本實用新型涉及一種功能性童裝，包含了生物醫學領域、傳感領域以及服裝技術領域，尤其是涉及一種預防駝背的童裝背心。

背景技術：
隨著科學技術的高速發展及人民生活水平的快速提高，電腦、平板電腦、手機快速普及，更多的兒童在年齡較小時就已長時間接觸平板電腦、游戲機、智能手機，許多學齡期兒童對各種電子產品喜愛有加，近視更是偏向低齡化，高度化。由于兒童近視發病越早，這就意味著病程長，更容易發展為弱視或者高度近視，并且伴有玻璃體混濁等并發癥。近視眼的發病率直線上升，調查報告表明7-12歲的兒童近視眼發病率不容樂觀，并且呈直線上升趨勢，近視眼在我國呈現出低齡化和高度化趨勢。同時，另一項調查表明，在門診檢查中相同時段內的弱視兒童檢出率以及治愈率都有所提高，這說明家長們越來越重視孩子的視力普查。研究發現，從近視的發病原因來看，除遺傳、飲食因素之外，環境因素是造成學齡期兒童近視的主要原因。小學階段的視覺環境差與近視發生呈正相關性，主要是指長時間近距離用眼過度和用眼姿勢不正確。不正確的讀書寫字姿勢，不但會造成兒童視力下降，而且會造成脊椎彎曲，含胸駝背。現階段，越來越多的學齡期兒童喜歡在電腦前玩電子游戲，長期的重復性的不正確坐姿會造成肌肉的重復性壓迫損傷，而兒童期不正確的站姿和坐姿是青少年期姿勢性脊柱后凸的主要因素。兒童形成不正確的姿勢主要有以下兩個原因：一是家長的帶頭作用，孩子會無意識的模仿家長不正確的姿勢；二是早期學校課堂學習經歷并沒有養成良好的坐姿習慣。青少年期脊柱后凸的治療因發病時間、發病年齡以及脊椎變形程度不同而不同，由于早期的不良姿勢是可以矯正的，因此家長要幫助學齡期兒童養成良好的姿勢，防止孩子彎腰駝背，矯正不正常的脊椎，同時也可以保護兒童視力。正常的脊柱后凸角為20-25度，兒童長期不正確的坐姿習慣會使得脊柱后凸角變大。若脊柱后凸角不超過75度時，物理治療師會制定一個物理康復計劃，讓患者在家里堅持進行康復治療。但是，很多孩子的配合度并不是很高，因此也比較難實施。人們也開發出一些可以測試姿勢的儀器設備，比如測角術、攝影測量、光電分析、視頻分析聲波分析等，這些技術在整形外科和生物醫學上得以廣泛的應用，但是這些設備往往比較昂貴，需要在一定的實驗室條件完成測試，要有人記錄并分析數據，而且耗時較長。由此可見，這些儀器并不適合普通家庭使用，因此很有必要開發設計出可實時監測并矯正兒童不正確坐姿，防止含胸駝背，或是用于養成正確坐姿的習慣，同時也可以預防學齡期兒童近視或防止近視加深的一種功能型童裝背心。

技術實現要素：
本實用新型的目的在于提供一種預防駝背的童裝背心，在織物中增加柔性傳感器，借助該柔性傳感器實時監控兒童的姿勢，在出現姿勢不正、駝背等情況下及時作出反饋，提醒小朋友及時矯正姿勢，防止孩子彎腰駝背，矯正不正常的脊椎，同時也可以保護兒童視力。為了解決上述技術問題，采用如下技術方案：一種預防駝背的童裝背心，包括衣身、袖口及領口，其特征在于：衣身中縫制有導電纖維，衣身的背部縫制有三軸加速度傳感器組，衣身的肩部內縫制有震動片；衣身背部的腰腹位置縫制有第一松緊帶，第一松緊帶上縫制有控制器、集成模塊及紐扣電池，控制器連接三軸加速度傳感器組，控制器連接震動片，控制器連接集成模塊；紐扣電池與震動片借助導電纖維相互連接，紐扣電池與集成模塊借助導電纖維相互連接，紐扣電池與三軸加速度傳感器組借助導電纖維相互連接。優選后，衣身、袖口與領口均由針織面料制成。針織面料針對兒童生理特點，具有環保、吸濕性強、透氣性好、高彈的優點，穿著舒適。進一步，袖口位置縫制有第二松緊帶。第二松緊帶具有高彈性，使其適合于不同臂圍的小朋友，適用范圍廣。進一步，衣身肩部的門襟處縫制有魔術貼。魔術貼能夠調節背心大小，使其適合于不同身高、體重的小朋友，適用范圍進一步擴大。