CN115638916A - 一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置及检测方法，包括控制中心，与所述控制中心的输出端连接的介质盐雾产生系统、盐雾无害化处理系统、电磁阀、气体催化器和气体电离器，以及与所述控制中心的输入端连接的基准气压表、气压传感器和压强感受器，所述电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器为一组压强感知机构；该装置能够根据实际需求对人体任意穿戴物覆盖的各个位置布置压强感受器，进行多点位压强检测，通过选用压强感受器的大小以及分布的密度可以调节检测的精确度，并且同一个压强感受器内部可以布置一个或者多个检测区域，检测区域大小能根据压强感受器的大小进行调节，用于适应不同种类的穿戴产品。

Description

一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置及检测方法

技术领域

本发明具体涉及一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置及检测方法。

背景技术

目前，应用于人体穿戴产品的种类越来越齐全，应用范围越来越大，能够优化穿戴产品对人体的压强，提高穿戴产品的舒适性。

现有技术中，检测穿戴设备的穿戴装置内安装有简单的、单一的压力传感器，仅能通过压力传感器采集穿戴装置与人体之间的粗略压力值，无法对人体任意穿戴物覆盖的各个位置进行精准检测。

发明内容

有鉴于此，本发明目的是提供一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置及检测方法，能够对人体任意穿戴物覆盖的各个位置进行精准检测。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，包括控制中心，与所述控制中心的输出端连接的介质盐雾产生系统、盐雾无害化处理系统、电磁阀、气体催化器和气体电离器，以及与所述控制中心的输入端连接的基准气压表、气压传感器和压强感受器，所述电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器为一组压强感知机构，压强感受器和气体电离器具体安装在穿戴产品中。

优选的，所述介质盐雾产生系统包括介质盐雾生成器和进气泵，所述介质盐雾生成器和进气泵分别连接控制中心的输出端。

优选的，所述盐雾无害化处理系统位于基准气压表和气压传感器之间，包括盐雾无害化处理器、与所述盐雾无害化处理器连接的排气泵和与排气泵连接的排气电磁阀，排气泵和排气电磁阀分别连接控制中心的输出端。

优选的，所述电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器组成的压强感知机构设置有一组以上，且并列连通气压传感器，具体的，所述电磁阀由气压传感器处延伸出的管道连接，控制中心单独控制每组由电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器组成的压强感知机构。

优选的，所述压强感受器包括两片大小一致的柔性薄膜，覆盖在作为面层的柔性薄膜表面的弹性薄膜，设置在作为底层的柔性薄膜表面上的气嘴，设置在两片柔性薄膜内侧的、且与柔性薄膜通过胶水贴合的导电线路层，以及连接在导电线路层延伸出柔性薄膜外的导线。

进一步的，所述气嘴上套接有气管。

进一步的，两片柔性薄膜上的导电线路层在垂直于两片柔性薄膜的位置是重合的，形成一个检测区域，多个检测区域可以形成压强感受器的检测区域阵列，在压强感受器没有充气且位于待测的接触曲面之间的状态下，传感器内部的两片柔性薄膜会紧贴在一起，即导电线路层相互接触，呈导通状态；当压强感受器接受充气膨胀，两片柔性薄膜会在膨胀作用下分离，即附着于柔性薄膜上的导电线路层不接触，呈断路状态，断路状态下的压强感受同时形成一个间隙，间隙中充满介质盐雾。

一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置的检查方法，压强感受器通过气嘴接入气管，在压强感受器与进气泵之间设置有气体催化器和电磁阀，同时接入气管的还有气压传感器、基准气压表以及控制气管向外排气的排气电磁阀，能接入一组以上的、由电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器组成的压强感知机构同时对不同测定点进行检测，包括以下步骤：

S1：控制中心控制所有电磁阀开启，气管与介质盐雾生成器相连，同时气压传感器以基准气压表校正数值，此时气管内气压值与介质盐雾生成器的气压和大气环境一致；

S2：选择合适穿戴产品大小的压强感受器，将一个或者多个压强感受器放置在待测位置，使压强感受器在待测区域完全贴合，关闭通往盐雾无害化处理系统的排气电磁阀，此时管道内部气体与介质盐雾生成器相连，介质盐雾生成器的气压与当前的环境气压值一致；

