物体防撞装置及方法专利查询|发明专利查询-凯发k8国际

1.一种物体防撞装置，其特征在于，包括：控制模块、加速度传感器模块以及告警模块、紫峰zigbee模块，其中：
所述加速度传感器模块，用于检测物体的加速度，并将所述加速度发送至控制模块；
所述控制模块，用于根据所述加速度判断出所述物体掉落时，向所述告警模块发送告警信号；
所述告警模块，用于接收到所述告警信号后发出告警提示信息；
所述控制模块还用于当所述物体掉落后，记录物体落下的时间，根据所述物体落下的时间计算所述物体落下的高度，并将所述物体掉落的消息及落下的高度发送至所述zigbee模块；
所述zigbee模块，用于将所述物体掉落的消息及落下的高度通过zigbee告知用户终端。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块还用于当所述加速度为
0.9g～1.0g时，判断出所述物体已掉落；其中g为重力加速度。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述加速度传感器模块为三轴加速度传感器。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述告警模块为led灯、蜂鸣器或振动器。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括电池，用于为所述装置内各功能模块提供电源。
6.一种物体防撞方法，其特征在于，包括以下步骤：
加速度传感器模块检测物体的加速度，并将所述加速度发送至控制模块；
所述控制模块根据所述加速度判断出所述物体掉落时，向告警模块发送告警信号；
所述告警模块接收到所述告警信号后发出告警提示信息；
该方法还包括：当所述物体掉落后，所述控制模块记录物体落下的时间，根据所述物体落下的时间计算所述物体落下的高度，并将所述物体掉落的消息及落下的高度发送至zigbee模块；
所述zigbee模块将所述物体掉落的消息及落下的高度通过zigbee告知用户终端。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述控制模块根据所述加速度判断所述物体是否掉落的步骤包括：
所述控制模块在所述加速度为0.9g～1.0g时，判断所述物体已掉落。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述加速度传感器模块为三轴加速度传感器；所述告警模块为发光二极管led灯、蜂鸣器或振动器。

物体防撞装置及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及碰撞检测技术领域，尤其涉及一种物体防撞装置及方法。\n背景技术\n[0002] 目前，应用于汽车领域的碰撞检测技术主要有汽车安全气囊，其工作原理是：汽车行驶过程中，传感器系统不断向控制装置发送速度变化(或加速度)信息，由控制装置(中央控制器)对上述信息加以分析判断，如果所测的加速度、速度变化量或其它指标超过预定值(即真正发生了碰撞)，则控制装置向气体发生器发出点火命令或传感器直接控制点火，点火后发生爆炸反应，产生氮气或将储气罐中压缩的氮气释放出来充满碰撞气袋。乘员与气袋接触时，通过气袋上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，达到保护乘员的目的。\n[0003] 但是，汽车安全气囊使用的碰撞检测装置需要先发生碰撞，然后才可以给气囊充气，气囊充气之后才能为乘员提供保护，其安全性不高，而且汽车上的安全气囊需要采用抗碰撞的特殊材料制成，其成本高，体积大。\n发明内容\n[0004] 本发明的主要目的在于提供一种成本低、安全性高且体积小的物体防撞装置及方法。\n[0005] 为了达到上述目的，本发明提出一种物体防撞装置，包括：控制模块、加速度传感器模块以及告警模块，其中：\n[0006] 所述加速度传感器模块，用于检测物体的加速度，并将所述加速度发送至控制模块；\n[0007] 所述控制模块，用于根据所述加速度判断出所述物体掉落时，向所述告警模块发送告警信号；\n[0008] 所述告警模块，用于接收到所述告警信号后发出告警提示信息。\n[0009] 优选地，所述控制模块还用于当所述加速度为0.9g～1.0g时，判断出所述物体已掉落；其中g为重力加速度。