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基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统

2021-02-03 15:04:38

基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统

  技术领域

  本实用新型涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统。

  背景技术

  野战条件下,作战空间广阔、作战环境复杂、作战地形隐蔽、作战强度激烈,士兵在作战中发生的伤亡情况不易及时准确地获悉和定位,从而导致救治及处理时间的延误。

  针对上述问题,将现代通信技术应用于军事领域而产生的远程医疗通信系统、寻找及发现伤员的全球定位系统、医疗信息系统等应运而生;但现有的搜救系统需要伤员向指挥中心报告自身的受伤情况,请求紧急救护,若遇到伤员受伤昏迷的情况,指挥中心不能及时准确地获悉伤员的受伤部位及受伤情况,进而不能及时有针对性地派出救护员对士兵进行救治。

  因此,现有技术中缺少一种不需要人为操作,能够根据用户实时的自身情况自动发送报警信号的报警装置、报警衣及报警系统。

  实用新型内容

  本实用新型提供了一种基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,用于解决现有的报警装置、报警衣及报警系统需要人为操作,不能够根据用户实时的自身情况自动发送报警信号的问题。

  根据本实用新型一方面,提供了一种基于压力传感器的报警装置,包括:至少一个压力传感器、预处理模块、中央控制模块、定位模块、无线收发模块、开关模块和电源模块;其中,

  至少一个压力传感器,用于将作用在其上的压力转换成电信号输出;

  预处理模块与至少一个压力传感器相连,用于对至少一个压力传感器输出的电信号进行预处理;

  中央控制模块与预处理模块相连,用于根据预处理模块输出的电信号判断是否输出定位启动信号至定位模块,以及将接收到的定位模块输出的定位信息作为报警提醒信号输出至无线收发模块;

  定位模块与中央控制模块相连,用于根据中央控制模块输出的定位启动信号,生成定位信息;

  无线收发模块与中央控制模块相连,用于接收中央控制模块输出的包括有定位信息的报警提醒信号,并将其发送至终端设备;

  开关模块与中央控制模块相连,用于通过控制电源模块是否供电决定中央控制模块工作与否;

  电源模块与开关模块相连,用于通过开关模块为中央控制模块提供电能。

  可选地,该装置还包括:生理监测模块;其中,

  生理监测模块与中央控制模块相连,用于监测用户的生命体征,生成用户的生命体征信息;

  中央控制模块还用于接收生理监测模块输出的生命体征信息,并将生命体征信息和定位信息作为报警提醒信号输出至无线收发模块。

  可选地,该装置还包括:报警模块;其中,

  报警模块与中央控制模块相连,用于根据终端设备依次通过无线收发模块和中央控制模块发送的报警控制信号进行报警。

  可选地,生理监测模块包括:血压监测模块、和/或呼吸监测模块、和/或心跳监测模块、和/或脉搏监测模块、和/或体温监测模块、和/或体表湿度监测模块。

  可选地,预处理模块包括:整流模块、放大模块、滤波模块和模数转换模块;其中,

  整流模块与至少一个压力传感器相连,用于对至少一个压力传感器输出的电信号进行整流处理;

  放大模块与整流模块相连,用于放大整流模块输出的电信号;

  滤波模块与放大模块相连,用于滤除放大模块输出的电信号中的干扰杂波;

  模数转换模块分别与滤波模块和中央控制模块相连,用于将滤波模块输出的模拟电信号转换成数字电信号,并将其输出至中央控制模块。

  可选地,该装置还包括:切换模块和储能模块;其中,

  切换模块分别与至少一个压力传感器、储能模块、开关模块和预处理模块相连,用于在开关模块开启时控制至少一个压力传感器与预处理模块相连,或者在开关模块关闭时控制至少一个压力传感器与储能模块相连;

  储能模块与电源模块相连,用于处理并存储至少一个压力传感器通过切换模块输出的电能,并将电能输出至电源模块。

  可选地,至少一个压力传感器为多个压力传感器,每个压力传感器分别监测作用于用户身体不同位置的压力。

  可选地,至少一个压力传感器包括:摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

  根据本实用新型另一方面,提供了一种基于压力传感器的报警衣,包括:上述基于压力传感器的报警装置,及报警衣本体;其中,

  基于压力传感器的报警装置设置于报警衣本体上,或者所述报警衣本体和用户身体上。

  根据本实用新型又一方面,提供了一种基于压力传感器的报警系统,包括:上述基于压力传感器的报警装置,及终端设备;其中,

  终端设备与基于压力传感器的报警装置中的无线收发模块连接,用于接收无线收发模块发送的报警提醒信号,和/或发送报警控制信号至无线收发模块,和/或发送定位请求信号或者定位启动信号至无线收发模块;

