CN204520634U - 用于评估人体受伤情况的可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，包括穿戴本体和设置于所述穿戴本体上的节点网络，通过中央处理器和多个节点构成节点网络，中央处理器与至少一个节点信号连接，用于通过节点网络接收具体的节点信息，节点包括微处理器和数据端口，通过数据端口可以扩展其他的节点，通过微处理器控制数据端口与其他节点进行数据通讯，最终将具体的节点信息传输至中央处理器。本实用新型实施例应用于评估人体受伤情况，能够精确快速检测和评估人体受伤情况。

Description

用于评估人体受伤情况的可穿戴设备

技术领域

本实用新型涉及电子信息技术领域，尤其涉及一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备。

背景技术

现有对于人体受伤情况的评估通常不够确切，例如只知道人体是否受伤，对于具体的受伤情况(例如受伤部位，受伤类型)并不能及时知晓。在部队作战或演习时，通常会穿防弹衣来避免受伤，现有的防弹衣并没有精确的防弹衣本体损毁检测系统。对于穿戴本体损毁的检测通常的做法是将环路电路放置在待测区域，当环路电路一个链路被毁坏时，损毁检测系统能够获取到已经损毁的信息，但环路电路不能提供关于毁坏链路的详细信息。随着技术的发展，为了区别待测区域的毁坏部分，每个部分设计了单独的回路，但仍然具有很难克服的缺点-只能识别其中的一部分被毁坏，且将其应用于纺织衣物中监测纺织物的损毁情况时非常受限，因为本技术不允许创建的高密度环路。因此，出现了包括很多与本地微控制器连接的检测环路并通过本地微控制器发送本地状态信息至主处理器的子网，但大量子网意味着数据传输总线要求太宽，数据处理速度慢。

基于此，有必要设计一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，能够精确快速检测和评估人体受伤情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，能够精确快速检测和评估人体受伤情况。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备。

所述可穿戴设备包括穿戴本体和设置于所述穿戴本体上的用于获取和传输所有损毁节点的信息并将所述损毁节点的信息发送至中央处理器的节点网络，

其中，所述节点网络包括根据所有损毁节点的信息绘制损毁形状并确定人体受伤部位和受伤类型的中央处理器和多个节点；

所述节点包括微处理器以及与所述微处理器信号连接的四个数据端口，所述每个节点通过数据端口连接四个邻居节点；

所述中央处理器与其中至少一个节点信号连接。

在其中一个实施例中，所述可穿戴设备还包括用于获取人体的地理位置信息并将发送所述地理位置信息至所述中央处理器的GPS模块，所述GPS模块与所述中央处理器信号连接，设置于所述穿戴本体上。

在其中一个实施例中，所述节点网络设置两个以上。

在其中一个实施例中，所述节点的数据端口上设置端口连接器，所述节点通过所述端口连接器信号连接。

在其中一个实施例中，所述可穿戴设备还包括用于与远程监控中心或终端设备进行数据通讯的通讯模块，所述通讯模块与所述中央处理器信号连接，设置于所述穿戴本体上。

本实用新型采用上述技术方案，带来的技术效果为：本实用新型实施例提供的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，包括穿戴本体和设置于所述穿戴本体上的节点网络，通过中央处理器和多个节点构成节点网络，中央处理器与至少一个节点信号连接，用于通过节点网络接收具体的节点信息，节点包括微处理器和数据端口，通过数据端口可以扩展其他的节点，通过微处理器控制数据端口与其他节点进行数据通讯，最终将具体的节点信息传输至中央处理器。本实用新型实施例应用于评估人体受伤情况，能够及时检测节点的损毁情况，并快速通过节点网络将损毁节点信息传输至中央处理器。且因是由节点构成的节点网络，可以灵活分布，设置于穿戴本体上，构成对人体受伤情况的评估系统，能够精确快速检测和评估人体受伤情况。

附图说明

图1为本实用新型用于评估人体受伤情况的可穿戴设备第一较佳实施例结构示意图；

图2为本实用新型节点的结构示意图；

图3为本实用新型节点连接芯片的结构示意图；

图4为本实用新型用于评估人体受伤情况的可穿戴设备第二较佳实施例结构示意图；

图5为本实用新型用于评估人体受伤情况的可穿戴设备第三较佳实施例结构示意图。

图6为本实用新型实施例节点网络被损毁时损毁其中一个损毁节点基于边沿检测的数据传输过程示意图；

图7为实用新型实施例与当前检测节点的四个数据端口连接的邻居节点相对坐标和相对位置示意图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型的主要目的在于提供一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，能够精确快速检测和评估人体受伤情况。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备。

