專利名稱：一種坐姿監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種坐姿監(jiān)視裝置。
背景技術(shù)：
我國(guó)中小學(xué)生學(xué)習(xí)坐姿不端正是一個(gè)普遍的現(xiàn)象，不規(guī)范的坐姿嚴(yán)重影響了學(xué)生的身心健康。目前，青少年學(xué)生視力減退的問題正引起了人們和社會(huì)的極大關(guān)注，近視患者之高和趨于低齡化的現(xiàn)象令人擔(dān)憂。同時(shí)青少年在身體發(fā)育的年齡段不注意坐姿的正確性也很容易引起脊椎長(zhǎng)彎受損而影響青少年的生長(zhǎng)發(fā)育。近年來也出現(xiàn)了一些以監(jiān)視學(xué)生學(xué)習(xí)姿勢(shì)或矯正學(xué)生坐姿不端正行為的產(chǎn)品，但普遍存在設(shè)計(jì)不合理、使用環(huán)境有限、使用效果差、操作復(fù)雜等情況。如現(xiàn)有的優(yōu)姿讀寫裝置由紅外線發(fā)射器和接收器組成，使用過程中脈沖紅外線接收器放置在書桌上距離人體正確讀寫的距離，在接收器接收的距離信號(hào)不對(duì) 時(shí)發(fā)出鳴叫信號(hào)。該裝置的發(fā)射和接收的相對(duì)位置不易調(diào)準(zhǔn)，且左右移動(dòng)等正常的活動(dòng)范圍都不能進(jìn)行移動(dòng)，使得使用者使用不便。且中國(guó)專利文獻(xiàn)公開了申請(qǐng)?zhí)枮?8218769. 4的一種坐姿監(jiān)視器，該監(jiān)視器由面部發(fā)光檢測(cè)器、亮度檢測(cè)器、靈敏調(diào)節(jié)器、報(bào)警器和電源組成。對(duì)低頭，弓背、彎腰等不良坐姿從視距上起警示的作用。但該檢測(cè)方式是從面部的反光進(jìn)行檢測(cè)對(duì)于個(gè)人差異可能檢測(cè)不準(zhǔn)確，更有檢測(cè)儀器對(duì)著臉部檢測(cè)產(chǎn)生的波和磁對(duì)身體無益和造成不適。再著該裝置的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且擴(kuò)展性不好。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在上述問題，提出了一種坐姿監(jiān)視裝置，該裝置通過傳感器有效的檢測(cè)頭部與觀測(cè)物體的距離作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)不良的坐姿進(jìn)行提醒，且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。本實(shí)用新型通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種坐姿監(jiān)視裝置，該裝置包括給各個(gè)元器件提供電能的電源，其特征在于，該裝置還包括用于若干個(gè)檢測(cè)頭部與被觀測(cè)物體距離的超聲波傳感器、用于對(duì)超聲波傳感器檢測(cè)的距離信號(hào)進(jìn)行比較判別并控制執(zhí)行的微處理器和用于提示使用者處于不良坐姿的警示模塊，所述的微處理器與超聲波傳感器之間連接有信號(hào)調(diào)理模塊，所述的微處理器的輸出口還連接警示模塊。將超聲波傳感器佩戴在人的耳部或頭部，打開電源使元器件通電，微處理器發(fā)出控制脈沖給超聲波傳感器由超聲波傳感器發(fā)出超聲波，超聲波被桌面或書本等障礙物反射后被超聲波傳感器接收并發(fā)送給微處理器，微處理器接收并通過信號(hào)調(diào)理電路對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理，從而測(cè)得超聲波傳感器佩戴位置到與被測(cè)物體之間的距離。微處理器接收并通過信號(hào)調(diào)理電路對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理后的若干個(gè)超聲波傳感器根據(jù)上述的測(cè)量方式分別測(cè)出相應(yīng)的距離信號(hào)，并各自單獨(dú)與設(shè)定的對(duì)應(yīng)參數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)有一個(gè)測(cè)量的距離信號(hào)值小于設(shè)定的對(duì)應(yīng)設(shè)定值則微處理器發(fā)出控制指令給警示模塊，警示模塊提示使用者正處于不良坐姿狀態(tài)讓其調(diào)整坐姿。[0007]在上述的坐姿監(jiān)視裝置中，所述的信號(hào)調(diào)理模塊包括兩級(jí)放大器，上述超聲波傳感器的接收輸出端與放大器的輸入端相連接，所述的放大器的輸出端連接微處理器。超聲波接收傳感器將接收到的微弱信號(hào)經(jīng)兩級(jí)放大器放大后送給微處理器。