CN211207472U - 一种坐姿状态监测提醒装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种坐姿状态监测提醒装置，通过设置在坐垫上的5个不同位置的压力膜传感器采集回来的压力数据进行处理之后，对坐在该坐垫上面的使用者的坐姿进行判断，并且通过语音提示装置根据坐姿处理结果发出相应坐姿纠正语音提示，以实现监测矫正坐垫的目的，以避免坐姿不当所引起的身体不适应或各种脊椎方面的疾病等问题。此外，本实用新型还可以利用无线发送装置发送坐姿信息到上位机，从而实现远程做在监控(如家长在远程对儿童坐姿进行监控)。本实用新型设计轻巧易携带，这样可以随时随地监测矫正使用者的坐姿。
Description
技术领域
本实用新型涉及矫正器械领域，尤其涉及一种坐姿状态监测提醒装置。
背景技术
随着社会的不断发展，人们的工作和学习任务不断加重，往往需要长时间坐在电脑前工作、长时间坐着阅读和书写等。然而，人体长时间地保持坐姿不变，特别是保持着不良的坐姿，会给人的脊椎带来巨大的压力，从而引发身体不适应或各种脊椎方面的疾病。特别对于儿童来说，不良坐姿对于儿童脊椎的生长发育更加不利。由于长时间保持坐姿不正确所带来的脊椎压迫的问题也日益突出，所以设计一款可以检测并提醒人体坐姿不正确的装置是很有研究必要的。
实用新型内容
本实用新型所要解决的是人们长时间保持不良坐姿所带来的健康方面的问题，提供一种坐姿状态监测提醒装置，其通过对使用者日常坐姿状态进行分析，并发出提醒来调整使用者的坐姿，以有利于使用者脊椎的健康。
为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种坐姿状态监测提醒装置，包括坐垫。所述坐垫包括上支撑板、下支撑板、5个压力感应件和控制电路；每个压力感应件均由上层硅胶片、压力膜传感器和下层硅胶片组成；上层硅胶片、压力膜传感器和下层硅胶片自上而下依次叠置成一片状体；上支撑板和下支撑板上下叠置，并形成坐垫主体框架结构；5个压力感应件均位于上支撑板与下支撑板之间，并通固定在下支撑板上，其中1个压力感应件即中央压力感应件位于下支撑板的中央，其余4个压力感应件即四周压力感应件则均布在以中央压力感应件为中心的4个象限上；控制电路设置在上支撑板与下支撑板之间；控制电路包括从机端单片机、AD转换模块、语音提示模块和电源模块；电源模块与从机端单片机的电源端连接；5个压力膜传感器经由AD转换模块连接从机端单片机的输入端，从机端单片机的输出端连接语音提示模块的输入端连接。
上述方案中，坐垫的控制电路还进一步包括从机端无线通信模块，该从机端无线通信模块与从机端单片机相连。
上述坐姿状态监测提醒装置，还进一步包括上位机；所述上位机由主机端单片机、显示模块和主机端无线通信模块组成；主机端无线通信模块与主机端单片机相连，主机端单片机的输出端与显示模块连接；上位机的主机端无线通信模块与坐垫的从机端无线通信模块无线连接。
上述方案中，4个四周压力感应件呈梯形环绕在中央压力感应件的四周，即：位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，且上述两条横向水平线平行；位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件之间的距离大于位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件之间的距离。
上述方案中，中央压力感应件的中心位于4个四周压力感应件所组成的梯形的中心重合。
上述方案中，中央压力感应件的高度高于4个四周压力感应件的高度。
上述方案中，压力膜传感器为采用双面聚酯基材印刷的电阻式压力薄膜传感器。
上述方案中，上支撑板和下支撑板为聚丙烯材料制成的硬板。
与现有技术相比，本实用新型通过设置在坐垫上的5个不同位置的压力膜传感器采集回来的压力数据进行处理之后，对坐在该坐垫上面的使用者的坐姿进行判断，并且通过语音提示装置根据坐姿处理结果发出相应坐姿纠正语音提示，以实现监测矫正坐垫的目的，以避免坐姿不当所引起的身体不适应或各种脊椎方面的疾病等问题。此外，本实用新型还可以利用无线发送装置发送坐姿信息到上位机，从而实现远程做在监控(如家长在远程对儿童坐姿进行监控)。本实用新型设计轻巧易携带，这样可以随时随地监测矫正使用者的坐姿。
附图说明
图1为一种坐姿状态监测提醒装置的原理框图。
图2为坐垫的侧视示意图。
图3为坐垫的俯视示意图。
图4为另一种坐姿状态监测提醒装置的原理框图。
图中标号：1、上支撑板；2、下支撑板；3、上层硅胶片；4、压力膜传感器；5、下层硅胶片；6、固定螺丝；7、控制电路。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，实例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“中”、“左”“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向仅是用来说明并非用来限制本实用新型的保护范围。
实施例1：
参见图1，一种坐姿状态监测提醒装置，由坐垫组成。
所述坐垫由上支撑板1、下支撑板2、5个压力感应件、固定螺丝6和控制电路7组成，如图2和3。
