一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器的製造方法
2023-08-07 12:29:56 1
專利名稱:一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器的製造方法
【專利摘要】本實用新型發明了一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，由按鍵、殼體、智能傾角變量檢測裝置、別針四部分構成。將智能傾角變量檢測裝置用別針方式佩戴在人體胸部位置，3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模塊、開關模塊按照順序相互連接，用以設置正確坐姿；3D加速度傳感模塊、藍牙中心處理器模塊、驅動模塊、震動模塊、聲音模塊按照一定連接關係相互連接，用以不良坐姿報警；藍牙中心處理器模塊、藍牙天線模塊連接，通過藍牙與手機通信，實現手機APP功能。本實用新型特別適宜於學生及久坐工作人群使用。
【專利說明】
一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器
技術領域
[0001] 本實用新型涉及智能穿戴技術領域，特別涉及一種別針式震動兼容聲音報警的藍 牙智能坐姿矯正器。
【背景技術】
[0002] 中國中小學生具有功課多，學習時間長的特徵。由於長時間無意識不良坐姿寫字， 容易使眼睛產生疲勞，長期疲勞用眼就會造成功能性近視。據有關研究機構統計，中國小學 生近視率為28.9%，中學生近視率達50.8%，大學生近視率高達78.2%。電腦，作為現代辦 公設備，已成為每個辦公室工作人員必備工具。辦公室工作人員由於工作壓力及長期不良 坐姿使用電腦，易患上頸椎病、腰椎病等疾病。目前，我國有頸椎病患者2億人，患病率高達 17%，由不良坐姿造成的對辦公室久坐工作人員的健康傷害越來越年輕化，總體患病數量 成增長趨勢。
[0003] 目前，智能穿戴技術市場出現了一款一種別針式震動報警的智能坐姿矯正器，雖 然採用別針式佩戴很方便，由於受佩戴位置衣物的影響，有時人體沒能體感到馬達震動，不 能達到及時矯正不良坐姿的目的。
[0004] 本實用新型設計了一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，當震動 報警一定時間，佩戴者仍然沒有回覆到正確坐姿時，採用聲音二次報警。保證別針式佩戴方 便的同時，提升不良坐姿報警的及時性和有效性。 【實用新型內容】
[0005] 所述智能坐姿矯正器，由智能傾角變量檢測裝置、按鍵、殼體、別針組成硬體設備； 智能傾角變量檢測裝置由3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模塊、開關模塊、電源模 塊、驅動線路模塊、震動模塊、聲音模塊、藍牙天線模塊組成；電源模塊為整個系統供電；3D 加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模塊、開關模塊按照順序相互連接，構成初識化〇值設 置系統;3D加速度傳感模塊、藍牙中心處理器模塊、驅動模塊、震動模塊、聲音模塊按照一 定連接關係相互連接，構成傾角變量檢測及報警系統;藍牙中心處理器模塊、藍牙天線模塊 連接，構成藍牙數據通信系統，通過藍牙與手機通信，實現手機APP功能；
[0006] 有關機構研究證明，當人體坐姿與正確坐姿比較，傾角超過15度，時間超過40-50 秒，就容易造成不良坐姿習慣。
[0007] 針對不良坐姿問題及無意識產生的特徵，設計一種可攜式的智能穿戴產品，將其 佩戴在人體胸部位置，通過檢測設備傾角變量，反映人體坐姿傾角變量。通過按一次開關模 塊按鍵設置0值，將設備初始化0值時人體坐姿定義為正確坐姿;與0值比較，人體坐姿傾角 變量（Δ0 )大於15°時，定義為不良坐姿;通過對人體坐姿傾角變量進行時時檢測，當設備 檢測到人體不良坐姿時，設備震動報警，提醒佩戴者及時糾正不良坐姿，在震動報警發生一 定時間，佩戴者仍然沒有回覆到正確坐姿範圍，自動切換到聲音二次報警，直到佩戴者回復 到正確坐姿範圍報警才停止。
