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一种正姿提醒器

阅读:83发布:2022-01-28

专利汇可以提供一种正姿提醒器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种正姿提醒器,本正姿提醒器包括贴身 外壳 和嵌入外壳的矫正 硬件 系统。矫正硬件系统包含的 电池 充电 电路 、DC-DC 升压电路 、电量检测电路、肩部压电 薄膜 传感器 、背部压电薄膜传感器、低通滤波电路、反相放大电路、 电压 比较电路、低频脉冲发生电路、背部脉冲输出 电极 片、肩部脉冲输出电极片、装置 开关 和倾 角 提示电路之间通过电性连接。肩部和背部的压电薄膜传感器产生的电 信号 依次传递给低通滤波电路、反相放大电路、电压比较电路和低频脉冲发生电路,输出控制肩部和背部的电极片。本正姿提醒器佩戴方便,通过脉冲刺激与倾角提示电路 马 达振动让用户自觉矫正坐姿,还能对人体 穴位 按摩,缓解腰酸背痛,有利于身心健康。,下面是一种正姿提醒器专利的具体信息内容。

1.一种正姿提醒器,其特征在于:包括可穿戴的贴身外壳和嵌入贴身外壳的矫正硬件系统;所述矫正硬件系统包括电池充电电路、DC-DC升压电路、电量检测电路、肩部压电薄膜传感器、背部压电薄膜传感器、低通滤波电路、反相放大电路、电压比较电路、低频脉冲发生电路、背部脉冲输出电极片、肩部脉冲输出电极片、装置开关、倾提示电路;所述装置开关放置在贴身外壳的肩膀处,装置开关分别与DC-DC升压电路输入端、电量检测电路输入端和电池充电电路电池正极相连;所述DC-DC升压电路电性连接电量检测电路、低通滤波电路、反相放大电路、电压比较电路、低频脉冲发生电路和倾角提示电路;所述低通滤波电路输入端分别与肩部压电薄膜传感器输出端、背部压电薄膜传感器输出端相连;所述低通滤波电路输出端与反相放大电路输入端相连;所述反相放大电路输出端与电压比较电路输入端相连;所述电压比较电路输出端与低频脉冲发生电路输入端相连;所述低频脉冲发生电路分别与背部脉冲输出电极片、肩部脉冲输出电极片相连。
2.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述电池充电电路包括5V电源适配器接口、USB充电接口、充电芯片TP4056,所述5V电源适配器接口接肖特基二极管B5819的正极,所述USB充电接口接PMOS管FDN304P的源极s,所述PMOS管的栅极g分别与PMOS管的漏极d、电阻R37的第一端、电阻R7的第一端、肖特基二极管的负极相连,所述电阻R37的第二端接地,所述电阻R7的第二端接绿色LED的正极、红色LED1的正极、电容C12的第一端、芯片TP4056的VCC引脚、芯片TP4056的CE引脚,所述绿色LED的负极接电阻R5的第一端,所述电阻R5的第二端接芯片TP4056的 引脚,所述红色LED1的负极接电阻R6的第一端,所述电阻R6的第二端接芯片TP4056的 引脚,所述芯片TP4056的GND引脚、TEMP引脚分别接地,所述芯片TP4056的PROG引脚接电阻R8的第一端,所述芯片TP4056的BAT引脚分别接电容C13的第一端、可充电电池的正极BAT+和装置开关的第一端,所述电阻R8的第二端和电容C13的第二端接地,所述装置开关的第二端接电压Vin。
3.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述DC-DC升压电路包括芯片PL2628,输入端电压Vin与电容C1的第一端、电容C2的第一端、电感L1的第一端、芯片PL2628的VCC引脚和EN引脚相连,所述电容C1和电容C2的第二端接地,所述芯片PL2628的LX引脚接电感L1的第二端和肖特基二极管SM340A的正极,所述芯片PL2628的OC引脚悬空,所述芯片PL2628的GND引脚接地,所述芯片PL2628的FB引脚接电阻R12和电阻R16的第一端,所述电阻R16的第二端、电容C24的第一端和电容C25的第一端分别接地,输出端电压V+与肖特基二极管SM340A的负极、电阻R12的第二端、电容C24的第二端、电容C25的第二端分别相连。
4.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述电量检测电路包括芯片LM358,所述芯片LM358的第4引脚接地,所述芯片LM358的第2引脚接输入端Vin,电阻R1的第一端接地,电阻R2的第一端接V+,所述芯片LM358的第3引脚接电阻R1的第二端、电阻R2的第二端,所述芯片LM358的第8引脚接电压V+和电容C3的第一端,所述电容C3的第二端接地,所述芯片LM358的输出引脚1接电阻R4的第一端,所述电阻R4的第二端接电量指示灯红色LED2的正极,所述红色LED2的负极接地。
5.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述肩部压电薄膜传感器为柔性长条形,平放置在人体后背两肩之间;所述背部压电薄膜传感器为柔性长条形,竖直放置在人体后背颈椎与腰椎之间;所述肩部脉冲输出电极片有三对,以脊柱为轴对称放置在肩井穴、肩中俞、肩外俞穴位;所述背部脉冲输出电极片有三对,以脊柱为轴对称放置在穴、膏育穴、三焦俞穴位。
