CN205646967U - 基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备及应用其的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备及应用其的系统，包括：可穿戴设备本体和设置于可穿戴设备本体上的报警装置；其中，报警装置包括：至少一个摩擦发电机，用于感测其上的压力，输出压力电信号；与开关电路相连的电源电路；与微控制电路相连的开关电路；与至少一个摩擦发电机相连的微控制电路，用于在开关电路闭合且微控制电路接收到至少一个摩擦发电机输出的压力电信号时，根据至少一个摩擦发电机输出的压力电信号控制报警电路报警；与微控制电路相连的报警电路。该防身式可穿戴设备可以对周围危险快速进行报警响应，一旦发生危险，立即发出报警信号，安全性高，简单易实现。

Description

基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备及应用其的系统

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，特别涉及一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备及应用其的系统。

背景技术

在社会和科技迅猛发展的时代，各种犯罪活动和意外事故仍时有发生。一些弱者尤其是女性由于体力方面的原因，遇到危险时往往无法及时采取措施，导致其在财物和/或身体方面受到伤害。

针对上述问题，各种各样的防身设备应运而生，例如：防狼喷雾器，其通过高压将天然强刺激物质压入合金罐中，一旦遇到危险，用户只需将其喷射到犯罪分子的脸上，从而使犯罪分子暂时失去正常行为能力，进而使女性逃离危险。但是，这种喷雾剂使用时需耗费大量的时间，往往还没有来得及使用，惨剧就已经发生，并且十分不便，使用受到较大限制。因此，现有技术中缺少一种能够对周围危险快速进行报警响应，并且能够威慑犯罪分子的防身式可穿戴设备。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，该防身式可穿戴设备可以对周围危险快速进行报警响应，安全性高。

本实用新型的另一个目的在于提出一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴自动报警系统。

为达到上述目的，本实用新型一方面提出了一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，包括：

可穿戴设备本体和设置于所述可穿戴设备本体上的报警装置；其中，所述报警装置包括：至少一个摩擦发电机、电源电路、开关电路、微控制电路和报警电路；

所述至少一个摩擦发电机，用于感测其上的压力，输出压力电信号；

所述电源电路，其与所述开关电路相连，用于在所述开关电路闭合时，为所述微控制电路提供电能；

所述开关电路，其与所述微控制电路相连，用于控制所述电源电路与所述微控制电路 的连通或断开；

所述微控制电路，其与所述至少一个摩擦发电机相连，用于在所述开关电路闭合且所述微控制电路接收到所述至少一个摩擦发电机输出的压力电信号时，根据所述至少一个摩擦发电机输出的压力电信号控制所述报警电路报警；

所述报警电路，其与所述微控制电路相连，用于发出报警信号。

进一步，所述微控制电路包括：

放大电路，所述放大电路分别与所述至少一个摩擦发电机和所述开关电路相连；

滤波电路，所述滤波电路分别与所述放大电路和所述开关电路相连；

模数转换电路，所述模数转换电路分别与所述滤波电路和所述开关电路相连；以及

中央处理电路，所述中央处理电路分别与所述模数转换电路、所述开关电路和所述报警电路相连。

进一步，所述报警装置还包括：

控制切换电路，所述控制切换电路分别与所述至少一个摩擦发电机、所述开关电路、所述微控制电路和储能电路相连，以控制所述开关电路断开或闭合，并且在所述开关电路断开时控制所述储能电路存储所述至少一个摩擦发电机输出的电能且为所述电源电路充电；

所述储能电路，其与所述电源电路相连。

进一步，所述报警装置还包括：

无线接收电路，所述无线接收电路分别与所述电源电路、所述开关电路和终端设备相连，以接收所述终端设备发送的控制信号；

无线发射电路，所述无线发射电路分别与所述微控制电路和所述终端设备相连，以发送所述微控制电路输出的终端报警控制信号至所述终端设备。

进一步，所述摩擦发电机的类型包括三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机、五层居间薄膜结构摩擦发电机或五层居间电极结构摩擦发电机中的一种或多种。

