CN211185939U - 一种儿童步态监测预警服装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于服装结构技术领域，具体涉及一种儿童步态监测预警服装,其主体结构包括裤子本体、荧光带和步态监测预警装置和魔术贴，其中步态监测预警装置由柔性压力传感器、转换模块和有源蜂鸣器模块电信息连接而成；将柔性压力传感器嵌入裤子本体的腘窝，膝盖前侧和膝盖侧面，通过监测儿童膝盖施加在柔性压力传感器的的压力值，当监测到的压力值超过一定范围时，触发蜂鸣器报警，对儿童摔倒的可能性提前预警，更有效的对儿童的安全进行监护；通过设置荧光带，可使儿童在夜间能被观测到，避免夜间活动对儿童造成伤害；通过使用魔术贴，能够将柔性压力传感器与裤子本体分离，方便衣服的清洗，其方法简便，检测率高，使用寿命长，实用性强。

Description

一种儿童步态监测预警服装

技术领域：

本实用新型属于服装结构技术领域，具体涉及一种儿童步态监测预警服装，将步态监测预警装置嵌入到服装本体，对儿童摔倒的可能性提前预警，更有效的保护儿童的安全。

背景技术：

现如今，随着生活水平的不断进步，社会科技飞跃发展，服装作为衣食住行四大基本生活需求之首，人们对它的要求也一步步变高，从最初的保暖防寒到追求个性化和时尚美观，再到对功能性智能化的要求及探索。近年来，由于可穿戴设备进入市场，使得智能服装成为未来服装行业的趋向点。儿童是祖国的未来，是家家户户的重点保护对象，由于儿童不论是身体还是思想都处于成长阶段，所以常常需要监护人的保护与引导，但这需要较高的细心耐心程度，同时也需要大量的时间。为减轻家长的负担，由此市场上也出现了专门为儿童设计的智能服装，中国专利201710947428.0公开了一种儿童服装，其包括服装本体，服装本体的前胸部中间位置处由上至下设置有至少一个中空的装饰纽扣，在其中一个装饰纽扣内设置有报警器、微处理器和纽扣电池，所述报警器和纽扣电池均与微处理器电连接，服装本体的袖子内衬里均匀分布有压力传感器，所述压力传感器均与微处理器电连接，通过在服装本体上设置报警器能够起到更好的警示作用，当儿童和家长的距离超过了5米时，接收器发出报警信号，提醒家长注意，避免孩子走失，更进一步的通过设置压力传感器和音乐播放器，增加了服装本体的趣味性，压力传感器与服装本体相接处部位除可做防水设置或做成可拆卸式，方便与服装的清洗，避免器件的损坏；中国专利201821657128.5公开了一种儿童夜行安全服装，包括儿童服装本体，为无领结构，设有袖子、领围、底摆、袖口处设置有1.5cm的发光包缝条，肩线至袖口位置设置有3cm宽的发光装饰条，儿童服装主体胸口位置有刺绣图案，儿童服装背面从腋下向上5cm处设置有发光拼接条，通过在服装的上部设置不同工艺的发光面料和图案，弥补儿童身高不足而造成夜间行走的危险，且在衣身的前后、左右设置了发光面料的拼接处理，使得儿童在夜间活动时360度可被观测到，减少夜间活动时对儿童的伤害，且在夜间发光时间长达10h，可有效缓解中小学生晚自习、补习班等路途中的安全隐患；但现有技术却均未涉及警示儿童摔跤的智能服装，很多时候儿童受伤也是发生在身边的事情，由于儿童各方面发育尚未完全，对身体的掌控能力不够成熟，对安全的判断也常常出现偏差，以至于常常摔跤而受到不同程度的伤害；走在大街小巷，常常看到有儿童不小心摔倒而家长未能及时注意的情况，甚至不时会在网络上新闻里看到一些因家长的粗心大意，未能及时发现孩子的异样，而导致的惨案；现急需一种能够警示家长的儿童步态监测预警服装。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求提供一种能够监测儿童摔倒的可能性并能够给家长提出警示的儿童智能服装。

为了实现上述目的，本实用新型采用的一种儿童步态监测预警服装，其主体结构包括裤子本体、荧光带和步态监测预警装置和魔术贴；裤子本体包括裤腰和裤管；裤腰处为松紧腰式结构；荧光带由轻薄的荧光面料裁剪而成，荧光带分别竖向设置在裤子本体的裤管的前部、裤管的后部和裤子本体的侧缝处，荧光带通过魔术贴与裤管相连接；魔术贴由魔术贴刺面和魔术贴绒面配合构成，荧光带与魔术贴刺面缝在一起，裤管与魔术贴绒面固定在一起；步态监测预警装置通过衍缝的方法固定在荧光带与魔术贴刺面之间；步态监测预警装置由柔性压力传感器、转换模块和有源蜂鸣器模块电信息连接而成；柔性压力传感器通过衍缝式结构固定在裤子本体的腘窝、膝盖前侧和/或膝盖侧面的荧光带与魔术贴刺面之间；转换模块为柔性压力传感器的信号转换模块，转换模块的一端与柔性压力传感器插接式连接，转换模块的另一端与有源蜂鸣器模块插接式连接。