6.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述低通滤波电路包括低通滤波电路A、低通滤波电路B,所述低通滤波电路A包括芯片LF356,所述芯片LF356的引脚4接V-,所述芯片LF356的引脚7接V+,所述芯片LF356的引脚2接电阻R23的第一端和电阻R24的第一端,电阻R23的第二端接地,所述芯片LF356的引脚3接电阻R22的第一端和电容C19的第一端,所述电容C19的第二端接地,所述电阻R22的第二端接电阻R21的第一端和电容C18的第一端,输入端V连接肩部压电薄膜传感器与电阻R21的第二端,输出端V0分别连接芯片LF356的引脚6、电阻R24的第二端以及电容C18的第二端;
所述低通滤波电路B包括芯片LF356,所述芯片LF356的引脚4接V-,所述芯片LF356的引脚7接V+,所述芯片LF356的引脚2接电阻R20的第一端和电阻R19的第一端,电阻R19的第二端接地,所述芯片LF356的引脚3接电阻R18的第一端和电容C17的第一端,所述电容C17的第二端接地,所述电阻R18的第二端接电阻R17的第一端和电容C16的第一端,输入端U连接背部压电薄膜传感器与电阻R17的第二端,输出端U0分别连接芯片LF356的引脚6、电阻R20的第二端以及电容C16的第二端。
7.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述反相放大电路包括芯片AD648,所述芯片AD648的引脚4接V-,所述芯片AD648的引脚8接V+,所述芯片AD648的引脚6连接电阻R29的第一端和电位器R30的第一端,所述芯片AD648的引脚5连接电阻R28的第一端,电阻R28的第二端接地,所述芯片AD648的引脚2连接电阻R26的第一端和电位器R27的第一端,所述芯片AD648的引脚3连接电阻R25的第一端,电阻R25的第二端接地,输入端V0 接电阻R29的第二端,输出端V1连接电位器R30的第二端、D1稳压二极管的正极和芯片AD648的引脚7,输入端U0接电阻R26的第二端,输出端U1连接电位器R27的第二端、D3稳压二极管的正极和芯片AD648的引脚1,所述D1稳压二极管的负极接D2稳压二极管的负极,D2稳压二极管的正极接地,所述D3稳压二极管的负极接D4稳压二极管的负极,D4稳压二极管的正极接地。
8.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述电压比较电路包括芯片LM358、NMOS管、光耦,所述芯片LM358的引脚4接地,所述芯片LM358的引脚8接V+,所述芯片LM358的引脚5接输入端V1,所述芯片LM358的引脚3接输入端U1,所述芯片LM358的引脚6接电阻R13的第一端和电阻R14的第一端,电阻R13的第二端接地,电阻R14的第二端接V+,所述芯片LM358的引脚2接电阻R9的第一端和电阻R10的第一端,电阻R9的第二端接地,电阻R10的第二端接V+,所述芯片LM358的引脚7接场效应管NMOS1的栅极g,所述场效应管NMOS1的源极s接地,所述场效应管NMOS1的漏极d接OC1光耦的引脚2,OC1光耦的引脚1接电阻R15的第一端,电阻R15的第二端接V+,OC1光耦的引脚4接V+,OC1光耦的引脚3接输出端VCC1,所述芯片LM358的引脚1接场效应管NMOS2的栅极g,所述场效应管NMOS2的源极s接地,所述场效应管NMOS2的漏极d接OC2光耦的引脚2,OC2光耦的引脚1接电阻R11的第一端,电阻R11的第二端接V+,OC2光耦的引脚4接V+,OC2光耦的引脚3接输出端VCC2。
9.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述低频脉冲发生电路包括低频脉冲发生电路A、低频脉冲发生电路B,所述低频脉冲发生电路A包括IC1芯片NE555,输入端VCC1与电阻R36的第一端、芯片NE555的VCC引脚、芯片NE555的RST引脚分别连接,所述芯片NE555的DIS引脚连接电阻R36的第二端、D5整流二极管的正极、电阻R37的第一端,所述电阻R37的第二端接D6整流二极管的负极,电位器R35的第一端连接D6整流二极管的正极,电位器R35的第二端连接D5整流二极管的负极,所述芯片NE555的THR引脚与芯片NE555的TRI引脚、电位器R34的第一端、电位器R34的第二端、电容C22的第一端分别相连,所述电位器R34的第三端接电位器R35的第三端,所述电容C22的第二端接地,所述芯片NE555的GND引脚接地,所述芯片NE555的CON引脚接电容C23的第一端,电容C23的第二端接地,所述芯片NE555的OUT引脚接输出端OUT1;
所述低频脉冲发生电路B包括IC2芯片NE555,输入端VCC2与电阻R33的第一端、芯片NE555的VCC引脚、芯片NE555的RST引脚分别连接,所述芯片NE555的DIS引脚连接电阻R33的第二端、D7整流二极管的正极、电阻R38的第一端,所述电阻R38的第二端接D8整流二极管的负极,电位器R32的第一端连接D6整流二极管的正极,电位器R32的第二端连接D7整流二极管的负极,所述芯片NE555的THR引脚与芯片NE555的TRI引脚、电位器R31的第一端、电位器R31的第二端、电容C20的第一端分别相连,所述电容C20的第二端接地,所述电位器R31的第三端接电位器R32的第三端,所述芯片NE555的GND引脚接地,所述芯片NE555的CON引脚接电容C21的第一端,电容C21的第二端接地,所述芯片NE555的OUT引脚接输出端OUT2。
10.根据权利要求1所述的一种正姿提醒器,其特征在于:所述倾角提示电路包括双向倾斜开关、扁平振动达、PMOS管FDN304P;双向倾斜开关第一端连接电阻R39的第一端,电阻R39的第二端接电压V+,双向倾斜开关第二端连接PMOS管FDN304P的栅极g,PMOS管FDN304P的源极s接电阻R40的第一端,电阻R40的第二端接电压V+,所述PMOS管的漏极d接扁平振动马达一端,扁平振动马达另一端接地,双向倾斜开关置于脊柱上部水平放置,扁平振动马达可置于任何容易感知振动的位置