进一步，所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，并且所述摩擦发电机具有至少两个输出端。

可选地，构成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个面上设有微纳结构。

可选地，所述摩擦发电机为柔性摩擦发电机。

可选地，所述可穿戴设备本体为腰带或衣服。

本实用新型另一方面提出了一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴自动报警系统，包括：上述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，以接收终端设备发送的控制信号和向所述终端设备发送报警控制信号；以及终端设备。

根据本实用新型提出的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备及应用其的系统，在发生危险时，可穿戴设备本体上的至少一个摩擦发电机感测到作用在其上的压力，并将其转换为压力电信号输出；该压力电信号会被微控制电路接收，进而微控制电路根据该压力电信号控制报警电路和/或终端设备报警。本实用新型提供的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，通过摩擦发电机作为压力传感器，隐蔽性好，不易被犯罪分子发现，安全可靠，一旦受到外力作用，立即发出报警，不但灵敏度高、误报率低，而且安全可靠、简单易实现，并且摩擦发电机可以为电源电路供电，不但减少更换电池的麻烦，而且节约能源，保护环境，以及重量轻，方便用户穿戴，同时其制作工艺简单，成本低廉，适合大规模生产。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例一的一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的结构示意图；

图2为根据本实用新型实施例一的一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的穿戴示意图；

图3为根据本实用新型实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的剖面结构示意图；

图4为根据本实用新型实施例一的另一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的报警装置的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例一的又一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的穿戴示意图；

图6为根据本实用新型实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的报警装置的结构示意图；

图7为根据本实用新型实施例三的一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的报警装置的结构示意图；

图8为根据本实用新型实施例四的一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的报警装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图对本实用新型的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备进行详细描述。

图1为根据本实用新型实施例一的一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的结构示意图。图2为根据本实用新型实施例一的一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的穿戴示意图。如图1和图2所示，该基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备包括：可穿戴设备本体100和设置于可穿戴设备本体100上的报警装置200；其中，报警装置200包括：至少一个摩擦发电机10、电源电路20、开关电路30、微控制电路40和报警电路50。

其中，可穿戴设备本体100为腰带，也就是说该基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备包括：腰带100(即可穿戴设备本体100)、至少一个摩擦发电机10、电源电路20、开关电路30、微控制电路40和报警电路50。腰带100可以采用现有的腰带，根据本领域技术人员的设计需要可以灵活选择，此处不做限定；至少一个摩擦发电机10，用于感测其上的压力，输出压力电信号；电源电路20，其第一输出端与开关电路30的第一输入端相连，用于在开关电路30闭合时，为微控制电路40提供电能；开关电路30，其输出 端与微控制电路40的电源输入端相连，用于控制电源电路20与微控制电路40的连通或断开，即控制电源电路20为微控制电路40提供电能；微控制电路40，其输入端与至少一个摩擦发电机10的输出端相连，以在开关电路30闭合且微控制电路40接收到至少一个摩擦发电机10输出的压力电信号时，根据至少一个摩擦发电机10输出的压力电信号控制报警电路50报警；报警电路50，其输入端与微控制电路40的第一输出端相连，用于在微控制电路40的控制下发出报警信号。

可选地，至少一个摩擦发电机10可以为现有技术中的摩擦发电机，例如，可以选择现有技术中的三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机、五层居间薄膜结构摩擦发电机或五层居间电极结构摩擦发电机中的一种或多种，本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

可选地，在本实用新型的实施例中，至少一个摩擦发电机10的数量可以为一个，也可以为多个；当采用多个摩擦发电机时，多个摩擦发电机之间可以采用串联和/或并联的方式进行连接，且多个摩擦发电机之间不仅可以采用平铺的方式进行设置，还可以采用层叠的方式进行设置，当然也可以采用两种方式的结合进行设置，此处不做限定，本领域技术人员可以根据需要进行选择。

另外，至少一个摩擦发电机10可以设置在腰带100的整个区域上，也可以设置在腰带100的部分区域上。设置在腰带100的整个区域上能够使至少一个摩擦发电机10更好、更准确的感应作用在其上的压力；而设置在腰带100的部分区域上则能够减少至少一个摩擦发电机10的使用面积，降低成本。