[0008] 基於3D加速度傳感器，採用藍牙晶片用作中心處理器模塊，由電源模塊、開關模 塊、驅動線路模塊、震動模塊、聲音模塊、藍牙天線模塊構成智能傾角變量報警設備;通過系 統編程，設置〇值、報警傾角變量（Δ0= X報警時間變量（At)。長按開關模塊按鍵，震動 模塊長震一次，指示燈閃亮5次，設備開機;在設備開機狀態時，按一次開關模塊按鍵設置0 值，聲音模塊發出一次短聲；3D加速度傳感器、藍牙中心處理器塊、驅動線路模塊、震動模 塊、聲音模塊按照一定順序相互連接，構成智能傾角變量檢測及報警系統，3D加速度傳感器 將採集的傾角數據信號變量（A c)發送給藍牙中心處理器模塊進行傾角變量（Δ0 )汁算， 與〇值比較，其傾角變量大於系統編程設置的報警傾角變量（Δ0= 15° ),且超過一定時間 (Δ t)時，藍牙中心處理器模塊向驅動線路模塊發送驅動指令，驅動線路模塊驅動震動模塊 震動，當震動模塊震動超過一定時間（Atl)，佩戴者仍然沒有回覆到小於報警傾角變量 (Δ0= 15°)時，藍牙中心處理器模塊向驅動線路模塊發送第二次驅動指令，自動切換到聲 音模塊二次報警，當其傾角變量（Δ0)小於報警傾角變量(10==15°)時，聲音模塊報警停 止。藍牙中心處理器模塊、藍牙天線模塊連接，構成藍牙數據通信系統，通過藍牙與手機通 信，實現手機APP功能，如手機實現對設備系統的開、關，設置0值，報警模式設置、報警數據 統計、運動數據統計等;長按開關模塊按鍵，聲音模塊間斷髮出二次短聲，硬體設備關機。
[0009] 本實用新型所發明的一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，由以 下四個部分組成：
[0010] 1.智能傾角變量報警設備；
[0011] 2.按鍵；
[0012] 3.殼體(分為前殼體和後殼體）；
[0013] 4.別針。
【附圖說明】
[0014] 1，智能傾角變量報警設備
[0015] 圖1，是智能傾角變量報警設備示意圖
[0016]如圖1所示，智能傾角變量報警設備由3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模 塊、開關模塊、電源模塊、驅動線路模塊、震動模塊、聲音模塊、藍牙天線模塊組成硬體設備； 電源模塊為整個系統供電；3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模塊、開關模塊按照順序 相互連接，構成初識化0值設置系統;3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模塊、驅動線路 模塊、震動模塊、聲音模塊按照相互連接關係，構成傾角變量檢測及報警系統;藍牙中心處 理器模塊、藍牙天線模塊連接，構成藍牙數據通信系統，通過藍牙與手機通信，實現手機APP 功能。
[0017] 2.智能傾角變量報警設備程序設計
[0018]圖2，是系統編程流程不意圖
[0019] 如圖2所示，系統編程程序主要包括:開、關機程序，系統初始化設置0值、信號採集 及均值濾波、象限判斷、傾角計算、傾角變量值、串□通訊、驅動指令等。
[0020] 3.-種別針式震動兼容聲音報警的智能藍牙坐姿矯正器硬體結構
[0021] 圖3,是一種別針式震動兼容聲音報警的智能藍牙坐姿矯正器硬體結構示意圖
[0022]如圖3所示，一種別針式震動兼容聲音報警的智能藍牙坐姿矯正器由智能傾角變 量報警設備硬體、按鍵、殼體(前殼體、後殼體）、別針四部分組成。按鍵為圓柱形;前殼體為 圓形，有一個圓孔，按鍵裝配在前殼體的圓孔中與智能傾角變量報警設備開關模塊按鍵接 觸;智能傾角變量報警設備硬體裝配在前殼體與後殼體裝配形成的空間中；後殼體為圓形， 別針固定在後殼體外面。 五.【具體實施方式】
[0023] 1.智能傾角報警設備硬體
[0024]由3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模塊、開關模塊、電源模塊、驅動線路模 塊、震動模塊、聲音模塊、藍牙天線模塊組成。
[0025] 1.1 3D加速度傳感器模塊，
[0026] 選用2638452型號的3D加速度傳感器晶片。
[0027] 1.2藍牙中心處理器模塊
[0028] 選用N51822晶片，作為系統中心處理器，IC功能包括：265KB片上快閃記憶體和16KBRAM， 16PPI通道。
[0029] 1.3電源模塊
[0030] 選用3.7V可充電鋰電池。
[0031] 1.4開關模塊
[0032]選用一位按鍵的常開式按鍵開關。
[0033] 1.5驅動線路模塊
[0034] 由驅動IC和電子線路構成，驅動IC選用HF2035FV03。
[0035] 1.6震動模塊
[0036]由震動馬達構成。
[0037] 1.7藍牙天線模塊
[0038]採用陶瓷天線。
[0039] 1.8聲音模塊
[0040] 採用3V蜂鳴器或語音作為發聲元器件。
[0041 ] 2.按鍵:材料為ABS，由ABS注塑成型。
[0042] 3.殼體：由前殼體和後殼體二部分組成，材料為ABS，由ABS注塑成形。
