CN211094116U - 一种基于弹簧缓冲的延时检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，属于姿态延时检测器械领域。该延时检测装置包括头箍，以及位于头箍上且相互连接的滚珠开关、报警装置和电源；所述滚珠开关为结构相同的中位滚珠开关与两个侧位滚珠开关，三个滚珠开关协同作用，能够分别检测身体前倾和左右倾斜的姿态；所述滚珠开关内设置有限位触点、滚珠和与限位触点位于同一端的延时弹簧，所述限位触点延伸至延时弹簧的中段位置。本实用新型通过在滚珠开关内增设一延时弹簧，只有长时间保持错误姿态，滚珠才会压缩延时弹簧触碰到限位触点而接通电路，使报警装置反馈，从而避免了误判情况的发生，使用效果较好。

Description

一种基于弹簧缓冲的延时检测装置

技术领域

本实用新型涉及姿态延时检测器械领域，更具体地说，涉及一种基于弹簧缓冲的延时检测装置。

背景技术

目前，青少年学生中患近视的比例较多，一个重要原因就是学生写字、看书或读书时，不能自觉地保持眼睛与书本间的正常视距。有时候，家长们能在旁边起到监护、提醒的作用，但家长们不可能随时守在旁边，因此很需要一种能检测学生坐姿变化并作出提醒的装置，用以提醒学生们保持正确的坐姿，预防近视。

目前已有多种方案被提出用以解决上述问题，例如：一种近视提醒器(申请号：CN92204395.7，申请日1992年3月10日)，该申请案公开了一种近视提醒器，它有一音频信号发生器，其特点是供电电源由纽扣电池、手动开关和水银位置开关组成，音频信号发生器的输出端与一耳塞机连接，外壳体与一太阳帽佩带器连接。使用时将其佩带于头部适当位置，闭合手动开关，当头部低垂时，水银位置开关接通，音频信号发生器电路通电工作，耳塞机中发出近视提醒声音，待人体头部抬起后，水银位置开关断开，提醒声音停止。

又如：一种矫正坐姿预防近视的帽子(申请号：CN201020549873.5，申请日：2010年9 月30日)，该申请案公开了一种矫正坐姿预防近视的帽子由帽子，帽沿，水银开关，钮扣电池，发光二极管，蜂鸣器和开关组成，其中，帽沿与帽子连接，水银开关、钮扣电池、发光二极管、蜂鸣器和开关等均设于帽沿上，并由导线依次连接水银开关、钮扣电池、发光二极管、蜂鸣器和开关，组成简单的串联电路。使用时，将该帽子戴在头上，坐姿调整帽沿处于水平状态，打开开关处于提醒报警状态，当使用者低头时，水银流到帽沿外侧，接通开关电路，蜂鸣器鸣叫，发光二极管发光，提醒使用者纠正坐姿，当抬头时，水银开关恢复为断开状态。

上述两个申请案均提出了利用佩戴者抬头和低头的动作，从而触发水银开关通断电路，使蜂鸣器进行反馈，实现装置的检测和提醒使用者调整姿态的目的。但是，在实际使用时不可避免的会存在较多的低头动作，例如低头翻书、捡拾物品等，该行为亦需要变动姿态，同样会触发水银开关导致电路导通，使蜂鸣器反馈。而这样的情况事实上并不是申请案所想要解决的问题，如果佩戴者一直接受这种误判信息，需要自己先判断是否存在姿态不正确的情况，久而久之，会对这种警示习以为常，无法达到警示的作用。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于克服现有技术中检测装置在进行姿态矫正时存在误判的不足，提供了一种基于弹簧缓冲的延时检测装置。本实用新型通过在滚珠开关内增设一延时弹簧，只有长时间保持错误姿态才会反馈报警，从而避免了误判情况的发生，使用效果较好。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，包括头箍，以及位于头箍上且相互连接的滚珠开关、报警装置和电源，所述滚珠开关为倾斜设置的筒体结构，其内部设置有限位触点和滚珠；所述滚珠开关内还设置有与限位触点位于同一端的延时弹簧，所述限位触点延伸至延时弹簧的中段位置；所述滚珠压缩延时弹簧后可与限位触点接触。

作为更进一步地改进，所述头箍上设置有容纳盒，所述滚珠开关设置在容纳盒内。

作为更进一步地改进，所述头箍被佩戴后，容纳盒的底板为基本水平状态，所述滚珠开关与容纳盒的底板夹角为30°～45°。

作为更进一步地改进，所述滚珠开关包括中位滚珠开关和两个侧位滚珠开关，所述中位滚珠开关位于容纳盒中部，且与佩戴者的视线方向同向；所述侧位滚珠开关关于中位滚珠开关所在中心面对称分布，且位于该中心面的垂直面位置。

