本實(shí)用新型涉及姿態(tài)感知技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域，特別是基于壓力傳感器的輪椅坐姿感知裝置。

背景技術(shù)：

由第二次全國(guó)殘疾人抽樣調(diào)查數(shù)據(jù)推測(cè)計(jì)算可知，當(dāng)前我國(guó)所有類別的殘疾人總數(shù)相加已達(dá)8296萬(wàn)，其中肢體殘疾就有2412萬(wàn)人，分別占全國(guó)總?cè)丝跀?shù)的6.4％和1.85％，加上老年人，我國(guó)行動(dòng)不便人群總?cè)藬?shù)已突破總?cè)丝诘?5％大關(guān)。“智慧城市”戰(zhàn)略的提出，為解決該人群的健康監(jiān)護(hù)、醫(yī)療救助以及社會(huì)信息服務(wù)等問(wèn)題提供了有力的契機(jī)，而輪椅作為行動(dòng)不便人群的重要輔助工具，在其殘疾人的日常生活中所體現(xiàn)的地位越來(lái)越重要。

然而，現(xiàn)代社會(huì)上有一批長(zhǎng)期處于不正常坐姿的殘疾人，同時(shí)我國(guó)社會(huì)人口老齡化時(shí)代的到來(lái)，加上大部分的老年人行動(dòng)能力差，像輪椅這樣的輔助器械越來(lái)越多的走進(jìn)殘疾人、老年人等行動(dòng)不便人群的生活，坐姿的不正常不僅對(duì)殘疾人、老年人等行動(dòng)不便人群的身體健康有一定的負(fù)面影響，也常常會(huì)導(dǎo)致他們從輪椅上跌落。

為了防止殘疾人發(fā)生上述現(xiàn)象，人們?cè)谳喴紊习惭b有攝像頭，通過(guò)攝像頭捕捉人體運(yùn)動(dòng)的畫面，經(jīng)過(guò)圖像處理的算法，判斷是否存在具有跌倒的一些圖像特征，該技術(shù)成本高，安裝固定不方便，且對(duì)個(gè)人隱私存在一定的安全問(wèn)題，圖像質(zhì)量也容易受周圍環(huán)境的影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供基于壓力傳感器的輪椅坐姿感知裝置，本申請(qǐng)的坐姿感知裝置重量輕、精度高、靈敏度高、成本低廉，不會(huì)侵犯到殘疾人的個(gè)人隱私，拆卸安裝方便。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：基于壓力傳感器的輪椅坐姿感知裝置，包括壓力傳感器、A/D轉(zhuǎn)換單元、主控電路、無(wú)線傳輸單元、鋰電池和穩(wěn)壓電路，壓力傳感器的信號(hào)端通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元與主控電路的信號(hào)端相連，主控電路通過(guò)USART接口與無(wú)線傳輸單元相連，鋰電池分別與壓力傳感器、主控電路、無(wú)線傳輸單元電連接，穩(wěn)壓電路的信號(hào)端與鋰電池相連，穩(wěn)壓電路的信號(hào)端還與主控電路相連。

由于坐姿直接影響著殘疾人、老年人等輪椅使用者的身體健康和身體安全，在本實(shí)用新型中采用FSR406壓力傳感器，該壓力傳感器的測(cè)量精度為±5％到±25％，分辨率達(dá)到±0.5％，響應(yīng)時(shí)間為1ms～2ms，其人體施加在壓力傳感器上的壓力變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，從而獲取壓力信息，施加的壓力越大，輸出的電阻值越小，由電阻值的變化從而獲取使用者的壓力重心點(diǎn)，從而獲取使用者的坐姿，其使用方便，不用受周圍環(huán)境的影響，且不妨礙到使用者的個(gè)人隱私。

優(yōu)選的，所述壓力傳感器為FSR406壓力傳感器。

優(yōu)選的于，所述無(wú)線傳輸單元為藍(lán)牙傳輸模塊，該無(wú)線傳輸單元能通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備相連。

優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓電路包括PAM3101穩(wěn)壓芯片、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R1和第一發(fā)光二極管LED1，信號(hào)輸入端與PAM3101穩(wěn)壓芯片的第一引腳相連，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第一引腳還通過(guò)第一電容C1接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第一引腳與PAM3101穩(wěn)壓芯片的第三引腳相連，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第二引腳接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳通過(guò)第二電容C2接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳還通過(guò)第三電容C3接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳還通過(guò)第一電阻R1、第一發(fā)光二極管LED1接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳還與VCC端相連。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，鋰電池會(huì)隨著輪椅的運(yùn)動(dòng)或碰撞造成供電不穩(wěn)的現(xiàn)象，因此，穩(wěn)壓電路是本坐姿感知裝置的重要模塊，能避免在使用過(guò)程中造成電壓不穩(wěn)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不真實(shí)的現(xiàn)象。

