CN105759654A - 穿戴式智能交互*** - Google Patents

穿戴式智能交互*** Download PDF

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CN105759654A
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intelligent
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王海员
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Sichuan Yinsha Technology Co Ltd
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Sichuan Yinsha Technology Co Ltd
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]

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  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

本发明提供一种穿戴式智能交互***，包括移动指挥中心、智能头盔端及固定节点，移动指挥中心、智能头盔端及固定节点之间相互信号连接；移动指挥中心包括便携式主处理装置、指挥中心ZigBee定位装置、指挥中心ZigBee通信装置、网络接口装置及为移动指挥中心供电的移动中心电源；智能头盔端包括头盔主机、ZigBee通信定位模块、输入输出设备、传感器模块及为智能头盔端供电的智能头盔电源；固定节点包括固定节点端ZigBee通信定位模块、固定节点端环境监控传感器及为固定节点供电的节点电源。本发明能有效扩大穿戴式智能交互***的感知范围。

Description

穿戴式智能交互***
技术领域
本发明属于智能控制领域，具体涉及一种穿戴式智能交互***。
背景技术
随着计算机技术的普及，当今人们的生活已经逐渐走入智能时代，不仅仅是电脑，手机，PAD，人们的衣食住行的方方面面都开始应用出现不久的智能技术，智能电视，智能导航，智能家居等等，智能技术将在人们生活的各个方面提供方便快捷的服务。
目前，军用穿戴式交互***主要指单兵作战***及其派生***，一般包括武器子***、通讯子***、观瞄子***、生命子***、防护子***等，其作用是加强步兵战斗力、机动性和防护性。民用穿戴式交互***主要应用于矿下安全监测救援、火灾的预警、火灾现场的协同救护、人员定位等。
现有穿戴设备感知范围有限，无法准确全面地感知周围较大范围的信息。因此，急需一种功能更多、效果更好、移动性更佳、通信抗干扰能力更强的穿戴式智能交互***。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种穿戴式智能交互***，该穿戴式智能交互***可以很好地解决现有穿戴式智能交互***感知范围有限的问题。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种穿戴式智能交互***，包括移动指挥中心、用于环境信息收集、定位和信息交互的智能头盔端及用于采集环境信息的固定节点，移动指挥中心、智能头盔端及固定节点之间相互信号连接；
移动指挥中心包括便携式主处理装置、指挥中心ZigBee定位装置、指挥中心ZigBee通信装置、网络接口装置及为移动指挥中心供电的移动中心电源，便携式主处理装置分别与指挥中心ZigBee定位装置、指挥中心ZigBee通信装置及网络接口装置信号连接；
智能头盔端包括头盔主机、ZigBee通信定位模块、输入输出设备、传感器模块及为智能头盔端供电的智能头盔电源，头盔主机分别与ZigBee通信定位模块、输入输出设备及传感器模块信号连接；
固定节点包括固定节点端ZigBee通信定位模块、固定节点端环境监控传感器及为固定节点供电的节点电源，主控芯片分别与固定节点端ZigBee通信定位模块、固定节点端环境监控传感器信号连接。
与现有技术相比，该穿戴式智能交互***具有的优点如下：
（1）通过设置相互之间信号连接的指挥控制中心、固定节点及智能头盔端，并在智能头盔端内部设置ZigBee通信定位模块、输入输出模块及传感器模块可以实现环境信息收集、定位功能以及单兵间的信息交互；
（2）通过在固定节点内部设置固定节点端ZigBee通信定位模块、固定节点端环境监控传感器可以采集温度、湿度、磁场、压力、人体红外等军事应用所需的环境信息，当传感器节点采集的信号超过警戒值时，向邻近的单兵无线传输信息；同时，单兵也可根据实际需求，实时无线查询周围环境信息，扩大自身的感知范围。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请的框架示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
根据本发明的一个实施例，提供一种穿戴式智能交互***，如图1所示，包括移动指挥中心、用于环境信息收集、定位和信息交互的智能头盔端及用于采集环境信息的固定节点，所述移动指挥中心、智能头盔端及固定节点相互之间信号连接。
移动指挥中心包括便携式主处理装置、指挥中心ZigBee定位装置、指挥中心ZigBee通信装置、网络接口装置及为移动指挥中心供电的移动中心电源，便携式主处理装置分别与指挥中心ZigBee定位装置、指挥中心ZigBee通信装置及网络接口装置信号连接。该网络接口装置使用标准百兆/千兆通信网线，标准RJ45网络连接器与便携式主处理装置连接，其功能是通过外接计算机，将便携式主处理装置中的各种信息采集到计算机，供使用人员分析。便携式主处理装置使用RS232通信协议与指挥中心ZigBee定位装置通信，使用SPI协议与指挥中心ZigBee通信装置通信，使用标准以太网协议与网络接口装置通信。便携式主处理装置获取指挥中心ZigBee定位装置的定位信息通过网络接口装置上报给指挥中心外接计算机；便携式主处理装置获取移动指挥中心控制命令，发送给智能头盔。
智能头盔端负责环境信息收集、事件定位以及智能头盔端间的信息交互。智能头盔端包括头盔主机、ZigBee通信定位模块、输入输出设备、传感器模块及为智能头盔端供电的智能头盔电源，头盔主机分别与ZigBee通信定位模块、输入输出设备及传感器模块信号连接。该输入输出模块可以为显示屏和键盘的组合，可以是触控屏，也可以是其他能完成输入输出功能的装置；该传感器模块用于实时检测智能头盔端周围环境信息；该ZigBee通信定位模块用于实现该智能头盔端的通信和定位功能。该智能头盔端还包括传感器接口，用于以后扩展传感器。
固定节点主要负责采集、传输各种战场环境信息、定位自身位置，并根据需要主动向智能头盔端发送环境信息或实时响应智能头盔端的查询要求。固定节点包括固定节点端ZigBee通信定位模块、固定节点端环境监控传感器及为固定节点供电的节点电源；固定节点端Zigbee通信定位模块使用SPI总线或CAN总线（冗余备份）与主控芯片通信；固定节点端环境监控传感器采集环境温度、湿度、振动等信息，并通过RS232总线与主控芯片通信；节点电源使用标准J30J矩形连接器与主控芯片连接。主控芯片采用低功耗设计，固定节点待机时间超过1年。该固定节点还包括通用接口，用于以后扩展传感器。
根据本发明的一个实施例，传感器模块包括环境监控传感器和生理信息监控传感器。
根据本发明的一个实施例，固定节点端环境监控传感器包括环境监控传感器和生理信息监控传感器。
根据本发明的一个实施例，环境监控传感器包括温度传感器、湿度传感器、磁场传感器及压力传感器，可以实时采集温度、湿度、磁场、压力等军事应用所需的环境信息。
根据本发明的一个实施例，生理信息监控传感器包括红外热释电传感器，用于检测是否存在人体信息。
本发明通过预先布洒大量固定节点，固定节点端环境监控传感器实时采集所需的环境信息，当固定节点采集的信号与主控芯片进行比较超过警戒值时，向移动指挥中心和邻近的智能头盔端发送采集到的环境信息和自身定位信息，便于移动指挥中心和智能头盔端的工作人员了解该固定节点周围的环境情况，并根据环境情况作出反应；同时，智能头盔端也可根据实际需求，检测自身所在环境的环境信息，也可以实时无线查询周围固定节点的环境信息，扩大自身的感知范围；另一方面，智能头盔端之间可通过无线方式进行环境信息的交互，进一步扩大感知范围，并可相互协作，完成任务。
以上所述实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以所述权利要求为准。