说明书全文

一种正姿提醒器

技术领域

[0001] 本实用新型涉及机电类装置,具体地说是一种利用压电薄膜传感器感知人体弓腰、缩肩变化从而触发低频脉冲,以及利用双向倾斜开关控制振动达提示人体左右倾斜过度的正姿提醒器。

背景技术

[0002] 当处于学习、工作或者手持手机、电脑等终端设备娱乐时,人们往往会忽视不正确的坐姿,时间长了就会引起眼睛疲劳、腰酸背疼。不但影响学习与工作效率,严重的还会导致近视、驼背等,给人们的身心健康带来不良影响。
[0003] 针对这一现象,目前市场上已有邦臣背挺矫姿带、坐姿矫正椅。邦臣背力挺矫姿带属于物理矫正装置,通过外力强制矫正,长时间的使用会使背部肌肉薄弱,并且外力的束缚不利于青少年儿童的生长发育,容易使人产生依赖,一旦停止使用,不能从实质上有效的矫正躯体姿势。坐姿矫正椅有一定使用局限性,不方便随时、随身携带使用。
[0004] 同时,专利号为2017110874706的中国实用新型专利“穿戴式身体姿态矫正系统”,存在人体坐姿左右倾斜时无法给予矫正提示的缺点。实用新型内容
[0005] 本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种穿戴方便并能及时纠正使用者自觉调整弓背、曲肩以及坐姿左右倾斜的正姿提醒器。
[0006] 本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是:
[0007] 一种正姿提醒器,包括可穿戴的贴身外壳和嵌入贴身外壳的矫正硬件系统。所述矫正硬件系统包括电池充电电路、DC-DC升压电路、电量检测电路、肩部压电薄膜传感器、背部压电薄膜传感器、低通滤波电路、反相放大电路、电压比较电路、低频脉冲发生电路、背部脉冲输出电极片、肩部脉冲输出电极片、装置开关、倾提示电路;所述装置开关放置在贴身外壳的肩膀处,装置开关分别与DC-DC升压电路输入端、电量检测电路输入端和电池充电电路电池正极相连;所述DC-DC升压电路电性连接电量检测电路、低通滤波电路、反相放大电路、电压比较电路、低频脉冲发生电路和倾角提示电路;所述低通滤波电路输入端分别与肩部压电薄膜传感器输出端、背部压电薄膜传感器输出端相连;所述低通滤波电路输出端与反相放大电路输入端相连;所述反相放大电路输出端与电压比较电路输入端相连;所述电压比较电路输出端与低频脉冲发生电路输入端相连;所述低频脉冲发生电路分别与背部脉冲输出电极片、肩部脉冲输出电极片相连。
[0008] 进一步地,所述电池充电电路包括5V电源适配器接口、USB充电接口、充电芯片TP4056,所述5V电源适配器接口接肖特基二极管B5819的正极,所述 USB充电接口接PMOS管FDN304P的源极s,所述PMOS管的栅极g分别与PMOS 管的漏极d、电阻R37的第一端、电阻R7的第一端、肖特基二极管的负极相连,所述电阻R37的第二端接地,所述电阻R7的第二端接绿色LED的正极、红色LED1 的正极、电容C12的第一端、芯片TP4056的VCC引脚、芯片TP4056的CE引脚,所述绿色LED的负极接电阻R5的第一端,所述电阻R5的第二端接芯片TP4056 的引脚,所述红色LED1的负极接电阻R6的第一端,所述电阻R6的第二端接芯片TP4056的 引脚,所述芯片TP4056的GND引脚、TEMP引脚分别接地,所述芯片TP4056的PROG引脚接电阻R8的第一端,所述芯片TP4056的BAT 引脚分别接电容C13的第一端、可充电电池的正极BAT+和装置开关的第一端,所述电阻R8的第二端和电容C13的第二端接地,所述装置开关的第二端接电压 Vin。
[0009] 进一步地,所述DC-DC升压电路包括芯片PL2628,输入端电压Vin与电容 C1的第一端、电容C2的第一端、电感L1的第一端、芯片PL2628的VCC引脚和 EN引脚相连,所述电容C1和电容C2的第二端接地,所述芯片PL2628的LX引脚接电感L1的第二端和肖特基二极管SM340A的正极,所述芯片PL2628的OC 引脚悬空,所述芯片PL2628的GND引脚接地,所述芯片PL2628的FB引脚接电阻R12和电阻R16的第一端,所述电阻R16的第二端、电容C24的第一端和电容C25的第一端分别接地,输出端电压V+与肖特基二极管SM340A的负极、电阻 R12的第二端、电容C24的第二端、电容C25的第二端分别相连。
[0010] 进一步地,所述电量检测电路包括芯片LM358,所述芯片LM358的第4引脚接地,所述芯片LM358的第2引脚接输入端Vin,所述电阻R1的第一端接地,所述电阻R2的第一端接V+,所述芯片LM358的第3引脚接电阻R1的第二端、电阻R2的第二端,所述芯片LM358的第8引脚接电压V+和电容C3的第一端,所述电容C3的第二端接地,所述芯片LM358的输出引脚1接电阻R4的第一端,所述电阻R4的第二端接电量指示灯红色LED2的正极,所述红色LED2的负极接地。
[0011] 进一步地,所述肩部压电薄膜传感器为柔性长条形,平放置在人体后背两肩之间;所述背部压电薄膜传感器为柔性长条形,竖直放置在人体后背颈椎与腰椎之间;所述肩部脉冲输出电极片有三对,以脊柱为轴对称放置在肩井穴、肩中俞、肩外俞穴位;所述背部脉冲输出电极片有三对,以脊柱为轴对称放置在穴、膏育穴、三焦俞穴位。