優(yōu)選的，其還包括蜂鳴器，蜂鳴器的信號(hào)端與主控電路相連，該蜂鳴器用于報(bào)警。

優(yōu)選的，其還包括加速度計(jì)和陀螺儀，加速度計(jì)和陀螺儀分別與主控電路相連，能檢測(cè)輪椅的加速度和傾斜角度等數(shù)據(jù)，從而更好的獲取當(dāng)前使用者的狀態(tài)信息。

本實(shí)用新型的有益效果為：

(1)使用方便，不用受周圍環(huán)境的影響，且不妨礙到使用者的個(gè)人隱私；

(2)該坐姿感知裝置重量輕、精度高、靈敏度高、成本低廉；

(3)能避免在使用過(guò)程中造成電壓不穩(wěn)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不真實(shí)的現(xiàn)象；

(4)能更好的獲取當(dāng)前使用者的狀態(tài)信息。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖；

圖2為本實(shí)用新型穩(wěn)壓電路的電路結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本實(shí)用新型的壓力傳感器隨壓力變化示意圖；

圖中，10-主控電路，20-A/D轉(zhuǎn)換單元，30-壓力傳感器，40-無(wú)線傳輸單元，50-穩(wěn)壓電路，60-鋰電池，70-蜂鳴器。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

如圖1所示，基于壓力傳感器的輪椅坐姿感知裝置，包括壓力傳感器30、A/D轉(zhuǎn)換單元20、主控電路10、無(wú)線傳輸單元40、鋰電池60和穩(wěn)壓電路50，壓力傳感器30的信號(hào)端通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換單元20與主控電路10的信號(hào)端相連，主控電路10通過(guò)USART接口與無(wú)線傳輸單元40相連，鋰電池60分別與壓力傳感器30、主控電路10、無(wú)線傳輸單元40電連接，穩(wěn)壓電路50的信號(hào)端與鋰電池60相連，穩(wěn)壓電路50的信號(hào)端還與主控電路10相連。

由于坐姿直接影響著殘疾人、老年人等輪椅使用者的身體健康和身體安全，在本實(shí)用新型中采用FSR406壓力傳感器，該壓力傳感器30的測(cè)量精度為±5％到±25％，分辨率達(dá)到±0.5％，響應(yīng)時(shí)間為1ms～2ms，其人體施加在壓力傳感器上的壓力變化轉(zhuǎn)換為電阻值的變化，如圖3所示，從而獲取壓力信息，施加的壓力越大，輸出的電阻值越小，由電阻值的變化從而獲取使用者的壓力重心點(diǎn)，從而獲取使用者的坐姿，其使用方便，不用受周圍環(huán)境的影響，且不妨礙到使用者的個(gè)人隱私。

優(yōu)選的，所述壓力傳感器60為FSR406壓力傳感器。

優(yōu)選的于，所述無(wú)線傳輸單元40為藍(lán)牙傳輸模塊，該無(wú)線傳輸單元40能通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備相連。

優(yōu)選的，如圖2所示，所述穩(wěn)壓電路50包括PAM3101穩(wěn)壓芯片、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第一電阻R1和第一發(fā)光二極管LED1，信號(hào)輸入端與PAM3101穩(wěn)壓芯片的第一引腳相連，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第一引腳還通過(guò)第一電容C1接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第一引腳與PAM3101穩(wěn)壓芯片的第三引腳相連，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第二引腳接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳通過(guò)第二電容C2接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳還通過(guò)第三電容C3接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳還通過(guò)第一電阻R1、第一發(fā)光二極管LED1接地，PAM3101穩(wěn)壓芯片的第五引腳還與VCC端相連。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，鋰電池60會(huì)隨著輪椅的運(yùn)動(dòng)或碰撞造成供電不穩(wěn)的現(xiàn)象，因此，穩(wěn)壓電路50是本坐姿感知裝置的重要模塊，能避免在使用過(guò)程中造成電壓不穩(wěn)，從而導(dǎo)致數(shù)據(jù)不真實(shí)的現(xiàn)象。

優(yōu)選的，其還包括蜂鳴器70，蜂鳴器70的信號(hào)端與主控電路10相連，該蜂鳴器70用于報(bào)警。

優(yōu)選的，其還包括加速度計(jì)和陀螺儀，加速度計(jì)和陀螺儀分別與主控電路10相連，能檢測(cè)輪椅的加速度和傾斜角度等數(shù)據(jù)，從而更好的獲取當(dāng)前使用者的狀態(tài)信息。

以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。