本實用新型涉及智能穿戴技術領域，特別涉及一種吸鐵式藍牙智能坐姿矯正器。

背景技術：

中國中小學生具有功課多，學習時間長的特征。由于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(jù)有關研究機構統(tǒng)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(xiàn)代辦公設備，已成為每個辦公室工作人員必備工具。辦公室工作人員由于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(shù)量成增長趨勢。

3D加速度傳感器，含有一個單純的機械性MEMS傳感器和一個ASIC接口芯片。將3D加速度傳感器固定在物體上，當物體變速運動而產生加速度時，其內部的電極位置發(fā)生變化，就會反映到電容值變化(ΔC)，將電容差值傳送給接口芯片并由其輸出電壓值。通過對輸出電壓值進行傾角計算，就能得出物體的傾角變量值

由于3D加速度傳感器具有體積小、重量輕、功耗低、測量精度高的特點，特別適合用于檢測人體坐姿傾角變化。

選用帶有單片機功能的藍牙芯片與3D加速度傳感器組成人體傾角變量檢測設備。對人體傾角進行時時檢測，將檢測的人體傾角數(shù)據(jù)轉化為信號通訊至藍牙芯片，藍牙芯片對信號變量進行處理及傾角計算，從而實現(xiàn)對人體傾角變量檢測。通過時時檢測，時時報警，達到時時提醒佩戴者對不良坐姿進行矯正的目的。

技術實現(xiàn)要素：

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。

針對不良坐姿問題及無意識產生的特征，設計一種便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 大于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，設備報警，提醒佩戴者及時糾正不良坐姿，回復到正確坐姿范圍。

選用3D加速度傳感器作為測量人體坐姿傾角變量設備，將其固定在人體胸部位置上，當人體佩戴位置發(fā)生傾角變量時，能將采集的傾角數(shù)據(jù)轉化為信號輸出，通過對輸出信號進行傾角變量計算，就能得出人體佩戴位置傾角變量值。

3D加速度傳感器具有體積小、重量輕、功耗低、測量精確的特點，特別適用于便攜設備對人體傾角變量的測量。

基于3D加速度傳感器，采用藍牙芯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、藍牙天線模塊構成智能傾角變量檢測裝置硬件設備；通過系統(tǒng)編程，設置0值、報警傾角變量報警時間變量(Δt)。長按開關模塊按鍵，震動模塊長震一次，電源模塊給硬件設備供電，硬件設備開機；在硬件設備開機狀態(tài)時，按一次開關模塊按鍵設置0值，震動模塊短震一次；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(tǒng)，3D加速度傳感器將采集的傾角數(shù)據(jù)信號變量(ΔC)發(fā)送給藍牙中心處理器模塊進行傾角變量計算，與0值比較，其傾角變量大于系統(tǒng)編程設置的報警傾角變量且超過一定時間(Δt)時，藍牙中心處理器模塊向驅動線路模塊發(fā)送驅動指令，驅動線路模塊驅動震動模塊震動；當3D加速度傳感器將采集的傾角數(shù)據(jù)信號變量(ΔC)發(fā)送給藍牙中心處理器模塊進行傾角變量計算，其傾角變量小于報警傾角變量時，震動模塊不震動。 藍牙中心處理器模塊、藍牙天線模塊連接，構成藍牙數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，通過藍牙與手機通信，實現(xiàn)手機APP功能，如手機實現(xiàn)對設備的開、關，設置0值，震動數(shù)據(jù)統(tǒng)計、運動數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。在硬件設備開機狀態(tài)時，長按開關模塊按鍵，震動模塊短震二次，硬件設備關機。

本實用新型所發(fā)明的一種吸鐵式藍牙智能坐姿矯正器，由以下四個部分組成：

1.智能傾角變量檢測裝置；

2.按鍵；

3.殼體(分為前殼體和后殼體)；

4.吸鐵片。

附圖說明

1.智能傾角變量檢測裝置

圖1，是智能傾角變量檢測裝置硬件設備示意圖

如圖1所示，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、藍牙天線模塊組成硬件設備；電源模塊為整個系統(tǒng)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(tǒng)；3D加速度傳感器模塊、藍牙中心處理器塊、驅動線路模塊、震動模塊按照順序相互連接，構成傾角變量檢測及報警系統(tǒng)；藍牙中心處理器模塊、藍牙天線模塊連接，構成藍牙數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，通過藍牙與手機通信，實現(xiàn)手機APP功能。

2.智能傾角變量檢測裝置程序設計

圖2，是系統(tǒng)編程流程示意圖.