进一步地，至少一个摩擦发电机10可以设置在腰带100的内侧表面；也可以设置在腰带100的外侧表面；还可以嵌入在腰带100的夹层中，如图2所示。本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不做限定。

举例而言，如图3所示，腰带100包括第一面料层1001和第二面料层1002，第一面料层1001与第二面料层1002四周边缘密封形成第一容置空腔，至少一个摩擦发电机10可以设置在上述的第一容置空腔中，即设置在腰带100的内侧表面。同时为了避免至少一个摩擦发电机10受外界环境(如湿度、尘土)的影响，在至少一个摩擦发电机10与第一面料层1001和至少一个摩擦发电机10与第二面料层1002之间可以进一步设置第一封装层1003和第二封装层1004，也就是说，至少一个摩擦发电机10设置在第一封装层1003和第二封装层1004四周边缘密封形成的第二容置空腔中，而至少一个摩擦发电机10与其周围的第一封装层1003和第二封装层1004共同设置在第一面料层1001与第二面料层1002四周边缘密封形成的第一容置空腔中。关于至少一个摩擦发电机10的具体结构将在下面进行详细描述，此处不再赘述。

上述电路不仅可以设置在腰带100的内侧表面；也可以嵌入在腰带100的夹层中；还可以通过导线将上述电路引出，直接将其放在用户的衣兜里，这不仅增强了上述电路的隐蔽性，同时还可以使用户在使用的时候更加舒适方便。此外，在不影响腰带100使用的条件下，还可以将其设置在腰带100的外侧表面。

此外，为了提高基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的使用舒适度，至少一个摩擦发电机10可以优选为柔性摩擦发电机。而当将至少一个摩擦发电机10设置在腰带100的外侧表面时，为了不影响腰带100的外观，至少一个摩擦发电机10优选为柔性透明摩擦发电机，从而能够增加基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的隐蔽性，不易被犯罪分子发现，安全可靠。

进一步地，如图4所示，微控制电路40包括：放大电路41、滤波电路42、模数转换电路43和中央处理电路44。其中，放大电路41的输入端(即微控制电路40的输入端)与至少一个摩擦发电机10的输出端相连，其电源输入端(即微控制电路40的电源输入端)与开关电路30的输出端相连，以将至少一个摩擦发电机10输出的压力电信号进行放大处理。滤波电路42的输入端与放大电路41的输出端相连，其电源输入端(即微控制电路40的电源输入端)与开关电路30的输出端相连，以滤除放大电路41输出的放大后的压力电信号中的干扰杂波。模数转换电路43的输入端与滤波电路42的输出端相连，其电源输入端(即微控制电路40的电源输入端)与开关电路30的输出端相连，以将滤波电路42输出的经过放大和滤波处理后的模拟压力电信号转换为数字压力电信号。中央处理电路44的输入端与模数转换电路43的输出端相连，其输出端(即微控制电路40的第一输出端)与报警电路50的输入端相连，其电源输入端(即微控制电路40的电源输入端)与开关电路30的输出端相连，以在开关电路30闭合且中央处理电路44接收到模数转换电路43输出的数字压力电信号时，根据该数字压力电信号控制报警电路50报警。

需要说明的是，如图4所示，开关电路30的输出端同时与放大电路41、滤波电路42、模数转换电路43和中央处理电路44的电源输入端相连，从而控制上述电路的工作，即控制电源电路20为上述电路提供电能，但是，开关电路30的输出端也可以只与中央处理电路44的电源输入端相连，而其它电路直接或者间接地从中央处理电路44的电源输入端获取电能，此处不做限定。

下面对实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的工作原理进行详细的介绍。

当用户(特别是女性用户)在夜晚出行时，需将实施例一中的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备佩戴于腰部，并且打开开关电路30。一旦腰带100中的至少一个摩擦 发电机10感测到压力作用，则会产生相应的压力电信号；该压力电信号会被微控制电路40接收，进而微控制电路40根据该压力电信号的具体特征参数(如大小、频率等)，从而判断用户是否有危险，若用户有危险，微控制电路40则输出报警控制信号至报警电路50，控制报警电路50报警，若用户没有危险，则不输出报警控制信号，继续下一次判断。如果用户未打开开关电路30，则基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备将处于不工作的状态。

