CN205729578U - 一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型发明了一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，由按键、壳体、智能倾角变量检测装置、别针四部分构成。将智能倾角变量检测装置用别针方式佩戴在人体胸部位置，3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块按照顺序相互连接，用以设置正确坐姿；3D加速度传感模块、蓝牙中心处理器模块、驱动模块、震动模块、声音模块按照一定连接关系相互连接，用以不良坐姿报警；蓝牙中心处理器模块、蓝牙天线模块连接，通过蓝牙与手机通信，实现手机APP功能。本实用新型特别适宜于学生及久坐工作人群使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能穿戴技术领域，特别涉及一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器。
背景技术
中国中小学生具有功课多，学习时间长的特征。由于长时间无意识不良坐姿写字，容易使眼睛产生疲劳，长期疲劳用眼就会造成功能性近视。据有关研究机构统计，中国小学生近视率为28.9％，中学生近视率达50.8％，大学生近视率高达78.2％。电脑，作为现代办公设备，已成为每个办公室工作人员必备工具。办公室工作人员由于工作压力及长期不良坐姿使用电脑，易患上颈椎病、腰椎病等疾病。目前，我国有颈椎病患者2亿人，患病率高达17％，由不良坐姿造成的对办公室久坐工作人员的健康伤害越来越年轻化，总体患病数量成增长趋势。
目前，智能穿戴技术市场出现了一款一种别针式震动报警的智能坐姿矫正器，虽然采用别针式佩戴很方便，由于受佩戴位置衣物的影响，有时人体没能体感到马达震动，不能达到及时矫正不良坐姿的目的。
本实用新型设计了一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，当震动报警一定时间，佩戴者仍然没有回复到正确坐姿时，采用声音二次报警。保证别针式佩戴方便的同时，提升不良坐姿报警的及时性和有效性。
实用新型内容
所述智能坐姿矫正器，由智能倾角变量检测装置、按键、壳体、别针组成硬件设备；智能倾角变量检测装置由3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块、电源模块、驱动线路模块、震动模块、声音模块、蓝牙天线模块组成；电源模块为整个系统供电；3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块按照顺序相互连接，构成初识化0值设置 系统；3D加速度传感模块、蓝牙中心处理器模块、驱动模块、震动模块、声音模块按照一定连接关系相互连接，构成倾角变量检测及报警系统；蓝牙中心处理器模块、蓝牙天线模块连接，构成蓝牙数据通信系统，通过蓝牙与手机通信，实现手机APP功能；
有关机构研究证明，当人体坐姿与正确坐姿比较，倾角超过15度，时间超过40-50秒，就容易造成不良坐姿习惯。
针对不良坐姿问题及无意识产生的特征，设计一种便携式的智能穿戴产品，将其佩戴在人体胸部位置，通过检测设备倾角变量，反映人体坐姿倾角变量。通过按一次开关模块按键设置0值，将设备初始化0值时人体坐姿定义为正确坐姿；与0值比较，人体坐姿倾角变量 大于15°时，定义为不良坐姿；通过对人体坐姿倾角变量进行时时检测，当设备检测到人体不良坐姿时，设备震动报警，提醒佩戴者及时纠正不良坐姿，在震动报警发生一定时间，佩戴者仍然没有回复到正确坐姿范围，自动切换到声音二次报警，直到佩戴者回复到正确坐姿范围报警才停止。
