专利名称：预防驼背的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种预防驼背的装置。
背景技术：
处于发育阶段的青少年由于不注意身体姿态，容易驼背。为了纠正驼背， 往往要付出很大代价。有的甚至无法纠正而影响终生。
现有专利"英姿带"(申请号93213645.1 )提出了一种解决方案，即用有 弹性的带子束缚人体，防止驼背。其他的专利如"防矫驼背背心"(申请号 96241646.0)、"三维力系矫姿带"(申请号200420118736)等，均与之类似， 都是靠外力约束、夹持或扶正人体。这种方法的缺陷在于不能真正让使用 者养成抬头挺胸的习惯，当外力撤除后，很容易因肌肉松软而再次驼背。此 外，夏天在身上套着背带、紧身背心等，也不利于散热。
现有专利"有声健美背带"(申请号88202805.7)提出了另一种解决方案， 即在裤子的背带上安装滑动开关，驼背时由于开关接通而发出报警。这种方 法的缺陷在于使用者必须穿背带裤，使用前要根据使用者的体形和衣物多 少仔细调节带子长短。而且在日常生活中，带子还容易窜动而导致误报警， 因此其可靠性欠佳。
现有专利"一种预防驼背的姿态报警器"(申请号03248677.6)则采用这 样的方案在脖子上挂一根空心弹簧，弹簧的一端装有发光元件，另一端装 有光敏元件。平时，光可以穿过弹簧照到光敏元件上。驼背时，弹簧弯曲， 挡住了光线，就会报警。这一方法的缺点是影响衣着，而且如果弹簧悬空(没 有紧贴人体)，那么即使使用者真的驼背了，它也不能报警。所以其可靠性也 欠佳。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，提供一种预防驼背的装置，可以不借助外力而 让使用者自己养成抬头挺胸的习惯，使用方便，可靠性好，并且适应任何体
形。
为了达到上述目的，本实用新型的技术方案如下
一种预防驼背的装置，包括牵引带和一个壳体；该装置还包括两端固 定在壳体内的转轴；所述牵引带一端绕在转轴上，另一端从壳体上开设的一 个孔中伸出；巻簧， 一端固定在转轴上，另一端固定在壳体内壁上；旋转传 感器，套设在转轴上； 一个按钮，安装在壳体外壁上；逻辑电路，与旋转传 感器以及按钮相连；报警器，与所述逻辑电路相连。
使用时，首先把壳体和牵引带伸出壳体的一端分别固定在躯干的上下两 处，即一个固定在脖子到胃部之间的高度上，另一个固定在腹部高度。例如 可以把牵引带伸出壳体的一端套在脖子上，而用夹子把壳体固定在腰带上。 随后抬头挺胸，摆出标准的姿势，按一下按钮，逻辑电路就通过旋转传感器 记录下此时转轴的位置。以后，只要驼背，转轴就会旋转，这种旋转被旋转 传感器探测到，当旋转角度超过一定范围时，逻辑电路就会触发报警器发出 报警。相对于现有技术，本实用新型的优点是不借助外力而是让使用者自 己养成挺胸习惯，且不影响通风散热，不影响衣着，可靠性好，可适应任何 体形。
壳体可以用额外的固定件固定在躯干上，也可以直接在其上设置固定件。
牵引带伸出壳体的一端可以用额外的固定件固定在躯干上，也可以直接 在其上设置固定件。
所述固定件是环套、夹子、钩子、磁铁、螺纹组件、榫卯，卡子，销子， 纽扣或者尼龙搭扣。
逻辑电路可以是单片机，也可以是DSP、 FPGA，或者是用与非门搭成 的硬件逻辑电路。
逻辑电路带有存储单元。
所述报警器是声音或发光或震动或微电击报警器。
图la至图lc是本实用新型的第一种实施例的结构图； 图2是本实用新型的第二种实施例的结构简图3是本实用新型的实施例中电路部分(逻辑电路、按钮、旋转传感器、
报警器)的框图。
具体实施方式
下面根据图la至图3，给出本实用新型一个较好实施例，并予以详细描 述，使能更好地理解本实用新型的功能、特点。
