一种坐姿矫正装置

一种坐姿矫正装置(坐姿矫正金箍圈)，是将红外距离传感器、播音机构、PLC控制器和按摩球等设置在头箍圈上，通过红外距离传感器可探测学生眼睛到被看物体的距离，通过PLC控制器将距离数据转换成语音或轻微振动，经过播音机构提示音或警示音，或按摩球的按摩，提示学生自觉调整坐姿的一种装置，具有良好的推广前景。

本实用新型的实施具有如下优点和有益效果：

一、加工方便，制作简单，成本低，头箍是用橡胶制作而成。

二、结构紧凑，安全可靠，携带方便，美观大方，根据性别采用不同颜色制作，使用时佩戴在头上，象头箍饰品样美观。

三、适应学生范围广，有助于初学幼儿园小孩子养成良好的坐立习惯，可以强迫小学生和中学生改正不良的坐立习惯，可以普及使用。

四、适合各种场合使用，学校上课，家里作业、吃饭时，可以随意佩戴，日常生活也可以听听音乐。

五、纠正坐立效果良好，同时保护学生视力，自觉调整坐姿，可以免除老师和家长的烦恼，避免由于家长提醒而影响孩子们的学习。

技术领域

本实用新型涉及坐姿矫正装置领域，具体而言，涉及一种坐姿矫正装置。

背景技术

随着各种各样电子仪器的普及，包括电子学习工具书和各式各样游戏机的出现，近视的孩子越来越多，孩子近视现象已不容忽视，据统计，在小学和初中阶段，近视率随着年级的升高快速增长，高度近视问题已不容忽视,高三年级学生近视度数高于600度的占比达到21.9%。据2018年8月教育部基础教育质量检测中心发布的《中国义务教育质量监测报告》：中国的近视人数达到6亿，占全国总人口的40%多。其中青少年的近视人程度最不容乐观，小学生的近视率达到了40%，学龄前儿童也有2.5%的孩子已经近视。最为可怕的是现在农村视力不良的学生现在已经超过城市，已引起广大家长的重视和担忧。据统计，引起孩子近视的原因80%以上是由于孩子坐立姿势不正确，读书写字眼睛距离书本和桌面太近，尽管学校提醒孩子从小养成良好的坐立姿势，“一尺一寸一拳头”，有些学校要求学生做眼保健操来预防近视，减小眼睛疲劳，防止近视，甚至孩子在家做作业时，家长坐在孩子附近，提醒孩子注意坐立姿势，但效果似乎不是太明显，大部分孩子还是没有养成良好习惯，还让孩子成逆反心里，同时家长不断提醒还影响孩子的学习。

目前市面上的坐姿矫正器多种多样，使用、携带起来极不方便，有的只能在固定位置使用，如固定桌、椅、板凳，甚至有的是捆邦式的，存在一定安全隐患，有的在站立、坐下时需要重新固定，浪费时间，影响注意力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种坐姿矫正装置，其能够通过红外距离传感器监测孩童头部与桌面的距离并进行提示。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供一种坐姿矫正装置，其包括头箍，还包括设置在所述头箍内的PLC控制器、与所述PLC控制器进行信号连接的播音机构，所述头箍位于人体前额的一端设置有红外距离传感器，所述红外距离传感器的信号输出端与所述PLC控制器的信号输入端相连接。佩戴在孩童头部的头箍通过红外距离传感器能够测量人体头部与桌面、书本、电子设备仪器等被看物体的距离之间的距离并将信号传输至控制器内，通过控制器控制播音机构实现对孩童的声音提示，使孩童能够警示孩子调整坐姿，进而保护了孩童的视力。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述播音机构包括喇叭，所述喇叭的信号输入端均与所述PLC控制器的第一信号输出端相连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述喇叭至少为两个，至少两个所述喇叭排布于所述头箍贴合人体两鬓的位置设置。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述喇叭的功放部朝向人体耳部一面设置。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述头箍贴合人体头部一侧的壁面上开设有镶嵌槽，所述镶嵌槽内嵌合有按摩球，所述按摩球的信号输入端与所述PLC控制器的第二信号输出端相连接。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述镶嵌槽为至少两个，至少两个所述镶嵌槽相对于所述红外距离传感器两侧设置。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述红外距离传感器位于所述头箍远离贴合人体前额的壁面设置。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述头箍顶部设置有电池槽。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述头箍贴合人体后脑的一端具有一开口。

在本实用新型的一些实施例中，上述所述头箍采用橡胶制成。

相对于现有技术，本实用新型的实施例至少具有如下优点或有益效果：

本实用新型提供了一种坐姿矫正装置，其包括头箍，还包括设置在头箍内的PLC控制器、与PLC控制器进行信号连接的播音机构，头箍位于人体前额的一端设置有红外距离传感器，红外距离传感器的信号输出端与PLC控制器的信号输入端相连接。

