穿戴式躯干姿态监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种穿戴式躯干姿态监测系统，包括柔性电路板、与所述柔性电路板连接的传感器，还包括附着松紧带，所述柔性电路板上设置有缝合孔，所述柔性电路板上相邻的缝合孔之间形成弯曲段，所述柔性电路板通过所述缝合孔与所述附着松紧带连接。柔性电路不易弯折折断。

Wearable Trunk Attitude Monitoring System

【技术实现步骤摘要】
穿戴式躯干姿态监测系统
本技术涉及可穿戴设备领域，具体而言，涉及一种穿戴式躯干姿态监测系统。
技术介绍
近年来，随着传感器技术的发展以及微处理器计算性能的提高，新型传感器的层出不穷，智能穿戴设备应运而生。目前大量人体动作捕捉技术是基于光学技术，即通过摄像头等外接设备，基于图像识别技术进行人体动作的采集，但是这种技术容易受到光照、环境的限制难以在个人穿戴式设备上应用；现有的可穿戴式设备有用到柔性电路进行连接，但是在使用时，常常使得柔性电路长期弯折、拉扯后折断。
技术实现思路
本技术为了克服上述柔性电路易折断的问题，提供了一种穿戴式躯干姿态监测系统，包括柔性电路板、与柔性电路板连接的传感器，还包括附着松紧带，所述柔性电路板上设置有缝合孔，所述柔性电路板上相邻的缝合孔之间形成弯曲段，所述柔性电路板通过所述缝合孔与所述附着松紧带连接。进一步地，所述柔性电路板在所述附着松紧带拉伸到阈值比例后通过所述缝合孔与所述附着松紧带缝合连接。进一步地，所述阈值比例在20％～25％之间。进一步地，还包括主控制器，所述主控制器包括微处理器、电池、与所述微处理器连接的振动电机和/或无线传输单元。进一步地，所述传感器焊接在所述柔性电路板上。进一步地，所述缝合孔排列在所述柔性电路板的两侧。进一步地，所述传感器包括从颈椎向腰椎依次分布的第一传感器、第二传感器、第三传感器、第四传感器，所述第一传感器设置在对应颈椎下端位置，所述第二传感器、所述第三传感器设置在对应胸椎段位置，所述第四传感器设置在对应腰椎段的位置。进一步地，位于所述柔性电路板的芯片焊接区的背面还设置有与所述柔性电路板贴合的加强部分。进一步地，所述传感器、微处理器、振动电机、无线传输单元设置在所述柔性电路的正面，电池设置在所述柔性电路背面。进一步地，所述传感器包括集成在一起的陀螺仪、加速度计和磁强计。本技术中的穿戴式躯干姿态监测系统，能够通过释放松紧带所形成的的弯曲段补偿所述柔性电路板的变形，防止所述柔性电路板被扯断或者折断。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本技术进行任何限制，在附图中：图1为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的系统结构示意图；图2为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的穿戴示意图；图3为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统中传感器位置示意图；图4为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的系统结构示意图；图5为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统中定义姿态角的坐标系示意图；图6为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的监测脊椎状态示意图；图7为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的监测脊椎状态示意图；图8为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的监测脊椎状态示意图；图9为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的监测脊椎状态示意图；图10为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的监测脊椎状态示意图；图11为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的监测脊椎状态示意图；图12为本技术一些实施例中的穿戴式躯干姿态监测系统的系统结构示意图；图13为本技术一些实施例中穿戴式躯干姿态监测系统的结构示意图；图14为本技术一些实施例中穿戴式躯干姿态监测系统的正面示意图；图15为本技术一些实施例中穿戴式躯干姿态监测系统中的主控制器的系统结构示意图；图16为本技术一些实施例中穿戴式躯干姿态监测系统中的微处理器的结构示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是，本技术还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本技术的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。