S3：控制中心1再次控制进气泵往管道内泵入介质盐雾气体，此时，控制中心会准备采集气压传感器传出的数值，且数值呈现逐渐上升趋势，介质盐雾气体会经过气体催化器，气体经过气体催化器后气压不变，然后进入压强感受器中，当管道内的气压足以冲开压强感受器，使压强感受器的两片柔性薄膜分开，导电线路层出现断路，控制中心采集并且记录导电线路层出现断路这一瞬间的气压传感器的值并且立即将通往该压强感受器的气管管路的电磁阀关闭，此时，压强感受器处于密封状态，气体不再增减，压强感受器在内部形成一层间隙，两片柔性薄膜上的导电线路层在有间隙的状态下形成多个电容，呈阵列排布，控制中心对各个对应点上的电容值进行采集并存储，再控制气体电离器工作，将进入压强感受器内的介质盐雾气体进一步电离，采集电离后的电容值，通过对阵列内所有电容的值的采集以及对采集的这一气压值进行结果处理、修正，得到该测试点位的精确压强值，同时系统可以对所有对应点的结果进行可视化处理，形成该区域的压强应力图，准确反映确定点上的压强分布情况；

S4：当所有的压强感受器的内部所有点位的导电线路层呈现断路状态，则进气泵停止工作，所有的电磁阀和排气电磁阀处于关闭状态，系统采集完所有的数据，则再次开启所有电磁阀和排气电磁阀，关闭介质盐雾生成器，启动进气泵和排气泵，泵入空气，排尽多余的气体，压强感受器也在弹性薄膜的作用下将内部气体排出，柔性薄膜恢复紧贴状态；

S5：系统保存数据，装置可进入下一次测试的准备状态。

本发明技术效果主要体现在以下方面：该装置能够根据实际需求对人体任意穿戴物覆盖的各个位置布置压强感受器，进行多点位压强检测，通过选用压强感受器的大小以及分布的密度可以调节检测的精确度，并且同一个压强感受器内部可以布置一个或者多个检测区域，检测区域大小能根据压强感受器的大小进行调节，用于适应不同种类的穿戴产品。

附图说明

图1为本发明一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置的框架图；

图2为图1中压强感受器的结构图；

图3为图2的俯视图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。

在本实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或钉销固定，或销轴连接等方式，因此，在本实施例中不在详述。

实施例

一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，如图1所示，包括控制中心1，与所述控制中心1的输出端连接的介质盐雾产生系统2、盐雾无害化处理系统5、电磁阀6、气体催化器7和气体电离器9，以及与所述控制中心1的输入端连接的基准气压表3、气压传感器4和压强感受器8，所述电磁阀6、气体催化器7、压强感受器8和气体电离器9为一组压强感知机构，压强感受器8和气体电离器9具体安装在穿戴产品中。所述介质盐雾产生系统2包括介质盐雾生成器21和进气泵22，所述介质盐雾生成器21和进气泵22分别连接控制中心1的输出端。所述盐雾无害化处理系统5位于基准气压表3和气压传感器4之间，包括盐雾无害化处理器51、与所述盐雾无害化处理器51连接的排气泵52和与排气泵52连接的排气电磁阀53，排气泵52和排气电磁阀53分别连接控制中心1的输出端。所述电磁阀6、气体催化器7、压强感受器8和气体电离器9组成的压强感知机构设置有一组以上，且并列连通气压传感器4，具体的，所述电磁阀6由气压传感器4处延伸出的管道连接，控制中心1单独控制每组由电磁阀6、气体催化器7、压强感受器8和气体电离器9组成的压强感知机构。

如图2-3所示，所述压强感受器8包括两片大小一致的柔性薄膜81，覆盖在作为面层的柔性薄膜81表面的弹性薄膜82，设置在作为底层的柔性薄膜81表面上的气嘴83，设置在两片柔性薄膜81内侧的、且与柔性薄膜81通过胶水贴合的导电线路层84，以及连接在导电线路层84延伸出柔性薄膜81外的导线85。所述气嘴83上套接有气管831，具体的，压强感受器8上的气管831先与气体催化器7相连，气体催化器7再与电磁阀6相连，再连到气压传感器4。两片柔性薄膜81上的导电线路层84在垂直于两片柔性薄膜81的位置是重合的，形成一个检测区域，多个检测区域可以形成压强感受器8的检测区域阵列，在压强感受,8没有充气且位于待测的接触曲面之间的状态下，传感器内部的两片柔性薄膜81会紧贴在一起，即导电线路层84相互接触，呈导通状态；当压强感受器8接受充气膨胀，两片柔性薄膜81会在膨胀作用下分离，即附着于柔性薄膜81上的导电线路层84不接触，呈断路状态，断路状态下的压强感受8同时形成一个间隙，间隙中充满介质盐雾。