進一步，導電纖維包括導電涂碳纖維層、滌綸纖維層及錦綸纖維層，滌綸纖維層與錦綸纖維層包纏導電涂碳纖維層。進一步，三軸加速度傳感器組包括第一三軸加速度傳感器、第二三軸加速度傳感器及第三三軸加速度傳感器，第一三軸加速度傳感器、第二三軸加速度傳感器及第三三軸加速度傳感器借助導電纖維相互連接。實時監測小朋友脊柱各個位置的突出情況。進一步，控制器內包括有數字模擬信號轉換器，數字模擬信號轉換器連接第一三軸加速度傳感器、第二三軸加速度傳感器及第三三軸加速度傳感器。能夠把連續的加速度傳感器模擬信號轉變為離散的數字信號，以數字信號模式傳遞給控制器。進一步，集成模塊包括有RTC時鐘模塊及閃存卡，RTC時鐘模塊與閃存卡均連接控制器。RTC始終模塊可實現控制器的暫時中斷，具有定時功能。閃存卡記錄三軸加速度傳感器組探測的數據，方便家長后期分析數據。進一步，控制器內包括有串行外設接口，串行外設接口連接RTC時鐘模塊與閃存卡。串行外設接口是控制與集成模塊之間的總線協議，實現快速、同步、全雙工通信。進一步，控制器內包括有異步收發傳輸器。異步收發傳輸雙向通信，實現全雙工傳輸與接收。由于采用上述技術上方案，具有以下有益效果：本實用新型為一種預防駝背的童裝背心，在織物中增加柔性傳感器，借助該柔性傳感器實時監控兒童的姿勢，在出現姿勢不正、駝背等情況下及時作出反饋，提醒小朋友及時矯正姿勢，防止孩子彎腰駝背，矯正不正常的脊椎，同時也可以保護兒童視力，其具體有益效果表現為以下幾點：1、該針織背心的款式時尚，色彩鮮艷，風格較為中性，男童和女童都可以穿，增加了孩子的接受程度。并且內層背心是緊身貼體，可以根據孩子的體型調整服裝大小，保證信號傳輸的準確性。2、導電纖維是導電涂層纖維的一種，屬于復合紡絲型有機導電纖維，可以用于電信號的探測和傳輸，其耐洗性和可紡性都比較優良。于是，本實用新型采用雙根包覆的方法將涂碳纖維纏繞在滌綸纖維和錦綸纖維的復合芯線上，將該導電纖維植入雙羅紋組織中代替導線用于信號輸入和輸出，結構簡單，與面料更為匹配，避免了導線的復雜纏繞，有利于兒童對該產品的接受度，以及方便了兒童的生活娛樂，增加了舒適度。3、三軸加速度傳感器組體積小、重量輕、靈敏度高。4、將三軸加速度傳感器組集成在背心上，為了防止運動產生的位移，該背心是緊身貼體的，可以識別小朋友上肢動作。當三軸加速度傳感器組識別到小朋友的坐姿不正確或者與設定的標準不符合，控制器引導震動片開始震動，如果在兩分鐘之內不矯正姿勢，震動片就會持續穩定的震動，直到矯正到正確姿勢位置，且震動片不會發出聲音，方便兒童在學校上課時候穿戴，不會在課堂上造成噪音。5、三軸加速度傳感器組通過導電纖維將信號經由藍牙模塊通訊至閃存卡并暫時儲存在閃存卡中，以便后期數據的分析，方便監控者隨時掌控兒童的姿勢狀況，比如家長監護人，老師等。6、紐扣電池可重復充電，體積小。附圖說明下面結合附圖對本實用新型作進一步說明：圖1為本實用新型一種預防駝背的童裝背心的正面示意圖；圖2為本實用新型一種預防駝背的童裝背心的背面示意圖；圖3為本實用新型中控制系統的運行框圖；圖4為本實用新型中供電系統的結構框圖；圖5為本實用新型脊柱后凸角測量圖；圖6為本實用新型脊柱后凸角測試原理中脊柱矢狀面角度變化示意圖；圖7為本實用新型脊柱后凸角測試原理中脊柱冠狀面角度變化示意圖；圖8為正常情況下的脊柱后凸示意圖；圖9為不正常情況的脊柱后凸示意圖。其中，圖3中的控制系統由控制器、三軸加速度傳感器組、集成模塊組成，圖4中供電系統由紐扣電池、震動片、RTC時鐘模塊及三軸加速度傳感器組構成。具體實施方式如圖1中圖9所示，一種預防駝背的童裝背心，包括衣身1、袖口3及領口2，衣身1、袖口3與領口2均由針織面料制成。針織面料針對兒童生理特點，具有環保、吸濕性強、透氣性好、高彈的優點，穿著舒適。同時，該針織背心的款式時尚，色彩鮮艷，風格較為中性，男童和女童都可以穿，增加了孩子的接受程度。