基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備及應用其的系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出了一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備及應用其的系統，包括：可穿戴設備本體和設置于可穿戴設備本體上的報警裝置；其中，報警裝置包括：至少一個摩擦發電機，用于感測其上的壓力，輸出壓力電信號；與開關電路相連的電源電路；與微控制電路相連的開關電路；與至少一個摩擦發電機相連的微控制電路，用于在開關電路閉合且微控制電路接收到至少一個摩擦發電機輸出的壓力電信號時，根據至少一個摩擦發電機輸出的壓力電信號控制報警電路報警；與微控制電路相連的報警電路。該防身式可穿戴設備可以對周圍危險快速進行報警響應，一旦發生危險，立即發出報警信號，安全性高，簡單易實現。
【專利說明】
基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備及應用其的系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及電子電路領域，特別涉及一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備及應用其的系統。【背景技術】
[0002]在社會和科技迅猛發展的時代，各種犯罪活動和意外事故仍時有發生。一些弱者尤其是女性由于體力方面的原因，遇到危險時往往無法及時采取措施，導致其在財物和/或身體方面受到傷害。
[0003]針對上述問題，各種各樣的防身設備應運而生，例如:防狼噴霧器，其通過高壓將天然強刺激物質壓入合金罐中，一旦遇到危險，用戶只需將其噴射到犯罪分子的臉上，從而使犯罪分子暫時失去正常行為能力，進而使女性逃離危險。但是，這種噴霧劑使用時需耗費大量的時間，往往還沒有來得及使用，慘劇就已經發生，并且十分不便，使用受到較大限制。 因此，現有技術中缺少一種能夠對周圍危險快速進行報警響應，并且能夠威懾犯罪分子的防身式可穿戴設備。【實用新型內容】
[0004]本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。
[0005]為此，本實用新型的一個目的在于提出一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，該防身式可穿戴設備可以對周圍危險快速進行報警響應，安全性高。
[0006]本實用新型的另一個目的在于提出一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴自動報警系統。
[0007]為達到上述目的，本實用新型一方面提出了一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，包括:
[0008]可穿戴設備本體和設置于所述可穿戴設備本體上的報警裝置;其中，所述報警裝置包括:至少一個摩擦發電機、電源電路、開關電路、微控制電路和報警電路；
[0009]所述至少一個摩擦發電機，用于感測其上的壓力，輸出壓力電信號；
[0010]所述電源電路，其與所述開關電路相連，用于在所述開關電路閉合時，為所述微控制電路提供電能；
[0011]所述開關電路，其與所述微控制電路相連，用于控制所述電源電路與所述微控制電路的連通或斷開；
[0012]所述微控制電路，其與所述至少一個摩擦發電機相連，用于在所述開關電路閉合且所述微控制電路接收到所述至少一個摩擦發電機輸出的壓力電信號時，根據所述至少一個摩擦發電機輸出的壓力電信號控制所述報警電路報警；
[0013]所述報警電路，其與所述微控制電路相連，用于發出報警信號。
[0014]進一步，所述微控制電路包括:
[0015]放大電路，所述放大電路分別與所述至少一個摩擦發電機和所述開關電路相連；
[0016]濾波電路，所述濾波電路分別與所述放大電路和所述開關電路相連；
[0017]模數轉換電路，所述模數轉換電路分別與所述濾波電路和所述開關電路相連；以及[〇〇18]中央處理電路，所述中央處理電路分別與所述模數轉換電路、所述開關電路和所述報警電路相連。
[0019]進一步，所述報警裝置還包括:
[0020]控制切換電路，所述控制切換電路分別與所述至少一個摩擦發電機、所述開關電路、所述微控制電路和儲能電路相連，以控制所述開關電路斷開或閉合，并且在所述開關電路斷開時控制所述儲能電路存儲所述至少一個摩擦發電機輸出的電能且為所述電源電路充電；
[0021]所述儲能電路，其與所述電源電路相連。[〇〇22]進一步，所述報警裝置還包括:
[0023]無線接收電路，所述無線接收電路分別與所述電源電路、所述開關電路和終端設備相連，以接收所述終端設備發送的控制信號；
