CN111594572A - 一种ar装置用防撞设备及其控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种AR装置用防撞设备及其控制系统，包括AR头盔、橡胶罩、海绵块、处理器、第一凸条、报警器、LED灯珠、位移传感器、伸缩弹簧、U型壳体、立柱、半圆槽、固定块、压力传感器、第一充气气囊、电磁阀气嘴、透气隔板、气压传感器、气体流量传感器、第二凸条、第二充气气囊和气体发生器；AR头盔的内部分别安装有处理器和报警器，AR头盔的外侧分别通过粘接固定有伸缩弹簧和U型壳体，U型壳体的内侧均匀嵌入有第一凸条；本发明是依据瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果。

Description

一种AR装置用防撞设备及其控制系统
技术领域
本发明涉及防撞设备技术领域，具体为一种AR装置用防撞设备及其控制系统。
背景技术
AR是用于实时计算影像的位置与角度，并附上相关联的图像、动画的一类技术；它将真实世界信息与虚拟世界信息相无缝集成，并通过显示屏将虚拟世界套于现实世界相互动。
且现有的AR装置用防撞设备，大多仅是单一的防护手段，难以依据瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果；
为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AR装置用防撞设备及其控制系统，本发明是依据伸缩弹簧的弹力作用，以及第一凸条与第二凸条间的运动摩擦阻力作用，来将AR头盔的外部所受到的外力强度吸收、消耗，还依据空气的流通作用，以及海绵块的缓冲作用，来将AR头盔的内部所受到的外力强度吸收、消耗；而通过瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果。
本发明所要解决的技术问题如下：
如何依据一种有效的方式，来解决现有的AR装置用防撞设备，大多仅是单一的防护手段，难以依据瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果的问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种AR装置用防撞设备，包括AR头盔、橡胶罩、海绵块、处理器、第一凸条、报警器、LED灯珠、位移传感器、伸缩弹簧、U型壳体、立柱、半圆槽、固定块、压力传感器、第一充气气囊、电磁阀气嘴、透气隔板、气压传感器、气体流量传感器、第二凸条、第二充气气囊和气体发生器，所述AR头盔的内部分别安装有处理器和报警器，所述AR头盔的外侧分别通过粘接固定有伸缩弹簧和U型壳体，所述U型壳体的内侧均匀嵌入有第一凸条，所述伸缩弹簧的一端通过粘接固定有橡胶罩，且橡胶罩位于AR头盔的外部；
所述橡胶罩的外侧均匀嵌入有LED灯珠，所述橡胶罩的内侧分别通过粘接固定有位移传感器和立柱，所述立柱的外侧均匀嵌入有第二凸条，所述立柱的一端伸入至U型壳体的内部，且第一凸条与第二凸条互为配合结构；
所述AR头盔的内侧均匀嵌入有固定块，所述固定块的一侧中心处开设有半圆槽，所述半圆槽的内部安装有气体发生器，所述固定块的一侧通过粘接固定有第二充气气囊，所述第二充气气囊与固定块之间通过粘接固定有海绵块，所述海绵块的内部嵌入有压力传感器，且压力传感器与第二充气气囊相接触，所述第二充气气囊的一侧通过粘接固定有第一充气气囊，所述第一充气气囊的外侧嵌入有电磁阀气嘴，所述第一充气气囊与第二充气气囊的接触面之间通过粘接固定有透气隔板，所述透气隔板的内侧通过粘接固定有气压传感器，所述透气隔板的外侧通过粘接固定有气体流量传感器；
所述处理器与报警器、LED灯珠、位移传感器、压力传感器、电磁阀气嘴、气压传感器、气体流量传感器和气体发生器均经无线传输方式相连通，所述AR头盔和处理器与外部电源相电性连接。
进一步的，所述伸缩弹簧与U型壳体呈间隔式的均匀分布，所述位移传感器与立柱呈间隔式的均匀分布，且位移传感器位于靠近伸缩弹簧的位置处。
进一步的，所述半圆槽、第一充气气囊和第二充气气囊均相导通，所述透气隔板位于第一充气气囊和第二充气气囊的内部位置处。
一种AR装置用防撞设备的控制系统，具体方式如下：
