一种可穿戴人体碰撞预警防护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种可穿戴人体碰撞预警防护装置，包括腰带本体，腰带本体的中间位置处间隔布置多个气囊，腰带本体上位于气囊的上、下方安装多元传感器组、微硅加速度计和陀螺仪、报警单元，多元传感器组、微硅加速度计和陀螺仪的输出端与通过单元控制器与主控制器的输入端相连，主控制器的输出端通过单元控制器与分别与气囊、报警单元的输入端相连。本实用新型专利技术上报到主控制器的各种传感器采集的信息，由主控制器通过与经验数据集对比，事先设计的规划与决策算法将给出可疑的接近物数目和接近距离，并下达执行命令，进行声音报警，并控制气囊打开，同时通过无线信息发送单元将预先设定的短信信息发送到指定的手机上，主控制器决策选择二级防护执行动作。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种可穿戴人体碰撞预警防护装置，包括腰带本体，腰带本体的中间位置处间隔布置多个气囊，腰带本体上位于气囊的上、下方安装多元传感器组、微硅加速度计和陀螺仪、报警单元，多元传感器组、微硅加速度计和陀螺仪的输出端与通过单元控制器与主控制器的输入端相连，主控制器的输出端通过单元控制器与分别与气囊、报警单元的输入端相连。本技术上报到主控制器的各种传感器采集的信息，由主控制器通过与经验数据集对比，事先设计的规划与决策算法将给出可疑的接近物数目和接近距离，并下达执行命令，进行声音报警，并控制气囊打开，同时通过无线信息发送单元将预先设定的短信信息发送到指定的手机上，主控制器决策选择二级防护执行动作。【专利说明】一种可穿戴人体碰撞预警防护装置
本技术涉及碰撞预警防护
，尤其是一种可穿戴人体碰撞预警防护装 置。
技术介绍
运动检测是关于人体本身的数据检测，目前研究主要集中在，运动员数据测量、 摔倒检测等，主要手段是通过视频或者惯性测量单元实现应用监控系统。快速有效地获得 人体运动信息，可使特殊人群得到必要的救助，然而，面向行人的人体碰撞检测预警和防护 还是一块空白，儿童和特殊人群的行路安全是安全生产、保障社会和谐的必要环节，避免行 人碰撞，具有重要的经济和社会效应。 随着传感器技术的发展应用，从最初的单一通道的传感器到现代的多通道光、电、 声等传感器，相应获得的数据量也相应增长。然而，任何一种信息获取技术，都有其精度和 测量局限，且信号不可避免的受环境干扰，对来自同一场景的多种传感器，由于其传感器的 类型和测量原理不同，场景自身变化以及各种干扰的存在，所获取的信息在不同程度上存 在失真或失灵。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种包含两级防护执行动作、体积小、便于携带，可穿 戴在身上的可穿戴人体碰撞预警防护装置。 为实现上述目的，本技术采用了以下技术方案：一种可穿戴人体碰撞预警防 护装置，包括腰带本体，腰带本体的中间位置处间隔布置多个气囊，腰带本体上位于气囊的 上、下方安装多元传感器组、微硅加速度计和陀螺仪、报警单元，多元传感器组、微硅加速度 计和陀螺仪的输出端与通过单元控制器与主控制器的输入端相连，主控制器的输出端通过 单元控制器与分别与气囊、报警单元的输入端相连。 所述多元传感器组由超声传感器、空气压力传感器和红外传感器组成，所述单元 控制器由测距单元、接近判断单元、失稳判断单元和执行单元组成，所述腰带本体上位于气 囊的上方或下方安装无线信息发送单元；超声传感器的输出端与测距单元的输入端相连， 红外传感器的输出端与接近判断单元的输入端相连，空气压力传感器的输出端分别与测距 单元、接近判断单元的输入端相连，微硅加速度计和陀螺仪的输出端与失稳判断单元的输 入端相连，所述执行单元的输出端分别与气囊、报警单元、无线信息发送单元的输入端相 连。 所述报警单元采用扬声器。 所述气囊的个数为四至六个，各个气囊位于同一条中心线上。 所述测距单元、接近判断单元、失稳判断单元的输出端均与主控制器的输入端相 连，主控制器的输出端与执行单元的输入端相连。 由上述技术方案可知，本技术通过超声传感器、空气压力传感器获取测距信 息，红外传感器和空气压力传感器获取接近判断依据，通过微硅加速度计和陀螺仪获取失 稳信息；测距单元与接近判断单元存在循环交互过程，测距信息和接近信息上报到主控制 器，通过与经验数据集对比，事先设计的规划与决策算法将给出可疑的接近物数目和接近 距离，并下达执行命令，控制气囊打开，并进行声音报警，同时通过无线信息发送单元将预 先设定的短信信息发送到指定的手机上，主控制器根据传感数据判断所处状态，并下达对 应防护执行动作。