  中央控制模块还用于在接收到终端设备通过无线收发模块发送的定位请求信号时,生成定位启动信号,并将定位启动信号输出至定位模块,或者将终端设备通过无线收发模块发送的定位启动信号输出至定位模块。

  根据本实用新型再一方面,还提供了一种基于压力传感器的报警系统,包括:上述基于压力传感器的报警衣,及终端设备;其中,

  终端设备与基于压力传感器的报警衣中的无线收发模块相连,用于接收无线收发模块发送的报警提醒信号,和/或发送报警控制信号至无线收发模块,和/或发送定位请求信号或者定位启动信号至无线收发模块;

  中央控制模块还用于在接收到终端设备通过无线收发模块发送的定位请求信号时,生成定位启动信号,并将定位启动信号输出至定位模块,或者将终端设备通过无线收发模块发送的定位启动信号输出至定位模块。

  本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统具有如下有益效果:

  (1)本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,无需人为操作,能够根据用户实时的自身情况自动发送报警信号,即使在用户昏迷的情况下,依然能够及时、准确地发送报警信号。

  (2)本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,由于其采用摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压力发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机,故灵敏度高,误报率低,安全可靠。

  (3)本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,重量轻、方便用户穿戴,制作工艺简单、成本低廉,适合大规模工业化生产。

  (4)本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,不仅可以使监控人员通过终端设备及时准确地获知用户是否受伤,何处受伤,以及用户所处的地理位置,还可以主动地监控用户的位置信息,从而更为快捷地找到用户。

  (5)本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统中的至少一个压力传感器产生的电能还能够为电源电路供电,这不仅减少了更换电池的麻烦,而且节约了能源,保护了环境。

  附图说明

  图1为本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置的实施例一的一模块结构示意图;

  图2为本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置的实施例一的另一模块结构示意图;

  图3为本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置的实施例一中的预处理模块的模块结构示意图;

  图4为本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置的实施例二的模块结构示意图;

  图5为本实用新型提供的基于压力传感器的报警衣中的至少一个压力传感器设置于报警衣本体上的设置示意图;

  图6为本实用新型提供的基于压力传感器的报警系统的一模块结构示意图;

  图7为本实用新型提供的基于压力传感器的报警系统的另一模块结构示意图。

  具体实施方式

  为充分了解本实用新型之目的、特征及功效,借由下述具体的实施方式,对本实用新型做详细说明,但本实用新型并不仅仅限于此。

  图1为本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置的实施例一的一模块结构示意图。如图1所示,该基于压力传感器的报警装置包括:至少一个压力传感器10、预处理模块20、中央控制模块30、定位模块40、无线收发模块50、开关模块60和电源模块70;其中,至少一个压力传感器10,用于将作用在其上的压力转换成电信号输出;预处理模块20与至少一个压力传感器10相连,用于对至少一个压力传感器10输出的电信号进行预处理;中央控制模块30与预处理模块20相连,用于根据预处理模块20输出的电信号判断是否输出定位启动信号至定位模块40,以及将接收到的定位模块40输出的定位信息作为报警提醒信号输出至无线收发模块50;定位模块40与中央控制模块30相连,用于根据中央控制模块30输出的定位启动信号,生成定位信息;无线收发模块50与中央控制模块30相连,用于接收中央控制模块30输出的包括有定位信息的报警提醒信号,并将其发送至终端设备(图中未示出);开关模块60与中央控制模块30相连,用于通过控制电源模块70是否供电决定中央控制模块30工作与否;电源模块70与开关模块60相连,用于通过开关模块60为中央控制模块30提供电能。

  具体地,至少一个压力传感器10用于将作用在其上的压力转换成电信号输出;预处理模块20的第一端与至少一个压力传感器10的输出端相连,用于对至少一个压力传感器10的输出端输出的电信号进行预处理;中央控制模块30的第一端与预处理模块20的第二端相连,其第二端与定位模块40的第一端相连,其第三端与无线收发模块50的第一端相连,用于根据预处理模块20的第二端输出的电信号判断是否输出定位启动信号至定位模块40的第一端,以及将接收到的定位模块40的第一端输出的定位信息作为报警提醒信号输出至无线收发模块50的第一端;定位模块40用于根据中央控制模块30的第二端输出的定位启动信号,生成定位信息;无线收发模块50用于接收中央控制模块30的第三端输出的包括有定位信息的报警提醒信号,并将其发送至终端设备(图中未示出);开关模块60的第一端与电源模块70的输出端相连,其第二端与中央控制模块30的电源输入端相连,用于通过控制电源模块70是否供电决定中央控制模块30工作与否;电源模块70用于通过开关模块60为中央控制模块30提供电能。