图la至图lc是本实用新型的第一种实施例的结构图，其中的图lb和图 lc分别是图la的左视图和右视图。如图la至图lc所示，本实用新型"预 防驼背的装置"，包括牵引带2和壳体1，壳体1内设有转轴3、编码盘4、 巻簧5，电路板6、电刷7、 8。转轴3的两端固定在壳体1内，转轴3具有 在旋转方向上的自由度。编码盘4套设在转轴3上，两者刚性连接在一起， 转轴3旋转时会带动编码盘4旋转。巻簧5的一端固定在转轴3上，另一端 则固定在壳体1的内壁上。按钮9设在壳体1的外壁上。
图3显示了电路部分的框图。逻辑电路10、震动报警器11以及电池等 电子器件都装在电路板6上，用于检测编码盘4的旋转角度。当编码盘4旋 转超过一定角度时，震动报警器11会通过震动的形式发出瞀报。这里的报警 器ll也可以采用其他形式的报警器，用声音、发光或微电击方式报警。
逻辑电路10通过电刷7和电刷8与编码盘4连接。在这里，电刷7、电 刷8和编码盘4共同构成了一个接触式编码器。逻辑电路10分别与按钮9、 震动报警器ll相连。
再次参阅图la至图lc，牵引带2的一端绕在转轴3上，另一端则从壳 体l上方开设的一个孔中伸出，并在末端形成环状，作为环套12。这样，当 牵引带2受到拉力时，它会伸出壳体l，同时带动编码盘4做正方向旋转， 并把巻簧5巻紧。而当拉力消失时，在巻簧5的带动下，牵引带2又会象巻 尺一样縮进去，同时编码盘4也做反方向旋转。壳体l上可以设有一个固定 件，用于将本装置固定在使用者的腹部高度的躯干上，比如固定在腰带上。 固定件可以是夹子、钩子、磁铁、螺丝螺母、纽扣或者尼龙搭扣等。壳体1 上也可以不设置专门的固定件，而是通过额外的固定件将壳体l固定在躯干 上。
使用时，首先把牵引带2套在脖子上，把壳体1固定在腹部高度的躯干 上，比如用夹子固定在腰带上。随后抬头挺胸，摆出标准的姿势，再按一下 按钮9，逻辑电路10就记录下此时的编码盘4的位置。以后，只要出现驼背
状况，牵引带2会像巻尺一样縮进去，巻簧5带动转轴3旋转，转轴3又带 动编码盘4旋转，而逻辑电路10通过电刷7和电刷8可以探测到这一旋转。 当旋转角度超过一定范围时，逻辑电路10就通过震动报警器11发出警报。 而当使用者重新挺直时，牵引带2像巻尺一样被拉出来，编码盘4随之向另
一个方向旋转，逻辑电路io不再报警。
在此实施例中，也可以在牵引带2伸出壳体1的一端设置其他形式的固 定件，例如夹子，固定到使用者脖子到胃之间的身体上，前胸、后背都可以。 但是，如果是固定在后背，则驼背时牵引带2是被拉出来的，和固定在前胸 时相反。
逻辑电路10可以是单片机，也可以是DSP、 FPGA，或者是用与非门搭 成的硬件逻辑电路等。逻辑电路10带有存储单元。 逻辑电路10的功能如下面的伪代码所示 步骤l:等待按钮9被按下；
步骤2:按钮9被按下时，记录编码盘4的位置；
步骤3:探测编码盘4的位置是否变化，如果旋转角度超过一定范围， 则执行步骤4，否则再次执行步骤3; 步骤4:发出警报后，返回步骤3。
和现有技术相比，本实用新型的优点是不借助外力而是让使用者自己 养成挺胸习惯；不影响通风散热；不影响衣着；可靠性好；适应任何体形。
本实用新型的第二种实施方式如图2所示，其内部结构、电子装置均和 第一种实施方式相同，区别在于牵引带2是向下伸出壳体1的，在牵引带 2的末端有一个夹子13，用来固定在腰带上。也可以用钩子等其他形式的固 定件代替夹子13。在壳体1的上方装有一个环套12，用来套在脖子上。
本实用新型的第三种实施方式采用光电编码器作为旋转传感器，其内 部结构、电子装置均和第一种或者第二种实施方式相同，区别在于用光敏元 件代替电刷7和电刷8，在编码盘4上开有一些孔，并且在壳体1的内壁上 装有发光装置。发光装置和光敏元件分别位于编码盘4的两边。当编码盘4 上的孔恰好位于发光装置和光敏元件之间时，发光装置发出的光线能通过孔