基于3D加速度传感器，采用蓝牙芯片用作中心处理器模块，由电源模块、开关模块、驱动线路模块、震动模块、声音模块、蓝牙天线模块构成智能倾角变量报警设备；通过系统编程，设置0值、报警倾角变量报警时间变量(Δt)。长按开关模块按键，震动模块长震一次，指示灯闪亮5次，设备开机；在设备开机状态时，按一次开关模块按键设置0值，声音模块发出一次短声；3D加速度传感器、蓝牙中心处理器块、驱动线路模块、震动模块、声音模块按照一定顺序相互连接，构成智能倾角变量检测及报警系统，3D加速度传感器将采集的倾角数据信号变量(Δc)发送给蓝牙中心处理器模块进行倾角变量计算，与0值比较，其倾角变量大于系统编程设置的报警倾角变量且超过一定时间(Δt)时，蓝牙中心处理器模块向驱动线路模块发送驱动指令，驱动线路模块驱动震动模块震动，当震动模块震动超过一定时间(Δt1)，佩戴者仍然没有回复到小于报警倾角变量 时，蓝牙中心处理器模块向驱动线路模块发送第二次驱动指令，自动切换到声音模块二次报警，当其倾角变量小于报警倾角变量时，声音模块报警停止。蓝牙中心处理器模块、蓝牙天线模块连接，构成蓝牙数据通信系统，通过蓝牙与手机通信，实现手机APP功能，如手机实现对设备系统的开、关，设置0值，报警模式设置、报警数据统计、运动数据统计等；长按开关模块按键，声音模块间断发出二次短声，硬件设备关机。
本实用新型所发明的一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，由以下四个部分组成：
1.智能倾角变量报警设备；
2.按键；
3.壳体(分为前壳体和后壳体)；
4.别针。
附图说明
1，智能倾角变量报警设备
图1，是智能倾角变量报警设备示意图
如图1所示，智能倾角变量报警设备由3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块、电源模块、驱动线路模块、震动模块、声音模块、蓝牙天线模块组成硬件设备；电源模块为整个系统供电；3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块按照顺序相互连接，构成初识化0值设置系统；3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、驱动线路模块、震动模块、声音模块按照相互连接关系，构成倾角变量检测及报警系统；蓝牙中心处理器模块、蓝牙天线模块连接，构成蓝牙数据通信系统，通过蓝牙与手机通信，实现手机APP功能。
2.智能倾角变量报警设备程序设计
图2，是系统编程流程示意图
如图2所示，系统编程程序主要包括：开、关机程序，系统初始化设置0值、信号采集及均值滤波、象限判断、倾角计算、倾角变量值、串口通讯、驱动指令等。
3.一种别针式震动兼容声音报警的智能蓝牙坐姿矫正器硬件结构
图3，是一种别针式震动兼容声音报警的智能蓝牙坐姿矫正器硬件结构示意图
如图3所示，一种别针式震动兼容声音报警的智能蓝牙坐姿矫正器由智能倾角变量报警设备硬件、按键、壳体(前壳体、后壳体)、别针四部分组成。按键为圆柱形；前壳体为圆形，有一个圆孔，按键装配在前壳体的圆孔中与智能倾角变量报警设备开关模块按键接触；智能倾角变量报警设备硬件装配在前壳体与后壳体装配形成的空间中；后壳体为圆形，别针固定在后壳体外面。
五.具体实施方式
1.智能倾角报警设备硬件
由3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块、电源模块、驱动线路模块、震动模块、声音模块、蓝牙天线模块组成。
1.1 3D加速度传感器模块，
选用2638452型号的3D加速度传感器芯片。
1.2蓝牙中心处理器模块
选用N51822芯片，作为系统中心处理器，IC功能包括：265KB片上闪存和16KBRAM，16PPI通道。
1.3电源模块
选用3.7V可充电锂电池。
1.4开关模块
选用一位按键的常开式按键开关。
1.5驱动线路模块
由驱动IC和电子线路构成，驱动IC选用HF2035FV03。
1.6震动模块
由震动马达构成。
1.7蓝牙天线模块
采用陶瓷天线。
1.8声音模块
采用3V蜂鸣器或语音作为发声元器件。
2.按键：材料为ABS，由ABS注塑成型。
3.壳体：由前壳体和后壳体二部分组成，材料为ABS，由ABS注塑成形。
4.别针：材料为不锈钢。
5.产品应用方案
5.1产品佩戴
