基于压力传感器的轮椅坐姿感知装置的制作方法

本实用新型涉及姿态感知技术相关领域，特别是基于压力传感器的轮椅坐姿感知装置。

背景技术：

由第二次全国残疾人抽样调查数据推测计算可知，当前我国所有类别的残疾人总数相加已达8296万，其中肢体残疾就有2412万人，分别占全国总人口数的6.4％和1.85％，加上老年人，我国行动不便人群总人数已突破总人口的15％大关。“智慧城市”战略的提出，为解决该人群的健康监护、医疗救助以及社会信息服务等问题提供了有力的契机，而轮椅作为行动不便人群的重要辅助工具，在其残疾人的日常生活中所体现的地位越来越重要。

然而，现代社会上有一批长期处于不正常坐姿的残疾人，同时我国社会人口老龄化时代的到来，加上大部分的老年人行动能力差，像轮椅这样的辅助器械越来越多的走进残疾人、老年人等行动不便人群的生活，坐姿的不正常不仅对残疾人、老年人等行动不便人群的身体健康有一定的负面影响，也常常会导致他们从轮椅上跌落。

为了防止残疾人发生上述现象，人们在轮椅上安装有摄像头，通过摄像头捕捉人体运动的画面，经过图像处理的算法，判断是否存在具有跌倒的一些图像特征，该技术成本高，安装固定不方便，且对个人隐私存在一定的安全问题，图像质量也容易受周围环境的影响。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供基于压力传感器的轮椅坐姿感知装置，本申请的坐姿感知装置重量轻、精度高、灵敏度高、成本低廉，不会侵犯到残疾人的个人隐私，拆卸安装方便。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：基于压力传感器的轮椅坐姿感知装置，包括压力传感器、A/D转换单元、主控电路、无线传输单元、锂电池和稳压电路，压力传感器的信号端通过A/D转换单元与主控电路的信号端相连，主控电路通过USART接口与无线传输单元相连，锂电池分别与压力传感器、主控电路、无线传输单元电连接，稳压电路的信号端与锂电池相连，稳压电路的信号端还与主控电路相连。

由于坐姿直接影响着残疾人、老年人等轮椅使用者的身体健康和身体安全，在本实用新型中采用FSR406压力传感器，该压力传感器的测量精度为±5％到±25％，分辨率达到±0.5％，响应时间为1ms～2ms，其人体施加在压力传感器上的压力变化转换为电阻值的变化，从而获取压力信息，施加的压力越大，输出的电阻值越小，由电阻值的变化从而获取使用者的压力重心点，从而获取使用者的坐姿，其使用方便，不用受周围环境的影响，且不妨碍到使用者的个人隐私。

优选的，所述压力传感器为FSR406压力传感器。

优选的于，所述无线传输单元为蓝牙传输模块，该无线传输单元能通过无线网络与外部设备相连。

优选的，所述稳压电路包括PAM3101稳压芯片、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1和第一发光二极管LED1，信号输入端与PAM3101稳压芯片的第一引脚相连，PAM3101稳压芯片的第一引脚还通过第一电容C1接地，PAM3101稳压芯片的第一引脚与PAM3101稳压芯片的第三引脚相连，PAM3101稳压芯片的第二引脚接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚通过第二电容C2接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚还通过第三电容C3接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚还通过第一电阻R1、第一发光二极管LED1接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚还与VCC端相连。在实际应用当中，锂电池会随着轮椅的运动或碰撞造成供电不稳的现象，因此，稳压电路是本坐姿感知装置的重要模块，能避免在使用过程中造成电压不稳，从而导致数据不真实的现象。

优选的，其还包括蜂鸣器，蜂鸣器的信号端与主控电路相连，该蜂鸣器用于报警。

优选的，其还包括加速度计和陀螺仪，加速度计和陀螺仪分别与主控电路相连，能检测轮椅的加速度和倾斜角度等数据，从而更好的获取当前使用者的状态信息。

本实用新型的有益效果为：

(1)使用方便，不用受周围环境的影响，且不妨碍到使用者的个人隐私；

(2)该坐姿感知装置重量轻、精度高、灵敏度高、成本低廉；

(3)能避免在使用过程中造成电压不稳，从而导致数据不真实的现象；

(4)能更好的获取当前使用者的状态信息。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的结构示意框图；

图2为本实用新型稳压电路的电路结构图；

图3为本实用新型的压力传感器随压力变化示意图；

图中，10-主控电路，20-A/D转换单元，30-压力传感器，40-无线传输单元，50-稳压电路，60-锂电池，70-蜂鸣器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，基于压力传感器的轮椅坐姿感知装置，包括压力传感器30、A/D转换单元20、主控电路10、无线传输单元40、锂电池60和稳压电路50，压力传感器30的信号端通过A/D转换单元20与主控电路10的信号端相连，主控电路10通过USART接口与无线传输单元40相连，锂电池60分别与压力传感器30、主控电路10、无线传输单元40电连接，稳压电路50的信号端与锂电池60相连，稳压电路50的信号端还与主控电路10相连。

由于坐姿直接影响着残疾人、老年人等轮椅使用者的身体健康和身体安全，在本实用新型中采用FSR406压力传感器，该压力传感器30的测量精度为±5％到±25％，分辨率达到±0.5％，响应时间为1ms～2ms，其人体施加在压力传感器上的压力变化转换为电阻值的变化，如图3所示，从而获取压力信息，施加的压力越大，输出的电阻值越小，由电阻值的变化从而获取使用者的压力重心点，从而获取使用者的坐姿，其使用方便，不用受周围环境的影响，且不妨碍到使用者的个人隐私。

优选的，所述压力传感器60为FSR406压力传感器。

优选的于，所述无线传输单元40为蓝牙传输模块，该无线传输单元40能通过无线网络与外部设备相连。

优选的，如图2所示，所述稳压电路50包括PAM3101稳压芯片、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第一电阻R1和第一发光二极管LED1，信号输入端与PAM3101稳压芯片的第一引脚相连，PAM3101稳压芯片的第一引脚还通过第一电容C1接地，PAM3101稳压芯片的第一引脚与PAM3101稳压芯片的第三引脚相连，PAM3101稳压芯片的第二引脚接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚通过第二电容C2接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚还通过第三电容C3接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚还通过第一电阻R1、第一发光二极管LED1接地，PAM3101稳压芯片的第五引脚还与VCC端相连。在实际应用当中，锂电池60会随着轮椅的运动或碰撞造成供电不稳的现象，因此，稳压电路50是本坐姿感知装置的重要模块，能避免在使用过程中造成电压不稳，从而导致数据不真实的现象。

优选的，其还包括蜂鸣器70，蜂鸣器70的信号端与主控电路10相连，该蜂鸣器70用于报警。

优选的，其还包括加速度计和陀螺仪，加速度计和陀螺仪分别与主控电路10相连，能检测轮椅的加速度和倾斜角度等数据，从而更好的获取当前使用者的状态信息。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。