结合图1-3，一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置的检查方法，压强感受器8通过气嘴83接入气管831，在压强感受器8与进气泵22之间设置有气体催化器7和电磁阀6，同时接入气管831的还有气压传感器4、基准气压表3以及控制气管831向外排气的排气电磁阀53，能接入一组以上的、由电磁阀6、气体催化器7、压强感受器8和气体电离器9组成的压强感知机构同时对不同测定点进行检测，包括以下步骤：

S1：控制中心控制所有电磁阀开启，气管与介质盐雾生成器相连，同时气压传感器以基准气压表校正数值，此时气管内气压值与介质盐雾生成器的气压和大气环境一致；

S2：选择合适穿戴产品大小的压强感受器8，将一个或者多个压强感受器8放置在待测位置，使压强感受器8在待测区域完全贴合，关闭通往盐雾无害化处理系统5的排气电磁阀53，此时管道内部气体与介质盐雾生成器21相连，介质盐雾生成器21的气压与当前的环境气压值一致；

S3：控制中心1再次控制进气泵22往管道内泵入介质盐雾气体，此时，控制中心1会准备采集气压传感器4传出的数值，且数值呈现逐渐上升趋势，介质盐雾气体会经过气体催化器7，气体经过气体催化器7后气压不变，然后进入压强感受器8中，当管道内的气压足以冲开压强感受器8，使压强感受器8的两片柔性薄膜81分开，导电线路层84出现断路，控制中心1采集并且记录导电线路层84出现断路这一瞬间的气压传感器4的值并且立即将通往该压强感受器8的气管831管路的电磁阀6关闭，此时，压强感受器8处于密封状态，气体不再增减，压强感受器8在内部形成一层间隙，两片柔性薄膜81上的导电线路层84在有间隙的状态下形成多个电容，呈阵列排布，控制中心1对各个对应点上的电容值进行采集并存储，再控制气体电离器9工作，将进入压强感受器8内的介质盐雾气体进一步电离，采集电离后的电容值，通过对阵列内所有电容的值的采集以及对采集的这一气压值进行结果处理、修正，得到该测试点位的精确压强值，同时系统可以对所有对应点的结果进行可视化处理，形成该区域的压强应力图，准确反映确定点上的压强分布情况；

S4：当所有的压强感受器8的内部所有点位的导电线路层84呈现断路状态，则进气泵22停止工作，所有的电磁阀6和排气电磁阀53处于关闭状态，系统采集完所有的数据，则再次开启所有电磁阀6和排气电磁阀53，关闭介质盐雾生成器21，启动进气泵22和排气泵52，泵入空气，排尽多余的气体，压强感受器8也在弹性薄膜82的作用下将内部气体排出，柔性薄膜81恢复紧贴状态；

S5：系统保存数据，装置可进入下一次测试的准备状态。

本发明技术效果主要体现在以下方面：

该装置能够根据实际需求对人体任意穿戴物覆盖的各个位置布置压强感受器，进行多点位压强检测，通过选用压强感受器的大小以及分布的密度可以调节检测的精确度，并且同一个压强感受器内部可以布置一个或者多个检测区域，检测区域大小能根据压强感受器的大小进行调节，用于适应不同种类的穿戴产品。

当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，其特征在于：包括控制中心，与所述控制中心的输出端连接的介质盐雾产生系统、盐雾无害化处理系统、电磁阀、气体催化器和气体电离器，以及与所述控制中心的输入端连接的基准气压表、气压传感器和压强感受器，所述电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器为一组压强感知机构，压强感受器和气体电离器具体安装在穿戴产品中。

2.根据权利要求1所述的一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，其特征在于：所述介质盐雾产生系统包括介质盐雾生成器和进气泵，所述介质盐雾生成器和进气泵分别连接控制中心的输出端。