[0024]無線發射電路，所述無線發射電路分別與所述微控制電路和所述終端設備相連， 以發送所述微控制電路輸出的終端報警控制信號至所述終端設備。[〇〇25]進一步，所述摩擦發電機的類型包括三層結構摩擦發電機、四層結構摩擦發電機、 五層居間薄膜結構摩擦發電機或五層居間電極結構摩擦發電機中的一種或多種。
[0026]進一步，所述摩擦發電機至少包含構成摩擦界面的兩個表面，并且所述摩擦發電機具有至少兩個輸出端。
[0027]可選地，構成所述摩擦界面的兩個表面中的至少一個面上設有微納結構。
[0028]可選地，所述摩擦發電機為柔性摩擦發電機。
[0029]可選地，所述可穿戴設備本體為腰帶或衣服。
[0030]本實用新型另一方面提出了一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴自動報警系統， 包括:上述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，以接收終端設備發送的控制信號和向所述終端設備發送報警控制信號；以及終端設備。
[0031]根據本實用新型提出的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備及應用其的系統，在發生危險時，可穿戴設備本體上的至少一個摩擦發電機感測到作用在其上的壓力，并將其轉換為壓力電信號輸出；該壓力電信號會被微控制電路接收，進而微控制電路根據該壓力電信號控制報警電路和/或終端設備報警。本實用新型提供的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，通過摩擦發電機作為壓力傳感器，隱蔽性好，不易被犯罪分子發現，安全可靠，一旦受到外力作用，立即發出報警，不但靈敏度高、誤報率低，而且安全可靠、簡單易實現，并且摩擦發電機可以為電源電路供電，不但減少更換電池的麻煩，而且節約能源，保護環境， 以及重量輕，方便用戶穿戴，同時其制作工藝簡單，成本低廉，適合大規模生產。
[0032]本實用新型附加的方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。【附圖說明】
[0033]本實用新型上述的和/或附加的方面和優點從下面結合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0034]圖1為根據本實用新型實施例一的一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的結構示意圖；
[0035]圖2為根據本實用新型實施例一的一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的穿戴示意圖；
[0036]圖3為根據本實用新型實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的剖面結構示意圖；
[0037]圖4為根據本實用新型實施例一的另一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的報警裝置的結構示意圖；
[0038]圖5為根據本實用新型實施例一的又一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的穿戴不意圖；
[0039]圖6為根據本實用新型實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的報警裝置的結構示意圖；
[0040]圖7為根據本實用新型實施例三的一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的報警裝置的結構示意圖；
[0041]圖8為根據本實用新型實施例四的一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的報警裝置的結構示意圖。【具體實施方式】
[0042]下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限制。[〇〇43]此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
[0044]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本實用新型中的具體含義。
[0045]在本實用新型中，除非另有明確的規定和限定，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觸，也可以包括第一和第二特征不是直接接觸而是通過它們之間的另外的特征接觸。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，或僅僅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，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0046]下面參照附圖對本實用新型的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備進行詳細描述。
