乘坐運(yùn)載工具所用的智能護(hù)枕的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種生活用品，特別設(shè)及一種在汽車、游輪和飛機(jī)的座椅上配置 的保護(hù)人體頸部、背部或腰部的智能彈性護(hù)枕。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，人們常用的保護(hù)人體頸部、背部或腰部的頭枕、靠枕或腰枕（W下將頭枕、 靠枕、腰枕簡稱為護(hù)枕1)主要為枕套內(nèi)部填充有彈性材質(zhì)的如海棉、木棉或乳膠的普通護(hù) 枕、可充氣的旅行護(hù)枕及機(jī)械式的按摩護(hù)枕等。
[0003] 其存在的不足是：當(dāng)人們乘坐如汽車、游輪或飛機(jī)等運(yùn)載工具時(shí)，配置在座椅上的 所述護(hù)枕在人們依靠其時(shí)，是無法獲知人們依靠它的力度大小和其間相觸時(shí)接觸的狀態(tài)是 否正常。即在所述運(yùn)載工具的運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常（如速度失控或與其它物體碰撞）或乘坐 人的身體出現(xiàn)異常（如突然暈概）時(shí)，坐在座椅上的乘坐人的頸部、背部或腰部與該護(hù)枕之 間的接觸速度和狀態(tài)會發(fā)生異常。
[0004] 即使護(hù)枕制造行業(yè)的技術(shù)人員，因需要有可能想到將壓力測量元件安裝在相關(guān)的 護(hù)枕中，但仍然無法獲知精準(zhǔn)的壓力測量值，其原因是：
[0005] 現(xiàn)有設(shè)備偵測壓力的手段主要采用的是應(yīng)變片或流體（包括氣體和液體）壓力 傳感器，其中應(yīng)變片是接觸式壓力直接測量傳感器，其信號采集點(diǎn)（即傳感器的感應(yīng)測量 點(diǎn)）面積小且要求直接接觸測量，并不適合大尺寸柔性材質(zhì)填充的護(hù)枕類產(chǎn)品。雖然氣體 壓力傳感器具備高精度測量的特點(diǎn)，能夠通過氣室與護(hù)枕內(nèi)部彈性體枕忍的結(jié)合直接測量 壓力，但其成本高、耗電多，通常還需要考慮氣累和泄氣閥的配合使用。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、功耗低、接觸壓力測量精度高 且可對異常狀態(tài)發(fā)出報(bào)警信號的乘坐運(yùn)載工具所用的智能護(hù)枕。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：
[0008] 本實(shí)用新型的乘坐運(yùn)載工具所用的智能護(hù)枕，包括枕套和置于枕套內(nèi)為彈性體的 枕忍，在枕忍內(nèi)設(shè)有能準(zhǔn)確檢測該護(hù)枕受到人體頸部、背部或腰部對其施力時(shí)產(chǎn)生的加速 度和壓力大小的具有獨(dú)立參照體系的測量系統(tǒng)，該測量系統(tǒng)包括設(shè)置在枕忍后部的主艙內(nèi) 的微處理器、存儲器、安全預(yù)警模塊、基準(zhǔn)傳感器組和設(shè)置于枕忍前部表面上的至少一個(gè)與 基準(zhǔn)傳感器組相同類型的測量傳感器組；所述測量傳感器組的信號采集點(diǎn)在枕忍上所設(shè)的 位置為所述頸部、背部或腰部在人體正常坐姿時(shí)其上的預(yù)設(shè)部位與該護(hù)枕接觸時(shí)對應(yīng)的位 置，所述測量傳感器組和基準(zhǔn)傳感器組分別通過柔性數(shù)據(jù)總線與所述微處理器連接；在所 述存儲器中存放有W所述基準(zhǔn)傳感器組為參照物并采用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)對所述測量傳感器組 的信號采集點(diǎn)施壓后獲得的該施壓行為的壓力值與該測量傳感器組的測量值的數(shù)值關(guān)系 對照表。
[0009] 所述測量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中的傳感器均為與所述微處理器相連的線性 加速度傳感器。
[0010] 在所述測量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中分別設(shè)有用于檢測設(shè)置在對方傳感器組 內(nèi)磁鐵磁通量的且與所述微處理器相連的磁敏傳感器。
[0011] 在所述測量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中還分別設(shè)有與微處理器相連的巧螺儀傳 感器。
[0012] 在所述測量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中還分別設(shè)有與微處理器相連的地磁傳感 器。
[0013] 在所述測量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中還分別設(shè)有與微處理器相連的地磁傳感 器。
[0014] 在所述主艙內(nèi)還設(shè)有可將安全預(yù)警模塊發(fā)出的預(yù)警信息發(fā)送給交通監(jiān)控中屯、或 利益相關(guān)人的無線通信電路。
[0015] 所述無線通信電路包括藍(lán)牙通信模塊、WIFI通信模塊和移動(dòng)通信模塊。
[0016] 在該護(hù)枕上還設(shè)有用于測量所述預(yù)設(shè)部位的溫度、濕度和/或靜電積累程度的溫 度檢測傳感器、濕度檢測傳感器和/或靜電檢測傳感器。
