一种书写姿势监控及提醒系统技术方案

本发明专利技术公开了一种书写姿势监控及提醒系统，其包括坐垫组件、写字板组件、后台数据服务系统组件和应用程序组件；坐垫组件设于座椅坐垫处，用于检测臀部的施压区域并生成臀姿模拟信号，处理成臀姿数字信号后与后台数据服务系统组件内的标准臀部坐姿数据对比；写字板组件设于书桌桌垫处，用于检测双臂的施压区域并生成臂姿模拟信号，处理成臂姿数字信号后与后台数据服务系统组件内的标准手臂坐姿数据对比；后台数据服务系统组件根据臀部和手臂坐姿数据的对比评价书写姿势，安装在智能移动终端内的应用程序组件访问后台数据服务系统组件内的实时监测数据并提醒坐姿状态。本发明专利技术能够无干扰地对使用者的实时坐姿进行监控及提醒，方便易用。

Writing posture monitoring and reminding system

The invention discloses a writing posture monitoring and alert system comprises a cushion assembly, board assembly, background data service system components and application components; the cushion component is arranged on the seat cushion, the pressure for the detection of hip region and generates hip posture analog signals, standard sitting posture data comparison service and background data system component the digital signal processing into hip posture; writing board component is arranged on the desk pad, for the detection of arms of the pressure area and generates arm posture analog signals, the standard arm sitting data comparison service and background data system component of the digital signal processing arm posture; background data service system components according to the comparative evaluation of the hips and writing posture the arm posture data, application components installed in the intelligent mobile terminal access service system component of the background data Monitor the data in real time and remind the sitting posture. The invention can monitor and remind the user's real-time sitting posture without interference, so as to be convenient and easy to use.