[0047]圖1為根據本實用新型實施例一的一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的結構示意圖。圖2為根據本實用新型實施例一的一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的穿戴示意圖。如圖1和圖2所示，該基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備包括:可穿戴設備本體 100和設置于可穿戴設備本體100上的報警裝置200;其中，報警裝置200包括:至少一個摩擦發電機10、電源電路20、開關電路30、微控制電路40和報警電路50。
[0048]其中，可穿戴設備本體100為腰帶，也就是說該基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備包括:腰帶1〇〇(即可穿戴設備本體1〇〇)、至少一個摩擦發電機10、電源電路20、開關電路 30、微控制電路40和報警電路50。腰帶100可以采用現有的腰帶，根據本領域技術人員的設計需要可以靈活選擇，此處不做限定;至少一個摩擦發電機10,用于感測其上的壓力，輸出壓力電信號；電源電路20,其第一輸出端與開關電路30的第一輸入端相連，用于在開關電路 30閉合時，為微控制電路40提供電能;開關電路30，其輸出端與微控制電路40的電源輸入端相連，用于控制電源電路20與微控制電路40的連通或斷開，即控制電源電路20為微控制電路40提供電能;微控制電路40,其輸入端與至少一個摩擦發電機10的輸出端相連，以在開關電路30閉合且微控制電路40接收到至少一個摩擦發電機10輸出的壓力電信號時，根據至少一個摩擦發電機10輸出的壓力電信號控制報警電路50報警;報警電路50,其輸入端與微控制電路40的第一輸出端相連，用于在微控制電路40的控制下發出報警信號。[0049 ]可選地，至少一個摩擦發電機10可以為現有技術中的摩擦發電機，例如，可以選擇現有技術中的三層結構摩擦發電機、四層結構摩擦發電機、五層居間薄膜結構摩擦發電機或五層居間電極結構摩擦發電機中的一種或多種，本領域技術人員可以根據需要進行選擇，此處不做限定。
[0050]可選地，在本實用新型的實施例中，至少一個摩擦發電機10的數量可以為一個，也可以為多個;當采用多個摩擦發電機時，多個摩擦發電機之間可以采用串聯和/或并聯的方式進行連接，且多個摩擦發電機之間不僅可以采用平鋪的方式進行設置，還可以采用層疊的方式進行設置，當然也可以采用兩種方式的結合進行設置，此處不做限定，本領域技術人員可以根據需要進行選擇。
[0051]另外，至少一個摩擦發電機10可以設置在腰帶100的整個區域上，也可以設置在腰帶100的部分區域上。設置在腰帶100的整個區域上能夠使至少一個摩擦發電機10更好、更準確的感應作用在其上的壓力；而設置在腰帶100的部分區域上則能夠減少至少一個摩擦發電機10的使用面積，降低成本。[〇〇52]進一步地，至少一個摩擦發電機10可以設置在腰帶100的內側表面;也可以設置在腰帶100的外側表面;還可以嵌入在腰帶100的夾層中，如圖2所示。本領域技術人員可以根據需要進行選擇，此處不做限定。[〇〇53]舉例而言，如圖3所示，腰帶100包括第一面料層1001和第二面料層1002,第一面料層1001與第二面料層1002四周邊緣密封形成第一容置空腔，至少一個摩擦發電機10可以設置在上述的第一容置空腔中，即設置在腰帶100的內側表面。同時為了避免至少一個摩擦發電機10受外界環境(如濕度、塵土)的影響，在至少一個摩擦發電機10與第一面料層1001和至少一個摩擦發電機1〇與第二面料層1002之間可以進一步設置第一封裝層1003和第二封裝層1004,也就是說，至少一個摩擦發電機10設置在第一封裝層1003和第二封裝層1004四周邊緣密封形成的第二容置空腔中，而至少一個摩擦發電機10與其周圍的第一封裝層1003 和第二封裝層1004共同設置在第一面料層1001與第二面料層1002四周邊緣密封形成的第一容置空腔中。關于至少一個摩擦發電機10的具體結構將在下面進行詳細描述，此處不再贅述。[〇〇54]上述電路不僅可以設置在腰帶100的內側表面;也可以嵌入在腰帶100的夾層中； 還可以通過導線將上述電路引出，直接將其放在用戶的衣兜里，這不僅增強了上述電路的隱蔽性，同時還可以使用戶在使用的時候更加舒適方便。此外，在不影響腰帶100使用的條件下，還可以將其設置在腰帶100的外側表面。
[0055]此外，為了提高基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的使用舒適度，至少一個摩擦發電機10可以優選為柔性摩擦發電機。而當將至少一個摩擦發電機10設置在腰帶100的外側表面時，為了不影響腰帶100的外觀，至少一個摩擦發電機10優選為柔性透明摩擦發電機，從而能夠增加基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的隱蔽性，不易被犯罪分子發現，安全可靠。
