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用于人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置

阅读：1发布：2020-07-27

专利汇可以提供用于人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种人体姿态监测以及对长时间身体弯曲进行提醒的装置。此装置包括传感器、中央处理单元、电源、报警单元、无线传输模块；其中传感器用于测量和采集人体姿态信号并把信号传输给中央处理单元；中央处理单元接收和处理信号数据，根据内部算法和系统参数判断某种姿态在保持在一定时间是否会对人体产生危害，继而向装置中的报警单元发送报警信号；报警单元根据报警信号而对人体产生实际的可感受到的报警信息；无线传输模块可以在移动终端登陆软件的情况下进行装备的系统参数修改并把装置内存中的历史数据上传到移动终端。，下面是用于人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其包括传感器、中央处理单元、电源、报警单元、无线通讯模块；传感器用于测量和采集人体姿态的信号并把信号传给中央处理单元；中央处理单元接收和处理信号数据，根据内部算法识别人体的姿态弯曲达到系统参数中的角度，并且保持了系统参数中设定的时间，判断此种情况会对人体产生危害，继而发出报警信号给报警单元；报警单元根据中央处理单元发出的报警信号而对人体产生实际可感受到的报警信息；无线通讯模块可以在移动终端登陆应用程序的情况下设置装置的系统参数以及把装置内存中存储的历史数据上传到移动终端。
2.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，装置工作时需要贴附在人体需要监测的部位，如颈椎部位和腰椎部位。
3.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，所述传感器为柔性弯曲度传感器，该柔性弯曲度传感器为柔性材质，柔性弯曲度传感器自身电阻值会根据传感器弯曲的程度发生一定比例的变化。
4.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，所述传感器还可以为电位器，根据贴附在人体上的装置的弯曲带动电位器转动，继而转化成电路中电位器对应节点电压的变化。
5.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，报警单元可以采用震动马达的方式，而且马达的震动间隔频率和幅度可以通过中央处理单元进行设置。
6.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，所述报警单元还可以采用佩戴手环的方式，根据手环上的可视化信息提醒使用者。
7.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，报警单元还可以采用微电流刺激的方式，所述微电流刺激的电路包括产生脉冲信号的电路和把脉冲信号升压到一定幅度的电路，以及能够贴在人体皮肤表面的构成电流回路的电极。
8.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，无线通讯模块可以在移动终端登陆软件的情况下，通过蓝牙或者WIFI技术与装置连接并修改装置的系统参数，系统参数包括要检测的身体弯曲角度和这些角度达到多长时间会发出报警。
9.根据权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，无线通讯模块可以在移动终端软件登陆的情况下，通过蓝牙或者WIFI技术与装置连接并把装置内存中存储的历史数据传输给移动终端。
10.权利要求1所述的人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其特征在于，装置中的传感器实时测量人体姿态，并将信号发送给中央处理单元，中央处理单元根据信号判断人体姿态，如果人体姿态弯曲度超过某个角度一定时间，中央处理单元发出报警信号给报警单元，报警单元产生人体能够感知的报警信息。

说明书全文

用于人体姿态监测及对长时间身体弯曲进行提醒的装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种人体姿态监测以及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，该发明可以实时监测人体姿态如颈椎和腰椎的弯曲度，并通过马达震动、微电流刺激或者可视化信号的方式提醒使用者回归正确的人体姿态。

背景技术

[0002] 现代社会，人们对电子装备的依赖越来越强，在办公室工作的比例也越来越高。工作和学习中不正确的坐姿，看书、手机和电脑长期低头和弓腰导致颈椎病和腰椎病的发病率呈逐年上升趋势。一种能够实时监测人体姿态，并提醒人们矫正自己身体姿态的装置显得很有价值。

[0003] 现有的关于人体姿态监测和提醒装置大多采用三轴加速度传感器。三轴加速度传感器是对获取的人体动态加速度进行二次积分计算出身体倾斜的幅度。如果人体整体倾斜，便会误认为测量的是身体的弯曲，那么将发出误报警。使用三轴加速度传感器需要移动才能测量出人体姿态的变化，精度也不能满足实际的要求。

[0004] 现有的人体姿态监测和提醒装置没有把测量的身体姿态历史数据发送给手机的功能，这样就不能满足人们回溯一天中哪个时段会处于长时间身体弯曲，从而在这个时间段去特别注意保持正确的姿态。

发明内容

[0005] 为了解决上述问题，本发明提出了一种人体姿态监测以及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，可以实时监测人体弯曲度并根据特定姿态下的保持时间发出报警，还可以把测量装置中的历史数据传给移动终端。

[0006] 为达到上述目的，本发明提出的人体姿态监测以及对长时间身体弯曲进行提醒的装置，其包括传感器、中央处理单元、电源、报警单元、无线通讯模块；其中电源为其他模块提供能源；传感器用于测量和采集人体姿态的信号并把信号发送给中央处理单元；中央处理单元接收和处理信号数据，根据内部算法判断某种姿态在保持在一定时间是否会对人体产生危害而发出报警信号；报警单元根据中央处理单元发出的报警信号而对人体产生实际的可感受到的报警信息；无线通讯模块可以在移动终端登陆应用程序的情况下通过蓝牙或者WIFI技术与装置连接，并设置装置中的系统参数以及把装置内存中存储的历史数据上传到移动终端。