  在一种可选实施方式中,如图2所示,为了更准确地判断用户的生存状态,图1所示的基于压力传感器的报警装置还进一步包括:生理监测模块80;其中,生理监测模块80与中央控制模块30相连,用于监测用户的生命体征,生成用户的生命体征信息。此时,中央控制模块30还用于接收生理监测模块80输出的生命体征信息,并将生命体征信息和定位信息作为报警提醒信号输出至无线收发模块50。

  具体地,生理监测模块80的输出端与中央控制模块30的第四端相连,用于监测用户的生命体征,生成用户的生命体征信息。此时,中央控制模块30还用于接收生理监测模块80的输出端输出的生命体征信息,并将生命体征信息和定位模块40的第一端输出的定位信息作为报警提醒信号输出至无线收发模块50的第一端。

  其中,生理监测模块80可以选择现有技术中的血压监测模块,和/或呼吸监测模块,和/或心跳监测装置模块、和/或脉搏监测模块、和/或体温监测模块、和/或体表湿度监测模块。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。例如:生理监测模块80可以选择基于摩擦发电机和/或压电发电机的生理监测传感带实现对用户的心跳和/或呼吸等生命体征的监测。

  在另一种可选实施方式中,如图2所示,图1所示的基于压力传感器的报警装置还进一步包括:报警模块90;其中,报警模块90与中央控制模块30相连,用于根据终端设备(图中未示出)依次通过无线收发模块50和中央控制模块30发送的报警控制信号进行报警。

  具体地,报警模块90的输入端与中央控制模块30的第五端相连,用于根据终端设备(图中未示出)依次通过无线收发模块50和中央控制模块30发送的报警控制信号进行报警。

  可选地,报警模块90采用现有技术中的声音报警模块和/或灯光报警模块,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

  另外,如图2所示,图1所示的基于压力传感器的报警装置也可以同时包括:生理监测模块80和报警模块90。其中,对于生理监测模块80和报警模块90的描述与对于上述两种可选实施方式中的生理监测模块80和报警模块90的描述相同,均可参照对于上述两种可选实施方式中的生理监测模块80和报警模块90的描述,此处不再赘述。

  在本实施例中,至少一个压力传感器包括:摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

  具体地,至少一个压力传感器10不仅可以采用现有技术中的摩擦发电机和/或压电发电机;例如:摩擦发电机可以为三层结构、四层结构、五层居间薄膜结构或五层居间电极结构摩擦发电机,上述摩擦发电机至少包含构成摩擦接口的两个表面,且上述摩擦发电机具有输出端,压电发电机可以为氧化锌、PZT、PVDF等压电材料制作的压电发电机;也可以采用现有技术中的基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆;还可以采用现有技术中的压电与摩擦电混合发电机,当然,至少一个压力传感器10还可以采用上述任意两种或者两种以上发电机结合使用。本领域技术人员可以根据实际需要选择至少一个压力传感器10的种类,此处不作限定。

  为了避免外界环境中的电磁干扰影响至少一个压力传感器10的正常工作,至少一个压力传感器10优选采用外部设置有屏蔽层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

  为了避免外界环境因素(如温度、湿度和/或灰尘等)影响至少一个压力传感器10的正常工作,至少一个压力传感器10优选采用外部设置有保护层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

  为了避免外界环境中的电磁干扰,同时避免外界环境因素(如温度、湿度和/或灰尘等)的影响,至少一个压力传感器10优选采用外部依次设置有屏蔽层和保护层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机,从而保证至少一个压力传感器10的正常工作。

  此外,为了提高本实施例的基于压力传感器的报警装置的使用舒适度,至少一个压力传感器10优选采用柔性摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

  应当注意的是,本实施例的至少一个压力传感器10的数量可以为一个,也可以为多个,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。当采用多个压力传感器时,多个压力传感器可以单独设置和/或以串联和/或并联的方式连接设置;此外,多个压力传感器之间可以采用平铺的方式设置,也可以采用层叠的方式设置;本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

  为了能够全面、准确地监测作用在本实施例的基于压力传感器的报警装置上的压力,优选设置多个压力传感器。更优选地,至少一个压力传感器10为多个压力传感器,每个压力传感器分别监测作用于用户身体不同位置的压力。

  其中,预处理模块20的数量可以为一个,也可以为多个,由于预处理模块20的第一端与至少一个压力传感器10的输出端一一对应相连,因此,其数量由至少一个压力传感器10的输出端的数量决定。例如:若至少一个压力传感器10的数量为一个,即具有一组输出端,则预处理模块20的数量为一个;若至少一个压力传感器10的数量为三个,且三个压力传感器单独连接,每个压力传感器具有一组输出端,即具有三组输出端,则预处理模块20的数量为三个;若至少一个压力传感器10的数量为三个,且其串联和/或并联连接后具有两组输出端,则预处理模块20的数量为两个;以此类推,此处不再赘述。