[0017] 所述預(yù)設(shè)部位可為所述頸部、背部或腰部的中部和/或?qū)ΨQ的兩側(cè)部。
[0018] 本實(shí)用新型在人們乘坐汽車、游輪或飛機(jī)時(shí)常用的護(hù)枕（包括佩帶在頸部或安放 于座椅上的用于保護(hù)乘坐人頸部的頭枕、墊設(shè)在其后背部的靠枕和墊于腰部的腰枕）內(nèi)設(shè) 置由微處理器為主的控制系統(tǒng)和由測量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組的結(jié)合構(gòu)成的具有獨(dú)立 參照體系的對人體依靠該護(hù)枕時(shí)產(chǎn)生的速度和壓力大小進(jìn)行精確測量的測量系統(tǒng)。該測量 系統(tǒng)利用身體貼合所述護(hù)枕致使其產(chǎn)生形變的特點(diǎn)，在其變形表面安置呈對稱分布的測量 傳感器組，并安置一個(gè)內(nèi)部參考基準(zhǔn)傳感器組建立參考坐標(biāo)系，再利用壓力定標(biāo)校準(zhǔn)技術(shù) 手段達(dá)到精確測量身體依靠該護(hù)枕時(shí)產(chǎn)生的壓力和壓速。
[0019] 當(dāng)處于運(yùn)動(dòng)著的運(yùn)載工具中的人體與所述護(hù)枕相觸時(shí)，所述測量系統(tǒng)利用基準(zhǔn)傳 感器組信息和測量傳感器組信息坐標(biāo)系換算可W精確測量處于運(yùn)動(dòng)中的乘坐人對該護(hù)枕 觸接時(shí)產(chǎn)生的相對基準(zhǔn)傳感器組的加速度值和壓力值，從而可W通過其間的加速度值和壓 力值正確判斷該乘坐人的實(shí)時(shí)狀況是否處于正常狀態(tài)，其包括依靠習(xí)慣、依靠速度、依靠力 度、依靠舒適度等。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型的護(hù)枕的示意圖。
[0021] 圖2為圖1中的護(hù)枕受壓后的示意圖之一。
[0022] 圖3為圖1中的護(hù)枕受壓后的示意圖之二。
[0023] 圖4為本實(shí)用新型出廠校準(zhǔn)與實(shí)際測量過程框圖。
[0024] 附圖標(biāo)記如下：
[00巧]護(hù)枕1、主艙2、信號采集點(diǎn)3、基準(zhǔn)傳感器組4、數(shù)據(jù)總線5、微處理器6。
【具體實(shí)施方式】
[00%] 如圖1所示，本實(shí)用新型的乘坐運(yùn)載工具所用的智能護(hù)枕中的運(yùn)載工具是指人們 外出乘坐的汽車、游輪和飛機(jī)等移動(dòng)裝置，所述護(hù)枕1泛指人們乘坐該運(yùn)載工具時(shí)使用的 佩戴或設(shè)置于座椅上的保護(hù)頸部的頭枕及分別墊襯在乘坐人后背部和腰部的靠枕和腰枕。
[0027] 該護(hù)枕1的外形滿足人體工程學(xué)設(shè)計(jì)要求，其由枕套和設(shè)置于枕套內(nèi)的枕忍組 成，在枕忍內(nèi)填充有彈性體環(huán)保材料。在枕忍內(nèi)設(shè)有能準(zhǔn)確檢測乘坐人的頸部、背部或腰部 在與該護(hù)枕1相觸時(shí)對其施加的作用力的加速度值和壓力值的大小的精確測量系統(tǒng)，該測 量系統(tǒng)使該護(hù)枕1感知到的所述加速度值和壓力值是相對基準(zhǔn)傳感器組4的相對值，因此， 該測量系統(tǒng)為具有獨(dú)立參照體系的測量系統(tǒng)。
[0028] 所述測量系統(tǒng)包括微處理器6、存儲器、安全預(yù)警模塊、多個(gè)包含不同功能傳感器 的測量傳感器組和一個(gè)基準(zhǔn)傳感器組4,在該基準(zhǔn)傳感器組4中設(shè)置的傳感器與測量傳感 器組中設(shè)置的不同功能傳感器屬相同類型。
[0029] 在枕忍內(nèi)的后部（即該枕忍中遠(yuǎn)離與乘坐人身體接觸的部分為后，與身體接觸的 部分為前，下同）設(shè)有帶有殼體的主艙2,所述微處理器6、存儲器、安全預(yù)警模塊和基準(zhǔn)傳 感器組4安裝固定在該主艙2內(nèi)。所述測量傳感器組安裝在枕忍的前部并且其信號采集點(diǎn) 3(即測量傳感器的測量點(diǎn)）面對乘坐人在正常情況下W正確坐姿向后依靠該護(hù)枕1時(shí)，按 照人體工學(xué)人為確定的身體與該護(hù)枕1最佳接觸部位（本文簡稱預(yù)設(shè)部位）。
[0030] 在優(yōu)選方案中，所述測量傳感器組和基準(zhǔn)傳感器組4中的傳感器均設(shè)為線性加速 度傳感器（出于成本考慮的方案，本實(shí)用新型優(yōu)選高精度MEMS=軸線性加速度傳感器，其 成本較低、功耗較?。浞謩e通過柔性電纜承載I2C總線和電信號線與所述微處理器6相 連，用于提高壓力計(jì)算精度，在主艙2基準(zhǔn)傳感器組4位置處還設(shè)有永磁鐵，相對的，在測量 傳感器組中設(shè)置有磁敏傳感器（比如：線性霍爾傳感器、=軸地磁傳感器等對磁場強(qiáng)度敏 感的傳感器電子器件），其用于測量所述永磁鐵在測量傳感器位置產(chǎn)生的磁場磁通量。所述 基準(zhǔn)傳感器組4W大地坐標(biāo)系為參照，用于測量所述主艙2相對于大地坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的變化 狀態(tài)，并直接用于運(yùn)載工具的駕駛行為與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識別；所述測量傳感器組W基準(zhǔn)傳感器 組4為參照物，用于測量人體依靠護(hù)枕1時(shí)，人體