参照图1，图1所示为本实用新型用于评估人体受伤情况的可穿戴设备第一较佳实施例结构示意图。

所述可穿戴设备包括穿戴本体100和设置于所述穿戴本体上的节点网络200，所述穿戴本体可以设置为如防弹衣一样的衣服，或者其由他织物构成的能够穿戴于人体上的穿戴体，所述穿戴本体应该可以覆盖人体的关键部位，例如心脏。

其中，所述节点网络200包括中央处理器02和多个节点01，所述节点网络用于获取和传输所有损毁节点的信息并将所述损毁节点的信息发送至中央处理器02；

参照图2，图2所示为本实用新型节点的结构示意图。所述节点01包括微处理器1以及与所述微处理器1信号连接的四个数据端口2，参照图1，所述每个节点通过数据端口连接四个邻居节点；

本实用新型所述的节点01优选为节点连接芯片，参照图3，图3所示为本实用新型节点连接芯片的结构示意图。所述节点连接芯片包括微处理器1以及与所述微处理器1信号连接的数据端口2，所述数据端口2包括切换单元21、接收单元22和发送单元23，所述数据端口2与所述微处理器1通过电源输入端、接收数据端、接收数据地端、选择端、电源输出端、发送数据端、发送数据地端信号连接，所述数据端口2通过信号输入端和信号输出端与外界进行数据通讯。在本实用新型实施例中，所述节点连接芯片01通过数据端口2与邻居节点连接芯片进行数据通讯。

所述微处理器1为具有数据处理和存储功能的微处理单元，所述微处理器1用于处理和存储通过所述数据端口2发送和接收的数据。所述数据端口2用于接收外界发送的数据以及发送所述节点连接芯片需要发送的数据。所述数据端口2包括切换单元21、接收单元22和发送单元23，所述切换单元21用于在所述微处理器1的控制下控制所述接收单元22和所述发送单元23有效，即在不同的情况下，所述数据端口2用于接收外界发送的数据或用于发送所述节点连接芯片需要发送的数据。

所述中央处理器02与其中至少一个节点01信号连接，根据所有损毁节点的信息绘制损毁形状并确定人体受伤部位和受伤类型。图1所示，中央处理器02与其中一个节点信号连接，当该节点被损毁时，其他所有的节点均与中央处理器失去了联系。因此，在其他实施例中，中央处理器可以与多个节点连接，确保中央处理器与其他节点建立多个数据传输通道，通过数据传输通道将损毁节点的信息发送至中央处理器。

本实用新型实施例提供的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，包括穿戴本体和设置于所述穿戴本体上的节点网络，通过中央处理器和多个节点构成节点网络，中央处理器与至少一个节点信号连接，用于通过节点网络接收具体的节点信息，节点包括微处理器和数据端口，通过数据端口可以扩展其他的节点，通过微处理器控制数据端口与其他节点进行数据通讯，最终将具体的节点信息传输至中央处理器。本实用新型实施例应用于评估人体受伤情况，能够及时检测节点的损毁情况，并快速通过节点网络将损毁节点信息传输至中央处理器。且因是由节点构成的节点网络，可以灵活分布，设置于穿戴本体上，构成对人体受伤情况的评估系统，能够精确快速检测和评估人体受伤情况。

在其中一个实施例中，所述节点网络设置两个以上。设置两个以上的节点网络，能够避免其中一个节点网络的中央处理器损毁或其中某一段被损毁时，其他节点损毁信息无法被获知的情况发生，以便更准确的获得具体的节点损毁信息。

在其中一个实施例中，所述节点的数据端口上设置端口连接器，所述节点通过所述端口连接器信号连接。为了便于构成节点网络，节点与节点之间设置了端口连接器，任何两个节点通过端口连接时，通过端口连接器将其连接在一起，快捷方便。当某个节点被损毁时，也可以通过修复端口连接器或者更换新的节点的方式，快速修复节点网络。

