【专利下载】【专利代理】【商标和版权申请】Tel:18215660330

一种健康监测坐垫和系统

专利查询3月前  14

【专利下载】【专利代理】【商标和版权申请】Tel:18215660330



1.本实用新型涉及健康监测技术领域,更具体地,涉及一种健康监测坐垫和系统。


背景技术:

2.根据《2019中国职场久坐族行为白皮书》中的调查数据,中国白领日均久坐时间长达8小时,同样的,学生群体中久坐情况也相当普遍,医学研究表明,不良坐姿的久坐会引起身体和精神上的各种不适,比如感觉疲惫、腰酸背痛、头昏脑胀,甚至还会引起驼背、便秘、肥胖等问题,更严重的是,久坐还是脊椎弯曲、腰椎劳损等疾病的主要诱因之一。因此对久坐中不良坐姿的预防和处理是必要的。对于久坐族而言,目前最普遍的办公椅功能单一,缺少必要的监测、提醒功能,不能为使用者提供坐姿识别监测、心率检测、健康分析等的帮助,而目前智能办公座椅昂贵且笨重,难以大规模推广,因此一款具有健康监测功能的智能坐垫可以很好的解决上述技术问题。
3.现有技术中,2018年10月23日公开的中国专利智能坐垫健康管理方法和系统,公开号为cn108696421a,该专利基于移动终端子系统里用户设置的精细化工作休息时间管理的数据进行计时,可以定时提醒用户休息,但不能进行坐姿识别和健康监测。


技术实现要素:

4.本实用新型为克服上述技术问题,提供一种能够进行坐姿识别和健康监测的健康监测坐垫和系统。
5.本实用新型的技术方案如下:
6.一种健康监测坐垫,包括有坐垫本体、至少两个压力传感器、主控模块、通信模块、电池、温度传感器、血氧心率传感器,其中坐垫本体包括有左坐垫及右坐垫,至少两个压力传感器分别装设在左坐垫及右坐垫上,电池供电至压力传感器、主控模块、通信模块,且压力传感器的信号输出端与主控模块的信号输入端连接,主控模块的信号输出端通过通信模块能与用户终端连接;所述温度传感器位于坐垫外部,温度传感器通过连接线与所述主控模块电连接;所述血氧心率传感器位于坐垫外部,血氧心率传感器通过连接线与所述主控模块电连接。
7.本技术方案中,多个压力传感器分布在坐垫上,主控模块接收压力传感器的检测信号,并根据压力传感器的检测信号得知用户的坐姿状态,由通信模块向用户终端发出提醒信息,实现久坐提醒和不良坐姿提醒,统计用户坐姿错误的次数,从而让使用者能够实时掌握坐姿情况,及时调整坐姿,预防由坐姿不当引起的身体健康问题,同时本实用新型的健康监测坐垫可以应用在不同椅子上,轻便易移动,相对于智能座椅成本低,通用性好,能够引导使用者采用健康坐姿。
8.上述技术方案中,所述温度传感器可以测量用户的体温,所述血氧心率传感器用于测量用户的血氧和心率数据,对于异常信号可以进行提前预警提醒。
9.进一步地,还包括健康指标处理器,所述温度传感器和血氧心率传感器均与健康
指标处理器电连接,健康指标处理器与所述主控模块电连接。
10.上述技术方案中,所述健康指标处理器对温度传感器和血氧心率传感器输出数字信号进行处理,得到具体的温度、血氧和心率的数值,便于与主控模块进行通信。
11.进一步地,还包括充电接口,所述电池为充电电池,所述充电电池输入端与充电接口电连接,充电电池输出端与所述主控模块电连接,所述通信模块是无线通信模块或有线通信模块。
12.上述技术方案中,采用充电电池,长时间重复使用坐垫时更加经济环保。
13.进一步地,所述压力传感器共有8个,其中4个压力传感器设置在左坐垫, 4个压力传感器设置在右坐垫,且左坐垫和右侧的压力传感器对称设置。
14.上述技术方案中,根据压力传感器的检测信号得知用户的坐姿状态,得出用户坐姿。
15.进一步地,所述压力传感器为薄膜压力传感器。
16.上述技术方案中,采用薄膜压力传感器,功耗和成本较低,设置在坐垫中轻便无感,用户体验较好。
17.进一步地,所述坐垫包括底垫和靠背,所述电池、无线通信模块设置在靠背内部,所述压力传感器、主控模块设置在底垫内部。
18.上述技术方案中,所述坐垫还设有靠背,能够维护人体脊椎的弯曲曲线,起到保护腰椎的作用。
19.一种健康监测系统,包括以上技术方案所述的健康监测坐垫,还包括:服务器、用户终端,所述坐垫通过无线通信模块与服务器通信连接,所述用户终端与服务器通信连接
20.进一步地,所述用户终端包括手机、平板电脑、个人计算机。
21.上述技术方案中,包括多种用户终端,并且在工作期间,久坐用户大多在电脑前方,能够确保提醒信息及时通知用户。
22.与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:多个压力传感器左右对称分布在坐垫中,主控模块接收压力传感器的检测信号,并根据压力传感器的检测信号得知用户的坐姿状态,由通信模块向用户终端发出提醒信息,实现久坐提醒和不良坐姿提醒,统计用户坐姿错误的次数,从而让使用者能够实时掌握坐姿情况,及时调整坐姿,预防由坐姿不当引起的身体健康问题,同时本实用新型的健康监测坐垫可以应用在不同椅子上,轻便易移动,相对于智能座椅成本低,通用性好,能够引导使用者采用健康坐姿。
附图说明
23.图1为健康监测坐垫组件架构示意图;
24.图2为健康监测坐垫示意图;
25.图3为健康监测系统架构示意图;
26.其中:1、坐垫本体;11、压力传感器;12、a/d转换模块;13、温度传感器;14、血氧心率传感器;15、健康指标处理器;16、主控模块;17、无线通信模块;18、电池;19、充电接口;31、服务器;32、用户终端。
具体实施方式
27.附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
28.为了更好说明本实施例,附图某些部件会有省略、放大或缩小,并不代表实际产品的尺寸;
29.对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
30.下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