作为更进一步地改进，所述电源位于容纳盒内，且通过启动开关控制电路通断。

作为更进一步地改进，所述报警装置为蜂鸣器和/或振动器。

作为更进一步地改进，所述报警装置设置在头箍的侧部。

作为更进一步地改进，所述头箍为两端相连的环形结构，头箍的一端设置有松紧调节扣。

作为更进一步地改进，所述头箍为开口环结构，在其两端之间连接有弹性带。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，通过对装置的改进，在滚珠开关内增设一延时弹簧，只有当佩戴者长时间处于一种错误姿态时，滚珠才会压缩延时弹簧触碰到限位触点而接通电路，使报警装置反馈，从而避免了佩戴者低头翻书或捡拾物品等需要短时间改变姿态而导致的错误反馈情况的发生，提升了该检测装置的使用效果。

(2)本实用新型的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，通过设置一中位滚珠开关，佩戴时该中位滚珠开关与佩戴者的视线方向同向，从而可检测到人体头部的长时间的前倾姿态；此外，还在中位滚珠开关的两侧对称设置了两个侧位滚珠开关，通过该侧位滚珠开关能够检测人体头部是否长时间处于左倾或右倾的错误姿态，具有多姿态检测的效果。

(3)本实用新型的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，报警装置为蜂鸣器和振动器的组合，且该报警装置设置在头箍的侧部，这样的结构设置使报警装置更贴近人的耳部，即蜂鸣器只需发出轻微的声音，使用者就可感知到，避免了声音过大而影响到他人。同时，也避免了振动器与滚珠开关安置在一起时，振动器振动对滚珠开关的影响，提升了装置的使用效果。

附图说明

图1为本实用新型的头箍的结构示意图。

图2为本实用新型的滚珠开关的结构示意图。

图3为本实用新型的滚珠开关与报警装置的电路示意图。

图4为本实用新型的三个滚珠开关在容纳盒中的位置示意图。

图5为图4所示滚珠开关位置的俯视示意图。

示意图中的标号说明：1、头箍；2、容纳盒；3、中位滚珠开关；4、限位触点；5、滚珠；6、延时弹簧；7、侧位滚珠开关；8、报警装置；9、蜂鸣器；10、振动器；11、电源；12、启动开关。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

结合图1，本实施例的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，包括头箍1，以及位于头箍1 上的滚珠开关、报警装置8和电源11。其中，电源11用于向滚珠开关和报警装置8供电，滚珠开关用于检测判断佩戴者的姿态，当检测到错误姿态时，触发报警装置8报警，提醒佩戴者改正姿态。

结合图2，滚珠开关可以为倾斜设置的中位滚珠开关3，该中位滚珠开关3为筒体结构，可以把该中位滚珠开关3设置在头箍1的中部或者是两侧位置，且中位滚珠开关3的筒体与佩戴者的视线方向同向，并与水平方向成一定夹角。

在中位滚珠开关3的内部设置有限位触点4和滚珠5，限位触点4位于中位滚珠开关3 远离头箍1的一端，滚珠5可以在中位滚珠开关3内滚动，当滚珠5与限位触点4接触时，可以触发限位触点4，工作产生位置信号。

在中位滚珠开关3的内部还设置有与限位触点4位于同一端的延时弹簧6，且限位触点4 延伸至该延时弹簧6的中段位置，并且把延时弹簧6套装在限位触点4外部。需要说明的是，中段位置是指限位触点4未完全穿过延时弹簧6，其延伸所至的具体位置没有要求，但至少应该能够满足延时弹簧6的压缩变形，工作时，中位滚珠开关3内滚珠5通过压缩延时弹簧 6变形至一定程度后而与限位触点4接触，以实现滚珠开关的延时检测。

进一步地，可以在头箍1上设置一容纳盒2，用于将中位滚珠开关3安装于该容纳盒2 内，优选地，该容纳盒2位于头箍1中部位置，且中位滚珠开关3位于容纳盒2中部。将头箍1佩戴于人头部时，调整头箍1至水平位置，此时，中位滚珠开关3与佩戴者的视线方向同向，并存在一定的向上的夹角。容纳盒2能够对中位滚珠开关3形成保护，并且易于中位滚珠开关3的安装固定。

结合图4、图5，进一步地，为了让本方案中的延时检测装置能检测多个方向，可以在中位滚珠开关3的两侧分别设置一个侧位滚珠开关7，该侧位滚珠开关7与中位滚珠开关3的结构相同，通过该侧位滚珠开关检测人体头部是否长时间处于左倾或右倾的错误姿态。