先将AR头盔戴于头部，并使其内部的第一充气气囊与头部相接触，再开启AR头盔和处理器，将使用者带入至虚拟体验中，而初始状态下的气压传感器所采集到的实时气压数据为标定值；
此时，位移传感器用于实时采集AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据，由于位移传感器有多个，即为各位移传感器实时位移数据的总值；压力传感器用于实时采集AR头盔上的第二充气气囊的平均挤压力数据，由于压力传感器有多个，即为各压力传感器实时挤压力数据的均值；气体流量传感器用于实时采集AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数据，由于气体流量传感器有多个，即为各气体流量传感器实时气体流速数据的均值；并将上述各项数据一同传输至处理器；
处理器则依据实时接收到的AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据、AR头盔上的第二充气气囊的平均挤压力数据和AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数据，并对其进行瞬时性运动状况分析操作，具体步骤如下：
步骤一：实时获取到AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据、AR头盔上的第二充气气囊的平均挤压力数据和AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数据，并将其分别标定为Q、W和E；
步骤二：依据公式R＝Q*q+W*w+E*e，得到实时的AR头盔的运动危机量级R，q、w和e均为权重系数，w大于e大于q且q+w+e＝4.6252；当其大于等于预设值r或小于预设值r时，则分别生成瞬时危险信号或正常运动信号；
且处理器在实时接收到正常运动信号后，不做出任何处理，即为维持气压为标定值；
且处理器在实时接收到瞬时危险信号后，立即控制报警器报警和气体发生器工作，气体发生器迅速产生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板导入至第一充气气囊，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由标定值升高至限定值，关闭气体发生器，以对使用者的头部采取及时性的防撞保护措施；
同时，处理器用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的位移传感器所采集到的AR头盔上的伸缩弹簧的平均位移数据，由于位移传感器有多个，即为各位移传感器时段平均位移数据的均值；处理器用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的压力传感器所采集到的AR头盔上的第二充气气囊的总挤压力数据，由于压力传感器有多个，即为各压力传感器时段总挤压力数据的总值；处理器用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的气体流量传感器所采集到的AR头盔上的第一充气气囊的总气体流速数据，由于气体流量传感器有多个，即为各气体流量传感器时段总气体流速数据的总值；并对其进行时段性运动解析处理操作，具体步骤如下：
步骤一：获取到第一时间段内的位移传感器所采集到的AR头盔上的伸缩弹簧的平均位移数据、压力传感器所采集到的AR头盔上的第二充气气囊的总挤压力数据和气体流量传感器所采集到的AR头盔上的第一充气气囊的总气体流速数据，并将其分别标定为A、S和D，且第一时间段表示处理器实时接收到瞬时危险信号后的60秒的时长；
步骤二：依据公式
Figure BDA0002487008090000051
得到第一时间段内的AR头盔的运动解析因数F，ρ为额定总挤压力数据、σ为额定总气体流速数据，a、s和d均为解析修正因子，s大于a大于d且a+s+d＝3.8419；当其大于预设范围f的最大值、位于预设范围f之内或小于预设范围f的最小值时，则分别生成时段解析正常信号、时段解析预警信号或时段解析警示信号；
