一種預(yù)防駝背的童裝背心的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)防駝背的童裝背心，包括衣身、袖口及領(lǐng)口，衣身的背部縫制有三軸加速度傳感器組，衣身的肩部內(nèi)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(dǎo)電纖維相互連接，紐扣電池與集成模塊借助導(dǎo)電纖維相互連接，紐扣電池與三軸加速度傳感器組借助導(dǎo)電纖維相互連接。本發(fā)明在織物中增加柔性傳感器，借助該柔性傳感器實時監(jiān)控兒童的姿勢，在出現(xiàn)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(hù)兒童視力。
【專利說明】
一種預(yù)防駝背的童裝背心
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種功能性童裝，包含了生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域、傳感領(lǐng)域以及服裝技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種預(yù)防駝背的童裝背心。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展及人民生活水平的快速提高，電腦、平板電腦、手機(jī)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(jī)、智能手機(jī)，許多學(xué)齡期兒童對各種電子產(chǎn)品喜愛有加，近視更是偏向低齡化，高度化。由于兒童近視發(fā)病越早，這就意味著病程長，更容易發(fā)展為弱視或者高度近視，并且伴有玻璃體混濁等并發(fā)癥。近視眼的發(fā)病率直線上升，調(diào)查報告表明7-12歲的兒童近視眼發(fā)病率不容樂觀，并且呈直線上升趨勢，近視眼在我國呈現(xiàn)出低齡化和高度化趨勢。同時，另一項調(diào)查表明，在門診檢查中相同時段內(nèi)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。
[0003]研究發(fā)現(xiàn)，從近視的發(fā)病原因來看，除遺傳、飲食因素之外，環(huán)境因素是造成學(xué)齡期兒童近視的主要原因。小學(xué)階段的視覺環(huán)境差與近視發(fā)生呈正相關(guān)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?，F(xiàn)階段，越來越多的學(xué)齡期兒童喜歡在電腦前玩電子游戲，長期的重復(fù)性的不正確坐姿會造成肌肉的重復(fù)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。
[0004]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(xué)校課堂學(xué)習(xí)經(jīng)歷并沒有養(yǎng)成良好的坐姿習(xí)慣。青少年期脊柱后凸的治療因發(fā)病時間、發(fā)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(xué)齡期兒童養(yǎng)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(hù)兒童視力。
[0005]正常的脊柱后凸角為20-25度，兒童長期不正確的坐姿習(xí)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(fù)計劃，讓患者在家里堅持進(jìn)行康復(fù)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(fā)出一些可以測試姿勢的儀器設(shè)備，比如測角術(shù)、攝影測量、光電分析、視頻分析聲波分析等，這些技術(shù)在整形外科和生物醫(yī)學(xué)上得以廣泛的應(yīng)用，但是這些設(shè)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(shù)據(jù)，而且耗時較長。
[0006]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(fā)設(shè)計出可實時監(jiān)測并矯正兒童不正確坐姿，防止含胸駝背，或是用于養(yǎng)成正確坐姿的習(xí)慣，同時也可以預(yù)防學(xué)齡期兒童近視或防止近視加深的一種功能型童裝背心。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種預(yù)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(jiān)控兒童的姿勢，在出現(xiàn)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(hù)兒童視力。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，采用如下技術(shù)方案:
[0009]—種預(yù)防駝背的童裝背心，包括衣身、袖口及領(lǐng)口，其特征在于:衣身中縫制有導(dǎo)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(nèi)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(dǎo)電纖維相互連接，紐扣電池與集成模塊借助導(dǎo)電纖維相互連接，紐扣電池與三軸加速度傳感器組借助導(dǎo)電纖維相互連接。
[0010]優(yōu)選后，衣身、袖口與領(lǐng)口均由針織面料制成。針織面料針對兒童生理特點(diǎn)，具有環(huán)保、吸濕性強(qiáng)、透氣性好、高彈的優(yōu)點(diǎn)，穿著舒適。
[0011]進(jìn)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。
[0012]進(jìn)一步，衣身肩部的門襟處縫制有魔術(shù)貼。魔術(shù)貼能夠調(diào)節(jié)背心大小，使其適合于不同身高、體重的小朋友，適用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
[0013]進(jìn)一步，導(dǎo)電纖維包括導(dǎo)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(dǎo)電涂碳纖維層。
[0014]進(jìn)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(dǎo)電纖維相互連接。實時監(jiān)測小朋友脊柱各個位置的突出情況。