本实用新型涉及的有源蜂鸣器模块采用S8550三极管驱动，工作电压为3.3-5V，当I/O输入低电平时，蜂鸣器发声，有源蜂鸣器模块的小板印刷电路板尺寸为3.2CM*1.3CM，设有固定螺丝栓。

本实用新型涉及的柔性压力传感器为长条状结构，将施加在传感器感应区域的压力转换成电阻信号，然后根据力与电阻的标定关系曲线获得外界所施加压力的变化信息，压力越大，柔性压力传感器输出的电阻越小。

本实用新型涉及的转换模块为柔性压力传感器的信号转换模块，转换模块将柔性压力传感器输出的电阻信号转换成数字信号，再将数字信号传递给有源蜂鸣器模块。

本实用新型与现有技术相比，通过调查儿童走路以及摔倒时的部位反应大概率事件，将柔性压力传感器嵌入裤子本体的腘窝，膝盖前侧和膝盖侧面，通过监测儿童膝盖施加在柔性压力传感器的的压力值，当监测到的压力值超过一定范围时，触发蜂鸣器报警，对儿童摔倒的可能性提前预警，更有效的对儿童的安全进行监护；通过设置荧光带，可使儿童在夜间能被观测到，避免夜间活动对儿童造成伤害；通过使用魔术贴，能够将柔性压力传感器与裤子本体分离，方便衣服的清洗，其方法简便，检测率高，使用寿命长，实用性强。

附图说明：

图1为本实用新型涉及的儿童步态监测预警服装总体结构示意图。

图2为本实用新型涉及的儿童步态监测预警服装纵切面结构原理示意图。

图3为本实用新型涉及的步态监测预警装置的总体结构示意图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型进行详细说明。

实施例1：

本实施例涉及的儿童步态监测预警服装的主体结构包括裤子本体1、荧光带2和步态监测预警装置3和魔术贴5；常规式儿童用的裤子本体1的裤型结构为小脚裤，裤子本体1包括裤腰4和裤管6；裤腰4处为松紧腰式结构，能够方便穿脱；荧光带2由轻薄的荧光面料裁剪而成，荧光带2分别竖向设置在裤子本体1的裤管6的前部、裤管6的后部和裤子本体1的侧缝处，荧光带2通过魔术贴5与裤管6相连接；魔术贴5由魔术贴刺面51和魔术贴绒面52配合构成，魔术贴5选用非常柔软轻薄的宝宝魔术贴5，荧光带2与魔术贴刺面51缝在一起，裤管6与魔术贴绒面52固定在一起；常规原理和结构的片式状态的步态监测预警装置3通过衍缝的方法固定在荧光带2与魔术贴刺面51之间，当服装需要洗涤时，将固定荧光带2的魔术贴刺面51从魔术贴绒面52上撕下来，将固定有魔术贴绒面52的裤子本体1进行洗涤，从而避免固定在荧光带2与魔术贴刺面51之间的步态监测预警装置3遇水影响其性能；步态监测预警装置3由柔性压力传感器31、转换模块32和有源蜂鸣器模块33按照常规原理结构电信息连接而成；所述柔性压力传感器31为长条状结构，采用市售的RP-L-170柔性电阻式薄膜压力传感器，将施加在传感器感应区域的压力转换成电阻信号，然后根据力与电阻的标定关系曲线获得外界所施加压力的变化信息，压力越大，传感器输出的电阻越小；柔性压力传感器31通过衍缝式结构固定在裤子本体1的腘窝、膝盖前侧和/或膝盖侧面的荧光带2与魔术贴刺面51之间；所述转换模块32为柔性压力传感器31的信号转换模块，转换模块32的一端与柔性压力传感器31插接式连接，转换模块32的另一端与有源蜂鸣器模块33插接式连接，转换模块32将柔性压力传感器31输出的电阻信号转换成数字信号，再将数字信号传递给有源蜂鸣器模块33；有源蜂鸣器模块33为市售的有源蜂鸣器模块，采用S8550三极管驱动，工作电压为3.3-5V，当I/O输入低电平时，蜂鸣器发声，有源蜂鸣器模块33的小板印刷电路板(PCB)尺寸为3.2CM*1.3CM，设有固定螺丝栓，方便安装。