本技术采用腰带设计，可以方便的穿戴在人体上，体积小，便于携带。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术穿戴在人体上，气囊未打开的穿戴示意图； 图2、3分别为本技术的结构示意图； 图4为图1中气囊打开的状态示意图； 图5为本技术的采集及执行框图； 图6为本技术的整体结构框图； 图7为本技术的工作流程图。 【具体实施方式】 一种可穿戴人体碰撞预警防护装置，包括腰带本体1，腰带本体1的中间位置处间 隔布置多个气囊2,腰带本体1上位于气囊2的上、下方安装多元传感器组3、微硅加速度计 和陀螺仪4、报警单元5,多元传感器组3、微硅加速度计和陀螺仪4的输出端与通过单元控 制器7与主控制器8的输入端相连，主控制器8的输出端通过单元控制器7与分别与气囊 2、报警单元5的输入端相连，如图1所示，将多元传感器组3以类似于腰带的可穿戴的布置 方式，放置在人体身上，相隔一定距离，放置一种传感器，使得各种传感器和气囊2的覆盖 范围能扩大到360度，实现全方位的监测和防护。 如图2、3、4所示，所述气囊2的个数为四至六个，各个气囊2位于同一条中心线 上。四个防护气囊各自独立互不联通，等间隔分布于腰带本体1上。将气囊2布置在传感 器的上方，人体腰带处，当气囊2打开的时候，能够保护人体的躯干免于碰撞，同时还用报 警单元和无线信息发送单元，当气囊2快打开的时候，报警单元就开始工作，同时，无线信 息发送单元给预定的手机发送信息。 如图5、6所示，通过超声传感器、空气压力传感器获取测距信息，通过红外传感器 和空气压力传感器获取接近判断依据，通过微硅加速度计和陀螺仪4获取失稳信息，测距 单元和接近判断单元之间存在循环交互过程，测距信息和接近信息上报到主控制器8,通过 与经验数据集对比、事先设计的规划与决策算法将给出可疑的接近物数目和接近距离，并 下达执行意图，根据当前状态和执行意图向执行单元发出具体执行命令，控制气囊2、报警 单元5和无线信息发送单元6动作。多元传感器组3和人体意图信号一起，作为多元传感 器数据融合的输入，通过多元传感器数据融合对状态进行判别，然后产生声学预警，气囊防 护执行和无线传输两级防护执行动作。 如图6所示，所述多元传感器组3由超声传感器、空气压力传感器和红外传感器组 成，所述单元控制器7由测距单元、接近判断单元、失稳判断单元和执行单元组成，所述腰 带本体1上位于气囊2的上方或下方安装无线信息发送单元6 ;超声传感器的输出端与测 距单元的输入端相连，红外传感器的输出端与接近判断单元的输入端相连，空气压力传感 器的输出端分别与测距单元、接近判断单元的输入端相连，微硅加速度计和陀螺仪4的输 出端与失稳判断单元的输入端相连，所述执行单元的输出端分别与气囊2、报警单元5、无 线信息发送单元6的输入端相连，所述测距单元、接近判断单元、失稳判断单元的输出端均 与主控制器8的输入端相连，主控制器8的输出端与执行单元的输入端相连。所述报警单 元5采用扬声器，语音报警"请注意避让"并伴有特定标识音。本防护装置可以分为三层： 第一层是传感和执行权，主要负责对实时数据的传感，和根据状态判别结果进行三大任务 的执行；第二层是单元控制器7 ;第三层是主控制器8。 如图7所示，当接近信息和测距信息符合经验函数或者超过预订阈值时，系统进 入状态2,当失稳判断本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可穿戴人体碰撞预警防护装置，其特征在于：包括腰带本体（1），腰带本体（1）的中间位置处间隔布置多个气囊（2），腰带本体（1）上位于气囊（2）的上、下方安装多元传感器组（3）、微硅加速度计和陀螺仪（4）、报警单元（5），多元传感器组（3）、微硅加速度计和陀螺仪（4）的输出端与通过单元控制器（7）与主控制器（8）的输入端相连，主控制器（8）的输出端通过单元控制器（7）与分别与气囊（2）、报警单元（5）的输入端相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陆泽橼，董春兰，
申请(专利权)人：安徽科赫信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34