一种智能感应垫制造技术

本发明专利技术公开了一种智能感应垫，涉及智能生活家居领域，能够分别对人体的不同部位分别进行压力测量，并获取相应的数据，进而对人体坐姿和时间进行相应的矫正，具体方案为：一种智能感应垫，包括设置于感应垫内控制组件和均于控制组件信号连接的若干压力传感器，压力传感器分别设置在坐骨节点和大腿节点；本发明专利技术提供的智能感应垫能够对不同部位进行压力检测，正好的对人体坐姿进行调整；智能感应垫使用Arduino Nano开发板作为控制组件，开发社区提供完整的技术文档、与Arduino相关的程序接口，大大降低开发难度，选用的薄膜式压力传感器同样具有完备的技术文档与Arduino应用程序接口(API),节约开发成本，易于拓宽产品使用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种智能感应垫
本专利技术涉及智能生活家居领域，更具体地说，它涉及一种智能感应垫。
技术介绍
在现代生活中，人们在办公或居家时，长时间处于坐姿状态，但是很多人却因为久坐不动引发了身体健康方面的问题。坐姿如果不正确，除了看起来没精神外，也容易腰酸背痛，甚至影响脊椎、压迫神经，最终影响身体健康。在现有技术中，人们通过在坐垫内设置压力传感器来感应人们处于坐姿的时间，并对久坐的人进行提醒，提醒的方式包括智能移动设备，坐垫的报警器等方式。但对于这些坐垫，都只是简单的时间感应，没有针对用户具体的坐姿问题进行具体的感应，比如人们在静坐时，会不自觉的向后倾斜，使得人体受到的压力主要处于坐骨节点；人们在坐着玩手机时，会习惯性身体前倾，那么人体受到的压力主要处于大腿节点；而人们不同部位所能够承受压力的时间是不相同的，使用单一的时间计时会使得人们相应部位所受压力的程度超过正常值，使得人们部位损伤，引起一系列类似的职业病。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供智能感应垫，能够分别对人体的不同部位分别进行压力测量，并获取相应的数据，进而对人体坐姿和时间进行相应的矫正。本专利技术技术方案是：一种智能感应垫，包括设置于感应垫内控制组件和均于控制组件信号连接的若干压力传感器，压力传感器分别设置在坐骨节点和大腿节点。人体的正常坐姿下的静态压力分布情况为最大压力发生在坐骨节点处，沿大腿方向渐变降低，在接近坐垫接触面边缘急剧下降；通过设置在不同节点的压力传感器，可对不同部位所受的压力进行实时测量，在长时间出现异常，或某部位所受压力过大，超过正常健康值得情况下，提醒人们及时进行坐姿矫正或脱离坐姿姿态。作为一种优选方案，压力传感器整体呈U型排列。在上述优选方案中，压力传感器的分布符合人体正常坐姿压力分布情况，可以更好监测到人体压力的变化。作为一种优选方案，控制组件为ArduinoNano开发板。在上述优选方案中，Arduino就是主要以以AVR单片机为核心控制器的单片机应用开发板；Arduino是一个灵活可定制的开源硬件平台，选取Arduino作为产品的控制中心，负责与传感器通信和部分数据处理工作。在不同的实施例中，也可使用其他型号的单片机，或PLC作为控制组件。作为一种优选方案，每个压力传感器均电连接一固定电阻，并与ArduinoNano开发板的输入引脚信号连接。作为一种优选方案，ArduinoNano开发板的输出引脚分别信号连接一蜂鸣器、LED指示灯和信号发射装置，还包括电源。在上述优选方案中，在接收到用户不正确坐姿或时间处于静坐状态时，可通过LED指示灯或/和蜂鸣器发出信号，以提醒用户，这些装置可整体封装在坐垫中，可用作携带，且不需要其他的外在设备，同事通过信号发射装置可将相应的数据发送至移动端，可用于生成健康数据报告，也可作为健康管理的一个数据。作为一种优选方案，信号发射装置为蓝牙传输装置或WIFI发射装置。作为一种优选方案，压力传感器为柔性薄膜压力传感器，压力传感器表面设有垫片。在上述优选方案中，使用柔性薄膜压力传感器，更易于集成到纺织制品中，用以搜集用户数据，获取用户的体征状态信息；压力传感器表面设有垫片，能够有效避免压力传感器与臂股直接接触导致元件易损耗的情况，还能够有效减轻人体的异物感。作为一种优选方案，感应垫材料为记忆海绵。在上述优选方案中，记忆海绵是指具有慢回弹力学性能的聚醚型聚氨酯泡沫海绵，属特种海绵。在吸收冲击力、减少震动、低反弹力释放等力学方面，性能领先。提供均匀表面压力分布；分子稳定、和人体接触无毒副作用无过敏、无挥发刺激性物质、阻燃效果好等化学性能可靠；通透泡孔结构，不用打孔也保证人体皮肤需要的透气性、吸湿性，有适当的保温性能；冬天感觉比较暖和，夏天则明显比普通海绵凉快。