  此外,当至少一个压力传感器10为多个压力传感器,每个压力传感器分别监测作用于用户身体不同位置的压力时,中央控制模块30不仅用于处理多个压力传感器输出的电信号,同时用于判断电信号产生于哪个压力传感器,进而判断是否输出定位启动信号和报警提醒信号。为了使中央控制模块30能够判断电信号产生于哪个压力传感器,中央控制模块30的第一端包括的端口的数量也应与至少一个压力传感器10的输出端的数量和预处理模块20的数量相同,例如:若至少一个压力传感器10的数量为一个,即具有一组输出端,则预处理模块20的数量和中央控制模块30的第一端包括的端口的数量都为一个;若至少一个压力传感器10的数量为三个,且三个压力传感器单独连接,每个压力传感器具有一组输出端,即具有三组输出端,则预处理模块20的数量和中央控制模块30的第一端包括的端口的数量都为三个;若至少一个压力传感器10的数量为三个,且其串联和/或并联连接后具有两组输出端,则预处理模块20的数量和中央控制模块30的第一端包括的端口的数量都为两个;以此类推,此处不再赘述。

  可选地,如图3所示,预处理模块20进一步包括:整流模块21、放大模块22、滤波模块23和模数转换模块24;其中,整流模块21与至少一个压力传感器10相连,用于对至少一个压力传感器10输出的电信号进行整流处理;放大模块22与整流模块21相连,用于放大整流模块21输出的电信号;滤波模块23与放大模块22相连,用于滤除放大模块22输出的电信号中的干扰杂波;模数转换模块24与滤波模块23相连,用于将滤波模块23输出的模拟电信号转换成数字电信号,并将其输出至中央控制模块30。

  具体地,整流模块21的输入端(即预处理模块20的第一端)与至少一个压力传感器10的输出端相连,用于对至少一个压力传感器10的输出端输出的电信号进行整流处理;放大模块22的输入端与整流模块21的输出端相连,用于放大整流模块21的输出端输出的电信号;滤波模块23的输入端与放大模块22的输出端相连,用于滤除放大模块22的输出端输出的电信号中的干扰杂波;模数转换模块24的输入端与滤波模块23的输出端相连,其输出端(即预处理模块20的第二端)与中央控制模块30的第一端相连,用于将滤波模块23的输出端输出的模拟电信号转换成数字电信号,并将其输出至中央控制模块30的第一端。

  应当注意的是,上述模块(即:整流模块21、放大模块22、滤波模块23以及模数转换模块24)为可选模块,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。例如:如无需进行整流处理,则可以省去整流模块21,将至少一个压力传感器10的输出端直接和放大模块22的输入端相连;以此类推,此处不再赘述。

  中央控制模块30可以采用CPU、单片机等,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

  具体地,一般在受到子弹击打时,作用在至少一个压力传感器10上的压力比较大,而作用在其上的压力与电压的大小存在正相关的关系,即随着受力的增大,至少一个压力传感器10产生的电压也逐渐增大。因此,为有效降低误报率,使判断更加准确,在中央控制模块30中设置预设电压阈值。当至少一个压力传感器10输出的电压信号的大小大于或等于预设阈值时,中央控制模块30输出定位启动信号至定位模块40,定位模块40会根据该定位启动信号生产定位信息,并将其输出至中央控制模块30,中央控制模块30会根据该定位信息生成包括有定位信息的报警提醒信号,并将其通过无线收发模块50发送至终端设备。反之,当至少一个压力传感器10输出的电压信号的大小小于预设阈值时,判断此电信号为干扰信号,中央控制模块30不产生相应的定位启动信号,继续一下判断。

  例如,中央控制模块30中的预设电压阈值为50伏特。当中央控制模块30监测到至少一个压力传感器10输出的电压信号的大小大于或等于50伏特时,判断用户被子弹击打,中央控制模块30输出定位启动信号至定位模块40,定位模块40会根据该定位启动信号生产定位信息,并将其输出至中央控制模块30,中央控制模块30会根据该定位信息生成包括有定位信息的报警提醒信号,并将其通过无线收发模块50发送至终端设备。反之,当中央控制模块30监测到至少一个压力传感器10输出的电压信号的大小小于50伏特时,判断此电压信号为干扰信号,中央控制模块30不产生相应的定位启动信号,继续一下判断。