具体地，一般在遭遇危险时，作用在至少一个摩擦发电机10上的压力都会较大，而作用在其上的压力又与其产生的电压的大小存在近似正比例的关系，即随着受力的增大，至少一个摩擦发电机10产生的电压也逐渐增大，故为了避免干扰，降低误报率，可以将微控制电路40中的预设阈值电压设置为一较大的电压，例如10V，当至少一个摩擦发电机10输出的压力电信号大于或等于预设阈值电压10V时，判断用户有危险，产生报警控制信号输出至报警电路50进行报警，反之亦然。当然，也可以在微控制电路40中设置一预设阈值频率，例如100Hz，当至少一个摩擦发电机10输出的压力电信号的频率大于或等于预设阈值频率100Hz时，判断用户有危险，产生报警控制信号输出至报警电路50进行报警，反之亦然。还可以将压力电信号的大小与频率结合判断，此处不做限定。此外，采用压力电信号的大小与频率结合判断用户是否有危险，可以有效地降低误报率，使判断更加准确。应当注意的是，预设阈值电压和预设阈值频率可以根据本领域技术人员的需要设置为任意值，此处不做限定。

此外，本实用新型实施例一中的可穿戴设备本体100不仅可以为腰带，还可以为衣服，如图5所示，其它均与可穿戴设备本体100为腰带的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备相同，此处不再赘述。

图6为根据本实用新型实施例二的一基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的报警装置的结构示意图，如图6所示，本实用新型实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的不同点在于，报警装置200还包括：控制切换电路60和储能电路70。其中，控制切换电路60，其输入端与至少一个摩擦发电机10的输出端相连，其第一输出端与开关电路30的第二输入端相连，其第二输出端与微控制电路40的输入端相连，其第三输出端与储能电路70的输入端相连，用于控制开关电路30的断开或闭合，并且在开关电路30断开时控制储能电路70为电源电路20充电。储能电路70，其输出端与电源电路20的输入端相连，用于为电源电路20充电。

具体地，至少一个摩擦发电机10，其设置在可穿戴设备本体100上，用于将作用在其上的压力转换成压力电信号输出；控制切换电路60，其输入端与至少一个摩擦发 电机10的输出端相连，用于控制切换工作模式；电源电路20，其第一输出端与开关电路30的第一输入端相连，用于通过开关电路30为微控制电路40提供电能；开关电路30，其第二输入端与控制切换电路60的第一输出端相连，其输出端与微控制电路40的电源输入端相连，用于控制电源电路20与微控制电路40的连通或断开，即控制电源电路20为微控制电路40提供电能；微控制电路40，其输入端与控制切换电路60的第二输出端相连，用于处理至少一个摩擦发电机10输出的压力电信号，并根据此压力电信号判断是否输出报警控制信号；报警电路50，其输入端与微控制电路40的第一输出端相连，用于根据微控制电路40输出的报警控制信号进行报警；储能电路70，其输入端与控制切换电路60的第三输出端相连，其输出端与电源电路20的输入端相连，用于处理并存储至少一个摩擦发电机10输出的电能，从而为电源电路20充电。

可以理解为，控制切换电路60可以控制开关电路30的通断，进而控制切换工作模式。当开关电路30闭合时，报警装置200进入报警模式；当开关电路30断开时，报警装置200进入充电模式，在充电模式下，至少一个摩擦发电机10收集周围环境中的机械能以生成电能存储于储能电路70中，以为电源电路20充电，不但减少了更换电池的麻烦，而且节约了能源，保护了环境。

可选地，储能电路70进一步包括：整流单元(图中未具体标识)、滤波单元(图中未具体标识)和储能单元(图中未具体标识)。其中，整流单元，其输入端(即储能电路70的输入端)与控制切换电路60的第三输出端相连，用于对至少一个摩擦发电机10输出的电能进行整流处理；滤波单元，其输入端与整流单元的输出端相连，用于滤除整流单元输出的电能中的干扰杂波；储能单元，其输入端与滤波电单元的输出端相连，用于存储滤波单元输出的电能。应当注意的是，也可省略储能单元，直接为电源电路20充电。

