一種具有自動報警功能的服裝的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種具有自動報警功能的服裝，所述服裝具有夾層結構，夾層內分布若干半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器；所述服裝上還設有與所述半導體壓電阻抗擴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。該服裝無需任何操作，在人身傷害發生的瞬間自動將求助信號發出，報警的即時性和可靠性極高；報警信息內容全面準確，便于接收點人員及時準確地判斷受害者位置、傷害位置及程度，針對性地采取相應措施進行援助，能夠第一時間提供重要的信息來源特別有利于醫護人員的急救措施預案，其報警有效性大大增強；同時采用GPS模塊和ZigBee模塊雙重定位，也提高了系統的有效性。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種具有報警功能的服裝。 -種具有自動報警功能的服裝

【背景技術】
[0002] 在遭受人身侵害時，及時報警求救和尋求醫療救助是將侵害結果降低到最小程度 的有效手段。然而現有的報警求助手段的即時性、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，現有的電話求助等手段，往往不能起到應有作用。延誤 了受害人得到救助的時機或時間，生命保障系數降低。
[0003] 半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器：壓力傳感器是工業實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在給定范圍內表現為 連續的信號。或在一段連續的時間間隔內，其代表信息的特征量可以在任意瞬間呈現為任 意數值的信號。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。傳統的壓力傳感器以機械結構型的器 件為主，以彈性元件的形變指示壓力，但這種結構尺寸大、質量重，不能提供電學輸出。隨著 半導體技術的發展，半導體壓力傳感器也應運而生。其特點是體積小、質量輕、準確度高、溫 度特性好。特別是隨著MEMS技術的發展，半導體傳感器向著微型化發展，而且其功耗小、可 靠性高。
[0005] 半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器是在薄片表面形成半導體變形壓力，通過外力 (壓力）使薄片變形而產生壓電阻抗效果，從而使阻抗的變化轉換成電信號。
[0006] ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。ZigBee協議從下到上分別為物 理層（PHY)、媒體訪問控制層（MAC)、傳輸層（TL)、網絡層（NWK)、應用層（APL)等。其中物 理層和媒體訪問控制層遵循IEEE 802. 15. 4標準的規定。ZigBee網絡主要特點是低功耗、 低成本、低速率、支持大量節點、支持多種網絡拓撲、低復雜度、快速、可靠、安全。ZigBee網 絡中的設備可分為協調器（Coordinator)、匯聚節點（Router)、傳感器節點（EndDevice)等 三種角色。ZigBee作為一種短距離無線通信技術，由于其網絡可以便捷的為用戶提供無線 數據傳輸功能，因此在物聯網領域具有非常強的可應用性。
[0007] Zigbee定位技術實現原理為設定四個固定參考節點（Reference Tag)、一個移動 節點（Mobile Tag)和一個網關節點（Reader)均處于同一場景中。參考節點不斷對外發射 射頻信號；移動節點接受到該射頻信號，通過檢測獲取自身與參考節點之間通訊的接收信 號強度（RSSI)，并將檢測信息包傳送給網關；網關與上位機（PC電腦或工控機）相連，并在 上位機上運行定位軟件，即可顯示移動節點相對于參考節點的具體位置及坐標數值，從而 實現定位的功能。