  应当注意的是,中央控制模块30中的预设电压阈值可以任意设置,此处不作限定。此外,中央控制模块30中的预设电压阈值不仅可以为点值,也可以为范围,此处不作限定。当为范围时,中央控制模块30监测至少一个压力传感器10输出的电信号的大小是否在对应的范围内,以确定是否输出报警提醒信号和定位启动信号。

  可选地,定位模块40可以采用现有技术的卫星定位系统模块,例如全球定位模块、北斗卫星导航模块、伽利略卫星导航模块等,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

  可选地,无线收发模块50采用现有技术中的无线收发模块,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

  其中,无线收发模块50还可以接收终端设备发送的定位请求信号,并将其输出至中央控制模块30;中央控制模块30在接收到定位请求信号后,生成定位启动信号,并将其输出至定位模块40;定位模块40在接收到定位启动信号后,产生定位信息,并将其依次通过中央控制模块30和无线收发模块50发送至终端设备。

  另外,无线收发模块50还可以接收终端设备发送的定位启动信号,并将其输出至中央控制模块30;中央控制模块30在接收到定位启动信号后,将其输出至定位模块40;定位模块40在接收到定位启动信号后,产生定位信息,并将其依次通过中央控制模块30和无线收发模块50发送至终端设备。

  可选地,开关模块60采用现有技术中的按键开关和/或触摸开关,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

  应当理解的是,开关模块60的第一端与电源模块70的输出端相连,其第二端与中央控制模块30的电源输入端相连,此时,其它模块(即预处理模块20、定位模块40、无线收发模块50、生理监测模块80以及报警模块90)直接或者间接从中央控制模块30的电源输入端获取电能;但是,开关模块60的第二端也可以同时与其它模块的电源输入端相连,用于通过控制电源模块70是否供电决定其它模块工作与否。

  其中,电源模块70为现有技术中的电源模块,例如,可充电电源模块,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作作限定。

  图4为本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置的实施例二的模块结构示意图。如图4所示,实施例二的基于压力传感器的报警装置是在实施例一的基于压力传感器的报警装置的基础上,进一步增加了切换模块100和储能模块110;其中,切换模块100分别与至少一个压力传感器10、储能模块110、开关模块60和预处理模块20相连,用于在开关模块60开启时控制至少一个压力传感器10与预处理模块20相连,或者在开关模块60关闭时控制至少一个压力传感器10与储能模块110相连,进而切换工作模式;储能模块110与电源模块70相连,用于处理并存储至少一个压力传感器10通过切换模块100输出的电能,从而为电源模块70充电。

  具体地,切换模块100的第一端与至少一个压力传感器10的输出端相连,其第二端与储能模块110的输入端相连,其第三端与开关模块60的第三端相连,其第四端与预处理模块20的第一端相连,用于在开关模块60开启时控制至少一个压力传感器10的输出端与预处理模块20的第一端相连,或者在开关模块60关闭时控制至少一个压力传感器10的输出端与储能模块110的输入端相连,进而切换工作模式;储能模块110的输出端与电源模块70的输入端相连,用于处理并存储至少一个压力传感器10通过切换模块100的第二端输出的电能,从而为电源模块70充电。

  切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量可以为一个,也可以为多个,其第一端和第四端包括的端口的数量由至少一个压力传感器10的输出端的数量决定。例如:若压力传感器的数量为一个,即具有一组输出端,则切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量为一个;若压力传感器的数量为六个,且六个压力传感器单独连接,每个压力传感器具有一组输出端,即具有六组输出端,则切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量为六个;若压力传感器的数量为三个,且三个压力传感器串联和/或并联连接后具有两组输出端,则切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量为两个;以此类推,此处不再赘述。

  此外,预处理模块20的数量和中央控制模块30的第一端包括的端口的数量也应与至少一个压力传感器10的输出端的数量相同,也就是说,至少一个压力传感器10的输出端的数量、切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量、预处理模块20的数量和中央控制模块30的第一端包括的端口的数量都相同。例如:若压力传感器的数量为一个,即具有一组输出端,则切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量为一个,预处理模块20的数量为一个,中央控制模块30的第一端包括的端口的数量为一个;若压力传感器的数量为六个,且六个压力传感器单独连接,每个压力传感器具有一组输出端,即具有六组输出端,则切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量为六个,预处理模块20的数量为六个,中央控制模块30的第一端包括的端口的数量为六个;若压力传感器的数量为三个,且三个压力传感器串联和/或并联连接后具有两组输出端,则切换模块100的第一端和第四端包括的端口的数量为两个,预处理模块20的数量为两个,中央控制模块30的第一端包括的端口的数量为两个;以此类推,此处不再赘述。