且处理器在接收到时段解析正常信号后，立即控制电磁阀气嘴开启和报警器关闭，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由限定值降低至标定值，关闭电磁阀气嘴；
且处理器在接收到时段解析预警信号后，立即控制LED灯珠闪烁和报警器关闭，并维持气压传感器所采集到的实时气压数据为限定值；
且处理器在接收到时段解析警示信号后，立即控制气体发生器工作，气体发生器迅速产生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板导入至第一充气气囊，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由限定值升高至极限值，关闭气体发生器，并编辑“危险程度较高、需关注防护”文本发送至与处理器相电性连接的外部显示屏上，以对使用者的头部采取持续性的防撞保护措施，并完成其整体控制操作，而标定值、限定值和极限值均为处理器所录入的预设量。
本发明的有益效果：
本发明是依据伸缩弹簧的弹力作用，以及第一凸条与第二凸条间的运动摩擦阻力作用，来将AR头盔的外部所受到的外力强度吸收、消耗，还依据空气的流通作用，以及海绵块的缓冲作用，来将AR头盔的内部所受到的外力强度吸收、消耗；
而在此过程中，依据位移传感器将AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据实时采集，依据压力传感器将AR头盔上的第二充气气囊的平均挤压力数据实时采集，依据气体流量传感器将AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数据实时采集，并对其进行瞬时性运动状况分析操作，即将其经数据定义标记、权重化公式分析与比对，得到实时性的瞬时危险信号或正常运动信号；
而通过正常运动信号来维持气压为标定值；而通过瞬时危险信号来立即控制报警器报警和气体发生器工作，气体发生器迅速产生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板导入至第一充气气囊，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由标定值升高至限定值，关闭气体发生器，以对使用者的头部采取及时性的防撞保护措施；
同时还调取瞬时危险信号后的第一时间段内的位移传感器所采集到的AR头盔上的伸缩弹簧的平均位移数据，调取瞬时危险信号后的第一时间段内的压力传感器所采集到的AR头盔上的第二充气气囊的总挤压力数据，调取瞬时危险信号后的第一时间段内的气体流量传感器所采集到的AR头盔上的第一充气气囊的总气体流速数据，并对其进行时段性运动解析处理操作，即将其经数据定义标记、额定式关联和修正公式分析与比对，得到时段性的时段解析正常信号、时段解析预警信号或时段解析警示信号；
而通过时段解析正常信号来立即控制电磁阀气嘴开启和报警器关闭，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由限定值降低至标定值，关闭电磁阀气嘴；而通过时段解析预警信号来立即控制LED灯珠闪烁和报警器关闭，并维持气压传感器所采集到的实时气压数据为限定值；而通过时段解析警示信号来立即控制气体发生器工作，气体发生器迅速产生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板导入至第一充气气囊，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由限定值升高至极限值，关闭气体发生器，并编辑“危险程度较高、需关注防护”文本发送至与处理器相电性连接的外部显示屏上，以对使用者的头部采取持续性的防撞保护措施；即依据瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；
图1为本发明的整体正视剖面图；
图2为本发明的系统框图。
具体实施方式
如图1-2所示，一种AR装置用防撞设备，包括AR头盔1、橡胶罩2、海绵块3、处理器4、第一凸条5、报警器6、LED灯珠7、位移传感器8、伸缩弹簧9、U型壳体10、立柱11、半圆槽12、固定块13、压力传感器14、第一充气气囊15、电磁阀气嘴16、透气隔板17、气压传感器18、气体流量传感器19、第二凸条20、第二充气气囊21和气体发生器22，AR头盔1的内部分别安装有处理器4和报警器6，AR头盔1的外侧分别通过粘接固定有伸缩弹簧9和U型壳体10，U型壳体10的内侧均匀嵌入有第一凸条5，伸缩弹簧9的一端通过粘接固定有橡胶罩2，且橡胶罩2位于AR头盔1的外部；