[0012] 进一步地,所述低通滤波电路包括低通滤波电路A、低通滤波电路B,所述低通滤波电路A包括芯片LF356,所述芯片LF356的引脚4接V-,所述芯片LF356 的引脚7接V+,所述芯片LF356的引脚2接电阻R23的第一端和电阻R24的第一端,电阻R23的第二端接地,所述芯片LF356的引脚3接电阻R22的第一端和电容C19的第一端,所述电容C19的第二端接地,所述电阻R22的第二端接电阻R21的第一端和电容C18的第一端,输入端V连接肩部压电薄膜传感器与电阻R21的第二端,输出端V0分别连接芯片LF356的引脚6、电阻R24的第二端以及电容C18的第二端;
[0013] 所述低通滤波电路B包括芯片LF356,所述芯片LF356的引脚4接V-,所述芯片LF356的引脚7接V+,所述芯片LF356的引脚2接电阻R20的第一端和电阻R19的第一端,电阻R19的第二端接地,所述芯片LF356的引脚3接电阻R18 的第一端和电容C17的第一端,所述电容C17的第二端接地,所述电阻R18的第二端接电阻R17的第一端和电容C16的第一端,输入端U连接背部压电薄膜传感器与电阻R17的第二端,输出端U0分别连接芯片LF356的引脚6、电阻R20 的第二端以及电容C16的第二端。
[0014] 进一步地,所述反相放大电路包括芯片AD648,所述芯片AD648的引脚4接 V-,所述芯片AD648的引脚8接V+,所述芯片AD648的引脚6连接电阻R29的第一端和电位器R30的第一端,所述芯片AD648的引脚5连接电阻R28的第一端,电阻R28的第二端接地,所述芯片AD648的引脚2连接电阻R26的第一端和电位器R27的第一端,所述芯片AD648的引脚3连接电阻R25的第一端,电阻R25的第二端接地,输入端V0接电阻R29的第二端,输出端V1连接电位器 R30的第二端、D1稳压二极管的正极和芯片AD648的引脚7,输入端U0接电阻 R26的第二端,输出端U1连接电位器R27的第二端、D3稳压二极管的正极和芯片AD648的引脚1,所述D1稳压二极管的负极接D2稳压二极管的负极,D2稳压二极管的正极接地,所述D3稳压二极管的负极接D4稳压二极管的负极,D4 稳压二极管的正极接地。
[0015] 进一步地,所述电压比较电路包括芯片LM358、NMOS管、光耦,所述芯片 LM358的引脚4接地,所述芯片LM358的引脚8接V+,所述芯片LM358的引脚5 接输入端V1,所述芯片LM358的引脚3接输入端U1,所述芯片LM358的引脚6 接电阻R13的第一端和电阻R14的第一端,电阻R13的第二端接地,电阻R14 的第二端接V+,所述芯片LM358的引脚2接电阻R9的第一端和电阻R10的第一端,电阻R9的第二端接地,电阻R10的第二端接V+,所述芯片LM358的引脚7 接场效应管NMOS1的栅极g,所述场效应管NMOS1的源极s接地,所述场效应管 NMOS1的漏极d接OC1光耦的引脚2,OC1光耦的引脚1接电阻R15的第一端,电阻R15的第二端接V+,OC1光耦的引脚4接V+,OC1光耦的引脚3接输出端VCC1,所述芯片LM358的引脚1接场效应管NMOS2的栅极g,所述场效应管NMOS2的源极s接地,所述场效应管NMOS2的漏极d接OC2光耦的引脚2,OC2光耦的引脚 1接电阻R11的第一端,电阻R11的第二端接V+,OC2光耦的引脚4接V+,OC2 光耦的引脚3接输出端VCC2。
[0016] 进一步地,所述低频脉冲发生电路包括低频脉冲发生电路A、低频脉冲发生电路B,所述低频脉冲发生电路A包括IC1芯片NE555,输入端VCC1与电阻R36 的第一端、芯片NE555的VCC引脚、芯片NE555的RST引脚分别连接,所述芯片NE555的DIS引脚连接电阻R36的第二端、D5整流二极管的正极、电阻R37 的第一端,所述电阻R37的第二端接D6整流二极管的负极,电位器R35的第一端连接D6整流二极管的正极,电位器R35的第二端连接D5整流二极管的负极,所述芯片NE555的THR引脚与芯片NE555的TRI引脚、电位器R34的第一端、电位器R34的第二端、电容C22的第一端分别相连,所述电位器R34的第三端接电位器R35的第三端,所述电容C22的第二端接地,所述芯片NE555的GND 引脚接地,所述芯片NE555的CON引脚接电容C23的第一端,电容C23的第二端接地,所述芯片NE555的OUT引脚接输出端OUT1;
[0017] 所述低频脉冲发生电路B包括IC2芯片NE555,输入端VCC2与电阻R33的第一端、芯片NE555的VCC引脚、芯片NE555的RST引脚分别连接,所述芯片 NE555的DIS引脚连接电阻R33的第二端、D7整流二极管的正极、电阻R38的第一端,所述电阻R38的第二端接D8整流二极管的负极,电位器R32的第一端连接D6整流二极管的正极,电位器R32的第二端连接D7整流二极管的负极,所述芯片NE555的THR引脚与芯片NE555的TRI引脚、电位器R31的第一端、电位器R31的第二端、电容C20的第一端分别相连,所述电容C20的第二端接地,所述电位器R31的第三端接电位器R32的第三端,所述芯片NE555的GND 引脚接地,所述芯片NE555的CON引脚接电容C21的第一端,电容C21的第二端接地,所述芯片NE555的OUT引脚接输出端OUT2。
[0018] 进一步地,所述倾角提示电路包括双向倾斜开关、扁平振动马达、PMOS管 FDN304P;双向倾斜开关第一端连接电阻R39的第一端,电阻R39的第二端接电压V+,双向倾斜开关第二端连接PMOS管FDN304P的栅极g,PMOS管FDN304P的源极s接电阻R40的第一端,电阻R40的第二端接电压V+,所述PMOS管的漏极 d接扁平振动马达一端,扁平振动马达另一端接地。双向倾斜开关置于脊柱上部水平放置,扁平振动马达可置于任何容易感知振动的位置