5.1.1产品佩戴方式：用别针方式固定硬件设备在佩戴者衣物上。
5.1.2佩戴位置
佩戴于佩戴者胸部位置。
5.2开机
长按按键，设备长震一次，指示灯闪亮5次，设备开机。
5.3设置初始化0值
在开机状态下，每按一次按键，设备发出短声一次，指示灯闪亮一次，即初始化0值设置完成。
5.4报警信号：分震动报警信号和声音报警信号
5.4.1震动报警模式
设备在重新开机状态下，默认为震动报警模式；报警信号为设备震动。
当人体佩戴位置倾角超过系统编程设置的报警倾角变量一定时间时，设备震动。当设备发出第一次报警震动开始，人体佩戴位置倾角变量仍然大于系统编程设置的报警倾角变量时，设备将持续震动，直到佩戴者回复到小于系统编程设置的报警倾角变量时设备才停止震动。
5.4.2震动报警加声音报警模式
震动报警加声音报警模式设置：长按按键，设备长震一次，在指示灯闪亮5次过程中，再按一次按键，设备发出″嘀嘀″短促声，设置完成。
在初识化0值状态下，当人体佩戴位置倾角超过系统编程设置的报警倾角变量一定时间时，设备震动；当设备开始发出报警震动，人体佩戴位置倾角变量仍然大于系统编程设置的报警倾角变量时，设备将持续震动20秒；设备持续震动20秒后，人体佩戴位置倾角变量仍然大于系统编程设置的报警倾角变量时，设备将自动转换到声音报警，发出声音报警信号，直到佩戴者回复到小于系统编程设置的报警倾角变量时，设备声音报警才停止。
5.5久坐震动报警
以开机开始计算，每30分钟时间节点，设备连续震动三次并发出声音报警三次。
5.6关机
按住按键不动，声音模块间断发出二次短声，指示灯连续闪三次，设备关机。
综上所述，一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，能对人体佩戴位置倾角进行时时检测，并对不良坐姿进行时时报警，从而提醒佩戴者回复正确坐姿，以解决不良坐姿问题。从而达到预防近视、颈椎病、腰椎病等。
本产品实用新型产品特别适合青少年学生及办公室久坐人员使用。
Claims (5)
1.一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，其特征在于：所述智能坐姿矫正器，由智能倾角变量检测装置、按键、壳体、别针组成硬件设备；智能倾角变量检测装置由3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块、电源模块、驱动线路模块、震动模块、声音模块、蓝牙天线模块组成；电源模块为整个系统供电；3D加速度传感器模块、蓝牙中心处理器模块、开关模块按照顺序相互连接，构成初识化0值设置系统；3D加速度传感模块、蓝牙中心处理器模块、驱动模块、震动模块、声音模块按照一定连接关系相互连接，构成倾角变量检测及报警系统；蓝牙中心处理器模块、蓝牙天线模块连接，构成蓝牙数据通信系统，通过蓝牙与手机通信，实现手机APP功能；
所述别针式，用别针方式固定硬件设备在佩戴者衣物上。
2.根据权利要求1所述的一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，其特征在于：采用3D加速度传感器，对人体空间姿态进行检测。
3.根据权利要求1所述的一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，其特征在于：设备具有二种报警模式：震动报警模式、震动报警加声音报警模式。
4.根据权利要求1所述的一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，其特征在于：通过蓝牙与智能手机进行通信。
5.根据权利要求1所述的一种别针式震动兼容声音报警的蓝牙智能坐姿矫正器，其特征在于：按键为圆柱形；前壳体为圆形，有一个圆孔，按键装配在前壳体的圆孔中与智能倾角变量报警设备开关模块按键接触；智能倾角变量报警设备 硬件装配在前壳体与后壳体装配形成的空间中；后壳体为圆形，别针固定在后壳体外面。
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