乘坐运载工具所用的智能护枕的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种生活用品，特别设及一种在汽车、游轮和飞机的座椅上配置 的保护人体颈部、背部或腰部的智能弹性护枕。
【背景技术】
[0002] 目前，人们常用的保护人体颈部、背部或腰部的头枕、靠枕或腰枕（W下将头枕、 靠枕、腰枕简称为护枕1)主要为枕套内部填充有弹性材质的如海棉、木棉或乳胶的普通护 枕、可充气的旅行护枕及机械式的按摩护枕等。
[0003] 其存在的不足是：当人们乘坐如汽车、游轮或飞机等运载工具时，配置在座椅上的 所述护枕在人们依靠其时，是无法获知人们依靠它的力度大小和其间相触时接触的状态是 否正常。即在所述运载工具的运行状态出现异常（如速度失控或与其它物体碰撞）或乘坐 人的身体出现异常（如突然晕概）时，坐在座椅上的乘坐人的颈部、背部或腰部与该护枕之 间的接触速度和状态会发生异常。
[0004] 即使护枕制造行业的技术人员，因需要有可能想到将压力测量元件安装在相关的 护枕中，但仍然无法获知精准的压力测量值，其原因是：
[0005] 现有设备侦测压力的手段主要采用的是应变片或流体（包括气体和液体）压力 传感器，其中应变片是接触式压力直接测量传感器，其信号采集点（即传感器的感应测量 点）面积小且要求直接接触测量，并不适合大尺寸柔性材质填充的护枕类产品。虽然气体 压力传感器具备高精度测量的特点，能够通过气室与护枕内部弹性体枕忍的结合直接测量 压力，但其成本高、耗电多，通常还需要考虑气累和泄气阀的配合使用。 【实用新型内容】
[0006] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种成本低、功耗低、接触压力测量精度高 且可对异常状态发出报警信号的乘坐运载工具所用的智能护枕。
[0007] 为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
[0008] 本实用新型的乘坐运载工具所用的智能护枕，包括枕套和置于枕套内为弹性体的 枕忍，在枕忍内设有能准确检测该护枕受到人体颈部、背部或腰部对其施力时产生的加速 度和压力大小的具有独立参照体系的测量系统，该测量系统包括设置在枕忍后部的主舱内 的微处理器、存储器、安全预警模块、基准传感器组和设置于枕忍前部表面上的至少一个与 基准传感器组相同类型的测量传感器组；所述测量传感器组的信号采集点在枕忍上所设的 位置为所述颈部、背部或腰部在人体正常坐姿时其上的预设部位与该护枕接触时对应的位 置，所述测量传感器组和基准传感器组分别通过柔性数据总线与所述微处理器连接；在所 述存储器中存放有W所述基准传感器组为参照物并采用标准压力计对所述测量传感器组 的信号采集点施压后获得的该施压行为的压力值与该测量传感器组的测量值的数值关系 对照表。
[0009] 所述测量传感器组与基准传感器组中的传感器均为与所述微处理器相连的线性 加速度传感器。
[0010] 在所述测量传感器组与基准传感器组中分别设有用于检测设置在对方传感器组 内磁铁磁通量的且与所述微处理器相连的磁敏传感器。
[0011] 在所述测量传感器组与基准传感器组中还分别设有与微处理器相连的巧螺仪传 感器。
[0012] 在所述测量传感器组与基准传感器组中还分别设有与微处理器相连的地磁传感 器。
[0013] 在所述测量传感器组与基准传感器组中还分别设有与微处理器相连的地磁传感 器。
[0014] 在所述主舱内还设有可将安全预警模块发出的预警信息发送给交通监控中屯、或 利益相关人的无线通信电路。
[0015] 所述无线通信电路包括蓝牙通信模块、WIFI通信模块和移动通信模块。
[0016] 在该护枕上还设有用于测量所述预设部位的溫度、湿度和/或静电积累程度的溫 度检测传感器、湿度检测传感器和/或静电检测传感器。