另外，当储能电路70输出的电压与电源电路20所需要的充电电压不符时，也可以在储能电路70与电源电路20之间进一步设置电压转换电路，从而使储能电路70输出的电压达到为电源电路20充电所需的电压。

下面对实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的工作原理进行详细的介绍。

当用户(特别是女性用户)在夜晚出行时，需穿戴实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备于身体上，并且通过控制切换电路60选择其工作模式。如果通过控制切换电路60使至少一个摩擦发电机10与微控制电路40相连，即工作在报警模式下，控制切换电路60会输出第一开启信号至开关电路30，使开关电路30开启，进而使基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备开始工作。一旦基于摩擦发电机的防身式可穿戴设 备上的至少一个摩擦发电机10感受到压力作用，就会产生相应的压力电信号；该压力电信号会被微控制电路40接收，微控制电路40根据该压力电信号的具体特征参数(如大小、频率等)，从而判断用户是否有危险，若用户有危险，微控制电路40则输出报警控制信号至报警电路50，控制报警电路50报警，若用户没有危险，则不输出报警控制信号，继续下一次判断。如果通过控制切换电路60使至少一个摩擦发电机10与储能电路70相连，则控制切换电路60不会产生第一开启信号使开关电路30开启，而只是将至少一个摩擦发电机10产生的电能存储至储能电路70，从而为电源电路20充电。

除上述不同外，实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备均相同，此处不再赘述。

如图7所述，本实用新型实施例三的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的不同点在于，报警装置200还包括：无线接收电路80和无线发射电路90。

其中，如图7所示，无线接收电路80的输入端可以以无线通信的方式与终端设备110的输出端相连，其输出端与开关电路30的第三输入端相连，其电源输入端与电源电路20的第二输出端相连，以接收终端设备110发送的控制信号，且根据该控制信号控制开关电路30的断开或闭合，例如，用户可以通过终端设备110如手机或者平板电脑发送控制信号至无线接收电路80，无线接收电路80根据该控制信号控制开关电路30断开或闭合，从而控制电源电路20何时向微控制电路40提供电能，即报警装置200何时开始工作。

其中，如图7所示，无线发射电路90的输入端与微控制电路40的第二输出端相连，其输出端可以以无线通信的方式与终端设备110的输入端相连，以将微控制电路40输出的终端报警控制信号发送至终端设备110，以达到通过终端设备110向用户报警的目的。可以理解的是，在开关电路30闭合且微控制电路40接收到至少一个摩擦发电机10输出的压力电信号时，微控制电路40不仅可以通过报警装置200中的报警电路50直接报警，同时还可以控制无线发射电路90向终端设备110发送终端报警控制信号，从而控制终端设备110向用户报警，以使用户通过终端设备110(如手机、平板电脑)得知发生危险。

可以理解的是，实施例三的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备在实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的基础上进一步增加了无线接收电路80和无线发射电路90。其中，无线接收电路80，其输入端与终端设备110无线连接，用于接收终端设备110发送的第二开启信号，并将其发送给开关电路30；无线发射电路90，其输入端与微控制电路40的第二输出端相连，其输出端与终端设备110的输入端无线连接， 用于将微控制电路40输出的终端报警控制信号发送到终端设备110，从而通过终端设备110进行报警，其中，终端报警控制信号可以为用户遇到危险和所在地点等信息，此处不做限定。

实施例三的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备相比，用户不仅可以手动断开或闭合开关电路30，还可以通过终端设备110发送的控制信号控制开关电路30断开或闭合，即通过终端设备110以无线通信方式控制基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的报警功能的关闭或开启。并且相对于实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其不仅可以通过报警电路50发出声音和/或灯光报警，同时还可以通过终端设备110直接警示用户，这更好的保证了用户的安全性。

除上述不同外，实施例三的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例一的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备均相同，此处不再赘述。

如图8所示，本实用新型实施例四的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备的不同点在于，报警装置200还包括：无线接收电路80和无线发射电路90。其中，无线接收电路80和无线发射电路90的连接方式及功能与上述实施例三中的无线接收电路80和无线发射电路90的连接方式及功能相同。

