一种智能脊柱弯曲监测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能脊柱弯曲监测系统及方法，包括第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置；第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置分别安装在背心与人体脊柱对应的上部、中部和下部位置，用于检测人体脊柱的上部弯曲角度、中部弯曲角度和下部弯曲角度；本发明专利技术通过第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置进行多个点位进行脊柱弯曲角度监测，可以精确测量被测曲面的动态弯曲曲率和弯曲角度，而且其弯曲测量结果不受布料拉伸变形的影响，突破市面上常见的紧绷式防驼背背心，给穿戴者更好的体验感，利用智能系统来提醒并矫正青少年的脊柱弯曲的现象，对青少年对身体不造成负担及损坏，以健康的方式来达到预防脊柱弯曲功效。曲功效。曲功效。

【技术实现步骤摘要】
一种智能脊柱弯曲监测系统及方法


[0001]本专利技术涉及脊柱弯曲监测
，尤其涉及一种智能脊柱弯曲监测系统及方法。

技术介绍

[0002]关于驼背的防与治，国内外的医疗机构、科研机构均有研究，但目前国内市场上对青少年防驼背的产品还处于中低端水平，主要停留在如“背背佳”这种有极大束缚感的弹力束身产品，它是通过紧身、弹性来抑制青少年的驼背现象。曾经还有一款产品为“健资坐视宝”，它是耳挂式设计，当学生读写姿势不正确，眼睛离书本太近，就会发出轻微的“叮咚”声，提醒孩子随时注意保持坐姿端正。
[0003]国外对于防驼背这方面也有一些研究专利技术如“visomate(威士美)视力保护器。 该产品与”坐视宝“有着异曲同工的设计，是根据电脑用户的坐姿要求设计，将产品放于显示器正上方，当头部与显示器的距离在60cm内，亮起蓝灯；在35cm以内，将亮起LED红灯，在该距离内，如果用户在15秒内仍不纠正坐姿，远离显示屏，该产品将响起蜂鸣声，以此来提醒用户纠正坐姿。
[0004]现有的智能技术存在的问题之一是目前市场不够规范，其防驼背可靠性大都没有经过严格的科学鉴定。且尚有需要不断改进的方面，如穿戴性方面服装设计的美观性、智能模块的数据收集与传输的便利性等，以及价格方面，目前智能服装仍处于较高价位，难以达到市场的普及。
[0005]同时，传统的应变传感器要求其与人体完美贴合，一旦产生滑动测量结果将毫无意义，容易出现无法持续测量或测量精度差的问题，且现有的脊柱监测装置大多采用单点监测，容易出现监测空白导致判断出现差错，难以达到防驼背的效果。