\n[0010] 优选地，该装置还包括：zigbee模块；\n[0011] 所述控制模块还用于当所述物体掉落后，记录物体落下的时间，根据所述物体落下的时间计算所述物体落下的高度，并将所述物体掉落的消息及落下的高度发送至所述zigbee模块；\n[0012] 所述zigbee模块，用于将所述物体掉落的消息及落下的高度通过zigbee告知用户终端。\n[0013] 优选地，所述加速度传感器模块为三轴加速度传感器。\n[0014] 优选地，所述告警模块至少为led灯、蜂鸣器或振动器中的一种。\n[0015] 优选地，该装置还包括电池，用于为所述装置内各功能模块提供电源。\n[0016] 本发明还提出一种物体防撞方法，包括以下步骤：\n[0017] 加速度传感器模块检测物体的加速度，并将所述加速度发送至控制模块；\n[0018] 所述控制模块根据所述加速度判断出所述物体掉落时，向告警模块发送告警信号；\n[0019] 所述告警模块接收到所述告警信号后发出告警提示信息。\n[0020] 优选地，所述控制模块根据所述加速度判断所述物体是否掉落的步骤包括：\n[0021] 所述控制模块在所述加速度为0.9g～1.0g时，判断所述物体已掉落。\n[0022] 优选地，该方法还包括：\n[0023] 当所述物体掉落后，所述控制模块记录物体落下的时间，根据所述物体落下的时间计算所述物体落下的高度，并将所述物体掉落的消息及落下的高度发送至zigbee模块；\n[0024] 所述zigbee模块将所述物体掉落的消息及落下的高度通过zigbee告知用户终端。\n[0025] 优选地，所述加速度传感器模块为三轴加速度传感器；所述告警模块至少为led灯、蜂鸣器或振动器中的一种。\n[0026] 本发明提出的一种物体防撞装置及方法，通过检测物体的加速度判断物体是否降落，当检测到物体降落时，通过告警模块发出告警提示信息，提示附近的人员有物体落下，防止被物体砸到；同时通过zigbee模块经由无线ap(access point，无线访问节点)通知用户终端。相比现有技术中利用安全气囊的碰撞检测技术，本发明在物体正处于掉下的过程中即可对物体下落进行检测，其侦测时间相对提前，更有利于保障下落物体附近人员的安全性，而且不需要在物体上安装成本高的充气气囊，使得本发明装置体积小、成本低且应用相对广泛，具有较好的实用性。\n附图说明\n[0027] 图1是本发明物体防撞装置一实施例结构示意图；\n[0028] 图2是本发明物体防撞装置另一实施例结构示意图；\n[0029] 图3是本发明物体防撞装置另一实施例中单片机mcu通知用户终端的工作流程示意图；\n[0030] 图4是本发明物体防撞方法一实施例流程示意图；\n[0031] 图5是本发明物体防撞方法另一实施例流程示意图。\n[0032] 为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。\n具体实施方式\n[0033] 本发明实施例凯发k8国际的解决方案主要是通过检测物体的加速度判断物体是否降落，当检测到物体降落时，通过告警模块发出告警提示信息，提示附近的人员有物体落下，防止被物体砸到；同时通过zigbee模块经由无线ap通知用户终端。\n[0034] 本发明实施例中物体可以是小型皮包、大型物件等处于一定高度的物体，或者是高空作业装置等容易带来安全隐患的物件。\n[0035] 本实施例中涉及数据传输的协议可以基于2007/pro协议栈。\n[0036] 如图1所示，本发明一实施例提出一种物体防撞装置，包括：加速度传感器模块\n101、控制模块102以及告警模块103，其中：\n[0037] 加速度传感器模块101，用于检测物体的加速度，并将加速度发送至控制模块\n102；\n[0038] 控制模块102，用于根据加速度判断出物体掉落时，向告警模块103发送告警信号；\n[0039] 告警模块103，用于接收到告警信号后发出告警提示信息。\n[0040] 本实施例物体防撞装置可以设置在物体上，位于物体内部或外部均可。\n[0041] 其中加速度传感器模块101为三轴加速度传感器，可以检测物体在正交的三个方向上(x、y、z)的加速度。本实施例以检测物体y方向的加速度为例进行说明。\n[0042] 本实施例中控制模块102可以为mcu(micro controller unit，多点控制单元，又称单片微型计算机，简称单片机)；mcu可以选用ti的cc2530芯片。\n[0043] 加速度传感器模块101实时检测物体的加速度，当物体下落时，需要判断物体y轴方向的加速度是否是由于物体自由落体造成。