[0019] 肩部和背部的压电薄膜传感器产生的电信号依次传递给低通滤波电路、反相放大电路、电压比较电路和低频脉冲发生电路,输出控制肩部和背部的电极片。躯体左右倾斜的监测由倾角提示电路双向倾斜开关的通、断控制马达振动提示用户自觉矫正坐姿。
[0020] 本实用新型的有益效果是:
[0021] 本实用新型提供的一种正姿提醒器,结构简单、重量轻、功能实用,可随时随地使用。相比于被动的外力强制矫正带,其亮点便是实时检测人体坐姿形变,能及时提醒用户主动调整坐姿变化,具有即时性、主动性、高效性;比起仅能提示弓腰、曲肩的坐姿矫正器,其改进点便是增加躯体左右倾斜的监测,同时,长期使用能锻炼人体控制躯体的肌肉,加强肌肉力量,此外,正姿提醒器释放的脉冲刺激可以通过按摩人体的肩井穴、肩中俞、肩外俞、风门穴、膏育穴、三焦俞穴位,有效缓解腰酸背痛、颈椎疲劳。既能实质性地矫正人体坐姿,又有利于人们的身心健康。附图说明
[0022] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023] 图1为本实用新型的结构示意图
[0024] 图2为本实用新型硬件系统的结构框图
[0025] 图3为本实用新型电池充电电路的原理图
[0026] 图4为本实用新型DC-DC升压电路的原理图
[0027] 图5为本实用新型电量检测电路的原理图
[0028] 图6为本实用新型低通滤波电路A的原理图
[0029] 图7为本实用新型低通滤波电路B的原理图
[0030] 图8为本实用新型反相放大电路的原理图
[0031] 图9为本实用新型电压比较电路的原理图
[0032] 图10为本实用新型低频脉冲发生电路A的原理图
[0033] 图11为本实用新型低频脉冲发生电路B的原理图
[0034] 图12为本实用新型倾角提示电路原理图
[0035] 附图标记:1贴身外壳背面、2贴身外壳正面、3弹性腰带、4电路板、 41低通滤波电路、42反相放大电路、43电压比较电路、44低频脉冲发生电路、45DC-DC升压电路、46电池充电电路、47电量检测电路、5电池盒、6装置开关、7肩部压电薄膜传感器、8弹性肩带、9肩部脉冲输出电极片、10背部脉冲输出电极片、11背部压电薄膜传感器、12双向倾斜开关、13扁平振动马达

具体实施方式

[0036] 为能清楚说明本方案的技术特点,下面通过具体实施方式,并结合其附图,对本实用新型进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外,本实用新型可以在不同例子中重复参考数字或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施例或设置之间的关系。应当注意,在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本实用新型省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本实用新型。
[0037] 如图1和图2所示,在本实用新型中,正姿提醒器包括贴身外壳和嵌入贴身外壳的矫正硬件系统。外壳包括贴身外壳背面1的一对弹性肩带8、腰部的一对弹性腰带3,其中一对弹性肩带可与贴身外壳的正面2粘连,一对弹性腰带可环绕腰部进行粘连,可以对人体以辅助支持。
[0038] 矫正硬件系统包括装置开关6、电路板4、肩部压电薄膜传感器7、背部压电薄膜传感器11、肩部脉冲输出电极片9、背部脉冲输出电极片10、双向倾斜开关12、扁平振动马达13。其中,肩部压电薄膜传感器、背部压电薄膜传感器的型号均为LDT1-028K,均为柔性长条形,肩部压电薄膜传感器水平放置在人体后背两肩之间,背部压电薄膜传感器竖直放置在人体后背颈椎与腰椎之间。其中,肩部与背部的脉冲输出电极片可选择自粘式电极片,肩部脉冲输出电极片有三对,以脊柱为轴对称放置在肩井穴、肩中俞、肩外俞穴位;其中,背部脉冲输出电极片有三对,以脊柱为轴对称放置在风门穴、膏育穴、三焦俞穴位;
[0039] 其中电路板4包括电池充电电路46、DC-DC升压电路45、电量检测电路47、低通滤波电路41、反相放大电路42、电压比较电路43、低频脉冲发生电路44;装置开关6放置在左侧肩膀处,装置开关表面设置一红色LED2,显示电量,便于随时开关装置与及时充电,装置开关6还分别与DC-DC升压电路45输入端、电量检测电路47输入端和电池充电电路电池的正极相连;低通滤波电路41包括低通滤波电路A、低通滤波电路B,其中低通滤波电路A的输入端V与肩部压电薄膜传感器7的输出端连接,低通滤波电路B的输入端U与背部压电薄膜传感器11的输出端相连,低通滤波电路A的输出端V0与反相放大电路42的输入端V0相连,低通滤波电路A的输出端U0与反相放大电路42的输入端U0相连;反相放大电路42的输出端V1与电压比较电路43的输入端V1相连,反相放大电路42的输出端U1与电压比较电路43的输入端U1相连;低频脉冲发生电路包括低频脉冲发生电路A、低频脉冲发生电路B,低频脉冲发生电路A的输入端 VCC1与电压比较电路43的输出端VCC1相连,低频脉冲发生电路B的输入端VCC2 与电压比较电路43的输出端VCC2相连,低频脉冲发生电路A的输出端分别与肩部脉冲输出电极片相连、低频脉冲发生电路B的输出端与背部脉冲输出电极片相连;DC-DC升压电路45的输出端还分别与低通滤波电路A、低通滤波电路B、反相放大电路42、电压比较电路43、低频脉冲发生电路A、低频脉冲发生电路 B的供电端口V+、以及倾角提示电路电压V+相连接。