  可选地,储能模块110进一步包括:整流模块(图中未示出)、滤波模块(图中未示出)、能量转换模块(图中未示出)及储能单元(图中未示出);其中,整流模块的输入端(即储能模块110的输入端)与切换模块100的第二端相连,用于对至少一个压力传感器10通过切换模块100的第二端输出的脉动的交流电信号进行整流处理;滤波模块的输入端与整流模块的输出端相连,用于滤除整流模块的输出端输出的脉动的直流电信号中的干扰杂波;能量转换模块的输入端与滤波模块的输出端相连,用于变换滤波模块的输出端输出的脉动的直流电信号的电压和/或电流;储能单元的输入端与能量转换模块的输出端相连,其输出端(即储能模块110的输出端)与电源模块70的输入端相连,用于存储能量转换模块的输出端输出的电能。

  另外,上述能量转换模块、储能单元都为可选模块,若省略能量转换模块、储能单元,则滤波模块的输出端直接与电源模块70的输入端相连,进而实时为电源模块70充电;当储能模块110输出的电压与电源模块70所需要的充电电压不符时,也可以在储能模块110与电源模块70之间进一步设置电压转换模块(图中未示出),从而使储能模块110输出的电压达到为电源模块70充电所需的电压。

  除了上述不同外,对于实施例二的基于压力传感器的报警装置的描述与对于实施例一的基于压力传感器的报警装置的描述相同,均可参照对于实施例一的基于压力传感器的报警装置的描述,此处不再赘述。

  如图1至图5所示,本实用新型还提供了一种基于压力传感器的报警衣,该报警衣包括:本实用新型中的实施例一或实施例二的基于压力传感器的报警装置,及报警衣本体120;其中,该基于压力传感器的报警装置设置于报警衣本体120上,或者设置于报警衣本体120和用户身体上。

  其中,基于压力传感器的报警装置可以全部设置于报警衣本体120上,也可以部分设置于报警衣本体120上,部分设置于用户身体上,例如,可以将基于压力传感器的报警装置中的生理监测模块80设置于用户身体上,将至少一个压力传感器10和除去生理监测模块80外的其他模块设置于报警衣本体120上。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。

  当将至少一个压力传感器10设置于报警衣本体120上时,至少一个压力传感器10可以设置于报警衣本体120的外侧表面和/或报警衣本体120的内侧表面和/或报警衣本体120的夹层中,本领域技术人员可以根据实际需要选择至少一个压力传感器10的设置位置,此处不作限定。

  当将至少一个压力传感器10设置在报警衣本体120的外侧表面时,为了不影响报警衣本体120的外观,至少一个压力传感器10优选柔性透明摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

  为了避免设置于报警衣本体120上的至少一个压力传感器10在承受压力(如子弹作用于报警衣本体120上产生的外力)时被破坏,优选将至少一个压力传感器10设置在报警衣本体120的内侧表面和/或报警衣本体120的夹层中。

  另外,至少一个压力传感器10可以设置在报警衣本体120的整个区域,也可以设在报警衣本体120的部分区域上,此处不作限定。设置在报警衣本体120的整个区域上能够使至少一个压力传感器10更全面、更准确地感应作用在其上的压力;设置在报警衣本体120的部分区域上则能够减少至少一个压力传感器10的使用面积,降低成本。

  具体地,如图5所示,为了更准确地判断压力(如子弹作用于报警衣本体120上产生的外力)作用的区域,基于压力传感器的报警衣上设置多个压力传感器,且每个压力传感器平铺设置在报警衣本体120的不同区域上,从而监测作用于用户身体不同位置的压力。

  可选地,至少一个压力传感器10设置在报警衣本体120的胸部(如心脏部位、肺部)、腹部、背部、腰部(如肾脏部位)、臂部或者腿部中的一个位置或多个位置上,本领域技术人员可以根据实际需要选择至少一个压力传感器10的设置位置,此处不作限定。优选地,采用多个压力传感器,多个压力传感器分别设置在报警衣本体120的胸部、腹部、背部、腰部、臂部及腿部。

  可选地,基于压力传感器的报警装置中的各模块(即:预处理模块20、中央控制模块30、定位模块40、无线收发模块50、开关模块60、电源模块70、生理监测模块80、报警模块90、切换模块100以及储能模块110)设置于报警衣本体120的外侧表面,和/或内侧表面,和/或夹层中。优选地,将上述各模块设置于报警衣本体120的衣兜里和/或报警衣本体120的边缘位置,这样不仅增强了上述各模块的隐蔽性,同时还可以使使用更加舒适便捷。