[0043] 4.別針:材料為不鏽鋼。
[0044] 5.產品應用方案
[0045] 5.1產品佩戴
[0046] 5.1.1產品佩戴方式:用別針方式固定硬體設備在佩戴者衣物上。
[0047] 5.1.2佩戴位置
[0048] 佩戴於佩戴者胸部位置。
[0049] 5.2 開機
[0050]長按按鍵，設備長震一次，指示燈閃亮5次，設備開機。
[0051 ] 5.3設置初始化0值
[0052]在開機狀態下，每按一次按鍵，設備發出短聲一次，指示燈閃亮一次，即初始化0值 設置完成。
[0053] 5.4報警信號:分震動報警信號和聲音報警信號
[0054] 5.4.1震動報警模式
[0055] 設備在重新開機狀態下，默認為震動報警模式;報警信號為設備震動。
[0056] 當人體佩戴位置傾角超過系統編程設置的報警傾角變量一定時間時，設備震動。 當設備發出第一次報警震動開始，人體佩戴位置傾角變量仍然大於系統編程設置的報警傾 角變量時，設備將持續震動，直到佩戴者回復到小於系統編程設置的報警傾角變量時設備 才停止震動。
[0057] 5.4.2震動報警加聲音報警模式
[0058]震動報警加聲音報警模式設置:長按按鍵，設備長震一次，在指示燈閃亮5次過程 中，再按一次按鍵，設備發出〃嘀嘀〃短促聲，設置完成。
[0059] 在初識化0值狀態下，當人體佩戴位置傾角超過系統編程設置的報警傾角變量一 定時間時，設備震動；當設備開始發出報警震動，人體佩戴位置傾角變量仍然大於系統編程 設置的報警傾角變量時，設備將持續震動20秒;設備持續震動20秒後，人體佩戴位置傾角變 量仍然大於系統編程設置的報警傾角變量時，設備將自動轉換到聲音報警，發出聲音報警 信號，直到佩戴者回復到小於系統編程設置的報警傾角變量時，設備聲音報警才停止。
[0060] 5.5久坐震動報警
[0061]以開機開始計算，每30分鐘時間節點，設備連續震動三次並發出聲音報警三次。
[0062] 5.6關機
[0063] 按住按鍵不動，聲音模塊間斷髮出二次短聲，指示燈連續閃三次，設備關機。
[0064]綜上所述，一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，能對人體佩戴 位置傾角進行時時檢測，並對不良坐姿進行時時報警，從而提醒佩戴者回復正確坐姿，以解 決不良坐姿問題。從而達到預防近視、頸椎病、腰椎病等。
[0065]本產品實用新型產品特別適合青少年學生及辦公室久坐人員使用。
【主權項】
1. 一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，其特徵在於:所述智能坐姿 矯正器，由智能傾角變量檢測裝置、按鍵、殼體、別針組成硬體設備；智能傾角變量檢測裝置 由3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器模塊、開關模塊、電源模塊、驅動線路模塊、震動模 塊、聲音模塊、藍牙天線模塊組成；電源模塊為整個系統供電；3D加速度傳感器模塊、藍牙中 心處理器模塊、開關模塊按照順序相互連接，構成初識化0值設置系統;3D加速度傳感模塊、 藍牙中心處理器模塊、驅動模塊、震動模塊、聲音模塊按照一定連接關係相互連接，構成傾 角變量檢測及報警系統；藍牙中心處理器模塊、藍牙天線模塊連接，構成藍牙數據通信系 統，通過藍牙與手機通信，實現手機APP功能； 所述別針式，用別針方式固定硬體設備在佩戴者衣物上。2. 根據權利要求1所述的一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，其特 徵在於:採用3D加速度傳感器，對人體空間姿態進行檢測。3. 根據權利要求1所述的一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，其特 徵在於:設備具有二種報警模式:震動報警模式、震動報警加聲音報警模式。4. 根據權利要求1所述的一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，其特 徵在於:通過藍牙與智慧型手機進行通信。5. 根據權利要求1所述的一種別針式震動兼容聲音報警的藍牙智能坐姿矯正器，其特 徵在於:按鍵為圓柱形;前殼體為圓形，有一個圓孔，按鍵裝配在前殼體的圓孔中與智能傾 角變量報警設備開關模塊按鍵接觸；智能傾角變量報警設備硬體裝配在前殼體與後殼體 裝配形成的空間中；後殼體為圓形，別針固定在後殼體外面。
【文檔編號】A61F5/01GK205729578SQ201620044489
【公開日】2016年11月30日
【申請日】2016年1月14日
【發明人】傅萬清
【申請人】傅萬清