【技术实现步骤摘要】
一种书写姿势监控及提醒系统
本专利技术涉及书写姿势矫正装置
，特别涉及一种书写姿势监控及提醒系统。
技术介绍
书写姿势的正确与否，关系到每个儿童青少年的健康成长。不正确的书写姿势是导致儿童青少年近视、斜视、脊椎畸形、颈椎疾病等的主要原因。近年来，我国儿童青少年的近视率正快速上升，其中一个重要原因就是书写姿势不正确。虽然现有市场上也充斥着各式各样的书写姿势矫正器具，如人体工学桌椅等矫正和辅助坐姿的产品。但事实上，多年来的应用效果证明此类产品效果欠佳，尚不能有效帮助养成良好的坐姿习惯。
技术实现思路
本专利技术提供一种书写姿势监控及提醒系统，其能够克服现有技术或产品的某种或某些缺陷。本专利技术按以下技术方案实现：一种书写姿势监控及提醒系统，包括设在座椅坐垫处的坐垫组件，设在书桌桌垫处上的写字板组件，后台数据服务系统组件以及应用程序组件；所述坐垫组件包括第二压力垫传感器，该第二压力垫传感器的输出端分别与第二处理单元的输入端相连，所述第二处理单元的输出端与坐垫MCU的输入端相连；所述写字板组件包括第一压力垫传感器，该第一压力垫传感器的输出端分别与第一处理单元的输入端相连，所述第一处理单元的输出端与写字板MCU的输入端相连；所述坐垫MCU的输出端通过通信单元模块与写字板MCU的输入端相连，所述写字板MCU将监测的书写姿势信息通过其输出端连接的无线通信单元Ⅰ传送给用于存储基准坐姿检测信息的后台数据服务系统组件；所述后台数据服务系统组件的输出端与对当前坐姿信号进行显示的应用程序组件相连。优选的是，所述第二压力垫传感器为平铺在写字板内的柔性阵列式压力传感器，实时监测两臂作用于写字板的压力值。优选的是，所述第一压力垫传感器为平铺在坐垫内的柔性阵列式压力传感器，实时监测左、右腿股及臀部作用于坐垫的压力值。优选的是，所述第二压力垫传感器为两组压阻式传感器，该两组压阻式传感器以八字形结构布置在写字板两侧，其左侧一组压阻式传感器用于监测静止的左手臂压力值，其右侧一组压阻式传感器用于监测从左到右周期性移动的右臂压力值。优选的是，所述第一压力垫传感器为三组压阻式传感器，其上部两组压阻式传感器以倒八字形结构布置在坐垫板的两侧，左上侧的一组压阻式传感器用于监测左腿股的压力值，右上侧一组压阻式传感器用于监测右腿股的压力值，剩余一组压阻式传感器布置在坐垫板的中下部，用于监测臀部压力值。优选的是，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器的输出端与写字板MCU的输入端相连，用于将检测环境湿度和温度信息发送至后台数据服务系统组件。优选的是，还包括光线传感器，所述光线传感器的输出端与写字板MCU的输入端相连，用于将检测写字板组件处的光强信息发送至后台数据服务系统组件。优选的是，所述应用程序组件和/或写字板组件内设有报警单元，当检测到的当前坐姿信息与基准坐姿信息的偏差超过设定阈值时，报警单元能发出警示提醒信号。优选的是，所述通信单元模块包括第二通信单元和第一通信单元，所述坐垫MCU的输入端与第二通信单元的输入端相连，所述第二通信单元的输出端与第一通信单元的输入端相连，所述第一通信单元的输出端与写字板MCU的输入端相连。优选的是，所述第二通信单元和第一通信单元均为无线通信单元Ⅱ。本专利技术有益效果：本专利技术能够基于使用者的臀部及双臂的压力分布而判定使用者的坐姿是否标准，其中，基准臀姿信息能够通过采集多个样本在标准坐姿下的臀部压力分布情况并通过建模得出，基准臂姿信息能够通过采集多个样本在标准坐姿下的双臂压力分布情况并通过建模得出。并且，能够将使用者的当前臀部状态与双臂状态分别与基准臀姿信息和基准臂姿信息实时进行比较以得出当前坐姿信息，并发送给后台数据服务系统组件存储，经应用程序组件访问对当前坐姿信号显示，从而较佳的实现了对使用者坐姿的实时无干扰监控和提醒。后台数据服务系统组件用于存储用户基准坐姿信息及采集处理后的历史用户坐姿信息。从而实现用户数据在线存储，供应用程序组件访问调用，建立人体坐姿数据库，很好的提供历史信息分析功能。设置报警单元，从而使得当使用者的实时坐姿与标准坐姿超过一定的偏差时，能够较佳的报警提示使用者。这其中，当写字板MCU判定当前坐姿与设定标准坐姿偏差超过设定范围时，即产生用于发送给报警单元的报警信号，该报警单元能够在通过应用程序组件（移动终端）实现，也能够通过直接在写字板组件处直接报警实现。设置有光线传感器，从而能够较佳的对当前的环境光进行监控；设置有温度传感器，从而能够较佳的对当前的环境温度进行监控；设置有湿度传感器，从而能够较佳的对当前的环境湿度进行监控。附图说明图1为本专利技术的一种书写姿势监控及提醒系统的实物示意图；图2为本专利技术的一种书写姿势监控及提醒系统的系统结构框图；图3为本专利技术的一种书写姿势监控及提醒系统的写字板中的压阻式压力传感器布置图；图4为本专利技术的一种书写姿势监控及提醒系统的坐垫中的压阻式压力传感器布置图。图中：1—坐垫组件，2—写字板组件，3—后台数据服务系统组件，4—应用程序组件。具体实施方式为进一步了解本专利技术的内容，结合附图和实施例对本专利技术作详细描述。应当理解的是，实施例仅仅是对本专利技术进行解释而并非限定。实施例一：如图1、图2所示，一种书写姿势监控及提醒系统，包括铺设在座椅坐垫处的坐垫组件1，铺设在书桌桌垫处的写字板组件2，用于存储数据的后台数据服务系统组件3以及用于装载于智能移动终端内的应用程序组件4。坐垫组件1包括用于检测使用者臀部的施压区域并生成臂姿模拟信号的第二压力垫传感器，第二压力垫传感器为柔性阵列传感器，该柔性阵列传感器用于监测静止的左手臂压力值以及监测从左到右周期性移动的右臂压力值。通过移动轨迹不符合前述规律时，表明受试者的写字动作不规范，系统将发出报警信号。第二压力垫传感器的输出端分别与第二处理单元的输入端相连，第二处理单元的输出端与坐垫MCU的输入端相连；写字板组件2包括用于感受使用者双臂的施压区域并生成臂姿模拟信号的第一压力垫传感器。第一压力垫传感器为柔性阵列传感器，该柔性阵列传感器铺设在坐垫板内，实时监测左腿股和右腿股的压力值以及监测臀部压力值。在标准姿势下，臀部对座椅的压力呈左右对称、前后较均匀的分布。当受试者坐姿变化时，臀部对座椅的压力分布将发生显著变化，例如：弓腰或后靠时，上半身重心后移，股骨（即大腿骨）对座垫的压力变大；身体前倾时，上半身重心前倾，大腿根部对座垫的压力变大。第一压力垫传感器的输出端分别与第一处理单元的输入端相连，第一处理单元的输出端与写字板MCU的输入端相连。采用柔性阵列传感器，感知效果好，测试准确，误差低等特点，还能够适应不同胖瘦的人，因为柔性阵列传感是在一定区域中有很多传感器相连，能够检测到该区域中任何一处的压力值。第一处理单元和第二处理单元均采用ADC转换器。写字板MCU和坐垫MCU均采用STM32F单片机。后台数据服务系统组件3内预存储有基准臀姿信息跟基准臂姿信息，坐姿MCU将臀姿数字信号与基准臀姿信息比较后生成臀姿偏差信号并通过一通信单元发送给写字板MCU；写字板MCU将臂姿数字信号与基准臂姿信息比较后生成臂姿偏差信号；写字板MCU还用于将臂姿偏差信号和接收到的臀姿偏差信号进行综合处理后生成当前坐姿信号，当前坐姿信号通过一无线通信单元Ⅰ发送给后台数据服务系统组件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种书写姿势监控及提醒系统，其特征在于：包括设在座椅坐垫处的坐垫组件（1），设在书桌桌垫处的写字板组件（2），后台数据服务系统组件（3）以及应用程序组件（4）；所述坐垫组件（1）包括第二压力垫传感器，该第二压力垫传感器的输出端分别与第二处理单元的输入端相连，所述第二处理单元的输出端与坐垫MCU的输入端相连；所述写字板组件（2）包括第一压力垫传感器，该第一压力垫传感器的输出端分别与第一处理单元的输入端相连，所述第一处理单元的输出端与写字板MCU的输入端相连；所述坐垫MCU的输出端通过通信单元模块与写字板MCU的输入端相连，所述写字板MCU将监测的书写姿势信息通过其输出端连接的无线通信单元Ⅰ传送给用于存储基准坐姿检测信息的后台数据服务系统组件（3）；所述后台数据服务系统组件（3）的输出端与对当前坐姿信号进行显示的应用程序组件（4）相连。

