一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，所述服裝具有夾層結(jié)構(gòu)，夾層內(nèi)分布若干半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器；所述服裝上還設(shè)有與所述半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器電氣連接的控制單元，所述控制單元包括微型電池、集成了GPS模塊和ZigBee模塊的微型單片機(jī)。該服裝無需任何操作，在人身傷害發(fā)生的瞬間自動(dòng)將求助信號發(fā)出，報(bào)警的即時(shí)性和可靠性極高；報(bào)警信息內(nèi)容全面準(zhǔn)確，便于接收點(diǎn)人員及時(shí)準(zhǔn)確地判斷受害者位置、傷害位置及程度，針對性地采取相應(yīng)措施進(jìn)行援助，能夠第一時(shí)間提供重要的信息來源特別有利于醫(yī)護(hù)人員的急救措施預(yù)案，其報(bào)警有效性大大增強(qiáng)；同時(shí)采用GPS模塊和ZigBee模塊雙重定位，也提高了系統(tǒng)的有效性。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種具有報(bào)警功能的服裝。 -種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝

【背景技術(shù)】
[0002] 在遭受人身侵害時(shí)，及時(shí)報(bào)警求救和尋求醫(yī)療救助是將侵害結(jié)果降低到最小程度 的有效手段。然而現(xiàn)有的報(bào)警求助手段的即時(shí)性、有效性和可靠性都難以令人滿意。特別 是在遭遇搶劫、車禍等意外事件時(shí)，現(xiàn)有的電話求助等手段，往往不能起到應(yīng)有作用。延誤 了受害人得到救助的時(shí)機(jī)或時(shí)間，生命保障系數(shù)降低。
[0003] 半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器：壓力傳感器是工業(yè)實(shí)踐中最為常用的一種傳感 器。一般普通壓力傳感器的輸出為模擬信號，模擬信號是指信息參數(shù)在給定范圍內(nèi)表現(xiàn)為 連續(xù)的信號?；蛟谝欢芜B續(xù)的時(shí)間間隔內(nèi)，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現(xiàn)為任 意數(shù)值的信號。而我們通常使用的壓力傳感器主要是利用壓電效應(yīng)制造而成的，這樣的傳 感器也稱為壓電傳感器。
[0004] 壓力傳感器是使用最為廣泛的一種傳感器。傳統(tǒng)的壓力傳感器以機(jī)械結(jié)構(gòu)型的器 件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結(jié)構(gòu)尺寸大、質(zhì)量重，不能提供電學(xué)輸出。隨著 半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體壓力傳感器也應(yīng)運(yùn)而生。其特點(diǎn)是體積小、質(zhì)量輕、準(zhǔn)確度高、溫 度特性好。特別是隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體傳感器向著微型化發(fā)展，而且其功耗小、可 靠性高。
[0005] 半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器是在薄片表面形成半導(dǎo)體變形壓力，通過外力 (壓力）使薄片變形而產(chǎn)生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉(zhuǎn)換成電信號。
[0006] ZigBee是一種低速短距離傳輸?shù)臒o線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。ZigBee協(xié)議從下到上分別為物 理層（PHY)、媒體訪問控制層（MAC)、傳輸層（TL)、網(wǎng)絡(luò)層（NWK)、應(yīng)用層（APL)等。其中物 理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要特點(diǎn)是低功耗、 低成本、低速率、支持大量節(jié)點(diǎn)、支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、低?fù)雜度、快速、可靠、安全。ZigBee網(wǎng) 絡(luò)中的設(shè)備可分為協(xié)調(diào)器（Coordinator)、匯聚節(jié)點(diǎn)（Router)、傳感器節(jié)點(diǎn)（EndDevice)等 三種角色。ZigBee作為一種短距離無線通信技術(shù)，由于其網(wǎng)絡(luò)可以便捷的為用戶提供無線 數(shù)據(jù)傳輸功能，因此在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具有非常強(qiáng)的可應(yīng)用性。