有抗菌防螨防腐蚀性，吸附能力强，保持外界清洁度；一般接触人体，可以长期不清洗使用、不用曝晒消毒。比较耐用，性能保持良久；可以按需要任意塑造形状；可以按需要的软硬度、回弹速度、密度制作，满足不同用途产品需求；人体接触感受很舒适等。一种健康管理系统，包括上述的智能感应垫；还包括信号处理系统，信号处理系统包括数据处理单元和数据转换单元；数据处理单元用于将获取的每个压力传感器的瞬时压力、常态压力和常态压力持续时间，并设置相应计算公式：(瞬时压力-常态压力)/常态压力持续时间；常态压力/常态压力持续时间；根据不同的压力传感器，设置不同的阈值，在超过阈值时，发出报警信号；数据转换单元使用统计学习算法进行数据转换。在上述方案中，通过获取瞬时压力，可得到用户在坐下瞬间的加速度，分析对用户可能造成的损伤，并生成相应的数据；针对不同的压力传感器，设置阈值不同，以便针对性的对每个部位进行监控和管理。通过人机工程学分析与算法建立复杂的原始压力数据与用户坐姿健康状态的映射关系；数字信号处理，使用在工业界被广泛采用的统计学习算法，如Logistics回归，SVM(支持向量机)等，对采集到的原始数据进行量化分析，转化为易于用户理解的指标。综上所述，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术提供的智能感应垫能够对不同部位进行压力检测，正好的对人体坐姿进行调整；(2)本专利技术提供的智能感应垫使用ArduinoNano开发板作为控制组件，开发社区提供完整的技术文档、与Arduino相关的程序接口，大大降低开发难度，选用的薄膜式压力传感器同样具有完备的技术文档与Arduino应用程序接口(API),节约开发成本，易于拓宽产品使用场景；(3)本专利技术提供的智能感应垫的传感器成本低、易于封装；(4)本专利技术提供的智能感应垫使用柔性薄膜压力传感器和垫片结合，使得人体具有更好的舒适度，且能够有效避免元件损耗的情况；(5)本专利技术提供的智能感应垫使用记忆海绵，具有很好的人体体验度；(6)本专利技术提供的智能感应垫结构简单，使用效果好，具有很好的经济性和实用性。附图说明图1为本专利技术的智能感应垫的结构示意图；图2为本专利技术的智能感应垫的实物图；图3是本专利技术的智能感应垫的实物图的电路图。附图标记：1、压力传感器；2、控制组件；3、信号发射装置；4、LED指示灯；5、电源；6、垫片；7、记忆海绵。具体实施方式以下结合附图对本专利技术作进一步详细说明。一种智能感应垫，包括设置于感应垫内控制组件2和均于控制组件2信号连接的若干压力传感器1，压力传感器1分别设置在坐骨节点和大腿节点。人体的正常坐姿下的静态压力分布情况为最大压力发生在坐骨节点处，沿大腿方向渐变降低，在接近坐垫接触面边缘急剧下降；通过设置在不同节点的压力传感器1，可对不同部位所受的压力进行实时测量，在长时间出现异常，或某部位所受压力过大，超过正常健康值得情况下，提醒人们及时进行坐姿矫正或脱离坐姿姿态。作为一种优选实施例，压力传感器1整体呈U型本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能感应垫，其特征在于，包括设置于感应垫内控制组件(2)和均于控制组件(2)信号连接的若干压力传感器(1)，压力传感器(1)分别设置在坐骨节点和大腿节点。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能感应垫，其特征在于，包括设置于感应垫内控制组件(2)和均于控制组件(2)信号连接的若干压力传感器(1)，压力传感器(1)分别设置在坐骨节点和大腿节点。


2.根据权利要求1所述的智能感应垫，其特征在于，所述压力传感器(1)整体呈U型排列。


3.根据权利要求2所述的智能感应垫，其特征在于，所述控制组件(2)为ArduinoNano开发板。


4.根据权利要求3所述的智能感应垫，其特征在于，所述每个压力传感器(1)均电连接一固定电阻，并与ArduinoNano开发板的输入引脚信号连接。


5.根据权利要求3所述的智能感应垫，其特征在于，所述ArduinoNano开发板的输出引脚分别信号连接一蜂鸣器、LED指示灯(4)和信号发射装置(3)，还包括电源(5)。


6.根据权利要求5所述的智能感应垫，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：时新，郭晨旭，周跃，朱鸿，李芷萱，孙道杰，郭园，
申请(专利权)人：时新，
类型：发明
国别省市：重庆;50