[0017] 所述预设部位可为所述颈部、背部或腰部的中部和/或对称的两侧部。
[0018] 本实用新型在人们乘坐汽车、游轮或飞机时常用的护枕（包括佩带在颈部或安放 于座椅上的用于保护乘坐人颈部的头枕、垫设在其后背部的靠枕和垫于腰部的腰枕）内设 置由微处理器为主的控制系统和由测量传感器组与基准传感器组的结合构成的具有独立 参照体系的对人体依靠该护枕时产生的速度和压力大小进行精确测量的测量系统。该测量 系统利用身体贴合所述护枕致使其产生形变的特点，在其变形表面安置呈对称分布的测量 传感器组，并安置一个内部参考基准传感器组建立参考坐标系，再利用压力定标校准技术 手段达到精确测量身体依靠该护枕时产生的压力和压速。
[0019] 当处于运动着的运载工具中的人体与所述护枕相触时，所述测量系统利用基准传 感器组信息和测量传感器组信息坐标系换算可W精确测量处于运动中的乘坐人对该护枕 触接时产生的相对基准传感器组的加速度值和压力值，从而可W通过其间的加速度值和压 力值正确判断该乘坐人的实时状况是否处于正常状态，其包括依靠习惯、依靠速度、依靠力 度、依靠舒适度等。
【附图说明】
[0020] 图1为本实用新型的护枕的示意图。
[0021] 图2为图1中的护枕受压后的示意图之一。
[0022] 图3为图1中的护枕受压后的示意图之二。
[0023] 图4为本实用新型出厂校准与实际测量过程框图。
[0024] 附图标记如下：
[00巧]护枕1、主舱2、信号采集点3、基准传感器组4、数据总线5、微处理器6。
【具体实施方式】
[00%] 如图1所示，本实用新型的乘坐运载工具所用的智能护枕中的运载工具是指人们 外出乘坐的汽车、游轮和飞机等移动装置，所述护枕1泛指人们乘坐该运载工具时使用的 佩戴或设置于座椅上的保护颈部的头枕及分别垫衬在乘坐人后背部和腰部的靠枕和腰枕。
[0027] 该护枕1的外形满足人体工程学设计要求，其由枕套和设置于枕套内的枕忍组 成，在枕忍内填充有弹性体环保材料。在枕忍内设有能准确检测乘坐人的颈部、背部或腰部 在与该护枕1相触时对其施加的作用力的加速度值和压力值的大小的精确测量系统，该测 量系统使该护枕1感知到的所述加速度值和压力值是相对基准传感器组4的相对值，因此， 该测量系统为具有独立参照体系的测量系统。
[0028] 所述测量系统包括微处理器6、存储器、安全预警模块、多个包含不同功能传感器 的测量传感器组和一个基准传感器组4,在该基准传感器组4中设置的传感器与测量传感 器组中设置的不同功能传感器属相同类型。
[0029] 在枕忍内的后部（即该枕忍中远离与乘坐人身体接触的部分为后，与身体接触的 部分为前，下同）设有带有壳体的主舱2,所述微处理器6、存储器、安全预警模块和基准传 感器组4安装固定在该主舱2内。所述测量传感器组安装在枕忍的前部并且其信号采集点 3(即测量传感器的测量点）面对乘坐人在正常情况下W正确坐姿向后依靠该护枕1时，按 照人体工学人为确定的身体与该护枕1最佳接触部位（本文简称预设部位）。
[0030] 在优选方案中，所述测量传感器组和基准传感器组4中的传感器均设为线性加速 度传感器（出于成本考虑的方案，本实用新型优选高精度MEMS=轴线性加速度传感器，其 成本较低、功耗较小），其分别通过柔性电缆承载I2C总线和电信号线与所述微处理器6相 连，用于提高压力计算精度，在主舱2基准传感器组4位置处还设有永磁铁，相对的，在测量 传感器组中设置有磁敏传感器（比如：线性霍尔传感器、=轴地磁传感器等对磁场强度敏 感的传感器电子器件），其用于测量所述永磁铁在测量传感器位置产生的磁场磁通量。所述 基准传感器组4W大地坐标系为参照，用于测量所述主舱2相对于大地坐标系运动的变化 状态，并直接用于运载工具的驾驶行为与运动状态识别；所述测量传感器组W基准传感器 组4为参照物，用于测量人体依靠护枕1时，人体