[0040] 如图3所示,电池充电电路包括5V电源适配器接口DC ADAPTER、USB充电接口USB POWER、芯片TP4056,所述5V电源适配器接口接肖特基二极管B5819 的正极,所述USB充电接口接PMOS管FDN304P的源极s,所述PMOS管FDN304P 的栅极g分别与PMOS管的漏极d、电阻R37的第一端、电阻R7的第一端、肖特基二极管的负极相连,所述电阻R37的第二端接地,所述电阻R7的第二端接绿色LED的正极、红色LED1的正极、电容C12的第一端、芯片TP4056的VCC引脚、芯片TP4056的CE引脚,所述绿色LED的负极接电阻R5的第一端,所述电阻R5的第二端接芯片TP4056的 引脚,所述红色LED1的负极接电阻R6 的第一端,所述电阻R6的第二端接芯片TP4056的 引脚,所述芯片TP4056 的GND引脚、TEMP引脚分别接地,所述芯片TP4056的PROG引脚接电阻R8的第一端,所述芯片TP4056的BAT引脚分别接电容C13的第一端、可充电电池的正极BAT+和装置开关的第一端,所述电阻R8的第二端和电容C13的第二端接地,所述装置开关的第二端接电压Vin。
[0041] 其中,当插入电源适配器或者USB接口进行充电时,输入电压大于电源低电压检测阈值、芯片使能输入端CE引脚拉高电平,TP4056开始对电池充电, 引脚输出低电平,表示充电正在进行。如果电池电压低于3V,充电器用小电流对电池进行预充电。当电池电压超过3V时,充电器采用恒流模式对电池充电,充电电流由芯片TP4056的PROG引脚和GND引脚之间的电阻R8确定。当电池电压接近4.2V电压时,充电电流逐渐减小,TP4056进入恒压充电模式。当充电电流减小到充电结束阈值时,充电周期结束, 引脚输出高阻态,引脚输出低电位。充电状态用红色LED1指示,充电完成状态用绿色LED 指示。充电电池正极BAT+与装置开关的一端连接,启动正姿提醒器前,电池无法供电,只有打开装置开关,电池通过装置开关输出电压到Vin,正姿提醒器才能进入工作状态,保证装置电路用电安全。
[0042] 如图4所示,DC-DC升压电路包括芯片PL2628,输入端电压Vin与电容C1 的第一端、电容C2的第一端、电感L1的第一端、芯片PL2628的VCC引脚和EN 引脚相连,所述电容C1和电容C2的第二端接地,芯片PL2628的LX引脚接电感L1的第二端和肖特基二极管SM340A的正极,芯片PL2628的OC引脚悬空,芯片PL2628的GND引脚接地,芯片PL2628的FB引脚接电阻R12和电阻R16的第一端,电阻R16的第二端、电容C24的第一端和电容C25的第一端分别接地,输出端电压V+与肖特基二极管SM340A的负极、电阻R12的第二端、电容C24的第二端、电容C25的第二端分别相连。
[0043] 其中,DC-DC升压电路利用芯片PL2628内部的集成场效应管,通过控制场效应管的导通与关断,达到升压目的,在场效应管导通时,肖特基二极管反向截止,电感L1的电流持续增加,电感储能,在场效应管关断时,电感L1给输出端电容C24、C25充电,芯片PL2628的引脚FB反馈电压与基准电压不断比较,可调节场效应管导通与关断的速度,通过反复开关场效应管、引脚FB的反馈机制以及串联电阻R12和R16的取值设置,输出电压将稳定在设定值。
[0044] 如图5所示,电量检测电路包括芯片LM358,芯片LM358的第4引脚接地,芯片LM358的第2引脚接输入端Vin,电阻R1的第一端接地,电阻R2的第一端接V+,芯片LM358的第3引脚接电阻R1的第二端、电阻R2的第二端,芯片LM358 的第8引脚接电压V+和电容C3的第一端,电容C3的第二端接地,芯片LM358 得输出引脚1接电阻R4的第一端,电阻R4的第二端接红色LED2的正极,红色 LED2的负极接地。
[0045] 其中,芯片LM358的第2引脚电压为电池两端的电压Vin,芯片LM358第3 引脚的电压为串联电阻R1、R2中电阻R1分得的电压,电阻R1分得的电压为预设的固定值,通过芯片LM358将引脚2与引脚3两端的电压进行比较,当芯片 LM358引脚2电压高于引脚3电压时,芯片LM358引脚1输出低电平,红色LED2 不亮,说明此时正姿提醒器电量满足使用;当芯片LM358引脚2电压低于引脚3 电压时,芯片LM358引脚1输出高电平,红色LED2发亮,说明此时正姿提醒器电量低于预设状态,红色LED2设置在正姿提醒器装置开关表面,装置开设置在用户左侧肩膀位置,方便用户及时查看电源电量,当电量低时,提示用户及时关闭装置开关进行充电。
[0046] 本实用新型肩部和背部的压电薄膜传感器产生的电信号依次传递给低通滤波电路、反相放大电路、电压比较电路和低频脉冲发生电路,输出控制肩部和背部的电极片。躯体左右倾斜的监测由倾角提示电路双向倾斜开关的通、断控制马达振动提示用户自觉矫正坐姿。
[0047] 如图6所示,低通滤波电路A包括芯片LF356,芯片LF356的引脚4接V-,芯片LF356的引脚7接V+,芯片LF356的引脚2接电阻R23的第一端和电阻R24 的第一端,电阻R23的第二端接地,芯片LF356的引脚3接电阻R22的第一端和电容C19的第一端,电容C19的第二端接地,电阻R22的第二端接电阻R21 和电容C18的第一端,输入端V连接电阻R21的第二端,输出端V0分别连接芯片LF356的引脚6、电阻R24的第二端以及电容C18的第二端;
[0048] 其中,低通滤波电路A用于对肩部压电薄膜传感器输出的电压信号进行滤波处理,输入信号通过电阻R22,然后通过电容C19接地,电容电容C19通高频阻低频,所以电容C19对高频信号呈现很低的阻抗,高频信号被接地,低频信号通过,低频信号由芯片LF356放大,放大倍数为(1+R24/R23),在芯片LF356引脚6输出V0。