在上述的坐姿監(jiān)視裝置中，所述的超聲波傳感器為兩對(duì)，所述超聲波傳感器一和超聲波傳感器二的端部成90度集成。超聲波傳感器佩戴檢測(cè)時(shí)，超聲波傳感器一與眼睛平行，超聲波傳感器二與眼睛垂直且探測(cè)頭向下，超聲波傳感器一和超聲波傳感器二的端部成90度集成后，加裝上佩戴結(jié)構(gòu)可以固定在頭部或耳朵上，平行于眼睛向前的超聲波方便檢測(cè)眼部前方的距離位置，垂直于眼睛的超聲波傳感器方便檢測(cè)頭部與桌面的距離。使檢測(cè)更加的準(zhǔn)確，對(duì)不同線性引起的坐姿不良情況能夠起到有效的判別。在上述的坐姿監(jiān)視裝置中，所述的警示模塊包括蜂鳴器和振動(dòng)單元，所述的蜂鳴器和振動(dòng)單兀的輸入口同時(shí)連接微處理器的同一輸出口。蜂鳴器發(fā)出鳴叫聲提醒使用著注 意坐姿問題，同時(shí)對(duì)于聽覺不變的人群增加了振動(dòng)單元發(fā)出的振動(dòng)來提醒使用者，從而擴(kuò)大了使用者的范圍。在上述的坐姿監(jiān)視裝置中，所述的警示模塊還包括LED提示燈，LED提示燈并聯(lián)連接蜂鳴器的輸入和輸出端，所述LED提示燈為閃爍燈。在不能有聲音和振動(dòng)的環(huán)境里，以便不打亂思緒的情況下，選擇LED閃爍提示更加具有人性化。在上述的坐姿監(jiān)視裝置中，所述的警示模塊上還連接有用于選擇性屏蔽提示單元的撥動(dòng)開關(guān)。撥動(dòng)開關(guān)可以根據(jù)不同的環(huán)境需要對(duì)上述的蜂鳴器、振動(dòng)單元和LED提示燈根據(jù)自己的環(huán)境選擇適當(dāng)?shù)奶嵝涯Ｊ剑蜷_或關(guān)閉蜂鳴器，從而擴(kuò)大了更多的使用環(huán)境。在上述的坐姿監(jiān)視裝置中，所述的警示模塊單獨(dú)集成模塊一；且所述的超聲波傳感器也單獨(dú)集成模塊二；所述的信號(hào)調(diào)理模塊、微處理器和電源集成模塊三，所述的集成模塊一、模塊二盒模塊三分別通過長(zhǎng)導(dǎo)線一次連接。使用過程中把超聲波傳感器和警示模塊分別戴在左右耳朵上，把剩下的集成模塊三放在口袋或桌子上，整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、時(shí)尚、方便，使用更加舒適。在上述的坐姿監(jiān)視裝置中，所述的微處理器為單片機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型坐姿監(jiān)視裝置具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型通過正前方和側(cè)方的傳感器有效的檢測(cè)頭部與觀測(cè)物體的距離作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)不良的坐姿進(jìn)行提醒，且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉有預(yù)防近視、駝背、發(fā)育畸形等的功能。2、本實(shí)用新型具有兩對(duì)成90度角分別檢測(cè)頭部前方垂直距離和向下距離的多方位檢測(cè)作為判斷的依據(jù)使得該裝置的實(shí)用性更加的強(qiáng)大。3、本實(shí)用新型的警示模式可根據(jù)自己的環(huán)境需要進(jìn)行選擇，更具人性化。4、本實(shí)用新型通過對(duì)超聲波傳感器獨(dú)立集成模塊一；警示模塊獨(dú)立集成模塊二和微處理器分別與信號(hào)調(diào)理模塊、電源集成模塊三，三塊獨(dú)立集成模塊使得攜帶和固定都更加的方便，更具人性化設(shè)計(jì)。

圖I是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中I、超聲波傳感器；2、信號(hào)調(diào)理模塊；21、放大器；3、微處理器；4、警示模塊；41、蜂鳴器；42、振動(dòng)單元；43、LED提示燈；5、撥動(dòng)開關(guān)。
具體實(shí)施方式
以下是本實(shí)用新型的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。如圖I所示，本坐姿監(jiān)視裝置包括給個(gè)元器件提供電能的電源，該裝置還包括用于若干個(gè)檢測(cè)頭部與被觀測(cè)物體距離的超聲波傳感器I、用于對(duì)超聲波傳感器I檢測(cè)的距離信號(hào)進(jìn)行比較判別并控制執(zhí)行的微處理器3和用于提示使用者處于不良坐姿的警示模塊4。這里的最優(yōu)模式選擇超聲波傳感器為兩對(duì)，超聲波傳感器一和超聲波傳感器二的端部成90度集成。微處理器3與超聲波傳感器I之間連接有信號(hào)調(diào)理模塊2,微處理器3的輸出口還連接警示模塊4。這里的微處理器3為單片機(jī) 信號(hào)調(diào)理模塊由兩級(jí)放大器21組成，超聲波傳感器接收輸出端與放大器的輸入端相連，放大器的輸出端連接微處理器。