技术实现思路

[0006]本专利技术主要解决现有的技术中脊柱监测装置采用单点监测导致测量精度差的问题；提供一种智能脊柱弯曲监测系统及方法。
[0007]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种智能脊柱弯曲监测系统，包括第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置；所述第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置分别安装在背心与人体脊柱对应的上部、中部和下部位置，用于检测人体脊柱的上部弯曲角度、中部弯曲角度和下部弯曲角度；所述第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置均包括：贴片式角度检测传感器，用于检测脊柱弯曲角度信息；单片机，获取贴片式角度检测传感器的角度检测信息，根据检测信息进行阈值对比，判断脊柱弯曲是否为不良姿态，与贴片式角度检测传感器连接；报警模块，包括震动报警电路和声音报警电路，在单片机判断脊柱弯曲为不良姿态时进行震动和声音报警，与单片机连接；供电模块，为贴片式角度检测传感器、单片机和报警模块供电。通过设置第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置，实现脊柱弯曲角度的多点监测，提高脊柱弯曲角度检测的准确性，使
得测量精度更高，通过报警模块进行坐姿提示，与传统的强行矫正不同，本专利技术通过声音提示和震动提示进行坐姿提醒，不会对人体脊柱进行损害，有利于使用者更加健康的成长。
[0008]作为优选，还包括第一无线通信模块和智能终端，所述第一监测装置通过第一无线通信模块与智能终端连接。智能终端为手机，在手机内设置APP，接收并显示监测信息，使得家长能远程对孩子的坐姿状态进行实时掌控。
[0009]作为优选，还包括第二无线通信模块，所述第二监测装置和第三监测装置通过第二无线通信模块与第一监测装置连接，所述第二无线通信模块用于监测第二监测装置和第三监测装置监测到的脊柱弯曲角度信息传递给第一监测装置。通过单一监测装置进行远程信息传输，降低功耗，节约成本，使得智能产品能更好的进入大众市场。
[0010]作为优选，还包括蓝牙唤醒模块，所述第一无线通信模块包括蓝牙发送模块和蓝牙接收模块，所述第二无线通信模块包括第一WIFI发送模块、第一WIFI接收模块、第二WIFI发送模块和第二WIFI接收模块，所述蓝牙发送模块安装在第一监测装置内，所述蓝牙接收模块安装在智能终端内，所述第一WIFI发送模块安装在第二监测装置内，所述第二WIFI发送模块安装在第三监测装置内，所述第一WIFI接收模块和第二WIFI接收模块经蓝牙唤醒模块与蓝牙发送模块连接，所述蓝牙唤醒模块与第一监测装置内的单片机连接。通过设置蓝牙唤醒模块进一步降低远程蓝牙的功耗，降低成本。
[0011]作为优选，所述的贴片式角度检测传感器为柔性压力传感器。采用柔性压力传感器，使得柔性压力传感器能更好的匹配背心的设计，不容易损坏。
[0012]作为优选，还包括信号调节电阻、运算放大器和陀螺仪模块，所述信号调节电阻与贴片式角度检测传感器并联后接入运算放大器的正相输入端，运算放大器的负相输入端以及输出端连接陀螺仪模块的输入端，所述陀螺仪模块的输出端与单片机连接。通过改变信号调节电阻的大小可以改变电压采集数据的范围，从而改变传感器的灵敏度，设置运算放大器使得传感器的电阻大大减小，从而减少信号的丢失，提高电路测得数据的精确性。
[0013]作为优选，所述的背心与脊柱相对应的位置设置有用于容纳所述第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置的长条形口袋。采用长条形口袋固定安装第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置，方便第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置拆卸，使得背心能进行清洗，同时，产品与人体脊柱不直接接触，提高安全性，传感器不需与人体完美贴合，只需将感应器装置固定在背心后的中线上，当人体脊柱发生驼背弯曲的行为，通过对背部脊柱不同三个位点的数据采集，可以精确反映出脊柱的弯曲状态，并且其弯曲检测结果不易受面料拉伸变形的影响。
[0014]本专利技术还提供一种智能脊柱弯曲监测方法，包括以下步骤：S1：将第一监测装置安装在背心的长条形口袋的上部，将第二监测装置安装在背心的长条形口袋的中部，将第三监测装置安装在背心的长条形口袋的下部；S2：通过第二无线通信模块在第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置之间建立通信局域网；S3：当第二监测装置和第三监测装置通过局域网将监测的脊柱弯曲角度信息传递给第一监测装置时，蓝牙唤醒模块将蓝牙发送模块唤醒，第一监测装置将自身监测的脊柱弯曲角度信息以及第二监测装置和第三监测装置监测的脊柱弯曲角度信息整合成一个数据包，通过蓝牙发送模块将数据包传递给与智能终端连接的蓝牙接收模块；
S4：智能终端显示第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置监测的脊柱弯曲角度信息。
[0015]本专利技术的有益效果是：（1）通过第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置进行多个点位进行脊柱弯曲角度监测，可以精确测量被测曲面的动态弯曲曲率和弯曲角度，而且其弯曲测量结果不受布料拉伸变形的影响；（2）第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置在服装背心上可进行拆卸，方便清洗背心本身；（3）突破市面上常见的紧绷式防驼背背心，给穿戴者更好的体验感，利用智能系统来提醒并矫正青少年的脊柱弯曲的现象，对青少年对身体不造成负担及损坏，以健康的方式来达到预防脊柱弯曲功效。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例的监测系统的结构示意图。
[0017]图2是本专利技术实施例的信号检测部分的电路原理图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能脊柱弯曲监测系统，其特征在于，包括：第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置；所述第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置分别安装在背心与人体脊柱对应的上部、中部和下部位置，用于检测人体脊柱的上部弯曲角度、中部弯曲角度和下部弯曲角度；所述第一监测装置、第二监测装置和第三监测装置均包括：贴片式角度检测传感器，用于检测脊柱弯曲角度信息；单片机，获取贴片式角度检测传感器的角度检测信息，根据检测信息进行阈值对比，判断脊柱弯曲是否为不良姿态，与贴片式角度检测传感器连接；报警模块，包括震动报警电路和声音报警电路，在单片机判断脊柱弯曲为不良姿态时进行震动和声音报警，与单片机连接；供电模块，为贴片式角度检测传感器、单片机和报警模块供电。2.根据权利要求1所述的一种智能脊柱弯曲监测系统，其特征在于，还包括第一无线通信模块和智能终端，所述第一监测装置通过第一无线通信模块与智能终端连接。3.根据权利要求2所述的一种智能脊柱弯曲监测系统，其特征在于，还包括第二无线通信模块，所述第二监测装置和第三监测装置通过第二无线通信模块与第一监测装置连接，所述第二无线通信模块用于监测第二监测装置和第三监测装置监测到的脊柱弯曲角度信息传递给第一监测装置。4.根据权利要求3所述的一种智能脊柱弯曲监测系统，其特征在于，还包括蓝牙唤醒模块，所述第一无线通信模块包括蓝牙发送模块和蓝牙接收模块，所述第二无线通信模块包括第一WIFI发送模块、第一WIFI接收模块、第二WIFI发送模块和第二WIFI接收模块，所述蓝牙发送模块安装在第一监测装置内，所述蓝牙接收模块安装在智能终端内，所述第一WIFI发送模块安装在第二监测装置内，所述第二WIFI发送模...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐丹萍，劳越明，
申请(专利权)人：绍兴文理学院元培学院，
类型：发明
国别省市：