本实施例涉及的步态监测预警服装的工作原理是：将步态监测预警装置3嵌入裤子本体1的腘窝、膝盖前侧或膝盖侧面，儿童走路或者摔倒时多伴随着膝盖的弯曲，膝盖为最先反应处，并且摔倒时膝盖很容易受到磨损；步态监测预警装置3采用柔性压力传感器31，首先测量并采集儿童各种正常活动时施加在柔性压力传感器31感应区域的压力值的大小，当柔性压力传感器31检测到的压力值超出这个范围时，便触发一个十秒时长的警报，说明儿童有摔倒的可能性，从而引起身边人的注意。

本实施涉及的步态监测预警服装通过监测儿童膝盖施加在柔性压力传感器31的的压力值，当监测到的压力值超过一定范围时，触发有源蜂鸣器模块33报警，对儿童摔倒的可能性提前预警，更有效的对儿童的安全进行监护；采用衍缝的方法将柔性压力传感器31固定在荧光带2与魔术贴刺面51之间，当该衣物需要洗涤时，将荧光带2魔术贴刺面51撕下来即可，不会影响步态监测预警装置3的性能，且当柔性压力传感器31无电源时，也可方便即时更换电池，操作简单方便，实用性强。

实施例2：

本实施例涉及实施例1所述的儿童步态监测预警服装的实穿性测试。

实验方案:选择1位年龄3-5岁，身高1米左右，接近标准体型的儿童作为实验对象。这位实验对象首先穿着实验服装在实验室中进行走、跑、跳等活动动作，目的在检验服装的穿着舒适度；再依次在设定的场景中模拟不同的摔倒动作，来检验报警器是否会发出警报，验证此服装系统的灵敏性及准确性；每个动态实验重复三次，以使实验更精确，实验结果如表1所示。

表1儿童步态监测预警服装实穿性测试结果

实施例3：

本实施例涉及实施例1所述的儿童步态监测预警服装在某教育机构的应用，某教育机构让50名儿童都穿上儿童步态监测预警服装进行正常的课外活动，在45分钟的课外活动期间，共5名儿童穿着的儿童步态监测预警服装发出报警声音，其中有3名儿童是由于在进行攀爬活动时重心不稳，险些摔倒，幸好智能服装发出警报，使得老师及时注意到这几个孩子，避免了摔伤；另外2名儿童是由于推独轮车拐弯时未能掌握平衡，险些摔倒，智能服装发出警报，距离最近的老师及时帮忙扶住了独轮车，避免了孩子摔倒；某教育机构应用儿童步态监测预警服装来监测儿童的课外活动，有效避免了儿童的摔伤，同时也通过统计警报发生时儿童所处的环境，相应的改进了活动设施，改善了活动空间及活动环境。

Claims (4)

1.一种儿童步态监测预警服装，其特征在于：其主体结构包括裤子本体、荧光带和步态监测预警装置和魔术贴；裤子本体包括裤腰和裤管；裤腰处为松紧腰式结构；荧光带由轻薄的荧光面料裁剪而成，荧光带分别竖向设置在裤子本体的裤管的前部、裤管的后部和裤子本体的侧缝处，荧光带通过魔术贴与裤管相连接；魔术贴由魔术贴刺面和魔术贴绒面配合构成，荧光带与魔术贴刺面缝在一起，裤管与魔术贴绒面固定在一起；步态监测预警装置通过衍缝的方法固定在荧光带与魔术贴刺面之间；步态监测预警装置由柔性压力传感器、转换模块和有源蜂鸣器模块电信息连接而成；柔性压力传感器通过衍缝式结构固定在裤子本体的腘窝、膝盖前侧和/或膝盖侧面的荧光带与魔术贴刺面之间；转换模块为柔性压力传感器的信号转换模块，转换模块的一端与柔性压力传感器插接式连接，转换模块的另一端与有源蜂鸣器模块插接式连接。

2.根据权利要求1所述的儿童步态监测预警服装，其特征在于：有源蜂鸣器模块采用S8550三极管驱动，工作电压为3.3-5V，当I/O输入低电平时，蜂鸣器发声，有源蜂鸣器模块的小板印刷电路板尺寸为3.2CM*1.3CM，设有固定螺丝栓。

3.根据权利要求1所述的儿童步态监测预警服装，其特征在于：柔性压力传感器为长条状结构，将施加在传感器感应区域的压力转换成电阻信号，然后根据力与电阻的标定关系曲线获得外界所施加压力的变化信息，压力越大，柔性压力传感器输出的电阻越小。

4.根据权利要求1所述的儿童步态监测预警服装，其特征在于：转换模块将柔性压力传感器输出的电阻信号转换成数字信号，再将数字信号传递给有源蜂鸣器模块。

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