参照图4，图4为本实用新型用于评估人体受伤情况的可穿戴设备第二较佳实施例结构示意图。在其中一个实施例中，基于图1所示的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，所述可穿戴设备还包括GPS模块300，所述GPS模块300与所述中央处理器02信号连接，设置于所述穿戴本体100上，用于获取人体的地理位置信息并将发送所述地理位置信息至所述中央处理器02，远程监控中心通过GPS定位获得人体的地理位置信息。当人体受伤时，能够及时派援救小组给与援救或直接通知附近友军对穿戴该穿戴设备的人体实施援救，获得宝贵的救助时间。

参照图5，图5为本实用新型用于评估人体受伤情况的可穿戴设备第三较佳实施例结构示意图。在其中一个实施例中，基于图4所示的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，所述可穿戴设备还包括通讯模块400，所述通讯模块400与所述中央处理器02信号连接，设置于所述穿戴本体100上，用于与远程监控中心或终端设备进行数据通讯。所述通讯模块为无线通讯模块。通过通讯模块能够将穿戴该穿戴本体的人体受伤情况及时告知远程监控中心或与其在局域网中的终端设备，远程监控中心或与其在局域网中的终端设备携带者根据人体受伤情况以及地理信息位置，为其提供及时和正确的援救，为维持人体生命系统获得宝贵的救助时间。

应用于上述可穿戴设备中评估人体受伤情况的方法包括如下步骤：

S1：节点网络获取所有损毁节点的信息并发送所述损毁节点的信息至中央处理器；

S2：中央处理器根据所有损毁节点的信息绘制损毁形状并确定人体受伤部位；

S3：中央处理器根据损毁形状判断人体受伤类型。

具体地，基于上述实施例描述的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，当位于穿戴本体上节点网络被子弹或其他远程发射的利器损毁时，由于损毁节点与邻居节点在时刻进行数据通信以告知对方的当前状态(正常还是损毁)，邻居节点会知晓损毁节点的相对坐标以及相对方向值，损毁节点的邻居节点通过发送获取损毁节点的反馈状态而获知损毁节点损毁情况，因此能够通过邻居节点将损毁节点的信息通过节点网络发送至中央处理器。按照上述步骤，节点网络能够获取所有损毁节点的信息并将其发送至中央处理器。中央处理器获知所有损毁节点的信息后，能够根据损毁节点的相对坐标和相对位置绘制损毁形状并确定人体受伤部位。中央处理器再根据节点网络的损毁形状判断人体受伤类型，判断人体的具体部位可能是哪种型号的子弹或其他远程射击利器所伤。

本实用新型实施例通过节点网络获取所有损毁节点的信息并发送所述损毁节点的信息至中央处理器，中央处理器根据所有损毁节点的信息绘制损毁形状并确定人体受伤部位，中央处理器再根据损毁形状判断人体受伤类型，能够精确快速检测和评估人体受伤情况。

进一步地，步骤S3之后，所述评估人体受伤情况的方法还包括如下步骤：

S4：GPS模块获取人体的地理位置信息，并发送所述地理位置信息至所述中央处理器。

当人体受伤时，能够及时派援救小组给与援救或直接通知附近友军对穿戴该穿戴设备的人体实施援救，获得宝贵的救助时间。

S5：通讯模块发送所述地理位置信息、人体受伤部位和/或人体受伤类型至远程监控中心或终端设备。

通过通讯模块能够将穿戴该穿戴本体的人体受伤情况及时告知远程监控中心或与其在局域网中的终端设备，远程监控中心或与其在局域网中的终端设备携带者根据人体受伤情况以及地理信息位置，为其提供及时和正确的援救，为维持人体生命系统获得宝贵的救助时间。

图6为本实用新型实施例节点网络被损毁时损毁其中一个损毁节点基于边沿检测的数据传输过程示意图，图7为实用新型实施例与当前检测节点的四个数据端口连接的邻居节点相对坐标和相对位置示意图。

在其中一个实施例中，所述步骤S1包括：

S11：以损毁节点的预设检测方向值对应的数据端口连接的节点作为当前检测节点，当前检测节点获取损毁节点的信息；

S12：初始化与所述当前检测节点连接的邻居节点的向量值以及当前检测方向值；

S13：判断所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口是否正常；若是，执行S14；若否，执行S15；

S14：当前检测节点发送损毁节点的信息至与所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口连接的节点，计算所述当前检测方向值对应的数据端口连接的节点的坐标，并将所述检测方向值对应的数据端口连接的节点作为当前检测节点；执行S13；