具体而言，无线接收电路80，其输入端与终端设备110无线连接，其电源输入端与电源电路20的第二输出端相连，其输出端与开关电路30的第三输入端相连，用于接收终端设备110发送的第二开启信号，并将其发送给开关电路30；无线发射电路90，其输入端与微控制电路40的第二输出端相连，其输出端与终端设备110的输入端无线连接，用于将微控制电路40输出的终端报警控制信号发送到终端设备110，从而通过终端设备110进行报警，其中，终端报警控制信号可以为用户遇到危险和所在地点等信息，此处不做限定。此外，本实施例的开关电路30不接收控制切换电路60发送的第一开启信号，而是由开关电路30向控制切换电路60发送切换信号，从而控制工作模式的切换，也就说，在开关电路30未接收到无线接收电路80发送的第二开启信号时，至少一个摩擦发电机10通过控制切换电路60与储能电路70相连，从而进行储能为电源电路20充电。

应当注意的是，实施例四的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备相比，其不仅可以通过控制切换电路60手动控制开关电路30断开或闭合，还可以通过无线接收电路80接收终端设备110发送的控制信号控制开关电路30断开或闭合。并且相对于实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿 戴设备，其不仅可以通过报警电路50发出声音和/或灯光报警，同时还可以通过终端设备110直接警示用户，这更好的保证了用户的安全性。

除上述不同外，实施例四的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备与实施例二的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备均相同，此处不再赘述。

此外，上述实施例三和实施例四中的电源电路20、开关电路30、微控制电路40、报警电路50也可以均采用终端设备110中的现有电路来实现，此处不再赘述。

另外，上述各个实施例中的报警电路50不仅可以采用声音报警(如蜂鸣器)，也可以采用灯光报警(如LED灯)，还可以采用上述两种方式的结合进行报警，此处不做限定。

进一步地，在上述各个实施例中，摩擦发电机的类型可以包括三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机、五层居间薄膜结构摩擦发电机或五层居间电极结构摩擦发电机中的一种或多种，摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，并且摩擦发电机具有至少两个输出端，可选地，构成摩擦界面的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构，本实施例对此不作限定，举例说明如下：

作为一个示例，三层结构摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层，第一高分子聚合物绝缘层以及摩擦电极层。其中，第一高分子聚合物绝缘层与摩擦电极层相对的两个表面构成摩擦界面；第一电极层和摩擦电极层为摩擦发电机的输出端；可选地，第一高分子聚合物绝缘层和摩擦电极层相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构。

作为一个示例，四层结构的摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极层。其中，第一高分子聚合物绝缘层与第二高分子聚合物绝缘层相对的两个表面构成摩擦界面；第一电极层和第二电极层为摩擦发电机的输出端。可选地，第一高分子聚合物绝缘层和第二高分子聚合物绝缘层相对设置的两个面中的至少一个面上设置有微纳结构。

作为一个示例，五层居间薄膜结构摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间薄膜层、第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极层。其中，第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层和/或第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层相对的两个表面构成摩擦界面。可选地，第一高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层和/或第二高分子聚合物绝缘层与居间薄膜层相对设置的两个表面中的至少一个面上设置有微纳结构。

作为另一个示例，五层居间电极结构摩擦发电机包括：依次层叠设置的第一电极层、第一高分子聚合物绝缘层、居间电极层、第二高分子聚合物绝缘层以及第二电极 层。其中，第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层和/或第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层相对的两个表面构成摩擦界面。可选地，第一高分子聚合物绝缘层与居间电极层和/或第二高分子聚合物绝缘层与居间电极层相对设置的两个表面中的至少一个面上设置有微纳结构。

本实用新型提供的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，在发生危险时，可穿戴设备本体上的至少一个摩擦发电机感测到作用在其上的压力，并将其转换为压力电信号输出；该压力电信号会被微控制电路接收，进而微控制电路根据该压力电信号控制报警电路报警。本实用新型提供的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，通过摩擦发电机作为压力传感器，隐蔽性好，不易被犯罪分子发现，安全可靠，一旦受到外力作用，立即发出报警，不但灵敏度高、误报率低，而且安全可靠、简单易实现，并且摩擦发电机可以为电源电路供电，不但减少更换电池的麻烦，而且节约能源，保护环境，以及重量轻，方便用户穿戴，同时其制作工艺简单，成本低廉，适合大规模生产。