[0007] Zigbee定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理為設(shè)定四個(gè)固定參考節(jié)點(diǎn)（Reference Tag)、一個(gè)移動(dòng) 節(jié)點(diǎn)（Mobile Tag)和一個(gè)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)（Reader)均處于同一場景中。參考節(jié)點(diǎn)不斷對外發(fā)射 射頻信號；移動(dòng)節(jié)點(diǎn)接受到該射頻信號，通過檢測獲取自身與參考節(jié)點(diǎn)之間通訊的接收信 號強(qiáng)度（RSSI)，并將檢測信息包傳送給網(wǎng)關(guān)；網(wǎng)關(guān)與上位機(jī)（PC電腦或工控機(jī)）相連，并在 上位機(jī)上運(yùn)行定位軟件，即可顯示移動(dòng)節(jié)點(diǎn)相對于參考節(jié)點(diǎn)的具體位置及坐標(biāo)數(shù)值，從而 實(shí)現(xiàn)定位的功能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，其報(bào)警功能即時(shí)、有效、可 靠。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，包 括服裝，其特征在于，所述服裝具有夾層結(jié)構(gòu)，夾層內(nèi)分布若干半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳 感器；所述服裝上還設(shè)有與所述半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器電氣連接的控制單元，所 述控制單元包括微型電池、集成了 GPS模塊和ZigBee模塊的微型單片機(jī)。
[0009] 采用上述技術(shù)方案，平時(shí)系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，對穿著無任何影響。在人身侵害發(fā)生 時(shí)，作用于人身的外力，如打擊，碰撞等，會(huì)被分布于服裝上的半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳 感器所感知，并產(chǎn)生電信號送至單片機(jī)；同時(shí)GPS模塊或ZigBee模塊所接收的位置信息也 送至單片機(jī)；單片機(jī)讀取處理傳感器信號，根據(jù)傳感器所在位置確定被傷害部位，并根據(jù)壓 力大小確定傷害程度，生成傷害部位和程度的A數(shù)據(jù)；同時(shí)單片機(jī)讀取處理位置信息生成 地理位置的B數(shù)據(jù)；單片機(jī)將上述A、B數(shù)據(jù)同時(shí)發(fā)送至ZigBee模塊，ZigBee模塊將上述數(shù) 據(jù)發(fā)送至預(yù)設(shè)的接收點(diǎn)（如家人、警局、醫(yī)院等）。
[0010] 由上可知，本發(fā)明的有益效果在于，無需任何操作，在人身傷害發(fā)生的瞬間自動(dòng)將 求助信號發(fā)出，報(bào)警的即時(shí)性和可靠性極高；報(bào)警信息內(nèi)容全面準(zhǔn)確，便于接收點(diǎn)人員及時(shí) 準(zhǔn)確地判斷受害者位置、傷害位置及程度，針對性地采取相應(yīng)措施進(jìn)行援助，特別是在醫(yī)護(hù) 人員制定有針對性的急救措施預(yù)案時(shí)，能夠第一時(shí)間提供重要的信息來源，其報(bào)警有效性 大大增強(qiáng)；同時(shí)采用GPS模塊和ZigBee模塊雙重定位，也提高了系統(tǒng)的有效性。
[0011] 優(yōu)選地，所述服裝采用UHMWPE布料制作。所述UHMWPE布料是高分子量聚乙烯布 料，UHMWPE的比重是所有高性能纖維中最小的（小于1)，是唯一能夠浮在水面上的高性能 纖維，還由于分子量極高，主鏈結(jié)合好，取向度、結(jié)晶度高而具有最高的比強(qiáng)度（強(qiáng)度與重 量之比），即相同重量下的強(qiáng)度是鋼絲繩的15倍，比芳綸高40%，是普通化學(xué)纖維的10倍； 它的模量為1000 - ll〇〇g/d，僅次于特級碳纖維而優(yōu)于芳綸；該纖維不僅斷裂伸長低，斷裂 功大，具有很強(qiáng)的吸收能量的能力，故具有突出的抗沖擊和抗切割韌性；而且該纖維不含易 與化學(xué)藥劑反應(yīng)的化學(xué)基團(tuán)，能抗紫外線和耐各種化學(xué)腐蝕。如此突出的性能使其成為碳 纖維、芳綸之后的第三代高性能特種纖維。該布料應(yīng)用于本發(fā)明的服裝，能為使用者提供防 刺穿功能并有吸收大部分壓力的功能，從而讓使用者能夠得到較好的保護(hù)，減少傷害程度， 也使得上述報(bào)警元件得到較好保護(hù)。穿著的舒適性基本不受影響。
[0012] 優(yōu)選地，所述控制單元置于服裝紐扣內(nèi)。進(jìn)一步地，所述紐扣上設(shè)置一個(gè)微型開 關(guān)。以提供隱蔽式地主動(dòng)報(bào)警功能，也可以在需要時(shí)關(guān)閉報(bào)警功能。
[0013] 改進(jìn)地，所述半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器、控制單元、微型開關(guān)及其連接導(dǎo)線 都經(jīng)過防水處理。使得該服裝與普通衣物一樣可以直接洗滌。
[0014] 優(yōu)選地，所述服裝夾層內(nèi)的邊角附近設(shè)置GPS模塊以及ZigBee模塊的軟質(zhì)防水的 天線。