超聲波傳感器將接收到的微弱信號(hào)經(jīng)兩級(jí)放大器放大后送給微處理器3。警示模塊4包括蜂鳴器41、振動(dòng)單元42、LED提示燈43。蜂鳴器41、振動(dòng)單元42、LED提示燈43的輸入口通過電線和插座與微處理器3的同一輸出口連接。LED提示燈43為閃爍燈。警示模塊4上還連接有用于選擇性屏蔽提示單元的撥動(dòng)開關(guān)5。撥動(dòng)開關(guān)5對(duì)警示模式可以選擇，比如在安靜的學(xué)習(xí)環(huán)境中，可以使用撥動(dòng)開關(guān)5關(guān)閉蜂鳴器41的鳴叫。這里警示模塊單獨(dú)集成為模塊一；且超聲波傳感器也單獨(dú)集成為模塊二 ；信號(hào)調(diào)理模塊、微處理器和電源集成為模塊三。集成模塊一、模塊二盒模塊三分別通過長(zhǎng)導(dǎo)線一次連接。使用過程中把超聲波傳感器和警示模塊分別戴在左右耳朵上，把剩下的集成模塊三放在口袋或桌子上，整體結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單、時(shí)尚、方便，使用更加舒適。第二種集成方式警示模塊、撥動(dòng)開關(guān)、信號(hào)調(diào)理模塊和微處理器經(jīng)行集成為模塊。超聲波傳感器單獨(dú)集成，該集成使得超聲波傳感器的檢測(cè)裝置單獨(dú)集成后方便攜帶固定輕便，警示模塊、撥動(dòng)開關(guān)、信號(hào)調(diào)理模塊和微處理器集成后與上面的檢測(cè)裝置長(zhǎng)線連接，可以把除檢測(cè)以外的部分放在口袋里或桌子上單獨(dú)放置。使該坐姿監(jiān)視裝置使用性舒適。以下是本實(shí)用新型坐姿監(jiān)視裝置的工作原理超聲波傳感器佩戴檢測(cè)時(shí)，超聲波傳感器一與眼睛平行，超聲波傳感器二與眼睛垂直且探測(cè)頭向下，超聲波傳感器一和超聲波傳感器二的端部成90度集成后，加裝上佩戴結(jié)構(gòu)可以固定在頭部或耳朵上，平行于眼睛向前的超聲波方便檢測(cè)眼部前方的距離位置，垂直于眼睛的超聲波傳感器方便檢測(cè)頭部與桌面的距離。由兩個(gè)超聲波傳感器的端部成90度集成的檢測(cè)裝置佩戴在使用者的頭部或耳朵上，該坐姿監(jiān)視裝置的其余元器件蜂鳴器41、振動(dòng)單元42、LED提示燈43、撥動(dòng)開關(guān)5、信號(hào)調(diào)理模塊和微處理器3集成后可以方便放在口袋后桌面上。警示模塊也可以選擇單獨(dú)集成佩戴于耳朵或頭部。電源給所以的元器件供電后，超聲波傳感器佩戴在人的頭部或耳部位置，微處理器3發(fā)出控制脈沖給超聲波傳感，超聲波傳感器發(fā)出超聲波被桌面或豎著的書本等障礙物反射后被超聲波傳感器接收從而測(cè)得超聲波傳感器佩戴位置到被測(cè)物體之間的距離。在正常的坐姿下與兩垂直的超聲波傳感器用于檢測(cè)前方書本豎著看書時(shí)的距離或電腦屏幕距離。而平行與臉部的超聲波傳感器用于檢測(cè)臉部到桌面的豎直距離。超聲波傳感器把檢測(cè)的距離信號(hào)通過模擬電量的形式輸出經(jīng)過放大器21放大處理后再經(jīng)微處理器3接收數(shù)字信號(hào)。微處理器3接受通過信號(hào)調(diào)理電路對(duì)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行處理后的若干個(gè)超聲波傳感器I根據(jù)上述的測(cè)量方式分別測(cè)出的相應(yīng)的距離信號(hào)，并各自單獨(dú)與設(shè)定的對(duì)應(yīng)參數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)任何一個(gè)測(cè)量的距離信號(hào)值小于設(shè)定的對(duì)應(yīng)設(shè)定值則微處理器3發(fā)出控制指令給警示模塊4，警示模塊4提示使用者處于不良坐姿讓其調(diào)整坐姿。同時(shí)使用者可以根據(jù)自己處的實(shí)際環(huán)境和要求對(duì)警示模塊4有選擇的進(jìn)行警示，比如在教室等安靜的環(huán)境，可以通過撥動(dòng)開關(guān)5選擇關(guān)閉語音提示的蜂鳴器41工作。本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型精神作舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了超聲波傳感器I、信號(hào)調(diào)理模塊2、放大器21、微處理器3、警示模塊4、蜂鳴器41、振動(dòng)單元42、LED提示燈43、撥動(dòng)開關(guān)5等術(shù)語，但并不排除使用其它術(shù)語的可能性。使用這些術(shù)語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實(shí)用新型的本質(zhì)；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實(shí)用新型精神相違背的。