  可选地,基于压力传感器的报警装置可拆卸地设置于报警衣本体120上,这样不仅避免了在清洗报警衣本体120时损坏基于压力传感器的报警装置,保护了基于压力传感器的报警装置,也使基于压力传感器的报警装置的维修、调试更加方便。

  本实用新型还提供了一种基于压力传感器的报警系统,包括:本实用新型中的实施例一或实施例二的基于压力传感器的报警装置,及终端设备;其中,终端设备与基于压力传感器的报警装置中的无线收发模块连接,用于接收无线收发模块发送的报警提醒信号,和/或发送报警控制信号至无线收发模块,和/或发送定位请求信号或者定位启动信号至无线收发模块;此时,中央控制模块还用于在接收到终端设备通过无线收发模块发送的定位请求信号时,生成定位启动信号,并将定位启动信号输出至定位模块,或者将终端设备通过无线收发模块发送的定位启动信号输出至定位模块。

  如图6所示,该基于压力传感器的报警系统包括:实施例一的基于压力传感器的报警装置,以及终端设备130;其中,实施例一的基于压力传感器的报警装置与上述相同,此处不再赘述;终端设备130的输入端与实施例一的基于压力传感器的报警装置中的无线收发模块50的第二端相连,用于接收无线收发模块50发送的报警提醒信号,和/或发送报警控制信号至无线收发模块50,和/或发送定位请求信号或者定位启动信号至无线收发模块50;此时,中央控制模块30还用于在接收到终端设备130通过无线收发模块50发送的定位请求信号时,生成定位启动信号,并将定位启动信号输出至定位模块40,或者将终端设备130通过无线收发模块50发送的定位启动信号输出至定位模块40。

  如图7所示,该基于压力传感器的报警系统包括:实施例二的基于压力传感器的报警装置,以及终端设备130;其中,实施例二的基于压力传感器的报警装置与上述相同,此处不再赘述;终端设备130的输入端与实施例二的基于压力传感器的报警装置中的无线收发模块50的第二端相连,用于接收无线收发模块50发送的报警提醒信号,和/或发送报警控制信号至无线收发模块50,和/或发送定位请求信号或者定位启动信号至无线收发模块50;此时,中央控制模块30还用于在接收到终端设备130通过无线收发模块50发送的定位请求信号时,生成定位启动信号,并将定位启动信号输出至定位模块40,或者将终端设备130通过无线收发模块50发送的定位启动信号输出至定位模块40。

  本实用新型还提供了一种基于压力传感器的报警系统,包括:本实用新型中的基于压力传感器的报警衣,及终端设备;其中,终端设备与基于压力传感器的报警衣中的无线收发模块相连,用于接收无线收发模块发送的报警提醒信号,和/或发送报警控制信号至无线收发模块,和/或发送定位请求信号或者定位启动信号至无线收发模块;此时,中央控制模块还用于在接收到终端设备通过无线收发模块发送的定位请求信号时,生成定位启动信号,并将定位启动信号输出至定位模块,或者将终端设备通过无线收发模块发送的定位启动信号输出至定位模块。

  具体地,该基于压力传感器的报警系统包括:本实用新型中的基于压力传感器的报警衣,以及终端设备;其中,本实用新型中的基于压力传感器的报警衣与上述相同,此处不再赘述;终端设备的输入端与本实用新型中的基于压力传感器的报警衣中的无线收发模块的第二端相连,用于接收无线收发模块发送的报警提醒信号,和/或发送报警控制信号至无线收发模块,和/或发送定位请求信号或者定位启动信号至无线收发模块;此时,中央控制模块还用于在接收到终端设备通过无线收发模块发送的定位请求信号时,生成定位启动信号,并将定位启动信号输出至定位模块,或者将终端设备通过无线收发模块发送的定位启动信号输出至定位模块。

  在实用新型中,终端设备130可以为手机、计算机、报警服务中心设备、大数据库服务平台等,本领域技术人员可以根据实际需要进行选择,此处不作限定。若终端设备130为手机、计算机等,还可以进一步将报警提醒信号发送给其它终端设备130,例如,大数据库服务平台等。

  为了使本领域技术人员更为清楚地理解本实用新型的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,下面对本实用新型的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统的工作原理进行详细的介绍。

  用户身着应用实施例一的基于压力传感器的报警装置的报警衣,并且打开开关模块60,电源模块70为中央控制模块30供电,应用实施例一的基于压力传感器的报警装置的报警衣进入工作状态。

  当报警衣本体120上的至少一个压力传感器10受到压力作用时,产生相应的电信号,该电信号会被预处理模块20接收并进行预处理,中央控制模块30接收预处理模块20输出的电信号,并根据该电信号的具体特征参数(如电信号的大小),判断用户是否被子弹击打。若用户被子弹击打,中央控制模块30输出定位启动信号至定位模块40;若用户未被子弹击打,中央控制模块30不输出定位启动信号,继续下一次判断。