[0015]進(jìn)一步，控制器內(nèi)包括有數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器，數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)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(xù)的加速度傳感器模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號，以數(shù)字信號模式傳遞給控制器。
[0016]進(jìn)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(xiàn)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(shù)據(jù)，方便家長后期分析數(shù)據(jù)。
[0017]進(jìn)一步，控制器內(nèi)包括有串行外設(shè)接口，串行外設(shè)接口連接RTC時鐘模塊與閃存卡。串行外設(shè)接口是控制與集成模塊之間的總線協(xié)議，實現(xiàn)快速、同步、全雙工通信。
[0018]進(jìn)一步，控制器內(nèi)包括有異步收發(fā)傳輸器。異步收發(fā)傳輸雙向通信，實現(xiàn)全雙工傳輸與接收。
[0019]由于采用上述技術(shù)上方案，具有以下有益效果:
[0020]本發(fā)明為一種預(yù)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(jiān)控兒童的姿勢，在出現(xiàn)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(hù)兒童視力，其具體有益效果表現(xiàn)為以下幾點(diǎn):
[0021]1、該針織背心的款式時尚，色彩鮮艷，風(fēng)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(nèi)層背心是緊身貼體，可以根據(jù)孩子的體型調(diào)整服裝大小，保證信號傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。
[0022]2、導(dǎo)電纖維是導(dǎo)電涂層纖維的一種，屬于復(fù)合紡絲型有機(jī)導(dǎo)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(yōu)良。于是，本發(fā)明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(fù)合芯線上，將該導(dǎo)電纖維植入雙羅紋組織中代替導(dǎo)線用于信號輸入和輸出，結(jié)構(gòu)簡單，與面料更為匹配，避免了導(dǎo)線的復(fù)雜纏繞，有利于兒童對該產(chǎn)品的接受度，以及方便了兒童的生活娛樂，增加了舒適度。
[0023]3、三軸加速度傳感器組體積小、重量輕、靈敏度高。
[0024]4、將三軸加速度傳感器組集成在背心上，為了防止運(yùn)動產(chǎn)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(dāng)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(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)不符合，控制器引導(dǎo)震動片開始震動，如果在兩分鐘之內(nèi)不矯正姿勢，震動片就會持續(xù)穩(wěn)定的震動，直到矯正到正確姿勢位置，且震動片不會發(fā)出聲音，方便兒童在學(xué)校上課時候穿戴，不會在課堂上造成噪音。
[0025]5、三軸加速度傳感器組通過導(dǎo)電纖維將信號經(jīng)由藍(lán)牙模塊通訊至閃存卡并暫時儲存在閃存卡中，以便后期數(shù)據(jù)的分析，方便監(jiān)控者隨時掌控兒童的姿勢狀況，比如家長監(jiān)護(hù)人，老師等。
[0026]6、紐扣電池可重復(fù)充電，體積小。
【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0028]圖1為本發(fā)明一種預(yù)防駝背的童裝背心的正面示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明一種預(yù)防駝背的童裝背心的背面示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明中控制系統(tǒng)的運(yùn)行框圖；
[0031]圖4為本發(fā)明中供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖5為本發(fā)明脊柱后凸角測量圖；
[0033]圖6為本發(fā)明脊柱后凸角測試原理中脊柱矢狀面角度變化示意圖；
[0034]圖7為本發(fā)明脊柱后凸角測試原理中脊柱冠狀面角度變化示意圖；
[0035]圖8為正常情況下的脊柱后凸示意圖；
[0036]圖9為不正常情況的脊柱后凸示意圖。
[0037]其中，圖3中的控制系統(tǒng)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(tǒng)由紐扣電池、震動片、RTC時鐘模塊及三軸加速度傳感器組構(gòu)成。
【具體實施方式】
[0038]如圖1中圖9所示，一種預(yù)防駝背的童裝背心，包括衣身1、袖口3及領(lǐng)口 2，衣身1、袖口 3與領(lǐng)口 2均由針織面料制成。針織面料針對兒童生理特點(diǎn)，具有環(huán)保、吸濕性強(qiáng)、透氣性好、高彈的優(yōu)點(diǎn)，穿著舒適。同時，該針織背心的款式時尚，色彩鮮艷，風(fēng)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(nèi)層背心是緊身貼體，可以根據(jù)孩子的體型調(diào)整服裝大小，保證信號傳輸?shù)臏?zhǔn)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I肩部的門襟處縫制有魔術(shù)貼5。魔術(shù)貼5能夠調(diào)節(jié)背心大小，使其適合于不同身高、體重的小朋友，適用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