Claims (5)

1.一种穿戴式智能交互***，其特征在于：包括移动指挥中心、用于环境信息收集、定位和信息交互的智能头盔端及用于采集环境信息的固定节点，所述移动指挥中心、智能头盔端及固定节点之间相互信号连接；
所述移动指挥中心包括便携式主处理装置、指挥中心ZigBee定位装置、指挥中心ZigBee通信装置、网络接口装置及为移动指挥中心供电的移动中心电源，所述便携式主处理装置分别与指挥中心ZigBee定位装置、指挥中心ZigBee通信装置及网络接口装置信号连接；
所述智能头盔端包括头盔主机、ZigBee通信定位模块、输入输出设备、传感器模块及为智能头盔端供电的智能头盔电源，所述头盔主机分别与ZigBee通信定位模块、输入输出设备及传感器模块信号连接；
所述固定节点包括固定节点端ZigBee通信定位模块、固定节点端环境监控传感器及为固定节点供电的节点电源，主控芯片分别与固定节点端ZigBee通信定位模块、固定节点端环境监控传感器信号连接。
2.根据权利要求1所述的穿戴式智能交互***，其特征在于：所述传感器模块包括环境监控传感器和生理信息监控传感器。
3.根据权利要求1所述的穿戴式智能交互***，其特征在于：所述固定节点端环境监控传感器包括环境监控传感器和生理信息监控传感器。
4.根据权利要求2或3所述的穿戴式智能交互***，其特征在于：所述环境监控传感器包括温度传感器、湿度传感器、磁场传感器及压力传感器。
5.根据权利要求2或3所述的穿戴式智能交互***，其特征在于：所述生理信息监控传感器包括红外热释电传感器。
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