实际使用时，孩童需要使用桌面、书本、电子设备仪器等物件时，将头箍佩戴于孩童的头部，头箍具有红外距离传感器的一端贴合孩童前额部配置，此时启动本装置，头箍上的红外距离传感器对孩童面对的物件进行测距，从红外距离传感器测得的距离数据与控制器内的标准数据进行对比，测量距离小于标准数据时，控制器则向播音机构发送信号，播音机构发出警示语音提醒孩童进行坐姿的调整，能够有效培养孩童的坐姿以及保护孩童的视力，具有良好的推广前景。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例所述的坐姿矫正装置仰视结构图；

图2为本实用新型实施例所述的坐姿矫正装置俯视结构图；

图3为本实用新型实施例所述的坐姿矫正装置的信号流向图。

图标：1-头箍；101-红外距离传感器；102-喇叭；103-按摩球；104-电池槽；105-开口；2-PLC控制器；201、USB接口。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型实施例的描述中，“多个”代表至少2个。

在本实用新型实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例

请参照图1和图3，图1所示为本实用新型实施例提供的坐姿矫正装置仰视结构图；图3所示为本实用新型实施例提供的坐姿矫正装置的信号流向图。

本实施例提供一种坐姿矫正装置，包括头箍1，还包括设置在头箍1内的PLC控制器2、与PLC控制器2进行信号连接的播音机构，头箍1位于人体前额的一端设置有红外距离传感器101，红外距离传感器101的信号输出端与PLC控制器2的信号输入端相连接。

实际使用时，孩童需要使用桌面、书本、电子设备仪器等物件时，将头箍1佩戴于孩童的头部，头箍1具有红外距离传感器101的一端贴合孩童前额部配置，此时启动本装置，头箍1上的红外距离传感器101对孩童面对的物件进行测距，从红外距离传感器101测得的距离数据与控制器2PLC内的标准数据进行对比，测量距离小于标准数据时，控制器2PLC则向播音机构发送信号，播音机构发出警示语音提醒孩童进行坐姿的调整，能够有效培养孩童的坐姿以及保护孩童的视力，具有良好的推广前景，本装置有助于初学小学生养成良好的习惯，对于小学生和中学生可以强迫自己改正不良的坐立习惯，可以免除学生和家长的烦恼，同时保护学生视力。同时结构紧凑，携带方便，在日常生活中，可以随意佩戴，安全可靠。

需要说明的是，本实施例中的头箍1采用环形状设置，能够贴合孩童头部进行佩戴，同时头箍1的环面均为平滑设置，能够避免普通头箍1具有的棱角对孩童的头部造成摩擦损伤的情况发生，提高了安全性的同时也提高了头箍1的佩戴舒适度；本实施例中的PLC控制器2设置于头箍1靠近孩童后脑一端的部位设置，同时PLC控制器2连接有USB接口201USB，可通过电脑终端连接USB接口201USB对PLC控制器2内的标准距离数据进行编程调节，进而适配不同年龄段不同身高孩童的距离数据，PLC控制器2采用西门子s7-200的型号，西门子S7系列PLC体积小、速度快、标准化,具有网络通信能力,亦可通过其内置的无线通讯功能与电脑终端连接并进行资料调节，使本装置使用更加便捷。

如图1和图3所示，播音机构包括喇叭102，喇叭102的信号输入端均与PLC控制器2的第一信号输出端相连接。喇叭102采用的是UPS才云扬声器，喇叭102通过与PLC控制器2连接能够快速接收PLC控制器2发出的信号指令，同时使信号指令转换为声音信号，能够有效对孩童进行声音警示。

如图1和图3所示，喇叭102为两个，两个喇叭102排布于头箍1贴合人体两鬓的位置设置，人体位于体位两侧的声音较为敏感，通过将喇叭102分布在孩童头部两侧能够大大提高声音的警示效果，使孩童能够及时纠正坐姿。