由于物体在下落的过程中还存在空气阻力的影响。空气阻力与外界环境有关，为了精确测量物体下落的高度，有必要通过实验测定空气阻力对物体降落时加速度的影响。关于物体降落时加速度的测定技术，现有技术中已有成熟方案，在此不作详述。\n[0044] 本实施例设定物体y方向的加速度为0.9g～1.0g时，认为物体已掉落；其中g为重力加速度。\n[0045] 当控制模块102接收到来自加速度传感器模块101的数据显示加速度为0.9g～\n1.0g时，则判断出物体处于下落状态。当加速度接近0时(可以设定物体接触到地面时的加速度的临界值)，则认为物体已经接触到了地面。\n[0046] 当控制模块102根据加速度判断出物体处于下落状态时，向告警模块103发出告警信号，以便通过告警模块103向周围的人们发出告警提示信息。\n[0047] 本实施例中，告警模块103可以为led(light emitting diode，发光二极管)灯、蜂鸣器或振动器，通过led等发出闪烁信号，通过蜂鸣器发出蜂鸣音，或者通过振动器发出振动信号，提示下落物体附近的人们有物体降落，小心被砸到。\n[0048] 本实施例中可以安装电池，也可以通过外接电源为本实施例装置提供电源。\n[0049] 本实施例通过检测物体的加速度判断物体是否降落，当检测到物体降落时，通过告警模块发出告警提示信息，提示附近的人员有物体落下，防止被物体砸到。相比现有技术中利用安全气囊的碰撞检测技术，本发明在物体正处于掉下的过程中即可对物体下落进行检测，其侦测时间相对提前，更有利于保障下落物体附近人员的安全性，而且不需要在物体上安装成本高的充气气囊，使得本发明装置体积小、成本低且应用相对广泛，具有较好的实用性。\n[0050] 如图2所示，本发明另一实施例提出一种物体防撞装置，在上述实施例的基础上，还包括：zigbee模块104及电池105，均与控制模块102连接；\n[0051] 在本实施例中，控制模块102还用于当物体掉落后，记录物体落下的时间，根据物体落下的时间计算物体的落下的高度，并将物体掉落的消息及落下的高度发送至zigbee模块104；\n[0052] zigbee模块104，将物体掉落的消息及落下的高度通过zigbee告知用户终端。\n[0053] 电池105用于为装置内各功能模块提供电源。\n[0054] 具体地，本实施例在上述实施例的基础上，利用zigbee技术将物体掉落的消息及落下的高度告知用户终端。\n[0055] zigbee为短距离无线通信技术，其为ieee802.15.4协议的代名词，俗称紫峰。\nzigbee是一种价廉的、低功耗的近距离无线组网通讯技术。其名称源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在的方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。\n[0056] 本实施例装置充分利用了zigbee低功耗的特点，在低功耗待机模式下，采用2节普通的5号电池即可维持6～24个月，甚至更长，而且在低成本的情况下，可通过无线通讯功能将物体的掉落参数发送给用户。\n[0057] 下面以控制模块102为mcu为例，说明mcu在物体掉落后通知用户终端的工作流程。\n[0058] 如图3所示，当mcu接收来自加速度传感器传送的y方向的加速度ay，当加速度\n0.9g＜ay＜1.0g时，判定物体开始下落，此时开始计时，当y方向的加速度ay降为0左右时，停止计时，判定物体已接触到地面，记录物体落下的时间，根据物体落下的时间计算物体的落下的大致高度，并通过zigbee将物体落下的信息以及物体掉落的大致高度告知用户终端。\n[0059] 本实施例通过检测物体的加速度判断物体是否降落，当检测到物体降落时，通过告警模块发出告警提示信息，提示附近的人员有物体落下，防止被物体砸到；同时通过zigbee模块经由无线ap通知用户终端。相比现有技术中利用安全气囊的碰撞检测技术，本发明在物体正处于掉下的过程中即可对物体下落进行检测，其侦测时间相对提前，更有利于保障下落物体附近人员的安全性，而且不需要在物体上安装成本高的充气气囊，使得本发明装置体积小、成本低且应用相对广泛，具有较好的实用性。\n[0060] 如图4所示，本发明一实施例提出一种采用上述装置实现物体防撞的方法，包括：\n[0061] 步骤s201，加速度传感器模块检测物体的加速度，并将加速度发送至控制模块；\n[0062] 其中加速度传感器模块为三轴加速度传感器，可以检测物体在正交的三个方向上(x、y、z)的加速度。