具体地，两个侧位滚珠开关7关于中位滚珠开关3所在中心面对称分布，且位于该中心面的垂直面位置。头箍1被佩戴后，容纳盒2的底板为基本水平状态，此时，中位滚珠开关 3、侧位滚珠开关7与容纳盒2的底板夹角均为30°～45°，例如采用40°。经过试验分析，倘如夹角设置较小，头部只要稍稍倾斜报警装置就会反馈；而倘如夹角设置较大，低头的错误姿态不能被有效检测，因此夹角设置为30°～45°为本方案的最优选择。

此外，可以把电源11设置在容纳盒2内，电源11可以为纽扣电池，该类电池结构小，不占空间，对于电源11的具体选择，没有限制。

结合图3，电源11与滚珠开关、报警装置8相互连接，组成串联电路。在电源11与报警装置8间可设置一启动开关12，用于控制电路的通断，该启动开关12可设置在头箍1的外表面上，方便使用者控制。

对于报警装置8的选用，可以为蜂鸣器9或振动器10，具体使用时，利用蜂鸣器9发声或振动器10振动壳体来提醒使用者注意姿态。优选地，本实施例中的报警装置8为蜂鸣器9 和振动器10的组合。在嘈杂环境下，佩戴者可以通过振动器10感知警示提醒信号；在一般场合下，两者可以共同作用，提醒佩戴者注意姿态。对于报警装置8的安装位置，可设置在头箍1的侧部，这样的结构设置使报警装置8更贴近人的耳部，即蜂鸣器只需发出轻微的声音，使用者就可感知到，避免了声音过大而影响到他人。同时，倘若振动器10与滚珠开关安置在一起，振动器振动时，难免会对滚珠开关的工作状态产生影响，因此，将报警装置8设置在头箍1的侧部是更优的方案。

本实施例中的头箍1，其包括上述各实施方式及其组合。头箍1可以为开口环结构，并在其两端之间连接弹性带，这种结构便于使用者佩戴以及调节松紧程度。作为另一种实施方式，头箍1可以为两端相连的环形结构，并在头箍的一端设置有松紧调节扣，同样方便使用者调节头箍的松紧程度。

具体使用时，佩戴者在轻微低头看书或者是直视前方时，滚珠在重力作用下一直位于滚珠开关的内端，即靠近头箍的一端，当佩戴者低头角度较大时，滚珠开关的重力克服延时弹簧的张力而压缩弹簧，一定时间后，滚珠与限位触点接触，从而检测到低头的错误姿态而报警。值得说明的是，如果只是短暂的低头动作，滚珠尚未与限位触点接触，不会产生报警信息，从而避免了使用时存在的误判情况的发生。此外，当设置有侧位滚珠开关时，三个滚珠开关协同作用，能够分别检测身体前倾和左右倾斜的姿态，具有更好的使用效果。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，包括头箍(1)，以及位于头箍上且相互连接的滚珠开关、报警装置(8)和电源(11)，所述滚珠开关为倾斜设置的筒体结构，其内部设置有限位触点(4)和滚珠(5)；其特征在于：所述滚珠开关内还设置有与限位触点(4)位于同一端的延时弹簧(6)，所述限位触点(4)延伸至延时弹簧(6)的中段位置；所述滚珠(5)压缩延时弹簧(6)后可与限位触点(4)接触。

2.根据权利要求1所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述头箍(1)上设置有容纳盒(2)，所述滚珠开关设置在容纳盒(2)内。

3.根据权利要求2所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述头箍(1)被佩戴后，容纳盒(2)的底板为基本水平状态，所述滚珠开关与容纳盒(2)的底板夹角为30°～45°。

4.根据权利要求3所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述滚珠开关包括中位滚珠开关(3)和两个侧位滚珠开关(7)，所述中位滚珠开关(3)位于容纳盒(2)中部，且与佩戴者的视线方向同向；所述侧位滚珠开关(7)关于中位滚珠开关(3)所在中心面对称分布，且位于该中心面的垂直面位置。

5.根据权利要求2所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述电源(11)位于容纳盒(2)内，且通过启动开关(12)控制电路通断。

6.根据权利要求1所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述报警装置(8)为蜂鸣器(9)和/或振动器(10)。

7.根据权利要求6所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述报警装置(8)设置在头箍(1)的侧部。

8.根据权利要求1～7任一项所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述头箍(1)为两端相连的环形结构，所述头箍(1)的一端设置有松紧调节扣。

9.根据权利要求1～7任一项所述的一种基于弹簧缓冲的延时检测装置，其特征在于：所述头箍(1)为开口环结构，在其两端之间连接有弹性带。

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