专利名称：可防倾斜坐姿和久坐的保健服装的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种有保健功能的穿着用衣、裤，就是具有防止坐姿时左 、右非平衡和长久坐姿的衣、裤类物品。
技术背景供穿着用的各种裤体及坐姿时可包括、垫于臀部下端的长衣着，如各种长 、短，内、外和单、棉形式的裤子，裙子，及长袍、大衣、大褂等，作用是遮体、保暖、 装饰和保护等作用。在工作、学习和休息等生活中，很多时间需要人体呈坐姿状态，此 过程中常会处于有意无意的向左或向右倾斜，或坐下后保持长时间的坐姿状态。长时间或 习惯性的不正常倾斜坐姿会引发脊柱、颈、腰椎等的侧弯和不正，长时间的正常坐姿下的 久坐对健康也是不利的，而参与人体坐姿状态并起重要作用的这些普通衣、裤却不能对此 问题给于一定的帮助。
发明内容本实用新型就是使这些裤体和长衣着具有在坐姿过程中发生过度的倾斜和 正常坐姿下的长时间的久坐有提醒、报知的功能。
具体实施方案下面以裤体类为叙述参考的对象进行说明，对长衣着类完全适用。
利用人体正常坐姿时主要是以臀部的左右两个对称的，有一定距离的坐骨结节io支撑
在支持物体上，裤体臀部3上的一部分受力挤压在坐骨结节与支持物体之间，在裤体这一 部分的里面或外面用兜、扣、拉接铰链、缝合或粘接等，装置、附着有片状压力传感器l ，传感器之外连接有电池、传感信号处理及触发和报知电路2。当坐姿倾斜时，压力传感 器可测量出两个结节的压力。坐姿时间里， 一个结节压力累积量大于另一个结节压力累积 量或某一个倾斜方向的两结节压差的累积量大于另一个倾斜方向的压差的累积量，达到一 定量时，视为过度倾斜。如当只产生有某一个方向倾斜的一个压差累积电量随时间持续累 积或暂短消失后接续累积达到，或当两个方向交替倾斜所得的两个方向的压差累积电量持 续累积或暂短消失后接续累积、比较的过程中，某一方向的压差电量累积值超过另一方向 的压差电量累积值达到了设定的触发电量时，或达到某一量值的上述差值信号持续计时、 比较或暂短消失后接续的计时、比较的时间达到触发时间量时，即提醒、报知坐者纠正不 利的坐姿；当压力信号或压差信号持续累积的时间达到或短时消失后，接续累积的时间达 到触发时间量时，提醒、报知坐者改变身体久坐的状态。累积到倾斜触发量的时间长短取 决于差值的大小，无差值或差值过小或随时的反向差值给于的对抗累积或泄放抵消，都会 等到坐姿过久报警的到来。对于不同电路类型或用处，坐力消失一定时间后或坐力平衡时清除累积的电量，或有累积电量随时抵消电路，避免累积电路过载；也可以坐力消失后长 时间存储累积的电量，以供再次坐姿时累积、参考，而仅在坐力平衡时清除累积的电量。 在报知警告时，有倾斜或久坐状态改变后立刻使报知停止的辅助电路，以方便纠正倾斜状 态、避免过多的影响环境。
实施上述方案的传感器可以是一层两片相同的、较宽的传感部件形式或一层多片相同 的、较窄的长条形传感部件以左右方向并列排布的形式，或两层、两层以上的每层两片相 同的、较宽形式的传感器以整层左右向呈阶梯形状叠加排列的形式(阶梯形状叠加的不能 应用下面所述的感应外部电磁场的方式)。 两片比较宽的传感部件形式的，是将分别 处于两片传感部件上的左、右结节坐力感应成左右两个电量；多片窄的传感部件形式的， 可用于较宽松或儿童用裤上，两结节可左右方向不拘束的压在传感器上，利用电路逐个提 取传感电量，分理出左右两个集中的量；呈阶梯状左右向叠加形式的，可减小或克服一层 两片比较宽的形式的压力点面与传感部件错位的可能和一层较多个窄的传感部件形式的部 件多、结构较复杂的问题，分别检测每层的坐力状态，有一路平衡信号，即不报警。