本实施例以检测物体y方向的加速度为例进行说明。\n[0063] 本实施例中控制模块可以为mcu，mcu可以选用ti的cc2530芯片。\n[0064] 加速度传感器模块实时检测物体的加速度，当物体下落时，需要判断物体y轴方向的加速度是否是由于物体自由落体造成。由于物体在下落的过程中还存在空气阻力的影响。空气阻力与外界环境有关，为了精确测量物体下落的高度，有必要通过实验测定空气阻力对物体降落时加速度的影响。关于物体降落时加速度的测定技术，现有技术中已有成熟方案，在此不作详述。\n[0065] 本实施例设定物体y方向的加速度为0.9g～1.0g时，认为物体已掉落；其中g为重力加速度。\n[0066] 步骤s202，控制模块根据加速度判断出物体掉落时，向告警模块发送告警信号；\n[0067] 当控制模块接收到来自加速度传感器模块的数据显示加速度为0.9g～1.0g时，则判断出物体处于下落状态。当加速度接近0时(可以设定物体接触到地面时的加速度的临界值)，则认为物体已经接触到了地面。\n[0068] 当控制模块根据加速度判断出物体处于下落状态时，向告警模块发出告警信号，以便通过告警模块向周围的人们发出告警提示信息。\n[0069] 步骤s203，告警模块接收到告警信号后发出告警提示信息。\n[0070] 本实施例中，告警模块可以为led灯、蜂鸣器或振动器，通过led等发出闪烁信号，通过蜂鸣器发出蜂鸣音，或者通过振动器发出振动信号，提示下落物体附近的人们有物体降落，小心被砸到。\n[0071] 此外本实施例中可以安装电池，也可以通过外接电源为本实施例装置提供电源。\n[0072] 如图5所示，本发明另一实施例提出一种物体防撞方法，包括：\n[0073] 步骤s301，加速度传感器模块检测物体的加速度，并将加速度发送至控制模块；\n[0074] 步骤s302，控制模块根据加速度判断物体掉落是否掉落，若是，则进入步骤s303；\n否则，返回步骤s301；\n[0075] 步骤s303，控制模块向告警模块发送告警信号；记录物体落下的时间，根据物体落下的时间计算物体落下的高度，并将物体掉落的消息及落下的高度发送至zigbee模块；\n[0076] 步骤s304，告警模块接收到告警信号后发出告警提示信息；zigbee模块将物体掉落的消息及落下的高度通过zigbee告知用户终端。\n[0077] 本实施例在上述实施例的基础上，利用zigbee技术将物体掉落的消息及落下的高度告知用户终端。\n[0078] zigbee为短距离无线通信技术，其为ieee802.15.4协议的代名词，俗称紫峰。\nzigbee是一种价廉的、低功耗的近距离无线组网通讯技术。其名称源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在的方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。\n[0079] 本实施例装置充分利用了zigbee低功耗的特点，在低功耗待机模式下，采用2节普通的5号电池即可维持6～24个月，甚至更长，而且在低成本的情况下，可通过无线通讯功能将物体的掉落参数发送给用户。\n[0080] 在实际应用中，以物体为行李包为例，当用户把行李包放在行李架上或者放在其它高处的地方时，加速度传感器模块可以感测到行李包在y方向的加速度，如果加速度在0左右变化，则认为行李包没有掉下，否则如果加速度的值为0.9g～1.0g之间，则认为行李包已经掉下。防撞装置把行李包落下的消息及落下的高度通过zigbee协议通知附近的无线ap，然后由无线ap通知用户，以此同时，告警模块比如蜂鸣器进行报警，通知附近的人拾起行李包，或通知附近的人防止被行李包砸到。\n[0081] 本发明实施例物体防撞装置及方法，通过检测物体的加速度判断物体是否降落，当检测到物体降落时，通过告警模块发出告警提示信息，提示附近的人员有物体落下，防止被物体砸到；同时通过zigbee模块经由无线ap通知用户终端。相比现有技术中利用安全气囊的碰撞检测技术，本发明在物体正处于掉下的过程中即可对物体下落进行检测，其侦测时间相对提前，更有利于保障下落物体附近人员的安全性，而且不需要在物体上安装成本高的充气气囊，使得本发明装置体积小、成本低且应用相对广泛，具有较好的实用性。\n[0082] 以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理物体括在本发明的专利保护范围内。