31.实施例1
32.本实施例的一种健康监测坐垫,包括有坐垫本体1、至少两个压力传感器11、主控模块16、通信模块17、电池18,其中坐垫本体1包括有左坐垫及右坐垫,至少两个压力传感器11分别装设在左坐垫及右坐垫上,电池18供电至压力传感器11、主控模块16、通信模块17,且压力传感器11的信号输出端与主控模块 16的信号输入端连接,主控模块16的信号输出端通过通信模块17能与用户终端连接。
33.在具体应用时,多个压力传感器分布在坐垫上,主控模块16接收压力传感器11的检测信号,并根据压力传感器11的检测信号得知用户的坐姿状态,由通信模块向用户终端发出提醒信息,实现久坐提醒和不良坐姿提醒,统计用户坐姿错误的次数,从而让使用者能够实时掌握坐姿情况,及时调整坐姿,预防由坐姿不当引起的身体健康问题,同时本实用新型的健康监测坐垫可以应用在不同椅子上,轻便易移动,相对于智能座椅成本低,通用性好,能够引导使用者采用健康坐姿。
34.实施例2
35.本实施例的一种健康监测坐垫,如图1所示,包括:电池18、主控模块16、压力传感器11、无线通信模块17;所述电池18、主控模块16、无线通信模块 17以及多个所述压力传感器11均设置在坐垫内部,且多个压力传感器11左右对称分布在坐垫中,所述电池18、无线通信模块17以及多个压力传感器11均与主控模块16电连接。
36.在本发明其他实施例中,所述压力传感器11还可以设置在坐垫的上表面。
37.本实施例所述的健康监测坐垫还包括温度传感器13、血氧心率传感器14、健康指标处理器15,所述温度传感器13和血氧心率传感器14位于坐垫外部,所述温度传感器13和血氧心率传感器14均与健康指标处理器15电连接,健康指标处理器15与所述主控模块16电连接。
38.本实施例所述的健康监测坐垫还包括充电接口19,所述电池18为充电电池,充电电池输入端与充电接口19电连接,充电电池输出端与所述主控模块16电连接。
39.本实施例所述压力传感器11采用薄膜压力传感器,所述压力传感器11共有 8个,其中4个压力传感器11设置在左坐垫,4个压力传感器11设置在右坐垫,且左坐垫和右侧的压力传感器11对称设置。
40.本实施中还包括a/d转换模块12,8个压力传感器11通过a/d转换模块12与主控模块16电连接,a/d转换模块12用于将压力传感器11输出的模拟信号转换为数字信号,使主控模块16获取每个压力传感器11输出压力信号对应的压力数字信号,并根据压力传感器的检测信号得知用户的坐姿状态,得出用户坐姿。
41.本实施例所述的健康监测坐垫包括底垫和靠背,所述电池18、无线通信模块17设
置在靠背内部,所述压力传感器11、主控模块16设置在底垫内部。
42.所述温度传感器13用于测量用户的体温;所述血氧心率传感器14用于测量用户的血氧和心率数据,对于异常信号可以进行提前预警提醒;所述健康指标处理器15对温度传感器13和血氧心率传感器14输出数字信号进行处理,得到具体的温度、血氧和心率的数值,并将处理结果传输给主控模块16。本实施例所述的健康监测坐垫采用充电电池,长时间重复使用坐垫时更加经济环保。主控模块16接收压力传感器11的检测信号,并根据压力传感器11的检测信号获取用户姿态。本实施例采用现有的knn算法通过压力传感器11的数据实现坐姿判断,所述压力传感器采用薄膜压力传感器,功耗和成本较低,设置在坐垫中轻便无感,用户体验较好。所述坐垫还设有靠背,能够维护人体脊椎的弯曲曲线,起到保护腰椎的作用。
43.在具体应用时,本实施例所述的健康监测坐垫摆放方式如图2所示,将底垫设置在座椅面上,坐垫靠背贴合座椅靠背,温度传感器13和血氧心率传感器14 固定在座椅把手上,用户将手部放置在把手上时,采集用户的体温以及心率血氧数据,经过健康指标处理器15进行初步处理后,传输到主控模块16,然后通过无线通信模块17将数据发送出去。
44.实施例3
45.本实施例的一种健康监测坐垫,如图1所示,包括:电池18、主控模块16、压力传感器11、无线通信模块17;所述电池18、主控模块16、无线通信模块 17均设置在坐垫内部,多个所述压力传感器11设置在坐垫上表面,且多个压力传感器11左右对称分布在坐垫中,所述电池18、无线通信模块17以及多个压力传感器11均与主控模块16电连接。
46.本实施例所述的健康监测坐垫还包括温度传感器13、血氧心率传感器14、健康指标处理器15,所述温度传感器13和血氧心率传感器14位于坐垫外部,所述温度传感器13和血氧心率传感器14均与健康指标处理器15电连接,健康指标处理器15与所述主控模块16电连接。