S15：修正所述当前检测方向值，当前检测方向值＝(当前检测方向值+1)％4；

S16：判断所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口是否正常；若是，执行S17；若否，执行S18；

S17：计算与所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口连接的节点的坐标，并将与所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口连接的节点作为当前检测节点；修正所述当前检测方向值，当前检测方向值＝(当前检测方向值+3)％4；执行S16；

S18：执行S15，直到当前检测节点连接节点为中央处理器。

在其中一个实施例中，所述步骤S11中，所述损毁节点的信息包括以节点网络中的某个节点的坐标为基准计算的所述损毁节点的相对坐标值和方向值。

具体的，在图6中，假设节点SP为损毁节点，设置预设的检测方向为与损毁节点SP相邻的某个方向，本实用新型实施例选择了P0(即损毁节点SP下方的数据端口连接的节点)作为当前检测节点。当然，也可以选择损毁节点SP其他方向的数据端口连接的节点作为当前检测节点。可以理解的是，节点网络的每个节点在默认情况下都在与邻居节点进行数据通讯，汇报其状态给邻居节点，因此当前检测节点检测到其邻居节点损毁(即请求其邻居节点发送反馈信息却没有反馈)时，准备好作为当前检测节点发送损毁节点的信息。因此，初始化之前的当前检测节点默认为是正常的节点。获取当前检测节点的坐标值P₀＝(x，y)。

在其中一个实施例中，所述步骤S12中，所述邻居节点的向量值为预设的与所述的端口连接的邻居节点的相对坐标值，所述当前检测方向值为预设的与所述当前检测节点连接的邻居节点相对位置值中的一个相对位置值。

具体地，参照图7，所述步骤S12中，所述当前检测节点设置四个数据端口，假设当前检测节点P0的坐标值为P₀＝(x，y)，则与当前检测节点上方数据端口连接的邻居节点P1的相对坐标值为V₀＝(0，-1)，与所述当前检测节点上方数据端口连接的邻居节点P1相对位置值为D₀＝0；与当前检测节点左方数据端口连接的邻居节点P2的相对坐标值为V₁＝(-1,0)，与所述当前检测节点左方数据端口连接的邻居节点P2相对位置值为D₁＝1；与当前检测节点下方数据端口连接的邻居节点P3的相对坐标值为V₂＝(1,0)，与所述当前检测节点上方数据端口连接的邻居节点P3相对位置值为D₂＝2；与当前检测节点右方数据端口连接的邻居节点P4的相对坐标值为V₃＝(0,1)，与所述当前检测节点左方数据端口连接的邻居节点P4相对位置值为D₃＝3；所述当前检测方向值可以设置为D₀、D₁、D₂或D₃。本实用新型实施例中初始化的节点P0、P1、P2、P3、P4仅代表相对位置，并不限定一定为图6中的位置关系。

在其中一个实施例中，所述当前检测方向值选择为D₂＝2，即以当前检测节点的下方数据端口为初始的当前检测方向值。

参照图6，初始化与所述当前检测节点连接的邻居节点的向量值以及当前检测方向值后，即以P0为当前检测节点PX，D₂为当前检测方向值将损毁节点SP的信息发送至CPU。具体过程如下：

S13：判断所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口是否正常；若是，执行S14；若否，执行S15；

即判断所述当前检测节点PX的当前检测方向值D₂(PX下方)对应的数据端口是否正常。判断数据端口是否正常的方法可以为，向与所述当前检测节点PX的当前检测方向值D₂对应的数据端口连接的邻居节点发送当前反馈状态请求。

S14：当前检测节点发送损毁节点的信息至与所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口连接的节点，计算所述检测方向值对应的数据端口连接的节点的坐标，并将所述检测方向值对应的数据端口连接的节点作为当前检测节点；执行S13；

结合图6所示，若与当前检测节点下方对应的数据端口正常，则计算与该数据端口连接的节点的坐标，并将其作为当前检测节点，继续执行S13；若与当前检测节点下方对应的数据端口不正常，则执行S15，例如当前检测节点PX为节点PZ时，其下方对应的数据端口没有连接邻居节点或者邻居节点断开(被损毁)，则认为与当前检测节点下方对应的数据端口不正常；与该数据端口连接的节点的坐标的计算方法通过当前检测节点的坐标以及与当前检测节点的当前检测端口连接的邻居节点的相对坐标来计算。例如，若当前检测节点坐标为(x1，y1)，当前检测端口为D₂，与当前检测节点的当前检测端口连接的邻居节点的相对坐标为(0，-1)，则与当前检测节点的当前检测端口连接的邻居节点的坐标为(x1，y1-1)，依此类推。