[0015] 下面將結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發(fā)明具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理示意圖；
[0017] 圖2為控制單元工作流程原理框圖；
[0018] 圖3為半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器原理結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 參見附圖，反映本發(fā)明的一種具體結(jié)構(gòu)，所述具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，包括采用 UHMWPE布料制作的服裝，所述服裝具有夾層結(jié)構(gòu)，夾層內(nèi)分布若干半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓 力傳感器1 (如DX140微型壓力傳感器）；所述服裝紐扣2內(nèi)還設(shè)有與所述半導(dǎo)體壓電阻抗 擴(kuò)散壓力傳感器1通過導(dǎo)線5電氣連接的控制單元，所述控制單元包括微型電池、集成了 GPS模塊和ZigBee模塊的微型單片機(jī)。所述紐扣2上設(shè)置一個(gè)微型開關(guān)。
[0020] 所述半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器1、控制單元、微型開關(guān)及其連接導(dǎo)線5都經(jīng) 過防水處理。所述服裝夾層內(nèi)的邊角附近設(shè)置GPS模塊的軟質(zhì)防水的天線3以及ZigBee 模塊的軟質(zhì)防水的天線4。
[0021] 所述半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器1的結(jié)構(gòu)如圖3所示，由基體101、金屬應(yīng)變 絲或應(yīng)變箔102、絕緣保護(hù)片103和引出線104等部分組成。
[0022] 該服裝具有主動(dòng)報(bào)警和被動(dòng)報(bào)警功能，主動(dòng)報(bào)警功能為使用者控制，當(dāng)使用者認(rèn) 為當(dāng)前環(huán)境存在危險(xiǎn)時(shí)可以通過按下紐扣2上的微型開關(guān)五次進(jìn)行報(bào)警。被動(dòng)報(bào)警功能為 由系統(tǒng)分析壓力情況進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警，工作流程如圖2所示。關(guān)閉報(bào)警功能為按下紐扣2上 的微型開關(guān)三次進(jìn)行關(guān)閉。
[0023] 對于被動(dòng)報(bào)警的壓力分析功能，通過分析壓力大小和壓力范圍以及從正常壓力變 化成異常壓力時(shí)間進(jìn)行分析，可分析出可能造成傷害的部位以及傷害程度，并連同定位數(shù) 據(jù)和設(shè)備編號一并發(fā)至報(bào)警中心，或是根據(jù)傷害程度智能選擇發(fā)送至醫(yī)院或是家庭等。
[0024] 該服裝具有防利器刺穿，并可吸收大部分壓力。但并不能完全吸收所有壓力，下表 示例為經(jīng)過吸收壓力后壓力半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器數(shù)據(jù)以及模擬分析結(jié)果。
[0025]

【權(quán)利要求】
1. 一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，包括服裝，其特征在于，所述服裝具有夾層結(jié)構(gòu)，夾 層內(nèi)分布若干半導(dǎo)體壓電阻抗擴(kuò)散壓力傳感器；所述服裝上還設(shè)有與所述半導(dǎo)體壓電阻 抗擴(kuò)散壓力傳感器電氣連接的控制單元，所述控制單元包括微型電池、集成了 GPS模塊和 ZigBee模塊的微型單片機(jī)。
2. 如權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，其特征在于，所述服裝采用 UHMWE布料制作。
3. 如權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，其特征在于，所述控制單元置 于服裝紐扣內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述的一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，其特征在于，所述紐扣上設(shè)置 一個(gè)微型開關(guān)。
5. 如權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，其特征在于，所述服裝夾層內(nèi) 的邊角附近設(shè)置GPS模塊以及ZigBee模塊的軟質(zhì)防水的天線。
6. 如權(quán)利要求1所述的一種具有自動(dòng)報(bào)警功能的服裝，其特征在于，所述半導(dǎo)體壓電 阻抗擴(kuò)散壓力傳感器、控制單元、微型開關(guān)及其連接導(dǎo)線都經(jīng)過防水處理。
【文檔編號】A41D13/00GK104082882SQ201410362580
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年7月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月28日
【發(fā)明者】張江杰 申請人:張江杰