[0056]進一步地，如圖4所示，微控制電路40包括:放大電路41、濾波電路42、模數轉換電路43和中央處理電路44。其中，放大電路41的輸入端(即微控制電路40的輸入端)與至少一個摩擦發電機10的輸出端相連，其電源輸入端(即微控制電路40的電源輸入端)與開關電路 30的輸出端相連，以將至少一個摩擦發電機10輸出的壓力電信號進行放大處理。濾波電路 42的輸入端與放大電路41的輸出端相連，其電源輸入端(即微控制電路40的電源輸入端)與開關電路30的輸出端相連，以濾除放大電路41輸出的放大后的壓力電信號中的干擾雜波。 模數轉換電路43的輸入端與濾波電路42的輸出端相連，其電源輸入端(即微控制電路40的電源輸入端)與開關電路30的輸出端相連，以將濾波電路42輸出的經過放大和濾波處理后的模擬壓力電信號轉換為數字壓力電信號。中央處理電路44的輸入端與模數轉換電路43的輸出端相連，其輸出端(即微控制電路40的第一輸出端)與報警電路50的輸入端相連，其電源輸入端(即微控制電路40的電源輸入端)與開關電路30的輸出端相連，以在開關電路30閉合且中央處理電路44接收到模數轉換電路43輸出的數字壓力電信號時，根據該數字壓力電信號控制報警電路50報警。[〇〇57]需要說明的是，如圖4所示，開關電路30的輸出端同時與放大電路41、濾波電路42、 模數轉換電路43和中央處理電路44的電源輸入端相連，從而控制上述電路的工作，即控制電源電路20為上述電路提供電能，但是，開關電路30的輸出端也可以只與中央處理電路44 的電源輸入端相連，而其它電路直接或者間接地從中央處理電路44的電源輸入端獲取電能，此處不做限定。[〇〇58]下面對實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的工作原理進行詳細的介紹。
[0059]當用戶(特別是女性用戶)在夜晚出行時，需將實施例一中的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備佩戴于腰部，并且打開開關電路30。一旦腰帶100中的至少一個摩擦發電機10感測到壓力作用，則會產生相應的壓力電信號;該壓力電信號會被微控制電路40接收， 進而微控制電路40根據該壓力電信號的具體特征參數(如大小、頻率等)，從而判斷用戶是否有危險，若用戶有危險，微控制電路40則輸出報警控制信號至報警電路50,控制報警電路 50報警，若用戶沒有危險，則不輸出報警控制信號，繼續下一次判斷。如果用戶未打開開關電路30,則基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備將處于不工作的狀態。
[0060]具體地，一般在遭遇危險時，作用在至少一個摩擦發電機10上的壓力都會較大，而作用在其上的壓力又與其產生的電壓的大小存在近似正比例的關系，即隨著受力的增大， 至少一個摩擦發電機10產生的電壓也逐漸增大，故為了避免干擾，降低誤報率，可以將微控制電路40中的預設閾值電壓設置為一較大的電壓，例如10V，當至少一個摩擦發電機10輸出的壓力電信號大于或等于預設閾值電壓10V時，判斷用戶有危險，產生報警控制信號輸出至報警電路50進行報警，反之亦然。當然，也可以在微控制電路40中設置一預設閾值頻率，例如100Hz，當至少一個摩擦發電機10輸出的壓力電信號的頻率大于或等于預設閾值頻率 100Hz時，判斷用戶有危險，產生報警控制信號輸出至報警電路50進行報警，反之亦然。還可以將壓力電信號的大小與頻率結合判斷，此處不做限定。此外，采用壓力電信號的大小與頻率結合判斷用戶是否有危險，可以有效地降低誤報率，使判斷更加準確。應當注意的是，預設閾值電壓和預設閾值頻率可以根據本領域技術人員的需要設置為任意值，此處不做限定。
[0061]此外，本實用新型實施例一中的可穿戴設備本體100不僅可以為腰帶，還可以為衣月艮，如圖5所示，其它均與可穿戴設備本體100為腰帶的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備相同，此處不再贅述。
[0062]圖6為根據本實用新型實施例二的一基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的報警裝置的結構示意圖，如圖6所示，本實用新型實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的不同點在于，報警裝置200還包括: 控制切換電路60和儲能電路70。其中，控制切換電路60，其輸入端與至少一個摩擦發電機10 的輸出端相連，其第一輸出端與開關電路30的第二輸入端相連，其第二輸出端與微控制電路40的輸入端相連，其第三輸出端與儲能電路70的輸入端相連，用于控制開關電路30的斷開或閉合，并且在開關電路30斷開時控制儲能電路70為電源電路20充電。儲能電路70,其輸出端與電源電路20的輸入端相連，用于為電源電路20充電。