上支撑板1和下支撑板2上下叠置，并形成坐垫主体框架结构。在本实用新型优选实施例中，上支撑板1和下支撑板2为聚丙烯材料制成的硬板。5个压力感应件均位于上支撑板1与下支撑板2之间，其中1个压力感应件即中央压力感应件通过固定螺丝6固定在下支撑板2的中部，其余4个压力感应件即四周压力感应件则分布在上述中央压力感应件的四周，与人体屁股大致形状相吻合，并通过固定螺丝6固定在下支撑板2上。
每个压力感应件均包括上层硅胶片3、压力膜传感器4和下层硅胶片5，且上层硅胶片3、压力膜传感器4和下层硅胶片5自上而下依次叠置成一片状体。上层硅胶片3用于产生微形变现象，并将力传到压力膜传感器4上。压力膜传感器4实现对坐垫上各点压力的准确检测，在本实用新型优选实施例中，压力膜传感器4为采用厚度为100um的双面聚酯基材印刷的电阻式压力薄膜传感器。下层硅胶片5则对压力膜传感器4起到支撑作用。5个压力感应件压力感应件均具有一定的物理高度，其中中央压力感应件的高度高于4个四周压力感应件的高度。
4个四周压力感应件虽然可以呈非规则的形式环绕在中央压力感应件，但最好呈规则的四边形环绕在中央压力感应件，并环绕在中央压力感应件为中心的4个象限上，即右上，右下，左下，左上。在本实用新型优选实施例中，4个四周压力感应件呈梯形环绕在中央压力感应件为中心的4个象限上，即：位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，且上述两条横向水平线平行；位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件之间的距离大于位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件之间的距离。特别地，中央压力感应件的中心位于4个四周压力感应件所组成的梯形的中心重合。虽然采用将4个四周压力感应件设置在中央压力感应件的正上方、正上方、正左方和正右方的方式，其进行压力判断时的计算更为容易，但是这种四周压力感应件分布方式，仅在使用恰好做在中央压力感应件上时，方位坐姿的判别才准确，否则方位坐姿的判别会出现较大的误差，甚至是不可以用。基于以上原因，考虑到使用者在每次坐下时，其不一定能够恰好做在中央压力感应件上，本实用新型采用将4个四周压力感应件设置在中央压力感应件为中心的4个象限上的分布方式，而不采用将4个四周压力感应件设置在中央压力感应件的正上方、正上方、正左方和正右方的方式。
控制电路7设置在上支撑板1与下支撑板2之间。控制电路7包括从机端单片机、AD转换模块、语音提示模块和电源模块。电源模块与从机端单片机的电源端连接。5个压力膜传感器4经由AD转换模块连接从机端单片机的输入端。从机端单片机的输出端连接语音提示模块。
当坐垫上的压力感应件检测到用户坐下，即启动整个系统，5个压力感应件采集用户坐姿压力电压模拟信号送至AD转换模块，经过AD转换模块把电压模拟信号转换为电信号后送入到从机端单片机中。从机端单片机将根据5个压力感应件采集到的信号通过算法得出用户的当前坐姿信息，并据此判断用户坐姿是否标准，之后根据该判断结果通过语音提示模块播放相应的坐姿矫正语音提示。
实施例2：
参见图4，另一种坐姿状态监测提醒装置，由坐垫和上位机组成。
所述坐垫由上支撑板1、下支撑板2、5个压力感应件、固定螺丝6和控制电路7组成，如图2和3。
上支撑板1和下支撑板2上下叠置，并形成坐垫主体框架结构。在本实用新型优选实施例中，上支撑板1和下支撑板2为聚丙烯材料制成的硬板。5个压力感应件均位于上支撑板1与下支撑板2之间，其中1个压力感应件即中央压力感应件通过固定螺丝6固定在下支撑板2的中部，其余4个压力感应件即四周压力感应件则分布在上述中央压力感应件的四周，与人体屁股大致形状相吻合，并通过固定螺丝6固定在下支撑板2上。
每个压力感应件均包括上层硅胶片3、压力膜传感器4和下层硅胶片5，且上层硅胶片3、压力膜传感器4和下层硅胶片5自上而下依次叠置成一片状体。上层硅胶片3用于产生微形变现象，并将力传到压力膜传感器4上。压力膜传感器4实现对坐垫上各点压力的准确检测，在本实用新型优选实施例中，压力膜传感器4为采用厚度为100um的双面聚酯基材印刷的电阻式压力薄膜传感器。下层硅胶片5则对压力膜传感器4起到支撑作用。5个压力感应件压力感应件均具有一定的物理高度，其中中央压力感应件的高度高于4个四周压力感应件的高度。
4个四周压力感应件虽然可以呈非规则的形式环绕在中央压力感应件，但最好呈规则的四边形环绕在中央压力感应件，并环绕在中央压力感应件为中心的4个象限上，即右上，右下，左下，左上。在本实用新型优选实施例中，4个四周压力感应件呈梯形环绕在中央压力感应件为中心的4个象限上，即：位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，且上述两条横向水平线平行；位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件之间的距离大于位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件之间的距离。特别地，中央压力感应件的中心位于4个四周压力感应件所组成的梯形的中心重合。虽然采用将4个四周压力感应件设置在中央压力感应件的正上方、正上方、正左方和正右方的方式，其进行压力判断时的计算更为容易，但是这种四周压力感应件分布方式，仅在使用恰好做在中央压力感应件上时，方位坐姿的判别才准确，否则方位坐姿的判别会出现较大的误差。基于以上原因，考虑到使用者在每次坐下时，其不一定能够恰好做在中央压力感应件上，本实用新型采用将4个四周压力感应件设置在中央压力感应件为中心的4个象限上的分布方式，而不采用将4个四周压力感应件设置在中央压力感应件的正上方、正上方、正左方和正右方的方式。