權(quán)利要求1.ー種坐姿監(jiān)視裝置，該裝置包括給各個(gè)元器件提供電能的電源，其特征在于，該裝置還包括用于若干個(gè)檢測(cè)頭部與被觀測(cè)物體距離的超聲波傳感器、用于對(duì)超聲波傳感器檢測(cè)的距離信號(hào)進(jìn)行比較判別并控制執(zhí)行的微處理器(3)和用于提示使用者處于不良坐姿的警示模塊(4)，所述的微處理器(3)與對(duì)應(yīng)的超聲波傳感器之間連接有信號(hào)調(diào)理模塊(2)，所述的微處理器(3)的輸出口還連接警示模塊(4)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的坐姿監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的信號(hào)調(diào)理模塊(2)包括兩級(jí)放大器(21)，上述每個(gè)超聲波傳感器的接收輸出端與放大器(21)的輸入端相連接，所述的放大器(21)的輸出端連接微處理器(3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的坐姿監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的超聲波傳感器為兩對(duì)，所述超聲波傳感器一和超聲波傳感器ニ的端部成90度集成。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2或3所述的坐姿監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的警示模塊(4)包括蜂鳴器(41)和振動(dòng)單元(42)，所述的蜂鳴器(41)和振動(dòng)單元(42)的輸入口同時(shí)連接微處理器(3)的同一輸出ロ。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的坐姿監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的警示模塊(4)還包括LED提示燈(43)，LED提示燈(43)并聯(lián)連接蜂鳴器(41)的輸入和輸出端，所述LED提示燈(43)為閃爍燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的坐姿監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的警示模塊(4)上還連接有用于選擇性屏蔽提示単元的撥動(dòng)開關(guān)(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的坐姿監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的警示模塊(4)単獨(dú)集成模塊ー；且所述的超聲波傳感器也単獨(dú)集成模塊ニ ；所述的信號(hào)調(diào)理模塊(2)、微處理器(3)和電源集成模塊三，所述的集成模塊一、模塊ニ和模塊三分別通過長(zhǎng)導(dǎo)線依次連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的坐姿監(jiān)視裝置，其特征在于，所述的微處理器(3)為單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種坐姿監(jiān)視裝置，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。它解決了現(xiàn)有技術(shù)中檢測(cè)儀器對(duì)著臉部檢測(cè)產(chǎn)生的波和磁對(duì)身體無益和造成不適且結(jié)構(gòu)復(fù)雜和擴(kuò)展性不好的問題。本坐姿監(jiān)視裝置包括給各個(gè)元器件提供電能的電源，該裝置還包括用于若干個(gè)檢測(cè)頭部與被觀測(cè)物體距離的超聲波傳感器、用于對(duì)超聲波傳感器檢測(cè)的距離信號(hào)進(jìn)行比較判別并控制執(zhí)行的微處理器和用于提示使用者處于不良坐姿的警示模塊，微處理器與超聲波傳感器之間連接有信號(hào)調(diào)理模塊，微處理器的輸出口還連接警示模塊。該裝置通過傳感器有效的檢測(cè)頭部與觀測(cè)物體的距離作為判斷的標(biāo)準(zhǔn)并對(duì)不良的坐姿進(jìn)行提醒，且該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉。
文檔編號(hào)G08B21/24GK202615577SQ201220273490
公開日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月7日
發(fā)明者羅開南, 王楠 申請(qǐng)人:臺(tái)州職業(yè)技術(shù)學(xué)院