、电源单元8就组成一个完成的久坐提醒装置的本体9。

本实施例的本体9的装配方式与久坐提醒装置实施例1相近，因多单元整合，蓝牙模块7的接口不再保留，可拆卸的声音提醒单元6仅包括功放和喇叭。

本实施例仅描述了部分单元的实施方法，未提及单元按照久坐提醒装置实施例1的相同方法实施。

智能坐具实施例1

本实施例描述了垫类坐具，包括坐垫和靠垫，如图11所示，垫子14长宽均为400毫米、厚35毫米，内置有久坐提醒装置实施例1中的装置本体9，成为一种智能久坐提醒坐垫或靠垫。

左图是安装结构示意图。在弹性内芯13的上表面粘贴有三个一字型电极1a，长度小于300毫米，宽度小于10毫米，共3片，彼此相距160毫米左右平行排列；下表面贴有环形电极1b，环宽小于5毫米，外直径小于350毫米。电极均由柔性的导电胶布制成，既可以与垫子一起随意弯曲，又可以满足垫子的舒适性要求。电极通过导线连接到控制盒11，控制盒11嵌在内芯13的后面。由TTP224N构成的信号处理模块2对电极1a、1b进行检测，检测结果经过控制单元4的数据分析，可以得出臀部的落座信息和左右位置信息。振动电机5b型号为1027，使用双面胶粘贴于三个一字型电极的中间，通过导线连接到控制盒11，可由用户去除。

右图是垫子14外形示意图，外形与普通垫子无异。垫子外套作为覆盖层对电极进行保护，外套后侧有拉链，便于取放弹性内芯13。

该垫子14缝制于座椅上即为具有软质椅面的智能久坐提醒座椅，缝制于沙发椅面下即为智能久坐提醒沙发。

智能坐具实施例2

本实施例描述了椅类坐具，内置有久坐提醒装置实施例1中的装置本体9，成为一种智能久坐提醒座椅15，图12是其结构示意图。

在椅面所在的水平面内布置14对半圆型电极1c检测臀部位置信息和落座信息，在腰背部所在的垂直面内布置14对交错式电极1d检测腰背部位置信息，电极安装在椅面椅背的后侧。电极通过导线连接到控制盒11，控制盒11嵌在椅面后下方。控制盒11中的信号处理模块2由两片AD7142-1构成，对水平面内的1c电极群和垂直面内的1d电极群分别进行检测，检测结果通过I²C总线送至控制单元4，经过数据分析，可以得出准确的位置信息和落座信息。振动电机5b使用双面胶粘贴于椅面背侧凹陷内，通过导线连接到控制盒11，可由用户去除。

由于电极均安装在椅子背侧，无需在椅面椅背上钻洞，便于电极导线的隐蔽布线，而且椅面椅背就成为覆盖层对电极进行保护，人体既无法直接接触到电极，电极也可以不受外力的作用。

以上所述仅是本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理、构思和范围的前提下，还可以作出若干变化和更改，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种落座检测传感器，其特征在于：所述落座检测传感器由检测电极和信号处理模块组成，采用电容式触摸感应的原理来检测人体的接近，确认落座信息；

所述检测电极，由导电体构成，电极与地之间构成自电容，电极与电极之间构成互电容；

所述信号处理模块，测量所述自电容和/或所述互电容的电容变化，通过人体接近时所述自电容增大、所述互电容减小判断人体的落座。

2.根据权利要求1所述的一种落座检测传感器，其特征在于：所述检测电极通过改变大小和形状改变测量灵敏度。

3.根据权利要求1所述的一种落座检测传感器，其特征在于：所述检测电极具有柔性特质。

4.根据权利要求1所述的一种落座检测传感器，其特征在于：所述检测电极具有覆盖层。

5.根据权利要求1所述的一种落座检测传感器，其特征在于：所述信号处理模块连接多个所述检测电极，通过电极在空间的合理分布，测量不同位置的人体接近情况，获取人体落座的位置信息。

6.一种久坐提醒装置，包括控制单元、震动提醒单元、声音提醒单元，用于久坐超时，发出提醒，其特征在于：还包括传感器单元，所述传感器单元内置有权利要求1-5任一项所述的落座检测传感器；所述控制单元接受到所述传感器单元的人体落座信息后启动定时，根据位置信息动态调整延时，定时结束后，输出提醒信号。

7.根据权利要求6所述的一种久坐提醒装置，其特征在于：还包括蓝牙无线单元，所述蓝牙无线单元与智能移动设备通信，获得数据传输通道和图形用户界面以及额外的震动提醒、声音提醒、图文提醒。

8.根据权利要求7所述的一种久坐提醒装置，其特征在于：所述震动提醒单元、所述声音提醒单元、所述蓝牙无线单元为可以选择安装和/或可以关闭功能的模块。

9.根据权利要求6所述的一种久坐提醒装置，其特征在于：所述控制单元带有由拨动开关组成的配置电路。

10.一种智能坐具，包括坐垫、靠垫、椅子、沙发，其特征在于：内置有权利要求6-9任一项所述的久坐提醒装置。