排布成传感器的每个传感部件主要是由材质、弹性和厚度均匀一致的电绝缘的弹性膜 、片材料层与导电的电、磁感应层和保护层叠加组成或者由压敏电阻膜片与弹性膜、片复 合组成。叠加形式可以是a.下层是接电路传感输入端的电、磁场感应层，上层是弹性压力 感应层的两层加保护层的基本形式，外部人体自身和身体感应的环境电磁场，由两个结节 经上层弹性压力感应层给与下层电磁场感应层等距离或不等距离的耦合感应，来获得参考 用的坐力压差信号；b.可以是两层加保护层形式的在电、磁场感应层下加一绝缘隔离层 后再在隔离层下加一接电路地电位或不接电路地电位的电、磁场感应层的四层加保护层的 形式，可用于屏蔽或匀衡来自传感器下部环境中不同方向、不同强度电磁场或坐具上电磁 物体的影响；c.可以是四层加保护层形式的在弹性感应层上加一电、磁场感应层的五层加 保护层的形式，上、下两电、磁场感应层可接电路地电位或不接电路地电位，接地电位的 形式下其可与中间的电、磁场感应层和弹性层、隔离层形成一变极距式电容压力传感器， 且有屏蔽内外电磁场的作用，不接电路地电位的形式可比四层加保护层形式的能更好的匀 衡感应周围环境的电磁场。上述各叠加形式的传感部件也可以是由结节组织或外层电磁场 感应层感应、衰减电路内部加于电路传感输入层端的电磁振荡信号的内感式。所加保护 层是维持、保护传感部件结构稳定、完整的作用，包括每层上的和最外层的自带的或附加 的。每层材料都要满足耐压耐弯折的要求，且弹性层和电磁场感应层以及隔离层之间各 处需粘合、缝缀、膨胀填塞或真空包装等方式紧贴附合。利用弹性体受力部分厚薄变化引起电磁感应强弱变化或电容变化，来反应坐力的大小和变化；d.可以是压敏电阻膜片附着 在弹性膜、片上，加保护层的形式。
上述方案中每片坐力传感器的宽度需根据人体坐骨结节的大小、两结节之间的距离和 传感器内各层以及上下所有保护、隔离层的软硬、厚薄决定。两片传感部件形式的应能 满足结节的一个有效坐力点面的内侧位于两传感器部件分界线时，另一个有效坐力点面的 外侧位于该侧传感器部件的外侧边线以内，即每片宽度大于或等于一个有效坐力点面的左 右长度加上左右两个有效坐力点面之间的距离， 一般可使两片的宽度值之和在所附着裤体 臀部两侧宽度的四分之三以内就足可满足要求，整片传感器可呈方形、方形加半圆形、椭 圆形；多片传感部件形式中的每片的宽度应参照穿着相同臀部宽度裤体的人体中最小间 距的结节间的距离值，每片的宽度小于或等于左右两个有效坐力点面之间距离的二分之一 ，且两结节在裤体臀部左右移动范围内布满传感部件的条件下，两个有效坐力点面位于左 右向任意位置，都将至少有一片传感部件不受触压，此未受触压的电量值用以区分开左右 两部分触压信号电量值，可供模拟电路或模数混合电路区分、比较处理，在比较精度或灵 敏度降低一点的情况下，每片的宽度可以大于左右两个有效坐力点面之间距离的二分之一 ，如最大选至四分之三时，两个有效坐力点面位于左右向任意位置时，可视为有一片传感 部件不受触压或不共同触压同一片的无隔离片的偶数个传感片受触压的两种情况，可供有 信号存储、计算、程控功能的电路以未受触压的电量值区分开或偶数个电量值各取一半的 方式提取左右两部分触压信号电量值。对于不同的两结节间距离值对应的裤体来说，每个 传感部件的宽度随裤体宽度的增加可加大，可以在1厘米至4厘米范围选定，也可以是l厘 米以下的宽度，这样片数多，使得结构连接部分、电路部分过于复杂，但也不能宽得影响 实用； 对于阶梯形叠加形式的要求是当两个有效坐力点面挪出一层两片传感部件形 式的左右向正常位置时，正好或已经进入到另一层的左右向正常位置内，应参考穿着同一 臀部宽度裤体的人体中最小的结节间的距离值，每层之间错开的距离应该小于或等于左右 两个有效坐力点面之间的距离。结节有效坐力点面是除了对差值累积影响不大、可不计 的外圈浅压深部分外的内圈部分，与结节大小、体重、传感部件和所用的各层材料、保护 层、甚至臀部下支持物的软硬厚薄有关。
本实用新型可使供人们穿着用的裤体及长衣着具有在坐姿时随时随地的保健功能，方 便至极，尤其对儿童及老年人。所提供的技术方案针对裤体采用单向条片并列、检测方式 ，较传统矩阵点面式平面压力检测在形式上，处理过程上简单、可靠、成本低。电量处理 ，报知方案合理，能良好的实现功能，满足使用要求。