【技术特征摘要】
1.一种书写姿势监控及提醒系统，其特征在于：包括设在座椅坐垫处的坐垫组件（1），设在书桌桌垫处的写字板组件（2），后台数据服务系统组件（3）以及应用程序组件（4）；所述坐垫组件（1）包括第二压力垫传感器，该第二压力垫传感器的输出端分别与第二处理单元的输入端相连，所述第二处理单元的输出端与坐垫MCU的输入端相连；所述写字板组件（2）包括第一压力垫传感器，该第一压力垫传感器的输出端分别与第一处理单元的输入端相连，所述第一处理单元的输出端与写字板MCU的输入端相连；所述坐垫MCU的输出端通过通信单元模块与写字板MCU的输入端相连，所述写字板MCU将监测的书写姿势信息通过其输出端连接的无线通信单元Ⅰ传送给用于存储基准坐姿检测信息的后台数据服务系统组件（3）；所述后台数据服务系统组件（3）的输出端与对当前坐姿信号进行显示的应用程序组件（4）相连。2.根据权利要求1所述的一种书写姿势监控及提醒系统，其特征在于：所述第二压力垫传感器为平铺在写字板内的柔性阵列式压力传感器，实时监测两臂作用于写字板的压力值。3.根据权利要求1或2所述的一种书写姿势监控及提醒系统，其特征在于：所述第一压力垫传感器为平铺在坐垫内的柔性阵列式压力传感器，实时监测左、右腿股及臀部作用于坐垫的压力值。4.根据权利要求1所述的一种书写姿势监控及提醒系统，其特征在于：所述第二压力垫传感器为两组压阻式传感器，该两组压阻式传感器以八字形结构布置在写字板两侧，其左侧一组压阻式传感器用于监测静止的左手臂压力值，其右侧一组压阻式传感器用于监测从左到右周期性移动的右...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥华，
申请(专利权)人：孔祥华，
类型：发明
国别省市：安徽,34