【發明內容】

[0008] 本發明的目的在于提供一種具有自動報警功能的服裝，其報警功能即時、有效、可 靠。為了解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是，一種具有自動報警功能的服裝，包 括服裝，其特征在于，所述服裝具有夾層結構，夾層內分布若干半導體壓電阻抗擴散壓力傳 感器；所述服裝上還設有與所述半導體壓電阻抗擴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。
[0009] 采用上述技術方案，平時系統處于休眠狀態，對穿著無任何影響。在人身侵害發生 時，作用于人身的外力，如打擊，碰撞等，會被分布于服裝上的半導體壓電阻抗擴散壓力傳 感器所感知，并產生電信號送至單片機；同時GPS模塊或ZigBee模塊所接收的位置信息也 送至單片機；單片機讀取處理傳感器信號，根據傳感器所在位置確定被傷害部位，并根據壓 力大小確定傷害程度，生成傷害部位和程度的A數據；同時單片機讀取處理位置信息生成 地理位置的B數據；單片機將上述A、B數據同時發送至ZigBee模塊，ZigBee模塊將上述數 據發送至預設的接收點（如家人、警局、醫院等）。
[0010] 由上可知，本發明的有益效果在于，無需任何操作，在人身傷害發生的瞬間自動將 求助信號發出，報警的即時性和可靠性極高；報警信息內容全面準確，便于接收點人員及時 準確地判斷受害者位置、傷害位置及程度，針對性地采取相應措施進行援助，特別是在醫護 人員制定有針對性的急救措施預案時，能夠第一時間提供重要的信息來源，其報警有效性 大大增強；同時采用GPS模塊和ZigBee模塊雙重定位，也提高了系統的有效性。
[0011] 優選地，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，主鏈結合好，取向度、結晶度高而具有最高的比強度（強度與重 量之比），即相同重量下的強度是鋼絲繩的15倍，比芳綸高40%，是普通化學纖維的10倍； 它的模量為1000 - ll〇〇g/d，僅次于特級碳纖維而優于芳綸；該纖維不僅斷裂伸長低，斷裂 功大，具有很強的吸收能量的能力，故具有突出的抗沖擊和抗切割韌性；而且該纖維不含易 與化學藥劑反應的化學基團，能抗紫外線和耐各種化學腐蝕。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。該布料應用于本發明的服裝，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，減少傷害程度， 也使得上述報警元件得到較好保護。穿著的舒適性基本不受影響。
[0012] 優選地，所述控制單元置于服裝紐扣內。進一步地，所述紐扣上設置一個微型開 關。以提供隱蔽式地主動報警功能，也可以在需要時關閉報警功能。
[0013] 改進地，所述半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器、控制單元、微型開關及其連接導線 都經過防水處理。使得該服裝與普通衣物一樣可以直接洗滌。
[0014] 優選地，所述服裝夾層內的邊角附近設置GPS模塊以及ZigBee模塊的軟質防水的 天線。
[0015] 下面將結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 圖1為本發明具體實施例的結構原理示意圖；
[0017] 圖2為控制單元工作流程原理框圖；
[0018] 圖3為半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器原理結構示意圖。

【具體實施方式】
[0019] 參見附圖，反映本發明的一種具體結構，所述具有自動報警功能的服裝，包括采用 UHMWPE布料制作的服裝，所述服裝具有夾層結構，夾層內分布若干半導體壓電阻抗擴散壓 力傳感器1 (如DX140微型壓力傳感器）；所述服裝紐扣2內還設有與所述半導體壓電阻抗 擴散壓力傳感器1通過導線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。所述紐扣2上設置一個微型開關。
[0020] 所述半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器1、控制單元、微型開關及其連接導線5都經 過防水處理。所述服裝夾層內的邊角附近設置GPS模塊的軟質防水的天線3以及ZigBee 模塊的軟質防水的天線4。
[0021] 所述半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器1的結構如圖3所示，由基體101、金屬應變 絲或應變箔102、絕緣保護片103和引出線104等部分組成。
[0022] 該服裝具有主動報警和被動報警功能，主動報警功能為使用者控制，當使用者認 為當前環境存在危險時可以通過按下紐扣2上的微型開關五次進行報警。被動報警功能為 由系統分析壓力情況進行自動報警，工作流程如圖2所示。關閉報警功能為按下紐扣2上 的微型開關三次進行關閉。
[0023] 對于被動報警的壓力分析功能，通過分析壓力大小和壓力范圍以及從正常壓力變 化成異常壓力時間進行分析，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 據和設備編號一并發至報警中心，或是根據傷害程度智能選擇發送至醫院或是家庭等。
[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 示例為經過吸收壓力后壓力半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器數據以及模擬分析結果。
[0025]

【權利要求】
1. 一種具有自動報警功能的服裝，包括服裝，其特征在于，所述服裝具有夾層結構，夾 層內分布若干半導體壓電阻抗擴散壓力傳感器；所述服裝上還設有與所述半導體壓電阻 抗擴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。
2. 如權利要求1所述的一種具有自動報警功能的服裝，其特征在于，所述服裝采用 UHMWE布料制作。
3. 如權利要求1所述的一種具有自動報警功能的服裝，其特征在于，所述控制單元置 于服裝紐扣內。
4. 如權利要求3所述的一種具有自動報警功能的服裝，其特征在于，所述紐扣上設置 一個微型開關。
5. 如權利要求1所述的一種具有自動報警功能的服裝，其特征在于，所述服裝夾層內 的邊角附近設置GPS模塊以及ZigBee模塊的軟質防水的天線。
6. 如權利要求1所述的一種具有自動報警功能的服裝，其特征在于，所述半導體壓電 阻抗擴散壓力傳感器、控制單元、微型開關及其連接導線都經過防水處理。
【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 優先權日:2014年7月28日
【發明者】張江杰 申請人:張江杰