图l是裤子与附着的传感器及电路部分的位置示意图。图2是实施例二中 的一层两片比较宽的传感部件的多层共用形式的弧线形逐层剖开的左上方看的结构示意图 。图3是实施例三中一层多片窄的传感部件的多层共用形式的曲线形逐层剖开的右上方看 的结构示意图。图4是实施例四中一层两片较宽的传感部件的传感器呈两层阶梯状左右向 叠加形式的左右向横切面与上部坐骨结节的示意图。图中l.传感器，2.电路部分，3. 裤体臀部，4.电路输入端电、磁场感应层，5.弹性压力感应层，6.接地或不接地的外层电 、磁场感应层，7.外部保护层，8.并列的两片较宽的传感部件，9.空隙填补层，10.坐骨 结节部分。
具体实施方式
本实用新型的第一个具体实施例是在裤体臀部受力处设有一个平整的 兜、袋或夹层，传感器是由一层两片较宽的方形、半圆形等平面状或凹面状、对称的传感 部件并列的形式，每个传感部件采用上层是橡胶、橡塑或有弹性的塑料等压力感应层，下 层是结实、柔韧、平整的导电材料层，或附着有金属层的抗拉压塑料膜制成的接电路传感 输入端的电、磁场感应层，在电、磁场感应层下加一非弹性绝缘隔离层后再在隔离层下加 一与上面同材料的接电路地电位或不接地电位的电、磁场感应层的四层加上、下保护层的 形式。可用上、下保护层将两个传感部件并列在一起后装进兜、袋或夹层内。传感信号经 滤除微波成分后输入到差动放大电路，在两输出端之间接有一个积分电路进行充放电式双 向累积比较，得出可变极性的充、放比较差积分电量后供给比较触发器，当某一极性的电 量超过设定触发量时启动坐姿非平衡告知电路。由于坐骨结节之间的宽度与上身躯干高度 之间的悬殊，坐姿时即使在专注平衡的状态下，仍会有微量的压力差，此类一层两片较宽 传感部件并列形式的可利用此坐姿时常有或可能短时间内消失的压差信号来做为检测久坐 状态的基本参考量，持续或短时消失接续后，达到某一设定时间量时，启动久坐告知电路 ，也可以在传感器上附着一层柔性压电膜材料或在传感器前端或两侧配置有轻压应变的压 力传感条片或电路部分有响应起坐方向的振动开关来获得久坐参考信号。
第二个具体实施例也是较紧贴包裹臀部的裤子类的应用。适用的传感器如图2所示，
也是一层两片较宽的传感部件并列的形式，是除电路传感输入端的电、磁场感应层4以外
，其它层采用相同层整个共用的、 一体整装排布的五层加保护层的形式。与第一个实施例
相比在上面弹性层之上加了一层电、磁场感应层6;接输入端的电、磁场感应层4下面的可
以是与上面同样的弹性电介质层5，以提高灵敏度；上、下两电、磁场感应层6将内部各层
包裹封装，并且接电路地电位，组成变极距式电容压力传感器；上下是保护层7。电路部 分2中产生低频间歇取样振荡信号同时加在两个传感部件上，感应到的压力电量值分别输
7入至差动放大电路，进行与第一个具体实施例相同的方式处理。
第三个具体实施例是适用于臀部受力处最宽敞的裙子、长褂等。适用的传感器如图3 所示，与第二个实施例相比，除了是采用多片窄的中间传感部件4，以及电路部分不同外 ，是在传感部件的形式、层数和结构、包装上都相同的变极距式电容压力传感器。由电路 中产生低、高频振荡及间歇信号，并间歇地以低频信号向传感器扫描取样，在每次扫描过 程中，给每片传感部件分配同样多个高频电量，传感回的电量整流、滤波后以中间无压力 量的电量或压力量最小的电量做区分左、右压力量的转换开关信号，将两个压力量分储于 个自的累积电路后进行比较，当累积的电量差达到设定触发量时启动平衡告知电路；过久 坐姿参考量可用受压与未受压传感部件之间的差量。
第四个实施例适用于臀部受力处较宽敞的上述着装，是第二个实施例中两个内部五层 一体附合包装成的整个坐力传感器8左右向阶梯形叠加成一体，上、下两层左右向移开的 距离小于或等于左右两个结节10的有效坐力点面之间的距离。两侧的空隙处填有与传感部 件相同硬度的材料9。上、下是保护外层7。逐层提取坐力电量比较值，有一层的平衡值， 则不累积差值层的电量。