控制电路7设置在上支撑板1与下支撑板2之间。控制电路7包括从机端单片机、AD转换模块、语音提示模块、从机端无线通信模块和电源模块。电源模块与从机端单片机的电源端连接。5个压力膜传感器4经由AD转换模块连接从机端单片机的输入端。从机端单片机的输出端连接语音提示模块。从机端无线通信模块与从机端单片机相连。
所述上位机由主机端单片机、显示模块和主机端无线通信模块组成。主机端无线通信模块与主机端单片机相连，主机端单片机的输出端与显示模块连接。上位机的主机端无线通信模块与坐垫的从机端无线通信模块无线连接。上位机用于对坐垫所采集到的数据进行远程监控。
当坐垫内的压力感应件检测到用户坐下，即启动整个系统，5个压力感应件采集用户坐姿压力电压模拟信号送至AD转换模块，经过AD转换模块把电压模拟信号转换为电信号后送入到从机端单片机中。从机端单片机将根据采集到的信号通过算法得出用户的当前坐姿信息，并据此判断用户坐姿是否标准，之后将判断结果一边通过从机端无线通信模块传送至上位机接收端，一边调用语音提示模块播放相应的坐姿矫正语音提示。上位机接收端的主机端无线通信模块接收到坐垫下位机主体发来的坐姿信号，并将其送至上位机的主机端单片机中。上位机的主机端单片机将坐姿监控信息送至显示模块中进行显示。
需要说明的是，尽管以上本实用新型所述的实施例是说明性的，但这并非是对本实用新型的限制，因此本实用新型并不局限于上述具体实施方式中。在不脱离本实用新型原理的情况下，凡是本领域技术人员在本实用新型的启示下获得的其它实施方式，均视为在本实用新型的保护之内。
Claims (8)
1.一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，包括坐垫；
所述坐垫包括上支撑板(1)、下支撑板(2)、5个压力感应件和控制电路(7)；
每个压力感应件均由上层硅胶片(3)、压力膜传感器(4)和下层硅胶片(5)组成；上层硅胶片(3)、压力膜传感器(4)和下层硅胶片(5)自上而下依次叠置成一片状体；上支撑板(1)和下支撑板(2)上下叠置，并形成坐垫主体框架结构；5个压力感应件均位于上支撑板(1)与下支撑板(2)之间，并通固定在下支撑板(2)上，其中1个压力感应件即中央压力感应件位于下支撑板(2)的中央，其余4个压力感应件即四周压力感应件则均布在以中央压力感应件为中心的4个象限上；控制电路(7)设置在上支撑板(1)与下支撑板(2)之间；
控制电路(7)包括从机端单片机、AD转换模块、语音提示模块和电源模块；电源模块与从机端单片机的电源端连接；5个压力膜传感器(4)经由AD转换模块连接从机端单片机的输入端，从机端单片机的输出端连接语音提示模块的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，坐垫的控制电路(7)还进一步包括从机端无线通信模块，该从机端无线通信模块与从机端单片机相连。
3.根据权利要求2所述的一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，还进一步包括上位机；
所述上位机由主机端单片机、显示模块和主机端无线通信模块组成；主机端无线通信模块与主机端单片机相连，主机端单片机的输出端与显示模块连接；
上位机的主机端无线通信模块与坐垫的从机端无线通信模块无线连接。
4.根据权利要求1所述的一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，4个四周压力感应件呈梯形环绕在中央压力感应件的四周，即：位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件处于同一横向水平线上，且上述两条横向水平线平行；位于中央压力感应件上方的2个四周压力感应件之间的距离大于位于中央压力感应件下方的2个四周压力感应件之间的距离。
5.根据权利要求4所述的一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，中央压力感应件的中心位于4个四周压力感应件所组成的梯形的中心重合。
6.根据权利要求1所述的一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，中央压力感应件的高度高于4个四周压力感应件的高度。
7.根据权利要求1所述的一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，压力膜传感器(4)为采用双面聚酯基材印刷的电阻式压力薄膜传感器。
8.根据权利要求1所述的一种坐姿状态监测提醒装置，其特征是，上支撑板(1)和下支撑板(2)为聚丙烯材料制成的硬板。
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