本技术实施例公开了一种用于捕获人体躯干运动信息的穿戴系统，包括传感器、微处理器、无线传输单元、振动电机、电池、柔性电路板、塑料外壳、躯干姿态矫正带或紧身上衣、远程终端。还包括附着松紧带，所述柔性电路板上设置有缝合孔，所述柔性电路板上相邻的缝合孔形成弯曲段，所述柔性电路板通过缝合孔与所述附着松紧带连接。并具体给出了各模块的功能以及布置方式。该系统可以通过弯曲段补偿整体变形，防止所述穿戴系统由于变形造成柔性电路板折断、形变问题。该系统还可以完整的获取人体躯干运动信息，监控人体躯干姿态，当出现坐姿或站姿处于不正确的姿态时，通过本设备内部振动电机或是远程终端对穿戴者进行提醒，同时可以获得穿戴者身体姿态的时间分布图。所述远程终端可以为手机或者电脑。本技术中的传感器用于测量获取加速度数据、角速度数据和地磁场强度数据，所述微处理器根据所述加速度数据、角速度数据和地磁场强度数据利用传感器数据融合算法获取姿态角，对具体过程进行如下介绍。本技术实施例中涉及到的姿态角获取方法可采用现有的姿态角获取方法，例如可以采用CN201410833641.5、CN201310616839.3、CN204479757U、CN205844898U的中国专利文本中的姿态角获取方法，姿态角获取方法并不在本技术范围以内。姿态角的定义一般在导航坐标系下进行定义，如图5所示。如图1所示，本技术实施例提供了一种穿戴式躯干姿态监测系统100，包含若干个传感器1、微处理器2、无线传输单元3、振动电机4、电池5、柔性电路板6、塑料外壳7、躯干姿态矫正带或紧身上衣8、远程终端9。其中传感器1设置在柔性电路板6上，如图2所示，柔性电路板6置于躯干姿态矫正带或紧身上衣8上，如图3所示，位于人体躯干背部，沿脊柱方向布置，传感器1用于采集人体脊柱不同部位的姿态信息；微处理器2设置在靠近人体颈部的控制电路板上，用于采集传感器1的运动信息，并进行姿态融合算法，判断当前使用者的坐姿站姿是否有害，对于有害的姿态信息，会触发振动电机4的振动，以提醒使用者；无线传输单元3负责微处理器2与远程终端9通讯，发送微处理器2计算得到的姿态角度值，设置内部参数的工作；远程终端9可以记录人体的姿态数据，并且可以提醒穿戴使用者；塑料外壳7用于保护柔性电路板6上焊接芯片的部分，防止发生物理损伤；电池5为穿戴式躯干姿态监测系统供电。所述运动信息包括人体背部脊柱多个点的实时角速度、加速度、和磁场值。其中若干个传感器的布置方式为：颈椎下端一个传感器、胸椎段两个传感器、腰椎段一个或两个传感器。还包括附着松紧带，所述柔性电路板6上设置有缝合孔，所述柔性电路板6上相邻缝合孔进行弯折形成弯曲段后，所述柔性电路板通过所述缝合孔与所述附着松紧带连接。这样，使得所述监测系统100工作时，通过弯曲段补偿所述监测系统的弯曲状态。使用若干传感器1通过传感器采集到的加速度值，磁场强度值，以及陀螺仪采集到的角速度值，通过上述姿态角获取方法，获取人体躯干该点的实时姿态角度，使用欧拉角描述，包含航向角，俯仰角，横滚角。这在CN201410833641.5、CN201310616839.3、CN本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种穿戴式躯干姿态监测系统，其特征在于，包括柔性电路板、与所述柔性电路板连接的传感器，还包括附着松紧带，所述柔性电路板上设置有缝合孔，所述柔性电路板上相邻的缝合孔之间形成弯曲段，所述柔性电路板通过所述缝合孔与所述附着松紧带连接。

【技术特征摘要】
1.一种穿戴式躯干姿态监测系统，其特征在于，包括柔性电路板、与所述柔性电路板连接的传感器，还包括附着松紧带，所述柔性电路板上设置有缝合孔，所述柔性电路板上相邻的缝合孔之间形成弯曲段，所述柔性电路板通过所述缝合孔与所述附着松紧带连接。2.根据权利要求1所述的穿戴式躯干姿态监测系统，其特征在于，所述柔性电路板在所述附着松紧带拉伸到阈值比例后通过所述缝合孔与所述附着松紧带缝合连接。3.根据权利要求1所述的穿戴式躯干姿态监测系统，其特征在于，还包括与所述传感器连接的主控制器，所述主控制器包括微处理器、电池、与所述微处理器连接的振动电机和/或无线传输单元。4.根据权利要求1所述的穿戴式躯干姿态监测系统，其特征在于，所述传感器焊接在所述柔性电路板上。5.根据权利要求1或2或3或4所述的穿戴式躯干姿态监测系统，其特征在于，所述缝合孔排列在所述柔性电路板的两侧。6.根据权利要求1或2或3或4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：旷静，
申请(专利权)人：西宁泰里霍利智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：青海,63