[0049] 如图7所示低通滤波电路B包括芯片LF356,芯片LF356的引脚4接V-,芯片LF356的引脚7接V+,芯片LF356的引脚2接电阻R20的第一端和电阻R19 的第一端,电阻R19的第二端接地,芯片LF356的引脚3接电阻R18的第一端和电容C17的第一端,电容C17的第二端接地,电阻R18的第二端接电阻R17 的第一端和电容C16的第一端,输入端U连接电阻R17的第二端,输出端U0分别连接芯片LF356的引脚6、电阻R20的第二端以及电容C16的第二端。
[0050] 其中,低通滤波电路B用于对背部压电薄膜传感器输出的电压信号进行滤波放大处理,输入信号通过电阻R18,然后通过电容C17接地,电容电容C17通高频阻低频,所以电容C17对高频信号呈现很低的阻抗,高频信号被接地,低频信号通过,低频信号由芯片LF356放大,放大倍数为(1+R20/R19),在芯片LF356 引脚6输出U0。
[0051] 如图8所示,反相放大电路包括芯片AD648,芯片AD648的引脚4接V-,芯片AD648的引脚8接V+,芯片AD648的引脚6连接电阻R29的第一端和电位器R30的第一端,芯片AD648的引脚5连接电阻R28的第一端,电阻R28的第二端接地,芯片AD648的引脚2连接电阻R26的第一端和电位器R27的第一端,所述芯片AD648的引脚3连接电阻R25的第一端,电阻R25的第二端接地,输入端V0接电阻R29的第二端,输出端V1连接电位器R30的第二端、D1稳压二极管1N4773的正极和芯片AD648的引脚7,输入端U0接电阻R26的第二端,输出端U1连接电位器R27的第二端、D3稳压二极管1N4773的正极和芯片AD648 的引脚1,D1稳压二极管1N4773的负极接D2稳压二极管1N4773的负极,D2稳压二极管1N4773的正极接地,D3稳压二极管
1N4773的负极接D4稳压二极管 1N4773的负极,D4稳压二极管1N4773的正极接地。
[0052] 其中,此反相放大电路主要作用是实现输出电压二级放大,调节电位器R30,设置输入电压V0的增益倍数为R30/R29;调节电位器R27,设置输入电压U0的增益倍数为R27/R26。同时通过芯片AD648输出引脚7端的双限稳压管D1、D2,防止输出电压V1超出电压上限;通过芯片AD648输出引脚1端的双限稳压管D3、 D4,防止输出电压U1超出电压上限,起到保护芯片的作用。
[0053] 如图9所示,电压比较电路包括芯片LM358、NMOS管IRF7832、光耦PC817,芯片LM358的引脚4接地,芯片LM358的引脚8接V+,芯片LM358的引脚5接输入端V1,芯片LM358的引脚3接输入端U1,芯片LM358的引脚6接电阻R13 的第一端和电阻R14的第一端,电阻R13的第二端接地,电阻R14的第二端接 V+,芯片LM358的引脚2接电阻R9的第一端和电阻R10的第一端,电阻R9的第二端接地,电阻R10的第二端接V+,芯片LM358的引脚7接NMOS1管IRF7832 的栅极g,NMOS1管IRF7832的源极s接地,NMOS1管IRF7832的漏极d接OC1 光耦PC817的引脚2,OC1光耦PC817的引脚1接电阻R15的第一端,电阻R15 的第二端接V+,OC1光耦PC817的引脚4接V+,OC1光耦PC817的引脚3接输出端VCC1,芯片LM358的引脚1接NMOS2管IRF7832的栅极g,NMOS2管IRF7832 的源极s接地,NMOS2管IRF7832的漏极d接OC2光耦PC817的引脚2,OC2光耦PC817的引脚1接电阻R11的第一端,电阻R11的第二端接V+,OC2光耦PC817 的引脚4接V+,OC2光耦PC817的引脚3接输出端VCC2。
[0054] 其中,芯片LM358的第5引脚电压V1,芯片LM358第6引脚的电压为串联电阻R13、R14中电阻R13分得的电压,电阻R13分得的电压为预设置的固定值,通过芯片LM358将引脚5与引脚6两端的电压进行比较,当芯片LM358引脚5 电压高于引脚6电压时,芯片LM358引脚7输出高电平,型号为IRF7832的NMOS1 导通,OC1光耦PC817的引脚1与引脚2导通,从而使OC1光耦PC817的引脚4 与引脚3导通,输出端电压为VCC1,为低频脉冲发生电路A供电,也就是说肩部姿势形变导致电压V1超过预设阈值,低频脉冲发生电路A将启动;芯片LM358 的第3引脚电压U1,芯片LM358第2引脚的电压为串联电阻R9、R10中电阻R9 分得的电压,电阻R9分得的电压为预设置的固定值,通过芯片LM358将引脚3 与引脚2两端的电压进行比较,当芯片LM358引脚3电压高于引脚2电压时,芯片LM358引脚1输出高电平,型号为IRF7832的NMOS2导通,OC2光耦PC817 的引脚1与引脚2导通,从而使OC2光耦PC817的引脚4与引脚3导通,输出端电压为VCC2,为低频脉冲发生电路B供电,也就是说背部姿势形变导致电压U1 超过预设阈值,低频脉冲发生电路B将启动。