47.本实施例所述的健康监测坐垫还包括充电接口19,所述电池18为充电电池,充电电池输入端与充电接口19电连接,充电电池输出端与所述主控模块16电连接。
48.本实施例所述压力传感器11采用薄膜压力传感器,所述压力传感器11共有 8个,其中4个压力传感器11设置在左坐垫,4个压力传感器11设置在右坐垫,且左坐垫和右侧的压力传感器11对称设置。本实施中还包括a/d转换模块12, 8个压力传感器11通过a/d转换模块12与主控模块16电连接,a/d转换模块 12用于将压力传感器11输出的模拟信号转换为数字信号,使主控模块16获取每个压力传感器11的压力数字信号,并根据压力传感器的检测信号得知用户的坐姿状态,得出用户坐姿,所述坐姿分析结果包括:正坐、左倾、右倾、前倾、后倾。本实施例中所述主控模块16采用树莓派3b+,所述健康指标处理器15采用arduino;无线通信模块17采用多模式通信,可以是gsm/gprs、3g、4g、 nb-iot、5g、wi-fi的无线通信模块22。
49.本实施例所述的健康监测坐垫包括底垫和靠背,所述电池18、无线通信模块17设置在靠背内部,所述压力传感器11、主控模块16设置在底垫的上表面。
50.所述温度传感器13可以测量用户的体温,本实施例所述温度传感器13采用 max30205mta芯片,精度满足astm e1112的临床测温技术规范,实时精准获取使用者的体温数据。所述血氧心率模块采用max30102芯片,集成了脉搏血氧仪和心率监测仪生物的传感
器,模块待机电流接近为零,功耗较低, max30102芯片基于光溶积法测量血氧和心率,具体地,利用人体组织在血管搏动是造成透光率不同来进行脉搏和血氧饱和度的测量。所述血氧心率传感器14 用于测量用户的血氧和心率数据,对于异常信号可以进行提前预警提醒。所述健康指标处理器15对温度传感器13和血氧心率传感器14输出数字信号进行处理,得到具体的温度、血氧和心率的数值,便于与主控模块16进行通信。本实施例所述的健康监测坐垫采用充电电池18,长时间重复使用坐垫时更加经济环保。主控模块16接收压力传感器11的检测信号,并根据压力传感器11的检测信号获取用户的坐姿状态。本实施例采用现有的knn算法通过压力传感器11的数据实现坐姿判断,所述压力传感器采用薄膜压力传感器,功耗和成本较低,设置在坐垫中轻便无感,用户体验较好。所述坐垫还设有靠背,能够维护人体脊椎的弯曲曲线,起到保护腰椎的作用。
51.在具体应用时,本实施例所述的健康监测坐垫摆放方式如图2所示,将底垫设置在座椅面上,温度传感器13和血氧心率传感器14固定在座椅把手上,本实施例中,温度传感器13和血氧心率传感器14设置在座椅右把手上,在其他实施例中也可设置在座椅左把手上,用户将手部放置在把手上时,温度传感器13和血氧心率传感器14分别采集用户的体温以及心率血氧数据,经过健康指标处理器15进行初步处理后,传输到主控模块16,然后通过无线通信模块17将数据发送出去。
52.实施例4
53.本实施例公开了一种健康监测系统,包括:服务器31、用户终端32,所述坐垫通过无线通信模块17与服务器31通信连接,所述用户终端32与服务器31 通信连接。
54.所述用户终端32包括手机、平板电脑、个人计算机中的一种或多种。
55.本实施例中,所述坐垫上印有二维码,用户通过用户终端32,例如通过手机扫描二维码,手机读取设备信息,并将扫描到的设备信息和手机用户信息绑定上传到服务器31,在所述坐垫需要发送提醒信息或测量数据时,坐垫将上述数据发送到服务器31,服务器31根据设备信息,将收到的数据发送到对应用户账户上,用户通过用户终端32接收账户消息,用户还可以通过用户终端32主动获取坐垫的测量数据。从而让使用者能够通过外接智能手机终端26掌握当前和过去一段时间内的坐姿情况,实现对使用者坐姿错误次数统计、久坐时长统计的功能,以及用户对坐姿质量的可视化、数据化。
56.本实施例中,坐垫的主控模块16通过mqtt协议与服务器31通信,然后服务器31与外接的用户终端32通信,以完成数据的传输。用户终端32通过 websocket与服务器31进行mqtt协议下的消息通信。
57.相同或相似的标号对应相同或相似的部件。
58.附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;
59.显然,本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例,而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

最新回复(0)