  若用户身着如图5所示的应用实施例一的基于压力传感器的报警装置的报警衣,当有压力作用在报警衣本体120上的多个压力传感器上时,对应的压力传感器会产生相应的电信号,该电信号会被预处理模块20接收并进行预处理,中央控制模块30接收预处理模块20输出的电信号,并根据该电信号的具体特征参数(如电信号的大小)判断用户是否被子弹击打。若用户被子弹击打,中央控制模块30进一步判断电信号产生于哪个压力传感器,从而确定用户被击打的部位,在确定用户的被击打部位后,中央控制模块30输出定位启动信号至定位模块40;若用户未被子弹击打,中央控制模块30不输出定位启动信号,继续下一次判断。

  定位模块40接收到中央控制模块30输出的定位启动信号后,会生成定位信息,并将该定位信息输出至中央控制模块30。

  中央控制模块30在接收到定位模块40输出的定位信息后,会将其作为报警提醒信号通过无线收发模块50发送至终端设备130。

  若应用实施例一的基于压力传感器的报警装置的报警衣还包括生理监测模块80,当中央控制模块30根据预处理模块20预处理的至少一个压力传感器10输出的电信号判断用户被子弹击打后,中央控制模块30还会接收生理监测模块80输出的生命体征信息,并将定位信息和生命体征信息共同作为报警提醒信号通过无线收发模块50发送至终端设备130。

  终端设备130在接收到报警提醒信号后,监控人员通过终端设备130能够获知用户是否受伤,何处受伤,以及用户所处的地理位置。

  由于用户的位置可能随时在变化,为了使监控人员能够实时地获知用户具体的地理位置,终端设备130还可以主动地发送定位请求信号至无线收发模块50;无线收发模块50接收到终端设备130发送的定位请求信号后,将其输出至中央控制模块30;中央控制模块30在接收到定位请求信号后,生成定位启动信号,并将其输出至定位模块40;定位模块40在接收到定位启动信号后,产生定位信息,并将其依次通过中央控制模块30和无线收发模块50发送至终端设备130。

  终端设备130也可以主动地发送定位启动信号至无线收发模块50;无线收发模块50在接收到终端设备130发送的定位启动信号后,将其输出至中央控制模块30,并由中央控制模块30将定位启动信号输出至定位模块40;定位模块40在接收到定位启动信号后,产生定位信息,并将其通过无线收发模块50发送至终端设备130。

  另外,在隐蔽的环境中搜救用户时,虽然搜救者获知了用户的地理位置信息,但是,仍可能不能够轻易的找到用户,此时,终端设备130可以依次通过无线收发模块50和中央控制模块30发送报警控制信号至报警模块90,使报警模块90进行报警,从而更为快捷地找到用户。

  另外,用户身着应用实施例二的基于压力传感器的报警装置的报警衣,并且打开开关模块60,电源模块70为中央控制模块30供电,此时,切换模块100监测到开关模块60闭合后,会使至少一个压力传感器10与预处理模块20相连,从而使预处理模块20能够接收至少一个压力传感器10输出的电信号,中央控制模块30接收到预处理模块20发送的经过预处理的电信号,进而判断用户是否被子弹击打,该过程与应用实施例一的基于压力传感器的报警装置的报警衣的过程相同,此处不再赘述。

  当切换模块100监测到开关模块60断开后,会使至少一个压力传感器10与储能模块110相连,从而将至少一个压力传感器10产生的电信号存储到储能模块110中,以为电源模块70提供电能。

  本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,无需人为操作,能够根据用户实时的自身情况自动发送报警信号,即使在用户昏迷的情况下,依然能够及时、准确地发送报警信号。本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,由于其采用摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压力发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机,故灵敏度高,误报率低,安全可靠。本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,重量轻、方便用户穿戴,制作工艺简单、成本低廉,适合大规模生产。本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统,不仅可以使监控人员通过终端设备及时、准确地获知用户是否受伤,何处受伤,以及用户所处的地理位置,还可以主动地监控用户的位置信息,从而更为快捷地找到用户。本实用新型提供的基于压力传感器的报警装置、报警衣及报警系统中的至少一个压力传感器产生的电能还能够为电源电路供电,这不仅减少了更换电池的麻烦,而且节约了能源,保护了环境。

  本领域技术人员可以理解,虽然上述说明中,为便于理解,对方法的步骤采用了顺序性描述,但是应当指出,对于上述步骤的顺序并不作严格限制。

  本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。

  还可以理解的是,附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的,表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的,作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

  显然,本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样,倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内,则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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