[0055] 如图10所示,低频脉冲发生电路A包括IC1芯片NE555,输入端VCC1与电阻R36的第一端、芯片NE555的VCC引脚、芯片NE555的RST引脚分别连接,芯片NE555的DIS引脚连接电阻R36的第二端、D5整流二极管1N1202的正极、电阻R37的第一端,电阻R37的第二端接D6整流二极管1N1202的负极,电位器R35的第一端连接D6整流二极管1N1202的正极,电位器R35的第二端连接 D5整流二极管1N1202的负极,芯片NE555的THR引脚与芯片NE555的TRI引脚、电位器R34的第一端、电位器R34的第二端、电容C22的第一端分别相连,电位器R34的第三端接电位器R35的第三端,电容C22的第二端接地,芯片NE555 的GND引脚接地,芯片NE555的CON引脚接电容C23的第一端,电容C23的第二端接地,芯片NE555的OUT引脚接输出端OUT1。
[0056] 其中,为了能连续调节占空比并能调节振荡频率,在IC2芯片NE555的第6 脚和第7脚之间接有电位器R35、电位器R34、电阻R37、二极管D5和二极管 D6组成的调节网络。对电容C22充电时,电流是通过电阻R36、二极管D5、电位器R35和电位器R34;放电时,通过电位器R35、电位器R34、二极管D6和电阻R37。该电路充电时间为Ln2*(R35+R36)*C22,放电时间为Ln2*(R35+R37)*C22,当电阻R36阻值等于电阻R37阻值,电位器R35调到中心点或不用电位器R35 时,因充放电时间基本相等,其占空比约为50%,此时调节电位器R34仅改变频率,占空比不变。如电位器R35调节偏离中心点,再调节电位器R34,不仅振荡频率改变了,而对占空比也有影响。电位器R34不变,调节电位器R35时,仅可改变占空比而对频率无影响。使用电路时,应首先调节电位器R34,再调节电位器R35以获得合适的频率和占空比。低频脉冲发生电路A释放的脉冲连接肩部三对脉冲输出电极片,可以分别刺激按摩人体的肩井穴、肩中俞、肩外俞穴道,使用者明显感觉到肩部相应部位的刺激,随即自觉收肩,姿势矫正后,肩部的压电薄膜传感器感应信号回复到预设阈值范围内,肩部脉冲停止。
[0057] 如图11所示,低频脉冲发生电路B包括IC2芯片NE555,输入端VCC2与电阻R33的第一端、芯片NE555的VCC引脚、芯片NE555的RST引脚分别连接,芯片NE555的DIS引脚连接电阻R33的第二端、D7整流二极管1N1202的正极、电阻R38的第一端,电阻R38的第二端接D8整流二极管1N1202的负极,电位器R32的第一端连接D6整流二极管1N1202的正极,电位器R32的第二端连接 D7整流二极管1N1202的负极,芯片NE555的THR引脚与芯片NE555的TRI引脚、电位器R31的第一端、电位器R31的第二端、电容C20的第一端分别相连,电容C20的第二端接地,电位器R31的第三端接电位器R32的第三端,芯片NE555 的GND引脚接地,芯片NE555的CON引脚接电容C21的第一端,电容C21的第二端接地,芯片NE555的OUT引脚接输出端OUT2。
[0058] 其中,为了能连续调节占空比并能调节振荡频率,在IC2芯片NE555的第6 脚和第7脚之间接有电位器R31、电位器R32、电阻R38、二极管D7和二极管 D8组成的调节网络。对电容C20充电时,电流是通过电阻R33、二极管D7、电位器R32和电位器R31;放电时,通过电位器R31、电位器R32、二极管D8和电阻R38。该电路充电时间为Ln2*(R32+R33)*C20,放电时间为Ln2*(R32+R38)*C20,当电阻R33阻值等于电阻R38阻值,电位器R32调到中心点或不用电位器R32 时,因充放电时间基本相等,其占空比约为50%,此时调节电位器R31仅改变频率,占空比不变。如电位器R32调节偏离中心点,再调节电位器R31,不仅振荡频率改变了,而对占空比也有影响。电位器R31不变,调节电位器R32时,仅可改变占空比而对频率无影响。使用电路时,应首先调节电位器R31,再调节电位器R32以获得合适的频率和占空比。低频脉冲发生电路B释放的脉冲连接背部三对脉冲输出电极片,可以分别刺激按摩人体的风门穴、膏育穴、三焦俞穴道,使用者明显感觉到背部相应部位的刺激,随即控制躯体肌肉自觉端正躯干,姿势矫正后,背部的压电薄膜传感器感应信号回复到预设阈值范围内,背部脉冲停止。
[0059] 如图12所示,倾角提示电路包括双向倾斜开关、扁平振动马达、PMOS管 FDN304P;双向倾斜开关第一端连接电阻R39的第一端,电阻R39的第二端接电压V+,双向倾斜开关第二端连接PMOS管FDN304P的栅极g,PMOS管FDN304P的源极s接电阻R40的第一端,电阻R40的第二端接电压V+,所述PMOS管的漏极 d接扁平振动马达一端,扁平振动马达另一端接地。双向倾斜开关置于脊柱上部水平放置,扁平振动马达可置于任何容易感知振动的位置[0060] 其中,双向倾斜开关可选择YT-JM-SFX200TP双方向倾斜滚珠开关,通过珠子滚动接触导针的原理来控制电路的接通或者断开,当开关水平放置时呈 (ON)导通状态,开关向左右两金属端的任何一端倾斜达到角度要求时电路精确发生变化呈(OFF)状态,倾斜角度可根据要求制定:15°,30°,45°不等。扁平振动马达选择HYXN0834-05,当人体左右倾斜角度大于开关所设角度时,双方向倾斜滚珠开关由导通变为断开状态,PMOS管FDN304P的栅极g与源极s间的压差满足导通阈值,PMOS管FDN304P的源极s与漏极d导通,扁平振动马达开始振动,提示人体左右倾斜角度过大,及时矫正坐姿,恢复坐姿后,双方向倾斜滚珠开关导通,PMOS管FDN304P由导通变为断开,马达不再振动。
[0061] 最后应说明的是:以上所述只是本实用新型的优选实施方式,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也被视为本实用新型的保护范围。
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