[0007] 本发明提出的人体姿态监测及针对某些姿态进行提醒的装置，工作时贴附在要监测的人体部位。

[0008] 本发明中传感器采用柔性弯曲度传感器或者电位传感器。其中柔性弯曲度传感器为柔性材质和长条形结构，长度可以从几厘米扩展到十几厘米，自身电阻值会根据传感器弯曲的程度发生一定比例的变化。电位器的电阻会随自身的转动轴变化而变化。

[0009] 本发明中传感器所处于装置部位的外壳为软性材质，以实现传感器能够随人体进行同步弯曲或伸张。

[0010] 本发明中的中央处理单元核心可以采用低功耗的微处理器。

[0011] 本发明中无线通讯模块采用蓝牙技术或者WIFI技术。

[0012] 本发明装置中传感器贴附在测量人体部位，如颈椎和腰椎处。颈椎在直立状态下，此时传感器的电阻或者电压是一个特定值。当某个时刻颈椎发生弯曲，带动贴附在颈椎位置的装置发生弯曲，装置内部的传感器也发生相应的弯曲，此时传感器所处电路中的电压是另外一个值。中央处理单元器根据电压值的变化来判断颈椎弯曲的程度。中央处理单元记录每个时刻人体姿态，并判断人体保持了一个会影响身体健康的姿势一定的时间之后发出报警信号。

[0013] 本发明装置可以使用移动终端通过蓝牙或者WIFI技术与装置配对连接，对装置中系统参数进行修改。系统参数考虑到不同人群的身体状况，可以设置自己在某个姿态下保持一定时间而发出报警的阈值。如有些人在颈椎弯曲20度以上，保持30秒进行报警；有的人颈椎弯曲20度以上，保持25秒就要进行报警。

[0014] 本发明的无线通讯模块可以把装置内存中存储的历史数据传输给移动终端，所述的历史数据包括在具体的时间对应的身体测量部位的弯曲度。

[0015] 本发明的移动终端可以为手机，平板电脑，智能手表或者电脑等。附图说明

[0016] 图1为本发明的结构示意图。

[0017] 图2为本发明实现对人体姿态监测、姿态报警和数据传输的流程图。

具体实施方式

[0018] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

[0019] 实施例1。

[0020] 参见图1，是本发明的结构示意图。本发明提出的人体姿态监测及针对某些姿态进行提醒的装置，其包括电源1、传感器2、中央处理单元3、报警单元4、无线通讯模块5；其中电源1为其他模块提供能源；传感器2用于测量和采集人体姿态信号并传输给中央处理单元3；中央处理单元3接收和处理信号数据，根据内部算法判断某种姿态在保持在一定时间是否会对人体产生危害而发出报警信号到报警单元4；报警单元4根据中央处理单元发出的报警信号而对人体产生实际的可感受到的报警信息；无线通讯模块5可以在移动终端登陆软件的情况下把装置测量的数据上传到移动终端，也可以通过移动终端更改装置的参数。

[0021] 传感器2采用柔性弯曲度传感器，这种传感器材为质软可弯曲的长条形结构，其电阻值随弯曲度的变化而发生变化，电路中测量传感器的电阻变化而导致特定节点的电位变化，然后根据弯曲度和电位的比例因子算出弯曲度。

[0022] 图2是本发明实现对人体姿态监测和做出报警信号的工作流程图，包括如下步骤。

[0023] 步骤1，打开本发明的装置，传感器便开始采集人体姿态数据。

[0024] 步骤2，在测量过程中移动终端会通过蓝牙或者WIFI配对接入装置。

[0025] 步骤3，如果没有移动终端连接，跳到步骤5。如果有移动终端接入，实现两个功能，第一是为了下载装置内存中存储的过去一定时间内身体的姿态数值到移动终端，第二是通过移动终端给装置设置系统参数。

[0026] 步骤4，如果移动终端设置了系统参数之后，选择下发到装置，那么装置就会更新系统参数。

[0027] 步骤5，中央处理单元采集传感器数据，计算身体的姿态和保持的时间，根据系统参数，决定是否发出报警信号。

[0028] 步骤6，如果判断应该发出报警信号，通过中央处理单元下发信号到报警单元。

[0029] 步骤7，报警单元根据报警信号发出人体能够感知的信息，如微电流刺激，马达震动刺激。传感器、中央处理单元、报警单元是集成在一起，整个设备是一体化的，都贴附在颈椎或腰椎部位。马达和微电流的刺激部位也是测量的身体部位。

[0030] 实施例2。

[0031] 本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：报警单元与装置中传感器、中央处理单元相分离，报警单元单独做成手环形式佩戴在手上，手环报警发出的可以是震动也可以是手环上可视化的信息提醒。

[0032] 实施例3。

[0033] 本实施例与实施例1基本相同，其区别在于：传感器2是电位器，装置的弯曲带动电位器内轴的旋转，从而改变电位器所出电路节点的电压变化，以实现对身体弯曲信号的监测。

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