[0063]具體地，至少一個摩擦發電機10,其設置在可穿戴設備本體100上，用于將作用在其上的壓力轉換成壓力電信號輸出；控制切換電路60,其輸入端與至少一個摩擦發電機10 的輸出端相連，用于控制切換工作模式;電源電路20,其第一輸出端與開關電路30的第一輸入端相連，用于通過開關電路30為微控制電路40提供電能;開關電路30，其第二輸入端與控制切換電路60的第一輸出端相連，其輸出端與微控制電路40的電源輸入端相連，用于控制電源電路20與微控制電路40的連通或斷開，即控制電源電路20為微控制電路40提供電能； 微控制電路40,其輸入端與控制切換電路60的第二輸出端相連，用于處理至少一個摩擦發電機10輸出的壓力電信號，并根據此壓力電信號判斷是否輸出報警控制信號;報警電路50， 其輸入端與微控制電路40的第一輸出端相連，用于根據微控制電路40輸出的報警控制信號進行報警;儲能電路70，其輸入端與控制切換電路60的第三輸出端相連，其輸出端與電源電路20的輸入端相連，用于處理并存儲至少一個摩擦發電機10輸出的電能，從而為電源電路 20充電。[〇〇64]可以理解為，控制切換電路60可以控制開關電路30的通斷，進而控制切換工作模式。當開關電路30閉合時，報警裝置200進入報警模式；當開關電路30斷開時，報警裝置200 進入充電模式，在充電模式下，至少一個摩擦發電機10收集周圍環境中的機械能以生成電能存儲于儲能電路70中，以為電源電路20充電，不但減少了更換電池的麻煩，而且節約了能源，保護了環境。
[0065] 可選地，儲能電路70進一步包括:整流單元(圖中未具體標識)、濾波單元(圖中未具體標識)和儲能單元(圖中未具體標識)。其中，整流單元，其輸入端(即儲能電路70的輸入端)與控制切換電路60的第三輸出端相連，用于對至少一個摩擦發電機10輸出的電能進行整流處理;濾波單元，其輸入端與整流單元的輸出端相連，用于濾除整流單元輸出的電能中的干擾雜波;儲能單元，其輸入端與濾波電單元的輸出端相連，用于存儲濾波單元輸出的電能。應當注意的是，也可省略儲能單元，直接為電源電路20充電。[〇〇66]另外，當儲能電路70輸出的電壓與電源電路20所需要的充電電壓不符時，也可以在儲能電路70與電源電路20之間進一步設置電壓轉換電路，從而使儲能電路70輸出的電壓達到為電源電路20充電所需的電壓。
[0067]下面對實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的工作原理進行詳細的介紹。
[0068]當用戶(特別是女性用戶)在夜晚出行時，需穿戴實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備于身體上，并且通過控制切換電路60選擇其工作模式。如果通過控制切換電路60使至少一個摩擦發電機10與微控制電路40相連，即工作在報警模式下，控制切換電路60會輸出第一開啟信號至開關電路30,使開關電路30開啟，進而使基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備開始工作。一旦基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備上的至少一個摩擦發電機10感受到壓力作用，就會產生相應的壓力電信號；該壓力電信號會被微控制電路40 接收，微控制電路40根據該壓力電信號的具體特征參數(如大小、頻率等)，從而判斷用戶是否有危險，若用戶有危險，微控制電路40則輸出報警控制信號至報警電路50,控制報警電路 50報警，若用戶沒有危險，則不輸出報警控制信號，繼續下一次判斷。如果通過控制切換電路60使至少一個摩擦發電機10與儲能電路70相連，則控制切換電路60不會產生第一開啟信號使開關電路30開啟，而只是將至少一個摩擦發電機10產生的電能存儲至儲能電路70,從而為電源電路20充電。
[0069]除上述不同外，實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備均相同，此處不再贅述。
[0070]如圖7所述，本實用新型實施例三的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的不同點在于，報警裝置200還包括:無線接收電路80和無線發射電路90。