橡胶罩2的外侧均匀嵌入有LED灯珠7，橡胶罩2的内侧分别通过粘接固定有位移传感器8和立柱11，立柱11的外侧均匀嵌入有第二凸条20，立柱11的一端伸入至U型壳体10的内部，且第一凸条5与第二凸条20互为配合结构，伸缩弹簧9与U型壳体10呈间隔式的均匀分布，位移传感器8与立柱11呈间隔式的均匀分布，且位移传感器8位于靠近伸缩弹簧9的位置处；
AR头盔1的内侧均匀嵌入有固定块13，固定块13的一侧中心处开设有半圆槽12，半圆槽12的内部安装有气体发生器22，固定块13的一侧通过粘接固定有第二充气气囊21，第二充气气囊21与固定块13之间通过粘接固定有海绵块3，海绵块3的内部嵌入有压力传感器14，且压力传感器14与第二充气气囊21相接触，第二充气气囊21的一侧通过粘接固定有第一充气气囊15，第一充气气囊15的外侧嵌入有电磁阀气嘴16，第一充气气囊15与第二充气气囊21的接触面之间通过粘接固定有透气隔板17，透气隔板17的内侧通过粘接固定有气压传感器18，透气隔板17的外侧通过粘接固定有气体流量传感器19，半圆槽12、第一充气气囊15和第二充气气囊21均相导通，透气隔板17位于第一充气气囊15和第二充气气囊21的内部位置处；
处理器4与报警器6、LED灯珠7、位移传感器8、压力传感器14、电磁阀气嘴16、气压传感器18、气体流量传感器19和气体发生器22均经无线传输方式相连通，AR头盔1和处理器4与外部电源相电性连接。
一种AR装置用防撞设备的控制系统，具体方式如下：
先将AR头盔1戴于头部，并使其内部的第一充气气囊15与头部相接触，再开启AR头盔1和处理器4，将使用者带入至虚拟体验中，而初始状态下的气压传感器18所采集到的实时气压数据为标定值；
此时，位移传感器8用于实时采集AR头盔1上的伸缩弹簧9的总位移数据，由于位移传感器8有多个，即为各位移传感器8实时位移数据的总值；压力传感器14用于实时采集AR头盔1上的第二充气气囊21的平均挤压力数据，由于压力传感器14有多个，即为各压力传感器14实时挤压力数据的均值；气体流量传感器19用于实时采集AR头盔1上的第一充气气囊15的平均气体流速数据，由于气体流量传感器19有多个，即为各气体流量传感器19实时气体流速数据的均值；并将上述各项数据一同传输至处理器4；
处理器4则依据实时接收到的AR头盔1上的伸缩弹簧9的总位移数据、AR头盔1上的第二充气气囊21的平均挤压力数据和AR头盔1上的第一充气气囊15的平均气体流速数据，并对其进行瞬时性运动状况分析操作，具体步骤如下：
步骤一：实时获取到AR头盔1上的伸缩弹簧9的总位移数据、AR头盔1上的第二充气气囊21的平均挤压力数据和AR头盔1上的第一充气气囊15的平均气体流速数据，并将其分别标定为Q、W和E；
步骤二：依据公式R＝Q*q+W*w+E*e，得到实时的AR头盔1的运动危机量级R，q、w和e均为权重系数，w大于e大于q且q+w+e＝4.6252；当其大于等于预设值r或小于预设值r时，则分别生成瞬时危险信号或正常运动信号；
且处理器4在实时接收到正常运动信号后，不做出任何处理，即为维持气压为标定值；
且处理器4在实时接收到瞬时危险信号后，立即控制报警器6报警和气体发生器22工作，气体发生器22迅速产生气体经半圆槽12、第二充气气囊21和透气隔板17导入至第一充气气囊15，直至气压传感器18所采集到的实时气压数据由标定值升高至限定值，关闭气体发生器22，以对使用者的头部采取及时性的防撞保护措施；
同时，处理器4用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的位移传感器8所采集到的AR头盔1上的伸缩弹簧9的平均位移数据，由于位移传感器8有多个，即为各位移传感器8时段平均位移数据的均值；处理器4用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的压力传感器14所采集到的AR头盔1上的第二充气气囊21的总挤压力数据，由于压力传感器14有多个，即为各压力传感器14时段总挤压力数据的总值；处理器4用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的气体流量传感器19所采集到的AR头盔1上的第一充气气囊15的总气体流速数据，由于气体流量传感器19有多个，即为各气体流量传感器19时段总气体流速数据的总值；并对其进行时段性运动解析处理操作，具体步骤如下：