[0039]衣身I中縫制有導(dǎo)電纖維12，導(dǎo)電纖維12均勻的分布在針織面料中，該導(dǎo)電纖維12為涂碳導(dǎo)電纖維12，是導(dǎo)電涂層纖維的一種，屬于復(fù)合紡絲型有機(jī)導(dǎo)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(yōu)良。本發(fā)明中，導(dǎo)電纖維12包括導(dǎo)電涂碳纖維層(圖中未標(biāo)出)、滌綸纖維層(圖中未標(biāo)出)及錦綸纖維層(圖中未標(biāo)出)，滌綸纖維層與錦綸纖維層包纏導(dǎo)電涂碳纖維層形成復(fù)合導(dǎo)電纖維12，將該導(dǎo)電纖維12植入雙羅紋組織中代替導(dǎo)線用于信號輸入和輸出，結(jié)構(gòu)簡單，與面料更為匹配，避免了導(dǎo)線的復(fù)雜纏繞，有利于兒童對該產(chǎn)品的接受度，以及方便了兒童的生活娛樂，增加了舒適度。
[0040]衣身I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(dǎo)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(shè)定的后凸角為28度，根據(jù)人體習(xí)慣不同，允許3度左右的誤差值。
[0041]衣身I的肩部內(nèi)縫制有震動片13，衣身I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(dǎo)電纖維12相互連接，紐扣電池10與集成模塊11借助導(dǎo)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(dǎo)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α?、α2、α3、β1、β2與β3為角度變化)，根據(jù)該角度變化計算脊柱的后凸角，當(dāng)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(nèi)不矯正姿勢，震動片13就會持續(xù)穩(wěn)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(fā)出聲音，方便兒童在學(xué)校上課時候穿戴，不會在課堂上造成噪音。
[0042]控制器內(nèi)包括有數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器，數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)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(xù)的加速度傳感器模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡x散的數(shù)字信號，以數(shù)字信號模式傳遞給控制器。
[0043]集成模塊11包括有RTC時鐘模塊及閃存卡，控制器內(nèi)包括有串行外設(shè)接口，串行外設(shè)接口連接RTC時鐘模塊與閃存卡。串行外設(shè)接口是控制與集成模塊11之間的總線協(xié)議，實現(xiàn)快速、同步、全雙工通信。RTC始終模塊可實現(xiàn)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(shù)據(jù)，方便家長后期分析數(shù)據(jù)?？刂破鲀?nèi)包括有異步收發(fā)傳輸器，異步收發(fā)傳輸器連接計算機(jī)，通過異步收發(fā)傳輸器傳輸數(shù)據(jù)至計算機(jī)，可實現(xiàn)由計算機(jī)分析數(shù)據(jù)。
[0044]以上僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此。任何以本發(fā)明為基礎(chǔ)，為解決基本相同的技術(shù)問題，實現(xiàn)基本相同的技術(shù)效果，所作出地簡單變化、等同替換或者修飾等，皆涵蓋于本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項】
1.一種預(yù)防駝背的童裝背心，包括衣身、袖口及領(lǐng)口，其特征在于:所述衣身中縫制有導(dǎo)電纖維，所述衣身的背部縫制有三軸加速度傳感器組，所述衣身的肩部內(nèi)縫制有震動片；所述衣身背部的腰腹位置縫制有第一松緊帶，所述第一松緊帶上縫制有控制器、集成模塊及紐扣電池，所述控制器連接所述三軸加速度傳感器組，所述控制器連接所述震動片，所述控制器連接所述集成模塊;所述紐扣電池與所述震動片借助所述導(dǎo)電纖維相互連接，所述紐扣電池與所述集成模塊借助所述導(dǎo)電纖維相互連接，所述紐扣電池與所述三軸加速度傳感器組借助所述導(dǎo)電纖維相互連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述衣身、所述袖口與所述領(lǐng)口均由針織面料制成。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述袖口位置縫制有第二松緊帶。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述衣身肩部的門襟處縫制有魔術(shù)貼。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述導(dǎo)電纖維包括導(dǎo)電涂碳纖維層、滌綸纖維層及錦綸纖維層，所述滌綸纖維層與錦綸纖維層包纏所述導(dǎo)電涂碳纖維層。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述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，所述第一三軸加速度傳感器、所述第二三軸加速度傳感器及所述第三三軸加速度傳感器借助所述導(dǎo)電纖維相互連接。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述控制器內(nèi)包括有數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)字模擬信號轉(zhuǎn)換器連接所述第一三軸加速度傳感器、所述第二三軸加速度傳感器及所述第三三軸加速度傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述集成模塊包括有RTC時鐘模塊及閃存卡，所述RTC時鐘模塊與所述閃存卡均連接所述控制器。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述控制器內(nèi)包括有串行外設(shè)接口，所述串行外設(shè)接口連接所述RTC時鐘模塊與所述閃存卡。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種預(yù)防駝背的童裝背心，其特征在于:所述控制器內(nèi)包括有異步收發(fā)傳輸器。
【文檔編號】A41D31/00GK105831843SQ201610296347
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月5日
【發(fā)明人】鄒奉元, 李霞, 謝鋒
【申請人】浙江理工大學(xué), 北京吉芬時裝設(shè)計股份有限公司