S15：修正所述当前检测方向值，当前检测方向值＝(当前检测方向值+1)％4；即当前检测方向值＝(D₂+1)％4，当前检测方向值为D₃，即当前检测方向逆时针修正90°。

S16：判断所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口是否正常；若是，执行S17；若否，执行S18；

即判断当前检测节点PX(以节点PZ为例)右方对应的数据端口是否正常，判断数据端口是否正常的方法可以为，向与所述当前检测节点PX的当前检测方向值D₃对应的数据端口连接的邻居节点发送当前反馈状态请求。

S17：计算所述检测方向值对应的数据端口连接的节点的坐标，并将所述检测方向值对应的数据端口连接的节点作为当前检测节点；修正所述当前检测方向值，当前检测方向值＝(当前检测方向值+3)％4；执行S16；

结合图6所示，若当前检测节点PX(以节点PZ为例)右方对应的数据端口正常，则计算当前检测节点PX(以节点PZ为例)右方对应的数据端口连接的节点的坐标，并将所述检测方向值对应的数据端口连接的节点作为当前检测节点，此时，为了基于边沿检测，修正所述当前检测方向值D₃，当前检测方向值＝(D₃+3)％4，当前检测方向值变为D₂，即变回上次检测方向值。并循环执行S16。在循环执行S16时，图6中与节点PZ右方对应的数据端口连接的节点的D₂(下方)数据端口实际上没有连接节点，即S16中，所述当前检测节点的当前检测方向值对应的数据端口不正常，此时需要执行S18。

S18：执行S15，直到当前检测节点的连接节点为中央处理器。

按照上述步骤循环执行S15～S18，直到当前检测节点的连接节点为中央处理器，即将损毁节点的信息传输至中央处理器(CPU)。需要说明的是，图6中，节点SM为中间桥梁节点，当节点SM被损毁时，节点SM左侧的节点便与中央处理器失去了联系，此时则不能将节点SM左侧节点信息传输至中央处理器。因此，在其他实施例中，可以根据节点网络的布局设置多个中央处理器，也可以在损毁检测系统中设置多个节点网络，以便更准确的获得具体的节点损毁信息。图6中节点SC为基准节点，其与中央处理器连接，实现节点网络中其他节点与中央处理器的数据通讯桥梁。当节点SC被损毁时，其他所有的节点均与中央处理器失去了联系。因此，在其他实施例中，中央处理器可以与多个节点连接，确保中央处理器与其他节点建立多个数据传输通道。图6中以节点P0为初始节点基于边沿检测将损毁节点SP的节点信息传输至CPU(图6中实线所示)。基于边沿检测能以最快的速度建立数据传输通道，传输损毁节点信息。

本实用新型节点网络在损毁时的每个损毁节点的数据传输方法均可基于上述较佳实施例的数据传输方法将每个损毁节点的信息发送至中央处理器。中央处理器根据每个损毁节点的信息可以描绘损毁形状，计算损毁面积，从而判断损毁情况。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括穿戴本体和设置于所述穿戴本体上的用于获取和传输所有损毁节点的信息并将所述损毁节点的信息发送至中央处理器的节点网络，

其中，所述节点网络包括根据所有损毁节点的信息绘制损毁形状并确定人体受伤部位和受伤类型的中央处理器和多个节点；

所述节点包括微处理器以及与所述微处理器信号连接的四个数据端口，所述每个节点通过数据端口连接四个邻居节点；

所述中央处理器与其中至少一个节点信号连接。

2.如权利要求1所述的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括用于获取人体的地理位置信息并将发送所述地理位置信息至所述中央处理器的GPS模块，所述GPS模块与所述中央处理器信号连接，设置于所述穿戴本体上。

3.如权利要求2所述的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，其特征在于，所述节点网络设置两个以上。

4.如权利要求1～3任一项所述的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，其特征在于，所述节点的数据端口上设置端口连接器，所述节点通过所述端口连接器信号连接。

5.如权利要求1～3任一项所述的用于评估人体受伤情况的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括用于与远程监控中心或终端设备进行数据通讯的通讯模块，所述通讯模块与所述中央处理器信号连接，设置于所述穿戴本体上。