此外，本实用新型还提供了一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴自动报警系统，该防身式可穿戴自动报警系统包括上述基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备以及终端设备。其中，基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备用于接收终端设备发送的控制信号和向终端设备发送终端报警控制信号。

根据本实用新型提供的基于摩擦发电机的防身式可穿戴自动报警系统，在发生危险时，可穿戴设备本体上的至少一个摩擦发电机感测到作用在其上的压力，并将其转换为压力电信号输出；该压力电信号会被微控制电路接收，进而微控制电路根据该压力电信号控制报警电路和/或终端设备报警。本实用新型提供的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，通过摩擦发电机作为压力传感器，隐蔽性好，不易被犯罪分子发现，安全可靠，一旦受到外力作用，立即发出报警，不但灵敏度高、误报率低，而且安全可靠、简单易实现，并且摩擦发电机可以为电源电路供电，不但减少更换电池的麻烦，而且节约能源，保护环境，以及重量轻，方便用户穿戴，同时其制作工艺简单，成本低廉，适合大规模生产。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，包括：

可穿戴设备本体和设置于所述可穿戴设备本体上的报警装置；其中，所述报警装置包括：至少一个摩擦发电机、电源电路、开关电路、微控制电路和报警电路；

所述至少一个摩擦发电机，用于感测其上的压力，输出压力电信号；

所述电源电路，其与所述开关电路相连，用于在所述开关电路闭合时，为所述微控制电路提供电能；

所述开关电路，其与所述微控制电路相连，用于控制所述电源电路与所述微控制电路的连通或断开；

所述微控制电路，其与所述至少一个摩擦发电机相连，用于在所述开关电路闭合且所述微控制电路接收到所述至少一个摩擦发电机输出的压力电信号时，根据所述至少一个摩擦发电机输出的压力电信号控制所述报警电路报警；

所述报警电路，其与所述微控制电路相连，用于发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，所述微控制电路包括：

放大电路，所述放大电路分别与所述至少一个摩擦发电机和所述开关电路相连；

滤波电路，所述滤波电路分别与所述放大电路和所述开关电路相连；

模数转换电路，所述模数转换电路分别与所述滤波电路和所述开关电路相连；以及

中央处理电路，所述中央处理电路分别与所述模数转换电路、所述开关电路和所述报警电路相连。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，所述报警装置还包括：

控制切换电路，所述控制切换电路分别与所述至少一个摩擦发电机、所述开关电路、所述微控制电路和储能电路相连，以控制所述开关电路断开或闭合，并且在所述开关电路断开时控制所述储能电路存储所述至少一个摩擦发电机输出的电能且为所述电源电路充电；

所述储能电路，其与所述电源电路相连。

4.根据权利要求1所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，所述报警装置还包括：

无线接收电路，所述无线接收电路分别与所述电源电路、所述开关电路和终端设备相连，以接收所述终端设备发送的控制信号；

无线发射电路，所述无线发射电路分别与所述微控制电路和所述终端设备相连，以发送所述微控制电路输出的终端报警控制信号至所述终端设备。

5.根据权利要求1所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，所述摩擦发电机的类型包括三层结构摩擦发电机、四层结构摩擦发电机、五层居间薄膜结构摩擦发电机或五层居间电极结构摩擦发电机中的一种或多种。

6.根据权利要求1或5所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，所述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，并且所述摩擦发电机具有至少两个输出端。

7.根据权利要求6所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，构成所述摩擦界面的两个表面中的至少一个面上设有微纳结构。

8.根据权利要求1所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，所述摩擦发电机为柔性摩擦发电机。

9.根据权利要求1所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备本体为腰带或衣服。

10.一种基于摩擦发电机的防身式可穿戴自动报警系统，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的基于摩擦发电机的防身式可穿戴设备，用于接收终端设备发送的控制信号和向所述终端设备发送终端报警控制信号；以及终端设备。