如圖2所示，系統(tǒng)編程程序主要包括：開、關機程序，系統(tǒng)初始化設置0值、信號采集及均值濾波、象限判斷、傾角計算、傾角變量值、串口通訊、驅動程序等。

圖3，是一種吸鐵式智能藍牙坐姿矯正器硬件結構示意圖.

如圖3所示，一種吸鐵式智能藍牙坐姿矯正器硬件由智能傾角變量檢測裝置硬件、按鍵、殼體(前殼體、后殼體)、吸鐵片四部分組成。按鍵為圓柱形；前殼體為圓形，有一大、一小二個圓孔，按鍵裝配在前殼體的小圓孔中與智能傾角變量檢測裝置開關模塊按鍵接觸，在大圓孔位置固定了一個圓形吸鐵片；智能傾角變量檢測裝置裝配在前殼體與后殼體裝配形成的空間中；后殼體為圓形；另有一個獨立的吸鐵片，用于吸掛前殼體圓形吸鐵片。

具體實施方式

1.智能傾角檢測裝置硬件

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、藍牙天線模塊組成。

1.13D加速度傳感器模塊

選用2638452型號的3D加速度傳感器芯片或其它3D加速度傳感器芯片。

1.2藍牙中心處理器模塊

選用N51822芯片，IC功能包括：265KB片上閃存和16KBRAM，16PPI通道?；蜻x擇其它可編程藍牙芯片作為系統(tǒng)中心處理器.

1.3電源模塊

選用3.7V可充電鋰電池。

1.4開關模塊

選用一位按鍵的常開式按鍵開關。

1.5驅動線路模塊

由驅動IC和電子線路構成，驅動IC選用HF2035FV03。

1.6震動模塊

由震動馬達構成。

1.7藍牙天線模塊

采用陶瓷天線。

2.按鍵：材料為ABS，由ABS注塑成型。

3.殼體：由前殼體和后殼體二部分組成，材料為ABS，由ABS注塑成形。

4.吸鐵片：經加工過的永磁性材料，有圓形和方形外型。

5.產品應用方案

5.1產品佩戴

5.1.1產品佩戴：使用一片獨立吸鐵片與產品前殼體固定的吸鐵片前、后夾住佩戴者衣物。

5.1.2佩戴位置

佩戴于佩戴者胸部位置。

5.2開機

長按按鍵，設備長震一次，指示燈閃亮一次，設備開機。

5.3設置初始化0值

在開機狀態(tài)下，每按一次按鍵，設備短震一次，指示燈閃亮一次，初始化0值設置完成。

5.4報警提醒

5.4.1報警震動

在開機狀態(tài)下，當人體佩戴位置傾角超過系統(tǒng)編程設置的報警傾角變量一定時間時，設備震動。

5.4.2持續(xù)震動

當設備發(fā)出第一次報警震動開始，人體佩戴位置傾角變量仍然大于系統(tǒng)編程設置的報警傾角變量時，設備將持續(xù)震動。

5.4.3震動報警停止

在震動報警過程中，當人體傾角變量回復到小于系統(tǒng)編程所設置的報警傾角變量，震動報警將自動停止。

5.5久坐震動報警

以開機開始計算，每30分鐘時間節(jié)點，設備連續(xù)震動三次。

5.6關機

按住按鍵不動，設備短震一次，指示燈連續(xù)閃三次，設備再短震一次，設備關機。

綜上所述，一種吸鐵式藍牙智能坐姿器，能對人體佩戴位置傾角進行時時檢測，并對不良坐姿進行時時震動報警，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。

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。