基于RJM8L003系列MCU的坐姿糾正(腰部)解決方案

隨著社會的高速發(fā)展，人每天都坐在椅子上工作或者學(xué)習(xí)，這些人群的腰椎和頸椎普遍存在不同程度的問題，導(dǎo)致這些人出現(xiàn)腰酸背痛的情況。這些問題的出現(xiàn)，是不注重正確的坐姿而導(dǎo)致的。目前，在矯正坐姿方面卻沒有一款較為簡便，又實(shí)用的產(chǎn)品出現(xiàn)，為了克服此問題，遂有坐姿糾正（腰部）方案產(chǎn)生。

產(chǎn)品功能

護(hù)腰處+傾斜（角度）傳感器（傳感器放置于后背板凹槽如下圖，后背板套于座椅上，先按一下角度歸零按鈕歸零。當(dāng)用戶后背靠上護(hù)腰后，塑料背板左右傾斜>=2°或者前傾角度>=5°時，會發(fā)出信號報警。提醒用戶糾正坐姿）

傾斜傳感器安裝位置示意圖（控制板安裝在橙色蓋板上，然后蓋板安裝于背板凹槽內(nèi)）

1）角度歸零設(shè)置：用戶第一次將產(chǎn)品套于座椅上時，可以按復(fù)位鍵將傾角歸零。

2）開關(guān)機(jī)（電源鍵），長按開關(guān)鍵1秒開機(jī)，長按開關(guān)鍵2秒關(guān)機(jī)。每次開機(jī)后藍(lán)色指示燈常亮，表示待機(jī)狀態(tài)。

3）振動模式:紅燈亮，藍(lán)燈滅

護(hù)腰及坐墊

1 左傾、右傾報警角度設(shè)置為：超過2°,持續(xù)5秒后開始震動提醒，紅燈亮起，藍(lán)燈熄滅；

前傾報警角度設(shè)置為：超過5°,持續(xù)5秒后開始震動提醒，紅燈亮起，藍(lán)燈熄滅；

每次歸零設(shè)置后，語音提醒："角度已校準(zhǔn)，可以使用" （英文版：“The angles have been calibrated and are ready for use！”）

2 報警邏輯：傾角超出范圍5秒后,開始震動，紅燈亮起，藍(lán)燈熄滅

1）持續(xù)10秒，在此期間用戶調(diào)正了坐姿,則停止震動 ,進(jìn)入待機(jī)模式 , 如果超過10秒 用戶仍未調(diào)正坐姿, 則開始語音提醒 。

2）第一次語音為：“請注意坐姿”（英文版：“Please pay attention to your sitting posture”） 第一次語音提示結(jié)束，等待5秒,如果用戶在5秒內(nèi)調(diào)正坐姿，則停止報警，進(jìn)入待機(jī)模式 如果用戶仍未調(diào)正坐姿，進(jìn)行第二次語音提醒。

3）第二次語音提醒為：“坐姿錯誤，請立即糾正坐姿”（英文版：“The sitting posture is wrong. Please correct the sitting posture immediately”） 等待5秒，如果用戶在5秒內(nèi)調(diào)正坐姿，則停止報警，進(jìn)入待機(jī)模式 ，如果用戶仍未調(diào)正坐姿 ，進(jìn)行第三次語音提醒 。

4）第三次語音提醒為：“再不調(diào)正坐姿，將嚴(yán)重?fù)p傷腰椎”（英文版：“Do not adjust the sitting posture, will seriously damage the lumbar spine”） 等待5秒，如果用戶在5秒內(nèi)調(diào)正坐姿，則停止報警，進(jìn)入待機(jī)模式，如果用戶仍未調(diào)正坐姿，則進(jìn)入新一輪循環(huán)，重新震動提醒。

5）如果傾角傳感器持續(xù)60秒 ，左、右、前傾角差異不超過0.12°，則判斷此人已離開座位 ，持續(xù)1.5小時，則關(guān)機(jī) ；如果用戶在1.5小時回到座位上 ，60秒內(nèi)出現(xiàn)左、右、前任一傾角角度差異超過0.12° 則判斷用戶回到座位，開始記錄用戶在座位上的時間。

6）用戶在座位上的持續(xù)時間計算：當(dāng)出現(xiàn)持續(xù)60秒 ，左、右、前，任一傾角角度差異不超過0.12°，判斷用戶離開，其余時間累積為用戶在座位上的時間。

3 電池電量問題及顯示器內(nèi)容問題

1）缺電時，紅燈常亮。充電的時候紅燈閃爍，充滿電的時候紅燈熄滅 ，綠燈亮起，表示電量充滿 。

2）要求待機(jī)時間要達(dá)到最少3個月

4 顯示器顯示內(nèi)容優(yōu)化（注意字符方向）

1）中文版：

坐姿時間：4H

錯誤次數(shù)：7次

累計時間：100H

累積錯誤：62次

2）英文版：

Duration of sitting position：4 hours

Number of wrong sitting positions：7 times

Cumulative sitting time：100 hours

Accumulate the number of sitting position errors: 62 times

備注：統(tǒng)計時間節(jié)點(diǎn)：開機(jī)到關(guān)機(jī)為一次統(tǒng)計，不開機(jī)不統(tǒng)計。先做中文版本。

5 中文與英文板子硬件兼容，做一個撥動開關(guān)切換中英文。

6 電池及功耗優(yōu)化

1）用戶在單擊開關(guān)機(jī)按鈕的情況下屏幕才亮，并顯示數(shù)據(jù) 持續(xù)10秒 然后熄屏，其余情況下屏幕不亮。

2）待機(jī)：不工作的情況下 待機(jī)達(dá)3個月。電池續(xù)航：工作情況下（假設(shè)一個人每天的錯誤坐姿次數(shù)30次之間，即30次左右循環(huán) 每次10秒 語音提醒3次 ）：能堅(jiān)持15天。

原理框圖

技術(shù)參數(shù)

應(yīng)用場景

適用于家庭、學(xué)校等場所。

方案特點(diǎn)

嵌入式設(shè)計，低成本，外圍器件少，省去復(fù)雜的布線。

超低功耗，采用RJM8L003系列MCU做主控，寬電壓，多達(dá)6種低功耗管理模式，此方案的MCU休眠功耗低至1uA左右，整機(jī)有很長續(xù)航能力。

審核編輯：湯梓紅