步骤一：获取到第一时间段内的位移传感器8所采集到的AR头盔1上的伸缩弹簧9的平均位移数据、压力传感器14所采集到的AR头盔1上的第二充气气囊21的总挤压力数据和气体流量传感器19所采集到的AR头盔1上的第一充气气囊15的总气体流速数据，并将其分别标定为A、S和D，且第一时间段表示处理器4实时接收到瞬时危险信号后的60秒的时长；
步骤二：依据公式
Figure BDA0002487008090000101
得到第一时间段内的AR头盔1的运动解析因数F，ρ为额定总挤压力数据、σ为额定总气体流速数据，a、s和d均为解析修正因子，s大于a大于d且a+s+d＝3.8419；当其大于预设范围f的最大值、位于预设范围f之内或小于预设范围f的最小值时，则分别生成时段解析正常信号、时段解析预警信号或时段解析警示信号；
且处理器4在接收到时段解析正常信号后，立即控制电磁阀气嘴16开启和报警器6关闭，直至气压传感器18所采集到的实时气压数据由限定值降低至标定值，关闭电磁阀气嘴16；
且处理器4在接收到时段解析预警信号后，立即控制LED灯珠7闪烁和报警器6关闭，并维持气压传感器18所采集到的实时气压数据为限定值；
且处理器4在接收到时段解析警示信号后，立即控制气体发生器22工作，气体发生器22迅速产生气体经半圆槽12、第二充气气囊21和透气隔板17导入至第一充气气囊15，直至气压传感器18所采集到的实时气压数据由限定值升高至极限值，关闭气体发生器22，并编辑“危险程度较高、需关注防护”文本发送至与处理器4相电性连接的外部显示屏上，以对使用者的头部采取持续性的防撞保护措施，并完成其整体控制操作，而标定值、限定值和极限值均为处理器4所录入的预设量。
本发明的AR头盔1在受到冲击、碰撞时，将带动其外部的橡胶罩2运动，橡胶罩2带动伸缩弹簧9发生弹性形变，以及橡胶罩2带动立柱11运动，立柱11与U型壳体10产生相对运动，并带动立柱11外侧的第一凸条5与U型壳体10内侧的第二凸条20产生相对运动，即依据伸缩弹簧9的弹力作用，以及第一凸条5与第二凸条20间的运动摩擦阻力作用，来将AR头盔1的外部所受到的外力强度吸收、消耗；
且还将带动其内部的第一充气气囊15压缩，第一充气气囊15将其中的空气经透气隔板17导入至第二充气气囊21，使其逐渐的充气膨胀，并通过第二充气气囊21带动海绵块3发生弹性形变，即依据空气的流通作用，以及海绵块3的缓冲作用，来将AR头盔1的内部所受到的外力强度吸收、消耗；
而在此过程中，依据位移传感器8将AR头盔1上的伸缩弹簧9的总位移数据实时采集，依据压力传感器14将AR头盔1上的第二充气气囊21的平均挤压力数据实时采集，依据气体流量传感器19将AR头盔1上的第一充气气囊15的平均气体流速数据实时采集，并对其进行瞬时性运动状况分析操作，即将其经数据定义标记、权重化公式分析与比对，得到实时性的瞬时危险信号或正常运动信号；
而通过正常运动信号来维持气压为标定值；而通过瞬时危险信号来立即控制报警器6报警和气体发生器22工作，气体发生器22迅速产生气体经半圆槽12、第二充气气囊21和透气隔板17导入至第一充气气囊15，直至气压传感器18所采集到的实时气压数据由标定值升高至限定值，关闭气体发生器22，以对使用者的头部采取及时性的防撞保护措施；
同时还调取瞬时危险信号后的第一时间段内的位移传感器8所采集到的AR头盔1上的伸缩弹簧9的平均位移数据，调取瞬时危险信号后的第一时间段内的压力传感器14所采集到的AR头盔1上的第二充气气囊21的总挤压力数据，调取瞬时危险信号后的第一时间段内的气体流量传感器19所采集到的AR头盔1上的第一充气气囊15的总气体流速数据，并对其进行时段性运动解析处理操作，即将其经数据定义标记、额定式关联和修正公式分析与比对，得到时段性的时段解析正常信号、时段解析预警信号或时段解析警示信号；