上述实施例中，喇叭102的功放部朝向人体耳部一面设置，喇叭102的功放部位于头箍1的底部且位于孩童的耳廓顶部，能够进一步对提高喇叭102警示音的传播效果。

如图1和图3所示，头箍1贴合人体头部一侧的壁面上开设有镶嵌槽，镶嵌槽内嵌合有按摩球103，按摩球103的信号输入端与所述PLC控制器2的第二信号输出端相连接，头箍1内壁面上的镶嵌槽呈具有一装配缺口的球形凹槽，按摩球103通过按压卡置进入镶嵌槽内固定，本装置中的按摩球103采用公开专利文件CN201920445794.0的一种加热震动按摩球，按摩球103与PLC控制器2进行信号连接，在孩童进行佩戴头箍1时，当孩童头部靠近桌面等物件时，红外距离传感器101进行测距并进行预设数据比对，孩童头部距离桌面等物件小于40cm时PLC控制器2对喇叭102发出信号的同时对按摩球103进行数据发送，使按摩球103震动，进一步提醒孩童的坐姿不正确，使其进行调整，当距离大于40cm时按摩球103关闭震动，使用按摩球103作为第二提示机构能够对孩童的头部进行有效按摩且具有较高的提醒功能。

上述实施例中，镶嵌槽为两个，两个镶嵌槽相对于红外距离传感器101两侧设置，镶嵌槽位于头箍1的内壁面且相对于红外距离传感器101对称设置，此时镶嵌槽内的按摩球103正对孩童的前额部，按摩球103对前额进行震动按摩能够对孩童眼周部的肌肉进行按摩放松，起到提示作用的同时也能够使长时间使用的眼部肌肉进行放松。

如图1和图3所示，红外距离传感器101位于所述头箍1远离贴合人体前额的壁面设置，通过将红外距离传感器101设置在头箍1的外壁面上能够使探头的探测区域大大增加，提高距离监测的精度。

如图2所示，头箍1顶部设置有电池槽104，电池槽104内用于安装多组纽扣电池为头箍1内的各类电子部件进行有效供电，同时采用UPS才云扬声器会在激发后进行不间断的警示音提醒，当红外距离传感器101监测孩童头部与桌面等物件距离进行矫正后PLC控制器2会控制电源装置对喇叭102进行断电操作，使用方便。

如图2所示，头箍1贴合人体后脑的一端具有一开口105，头箍1采用断链式结构能够使头箍1地佩戴尺寸进行调节，可配合不同孩童头部储存进行佩戴，大大提高了实用价值，避免了需要根据不同年龄段孩童头部大小进行不同尺寸头箍1制造的情况发生，大大减少了制造成本。

如图1和图3所示，头箍1采用橡胶制成，头箍1的内部呈中空状设置，其环形外壳采用异戊橡胶制成，其具有硬度较大、韧性好、具有一定弹性和耐磨性较高的优点，采用橡胶制成的头箍1可进行一定范围的弯折尺寸调节，其具有较高的使用寿命，异戊橡胶只是本实施例一个优选的实施方式，并不局限于此，比如在其他实施例中也可选择异戊橡胶等材料。

如图2所示，PLC控制器2通过通过电子集成块与头箍1内各类电子部件进行电连接，电子集成块即为集成电路，集成电路具有体积小，重量轻，引出线和焊接点少，寿命长，可靠性高，性能好等优点，通过采用电子集成块能够减少大量元器件的使用，降低了制造成本，同时PLC控制器2通过电子集成块连接有转换开关，电子集成块采用的型号为CD4000，进行出厂制造时，电子集成块内预设有三种模式，即为上课模式和作业模式以及关机模式，通过旋转转换开关可进行三种模式调节，在上课模式时，头箍1上的两个按摩球103在接收到探测头探测到最小距离信号时，震动或按摩，警示孩子调整坐姿，直到坐正为止，作业模式时，头箍1内的喇叭102和两个按摩球103均为启动模式，关机模式使头箍1内的电源装置对各部件进行断电关机处理。

综上，本实用新型的实施例提供一种坐姿矫正装置包括头箍1，还包括设置在头箍1内的PLC控制器2、与PLC控制器2进行信号连接的播音机构，头箍1位于人体前额的一端设置有红外距离传感器101，红外距离传感器101的信号输出端与PLC控制器2的信号输入端相连接。

实际使用时，孩童需要使用桌面、书本、电子设备仪器等物件时，将头箍1佩戴于孩童的头部，头箍1具有红外距离传感器101的一端贴合孩童前额部配置，此时启动本装置，头箍1上的红外距离传感器101对孩童面对的物件进行测距，从红外距离传感器101测得的距离数据与控制器2PLC内的标准数据进行对比，测量距离小于标准数据时，控制器2PLC则向播音机构发送信号，播音机构发出警示语音提醒孩童进行坐姿的调整，能够有效培养孩童的坐姿以及保护孩童的视力，具有良好的推广前景，本装置有助于初学小学生养成良好的习惯，对于小学生和中学生可以强迫自己改正不良的坐立习惯，可以免除学生和家长的烦恼，同时保护学生视力。同时结构紧凑，携带方便，在日常生活中，可以随意佩戴，安全可靠。

以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。