所有实施例电路部分可直接由电源供电，也可以由一定时接通，探测有无压力或压差 信号的开关电路供电，接通瞬间如有信号，开关电路保持接通或间歇开关状态，如无信号 ，则恢复断开状态。耗电大的功放电路部分也可由一受前级压力或压差信号输出端控制的 开关电路供电，以节约电池。也可以设有一个响应于起坐方向的振动开关，或在传感器上 附着有压电薄膜，或在传感器前端或两侧置有压力传感条片，用起坐产生的坐力触发信号 代替定时电路控制开关电路的接通探测。最具代表的优选实施例是第三个实施例。
权利要求权利要求1可防倾斜坐姿和久坐的保健服装，形如各种穿着用裤子、裙子、长袍、长大衣、长大褂，其特征是坐姿时包垫于臀部与坐姿支持物之间的坐力承受处的内部或外部有兜、扣、拉接链、缝合或粘接的结构，装置、附着有相同的两片或多片左右方向并列排布形式的，每片由弹性膜、片压力感应层和电磁感应膜、片层及保护层叠加成的传感部件组成的结节压力传感器(1)，传感器之外连接有电池、倾斜坐姿压力信号量或压差信号量累积、比较电路和久坐压差信号或压力信号时间量累积电路及触发和报知电路部分(2)。
2.根据权利要求l所述的可防倾斜坐姿和久坐的保健服装，其特征 是传感器由多片传感部件并列排布形式的，是由较窄的、等长的条片传感部件呈一层并 列的形式，或是上、下两层或多层，每层是两片较宽的传感部件(8)并列形式的传感器 再以左右方向梯形叠加并列的形式。
3.根据权利要求l所述的可防倾斜坐姿和久坐的保健服装，其特征 是a.传感部件可以是下面一层电、磁场感应层和上面一层弹性压力感应层的两层加保护 层的形式，b.可以是两层加保护层形式的在电、磁场感应层下加一绝缘隔离层后再在隔离 层下加一接电路地电位或不接电路地电位的电、磁场感应层的四层加保护层的形式，c.可 以是四层加保护层形式的在弹性压力感应层上加一电、磁场感应层的五层加保护层的形式 ，上、下两电、磁场感应层可接电路地电位或不接电路地电位，磁场感应层及隔离层之间 各处可以粘合、缝缀、膨胀填塞包装或真空包装方式紧贴附合；d.可以是压敏电阻膜片附 着在弹性膜、片上加保护层的形式。
4.根据权利要求1或3所述的可防倾斜坐姿和久坐的保健服装，其 特征是传感部件可以是每片各层自成一体叠加后，再并列排布应用的形式；可以是除接 电路传感输入端的电、磁感应层(4)夕卜，其它层采用相同层整个共用的、 一体整装的排 布方式。
5.根据权利要求l所述的可防倾斜坐姿和久坐的保健服装，其特征是电路部分(2)中，压力电磁感应电路是感应外部电磁场或内部电磁场的形式；可以 包含有使累积电量随时抵消的电路，或平衡时、非坐姿时清除累积的电量的电路；可以包 含有状态改变后使报知停止的电路；所有电路部分可以由一个受定时器或坐力触发信号控 制接通的开关电路供电，该开关电路控制端也可以受前级压差或压力信号端控制；可以设 有方向振动开关。
6 根据权利要求l所述的可防倾斜坐姿和久坐的保健服装，可以在 传感器上附着一层压电膜、片材料或在传感器前端或两侧置有压力传感条片；电磁感应膜 、片层(4) 、(6)可以是铝塑复合膜的结构。
专利摘要可防倾斜坐姿和久坐的保健服装，形如各种穿着用的裤子、裙子、长袍、长大衣、长大褂等。位于臀部坐力承受处的内部或外部有兜、扣或拉链等，装置、附着有坐力传感器，传感器之外连接有电源、传感信号处理及触发、定时和报知电路。有监测、提醒告知坐姿是否左、右倾斜，是否坐着的状态时间过久的功能，有助于脊柱、腰椎及骨盆、坐骨结节滑囊的健康和防止久坐带来的各种问题，尤其对儿童脊柱侧弯及老年人久坐有帮助。
文档编号A41D27/00GK201286369SQ20092030026
公开日2009年8月12日 申请日期2009年1月16日 优先权日2009年1月8日
发明者丁桂芝 申请人:丁桂芝