射到光敏元件上，否则就不能射到光敏元件上。从而，逻辑电路通过检测光 敏元件的信号，也可以探测到转轴3的旋转运动。
本实用新型的第四种实施方式采用磁性编码器作为旋转传感器，其内
结构、电子装置均和第三种实施方式相同，区别在于用磁敏元件代替光敏元
件，在编码盘4上固定有小磁体。当编码盘4上的小磁体靠近磁敏元件时， 磁敏元件就会发出信号。而随着编码盘4的旋转，小磁体离开磁敏元件，信 号便消失。从而，逻辑电路通过检测磁敏元件的信号，也可以探测到转轴3 的旋转运动。
所述旋转传感器可以采用任何一种公知的技术来实现，例如接触式编 码器、光电编码器、磁性编码器等。上述技术内容在北京理工大学出版社出 版的《机床数控技术及编程》，化学工业出版社出版的《机器人传感器及其 应用》，清华大学出版社出版的《自动控制系统及应用》，高等教育出版社 出版的《现代检测技术及仪表》，清华大学出版社出版的《检测技术和系统》， 科学出版社出版的《21世纪电子电气工程师系列——自动控制》，以及国防 工业出版社出版的《传感器原理及应用》中都有详细描述。
以上所述的，仅为本实用新型的较佳实施例，并非用以限定本实用新型 的范围。即凡是依据本实用新型申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、 等效变化与修饰，皆落入本实用新型专利的权利要求保护范围。
权利要求1、一种预防驼背的装置，包括牵引带(2)和一个壳体(1)；其特征在于，该装置还包括两端固定在壳体内的转轴(3)；检测转轴(3)旋转的旋转传感器，套设在转轴(3)上；所述牵引带(2)一端绕在转轴(3)上，另一端从壳体(1)上开设的一个孔中伸出；卷簧(5)，一端固定在转轴(3)上，另一端固定在壳体(1)内壁上。
2、 如权利要求1所述的预防驼背的装置，其特征在于，至少壳体(1) 和牵引带(2)中的一个设有固定件。
3、 如权利要求2所述的预防驼背的装置，其特征在于，所述固定件是 环套、夹子、钩子、磁铁、纽扣、螺纹组件，榫卯，卡子，销子或者尼龙搭 扣。
4、 如权利要求3所述的预防驼背的装置，其特征在于，所述固定件设 在牵引带(2)伸出壳体(1)的一端上。
5、 如权利要求1所述的预防驼背的装置，其特征在于，该装置还包括 包括逻辑电路(10),连接所述旋转传感器； 报警器(11)，与逻辑电路(10)相连；按钮(9)，按钮(9)安装在壳体(1)外壁上，与逻辑电路(10)相连。
6、 如权利要求5所述的预防驼背的装置，其特征在于，逻辑电路(10) 可以是单片机，也可以是DSP、 FPGA，或者是用与非门搭成的硬件逻辑电 路。
7、 如权利要求6所述的预防驼背的装置，其特征在于，逻辑电路(10) 带有存储单元。
8、 如权利要求5所述的预防驼背的装置，其特征在于，所述报警器是 声音或发光或震动或微电击报警器。
9、 如权利要求1所述的预防驼背的装置，其特征在于，所述旋转传感 器是接触式编码器、光电编码器或者磁性编码器。
专利摘要本实用新型公开了一种预防驼背的装置，包括牵引带和一个壳体；该装置还包括两端固定在壳体内的转轴；旋转传感器，套设在转轴上；所述牵引带一端绕在转轴上，另一端从壳体上开设的一个孔中伸出；逻辑电路，与所述旋转传感器相连；报警器，与所述逻辑电路相连。使用时，把牵引带和壳体分别固定在躯干上下两处。只要驼背，转轴就会旋转，逻辑电路通过旋转传感器探测到转轴的旋转，就会触发报警器发出警报。该装置的优点是不借助外力，让使用者自己养成挺胸习惯，且不影响通风散热和衣着，可靠性好，可适应任何体形。
文档编号A61F5/01GK201182664SQ20072015042
公开日2009年1月21日 申请日期2007年5月21日 优先权日2006年5月22日
发明者强 吴 申请人:强 吴