而通过时段解析正常信号来立即控制电磁阀气嘴16开启和报警器6关闭，直至气压传感器18所采集到的实时气压数据由限定值降低至标定值，关闭电磁阀气嘴16；而通过时段解析预警信号来立即控制LED灯珠7闪烁和报警器6关闭，并维持气压传感器18所采集到的实时气压数据为限定值；而通过时段解析警示信号来立即控制气体发生器22工作，气体发生器22迅速产生气体经半圆槽12、第二充气气囊21和透气隔板17导入至第一充气气囊15，直至气压传感器18所采集到的实时气压数据由限定值升高至极限值，关闭气体发生器22，并编辑“危险程度较高、需关注防护”文本发送至与处理器4相电性连接的外部显示屏上，以对使用者的头部采取持续性的防撞保护措施；即依据瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种AR装置用防撞设备，包括AR头盔(1)、橡胶罩(2)、海绵块(3)、处理器(4)、第一凸条(5)、报警器(6)、LED灯珠(7)、位移传感器(8)、伸缩弹簧(9)、U型壳体(10)、立柱(11)、半圆槽(12)、固定块(13)、压力传感器(14)、第一充气气囊(15)、电磁阀气嘴(16)、透气隔板(17)、气压传感器(18)、气体流量传感器(19)、第二凸条(20)、第二充气气囊(21)和气体发生器(22)，其特征在于，所述AR头盔(1)的内部分别安装有处理器(4)和报警器(6)，所述AR头盔(1)的外侧分别通过粘接固定有伸缩弹簧(9)和U型壳体(10)，所述U型壳体(10)的内侧均匀嵌入有第一凸条(5)，所述伸缩弹簧(9)的一端通过粘接固定有橡胶罩(2)，且橡胶罩(2)位于AR头盔(1)的外部；
所述橡胶罩(2)的外侧均匀嵌入有LED灯珠(7)，所述橡胶罩(2)的内侧分别通过粘接固定有位移传感器(8)和立柱(11)，所述立柱(11)的外侧均匀嵌入有第二凸条(20)，所述立柱(11)的一端伸入至U型壳体(10)的内部，且第一凸条(5)与第二凸条(20)互为配合结构；
所述AR头盔(1)的内侧均匀嵌入有固定块(13)，所述固定块(13)的一侧中心处开设有半圆槽(12)，所述半圆槽(12)的内部安装有气体发生器(22)，所述固定块(13)的一侧通过粘接固定有第二充气气囊(21)，所述第二充气气囊(21)与固定块(13)之间通过粘接固定有海绵块(3)，所述海绵块(3)的内部嵌入有压力传感器(14)，且压力传感器(14)与第二充气气囊(21)相接触，所述第二充气气囊(21)的一侧通过粘接固定有第一充气气囊(15)，所述第一充气气囊(15)的外侧嵌入有电磁阀气嘴(16)，所述第一充气气囊(15)与第二充气气囊(21)的接触面之间通过粘接固定有透气隔板(17)，所述透气隔板(17)的内侧通过粘接固定有气压传感器(18)，所述透气隔板(17)的外侧通过粘接固定有气体流量传感器(19)；
所述处理器(4)与报警器(6)、LED灯珠(7)、位移传感器(8)、压力传感器(14)、电磁阀气嘴(16)、气压传感器(18)、气体流量传感器(19)和气体发生器(22)均经无线传输方式相连通，所述AR头盔(1)和处理器(4)与外部电源相电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种AR装置用防撞设备，其特征在于，所述伸缩弹簧(9)与U型壳体(10)呈间隔式的均匀分布，所述位移传感器(8)与立柱(11)呈间隔式的均匀分布，且位移传感器(8)位于靠近伸缩弹簧(9)的位置处。
3.根据权利要求1所述的一种AR装置用防撞设备，其特征在于，所述半圆槽(12)、第一充气气囊(15)和第二充气气囊(21)均相导通，所述透气隔板(17)位于第一充气气囊(15)和第二充气气囊(21)的内部位置处。
4.一种AR装置用防撞设备的控制系统，其特征在于，具体方式如下：
先将AR头盔(1)戴于头部，并使其内部的第一充气气囊(15)与头部相接触，再开启AR头盔(1)和处理器(4)，将使用者带入至虚拟体验中，而初始状态下的气压传感器(18)所采集到的实时气压数据为标定值；
此时，位移传感器(8)用于实时采集AR头盔(1)上的伸缩弹簧(9)的总位移数据；压力传感器(14)用于实时采集AR头盔(1)上的第二充气气囊(21)的平均挤压力数据；气体流量传感器(19)用于实时采集AR头盔(1)上的第一充气气囊(15)的平均气体流速数据，并将上述各项数据一同传输至处理器(4)；