并且內層背心是緊身貼體，可以根據孩子的體型調整服裝大小，保證信號傳輸的準確性。袖口3位置縫制有第二松緊帶4。第二松緊帶4具有高彈性，使其適合于不同臂圍的小朋友，適用范圍廣。衣身1肩部的門襟處縫制有魔術貼5。魔術貼5能夠調節背心大小，使其適合于不同身高、體重的小朋友，適用范圍進一步擴大。衣身1中縫制有導電纖維12，導電纖維12均勻的分布在針織面料中，該導電纖維12為涂碳導電纖維12，是導電涂層纖維的一種，屬于復合紡絲型有機導電纖維12，可以用于電信號的探測和傳輸，其耐洗性和可紡性都比較優良。本實用新型中，導電纖維12包括導電涂碳纖維層(圖中未標出)、滌綸纖維層(圖中未標出)及錦綸纖維層(圖中未標出)，滌綸纖維層與錦綸纖維層包纏導電涂碳纖維層形成復合導電纖維12，將該導電纖維12植入雙羅紋組織中代替導線用于信號輸入和輸出，結構簡單，與面料更為匹配，避免了導線的復雜纏繞，有利于兒童對該產品的接受度，以及方便了兒童的生活娛樂，增加了舒適度。衣身1的背部縫制有三軸加速度傳感器組，三軸加速度傳感器組包括第一三軸加速度傳感器6、第二三軸加速度傳感器7及第三三軸加速度傳感器8，第一三軸加速度傳感器6、第二三軸加速度傳感器7及第三三軸加速度傳感器8借助導電纖維12相互連接。第一三軸加速度傳感器6、第二三軸加速度傳感器7及第三三軸加速度傳感器8分別縫制在小朋友脊柱突出位置，為圖8與圖9的C1、C2及C3位置。三軸加速度傳感器組用于測量人體的脊柱后凸角，正常的后凸角是20-25度之間(如圖5所示為脊椎后凸角的測試方法，后凸角為圖中α角)，設定的后凸角為28度，根據人體習慣不同，允許3度左右的誤差值。衣身1的肩部內縫制有震動片13，衣身1背部的腰腹位置縫制有第一松緊帶9，第一松緊帶9上縫制有控制器、集成模塊11及紐扣電池10，控制器連接三軸加速度傳感器組，控制器連接震動片13，控制器連接集成模塊11；紐扣電池10與震動片13借助導電纖維12相互連接，紐扣電池10與集成模塊11借助導電纖維12相互連接，紐扣電池10與三軸加速度傳感器組借助導電纖維12相互連接，三軸加速度傳感器組、震動片13及控制器相互配合工作，三軸加速度傳感器組可以測試出脊柱矢狀圖和冠狀圖的角度變化(如圖6與圖7所示，圖中α1、α2、α3、β1、β2與β3為角度變化)，根據該角度變化計算脊柱的后凸角，當后凸角超過該角度范圍時，表示人體的坐姿不正確控制器控制震動片13開始震動，如果在兩分鐘之內不矯正姿勢，震動片13就會持續穩定的震動，直到矯正到正確姿勢位置(圖8)，并且震動片13不會發出聲音，方便兒童在學校上課時候穿戴，不會在課堂上造成噪音。控制器內包括有數字模擬信號轉換器，數字模擬信號轉換器連接第一三軸加速度傳感器6、第二三軸加速度傳感器7及第三三軸加速度傳感器8。能夠把連續的加速度傳感器模擬信號轉變為離散的數字信號，以數字信號模式傳遞給控制器。集成模塊11包括有RTC時鐘模塊及閃存卡，控制器內包括有串行外設接口，串行外設接口連接RTC時鐘模塊與閃存卡。串行外設接口是控制與集成模塊11之間的總線協議，實現快速、同步、全雙工通信。RTC始終模塊可實現控制器的暫時中斷，具有定時功能。閃存卡記錄三軸加速度傳感器組探測的數據，方便家長后期分析數據。控制器內包括有異步收發傳輸器，異步收發傳輸器連接計算機，通過異步收發傳輸器傳輸數據至計算機，可實現由計算機分析數據。以上僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的技術特征并不局限于此。任何以本實用新型為基礎，為解決基本相同的技術問題，實現基本相同的技術效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本實用新型的保護范圍之中。