3.根据权利要求1所述的一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，其特征在于：所述盐雾无害化处理系统位于基准气压表和气压传感器之间，包括盐雾无害化处理器、与所述盐雾无害化处理器连接的排气泵和与排气泵连接的排气电磁阀，排气泵和排气电磁阀分别连接控制中心的输出端。

4.根据权利要求1所述的一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，其特征在于：所述电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器组成的压强感知机构设置有一组以上，且并列连通气压传感器，具体的，所述电磁阀由气压传感器处延伸出的管道连接，控制中心单独控制每组由电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器组成的压强感知机构。

5.根据权利要求1所述的一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，其特征在于：所述压强感受器包括两片大小一致的柔性薄膜，覆盖在作为面层的柔性薄膜表面的弹性薄膜，设置在作为底层的柔性薄膜表面上的气嘴，设置在两片柔性薄膜内侧的、且与柔性薄膜通过胶水贴合的导电线路层，以及连接在导电线路层延伸出柔性薄膜外的导线。

6.根据权利要求5所述的一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，其特征在于：所述气嘴上套接有气管。

7.根据权利要求5所述的一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置，其特征在于：两片柔性薄膜上的导电线路层在垂直于两片柔性薄膜的位置是重合的，形成一个检测区域，多个检测区域可以形成压强感受器的检测区域阵列，在压强感受器没有充气且位于待测的接触曲面之间的状态下，传感器内部的两片柔性薄膜会紧贴在一起，即导电线路层相互接触，呈导通状态；当压强感受器接受充气膨胀，两片柔性薄膜会在膨胀作用下分离，即附着于柔性薄膜上的导电线路层不接触，呈断路状态，断路状态下的压强感受同时形成一个间隙，间隙中充满介质盐雾。

8.一种用于可穿戴产品对人体压强感知的装置的检查方法，其特征在于，压强感受器通过气嘴接入气管，在压强感受器与进气泵之间设置有气体催化器和电磁阀，同时接入气管的还有气压传感器、基准气压表以及控制气管向外排气的排气电磁阀，能接入一组以上的、由电磁阀、气体催化器、压强感受器和气体电离器组成的压强感知机构同时对不同测定点进行检测，包括以下步骤：

S1：控制中心控制所有电磁阀开启，气管与介质盐雾生成器相连，同时气压传感器以基准气压表校正数值，此时气管内气压值与介质盐雾生成器的气压和大气环境一致；

S2：选择合适穿戴产品大小的压强感受器，将一个或者多个压强感受器放置在待测位置，使压强感受器在待测区域完全贴合，关闭通往盐雾无害化处理系统的排气电磁阀，此时管道内部气体与介质盐雾生成器相连，介质盐雾生成器的气压与当前的环境气压值一致；

S3：控制中心再次控制进气泵往管道内泵入介质盐雾气体，此时，控制中心1会准备采集气压传感器传出的数值，且数值呈现逐渐上升趋势，介质盐雾气体会经过气体催化器，气体经过气体催化器后气压不变，然后进入压强感受器中，当管道内的气压足以冲开压强感受器，使压强感受器的两片柔性薄膜分开，导电线路层出现断路，控制中心采集并且记录导电线路层出现断路这一瞬间的气压传感器的值并且立即将通往该压强感受器的气管管路的电磁阀关闭，此时，压强感受器处于密封状态，气体不再增减，压强感受器在内部形成一层间隙，两片柔性薄膜上的导电线路层在有间隙的状态下形成多个电容，呈阵列排布，控制中心对各个对应点上的电容值进行采集并存储，再控制气体电离器工作，将进入压强感受器内的介质盐雾气体进一步电离，采集电离后的电容值，通过对阵列内所有电容的值的采集以及对采集的这一气压值进行结果处理、修正，得到该测试点位的精确压强值，同时系统可以对所有对应点的结果进行可视化处理，形成该区域的压强应力图，准确反映确定点上的压强分布情况；

S4：当所有的压强感受器的内部所有点位的导电线路层呈现断路状态，则进气泵停止工作，所有的电磁阀和排气电磁阀处于关闭状态，系统采集完所有的数据，则再次开启所有电磁阀和排气电磁阀，关闭介质盐雾生成器，启动进气泵和排气泵，泵入空气，排尽多余的气体，压强感受器也在弹性薄膜的作用下将内部气体排出，柔性薄膜恢复紧贴状态；

S5：系统保存数据，装置可进入下一次测试的准备状态。

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