处理器(4)则依据实时接收到的AR头盔(1)上的伸缩弹簧(9)的总位移数据、AR头盔(1)上的第二充气气囊(21)的平均挤压力数据和AR头盔(1)上的第一充气气囊(15)的平均气体流速数据，并对其进行瞬时性运动状况分析操作，具体步骤如下：
步骤一：实时获取到AR头盔(1)上的伸缩弹簧(9)的总位移数据、AR头盔(1)上的第二充气气囊(21)的平均挤压力数据和AR头盔(1)上的第一充气气囊(15)的平均气体流速数据，并将其分别标定为Q、W和E；
步骤二：依据公式R＝Q*q+W*w+E*e，得到实时的AR头盔(1)的运动危机量级R，q、w和e均为权重系数，w大于e大于q且q+w+e＝4.6252；当其大于等于预设值r或小于预设值r时，则分别生成瞬时危险信号或正常运动信号；
且处理器(4)在实时接收到正常运动信号后，不做出任何处理，即为维持气压为标定值；
且处理器(4)在实时接收到瞬时危险信号后，立即控制报警器(6)报警和气体发生器(22)工作，气体发生器(22)迅速产生气体经半圆槽(12)、第二充气气囊(21)和透气隔板(17)导入至第一充气气囊(15)，直至气压传感器(18)所采集到的实时气压数据由标定值升高至限定值，关闭气体发生器(22)，以对使用者的头部采取及时性的防撞保护措施；
同时，处理器(4)用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的位移传感器(8)所采集到的AR头盔(1)上的伸缩弹簧(9)的平均位移数据；处理器(4)用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的压力传感器(14)所采集到的AR头盔(1)上的第二充气气囊(21)的总挤压力数据；处理器(4)用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的气体流量传感器(19)所采集到的AR头盔(1)上的第一充气气囊(15)的总气体流速数据，并对其进行时段性运动解析处理操作，具体步骤如下：
步骤一：获取到第一时间段内的位移传感器(8)所采集到的AR头盔(1)上的伸缩弹簧(9)的平均位移数据、压力传感器(14)所采集到的AR头盔(1)上的第二充气气囊(21)的总挤压力数据和气体流量传感器(19)所采集到的AR头盔(1)上的第一充气气囊(15)的总气体流速数据，并将其分别标定为A、S和D；
步骤二：依据公式
Figure FDA0002487008080000041
得到第一时间段内的AR头盔(1)的运动解析因数F，ρ为额定总挤压力数据、σ为额定总气体流速数据，a、s和d均为解析修正因子，s大于a大于d且a+s+d＝3.8419；当其大于预设范围f的最大值、位于预设范围f之内或小于预设范围f的最小值时，则分别生成时段解析正常信号、时段解析预警信号或时段解析警示信号；
且处理器(4)在接收到时段解析正常信号后，立即控制电磁阀气嘴(16)开启和报警器(6)关闭，直至气压传感器(18)所采集到的实时气压数据由限定值降低至标定值，关闭电磁阀气嘴(16)；
且处理器(4)在接收到时段解析预警信号后，立即控制LED灯珠(7)闪烁和报警器(6)关闭，并维持气压传感器(18)所采集到的实时气压数据为限定值；
且处理器(4)在接收到时段解析警示信号后，立即控制气体发生器(22)工作，气体发生器(22)迅速产生气体经半圆槽(12)、第二充气气囊(21)和透气隔板(17)导入至第一充气气囊(15)，直至气压传感器(18)所采集到的实时气压数据由限定值升高至极限值，关闭气体发生器(22)，并编辑“危险程度较高、需关注防护”文本发送至与处理器(4)相电性连接的外部显示屏上，以对使用者的头部采取持续性的防撞保护措施，并完成其整体控制操作。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112092138A (zh) * 2020-09-08 2020-12-18 广州明权科技有限公司 一种用于3d打印的智能提砂装置

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201438864U (zh) * 2008-12-08 2010-04-21 深圳市锦铭科技有限公司 具报警功能的安全帽
US20150230534A1 (en) * 2014-02-15 2015-08-20 Rex Medical, L.P. Helmet with impact tracking
US20160050999A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Western Michigan University Research Foundation Helmet impact monitoring system
CN205547534U (zh) * 2016-04-27 2016-09-07 哈尔滨中研普瑞电子工程技术中心有限公司 一种多功能消防头盔
CN107632396A (zh) * 2017-09-30 2018-01-26 蒋建龙 一种适应不同用户使用的ar头盔
CN107927983A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 安徽尚易信息技术有限公司 一种基于rfid的多功能头盔
CN109043720A (zh) * 2018-10-10 2018-12-21 东台市万舟船用设备有限公司 一种具有撞击缓冲功能的头盔
CN208721898U (zh) * 2018-09-14 2019-04-09 广东电网有限责任公司 一种可避免体验者撞击墙面的ar头盔
CN109805485A (zh) * 2019-01-30 2019-05-28 广州市淞滨工程技术有限公司 一种用于智能医疗的具有摔倒报警功能的智能头盔
CN209609982U (zh) * 2018-10-08 2019-11-12 深圳创丰宝运动科技有限公司 可折叠婴儿用防撞安全头盔

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201438864U (zh) * 2008-12-08 2010-04-21 深圳市锦铭科技有限公司 具报警功能的安全帽
US20150230534A1 (en) * 2014-02-15 2015-08-20 Rex Medical, L.P. Helmet with impact tracking
US20160050999A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Western Michigan University Research Foundation Helmet impact monitoring system
CN205547534U (zh) * 2016-04-27 2016-09-07 哈尔滨中研普瑞电子工程技术中心有限公司 一种多功能消防头盔
CN107632396A (zh) * 2017-09-30 2018-01-26 蒋建龙 一种适应不同用户使用的ar头盔
CN107927983A (zh) * 2017-11-29 2018-04-20 安徽尚易信息技术有限公司 一种基于rfid的多功能头盔
CN208721898U (zh) * 2018-09-14 2019-04-09 广东电网有限责任公司 一种可避免体验者撞击墙面的ar头盔
CN209609982U (zh) * 2018-10-08 2019-11-12 深圳创丰宝运动科技有限公司 可折叠婴儿用防撞安全头盔
CN109043720A (zh) * 2018-10-10 2018-12-21 东台市万舟船用设备有限公司 一种具有撞击缓冲功能的头盔
CN109805485A (zh) * 2019-01-30 2019-05-28 广州市淞滨工程技术有限公司 一种用于智能医疗的具有摔倒报警功能的智能头盔

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112092138A (zh) * 2020-09-08 2020-12-18 广州明权科技有限公司 一种用于3d打印的智能提砂装置

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