[0071]其中，如圖7所示，無線接收電路80的輸入端可以以無線通信的方式與終端設備 110的輸出端相連，其輸出端與開關電路30的第三輸入端相連，其電源輸入端與電源電路20 的第二輸出端相連，以接收終端設備110發送的控制信號，且根據該控制信號控制開關電路 30的斷開或閉合，例如，用戶可以通過終端設備110如手機或者平板電腦發送控制信號至無線接收電路80,無線接收電路80根據該控制信號控制開關電路30斷開或閉合，從而控制電源電路20何時向微控制電路40提供電能，即報警裝置200何時開始工作。[〇〇72]其中，如圖7所示，無線發射電路90的輸入端與微控制電路40的第二輸出端相連， 其輸出端可以以無線通信的方式與終端設備110的輸入端相連，以將微控制電路40輸出的終端報警控制信號發送至終端設備110,以達到通過終端設備110向用戶報警的目的。可以理解的是，在開關電路30閉合且微控制電路40接收到至少一個摩擦發電機10輸出的壓力電信號時，微控制電路40不僅可以通過報警裝置200中的報警電路50直接報警，同時還可以控制無線發射電路90向終端設備110發送終端報警控制信號，從而控制終端設備110向用戶報警，以使用戶通過終端設備11〇(如手機、平板電腦)得知發生危險。[〇〇73]可以理解的是，實施例三的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備在實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的基礎上進一步增加了無線接收電路80和無線發射電路90。其中，無線接收電路80，其輸入端與終端設備110無線連接，用于接收終端設備110發送的第二開啟信號，并將其發送給開關電路30;無線發射電路90,其輸入端與微控制電路40 的第二輸出端相連，其輸出端與終端設備110的輸入端無線連接，用于將微控制電路40輸出的終端報警控制信號發送到終端設備110,從而通過終端設備110進行報警，其中，終端報警控制信號可以為用戶遇到危險和所在地點等信息，此處不做限定。
[0074]實施例三的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備相比，用戶不僅可以手動斷開或閉合開關電路30,還可以通過終端設備110發送的控制信號控制開關電路30斷開或閉合，即通過終端設備110以無線通信方式控制基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的報警功能的關閉或開啟。并且相對于實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其不僅可以通過報警電路50發出聲音和/或燈光報警，同時還可以通過終端設備110直接警示用戶，這更好的保證了用戶的安全性。
[0075]除上述不同外，實施例三的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例一的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備均相同，此處不再贅述。
[0076]如圖8所示，本實用新型實施例四的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備的不同點在于，報警裝置200還包括:無線接收電路80和無線發射電路90。其中，無線接收電路80和無線發射電路90的連接方式及功能與上述實施例三中的無線接收電路80和無線發射電路90的連接方式及功能相同。
[0077]具體而言，無線接收電路80,其輸入端與終端設備110無線連接，其電源輸入端與電源電路20的第二輸出端相連，其輸出端與開關電路30的第三輸入端相連，用于接收終端設備110發送的第二開啟信號，并將其發送給開關電路30;無線發射電路90,其輸入端與微控制電路40的第二輸出端相連，其輸出端與終端設備110的輸入端無線連接，用于將微控制電路40輸出的終端報警控制信號發送到終端設備110,從而通過終端設備110進行報警，其中，終端報警控制信號可以為用戶遇到危險和所在地點等信息，此處不做限定。此外，本實施例的開關電路30不接收控制切換電路60發送的第一開啟信號，而是由開關電路30向控制切換電路60發送切換信號，從而控制工作模式的切換，也就說，在開關電路30未接收到無線接收電路80發送的第二開啟信號時，至少一個摩擦發電機10通過控制切換電路60與儲能電路70相連，從而進行儲能為電源電路20充電。
[0078]應當注意的是，實施例四的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備相比，其不僅可以通過控制切換電路60手動控制開關電路30斷開或閉合，還可以通過無線接收電路80接收終端設備110發送的控制信號控制開關電路30斷開或閉合。并且相對于實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其不僅可以通過報警電路50發出聲音和/或燈光報警，同時還可以通過終端設備110直接警示用戶，這更好的保證了用戶的安全性。
[0079]除上述不同外，實施例四的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備與實施例二的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備均相同，此處不再贅述。
[0080]此外，上述實施例三和實施例四中的電源電路20、開關電路30、微控制電路40、報警電路50也可以均采用終端設備110中的現有電路來實現，此處不再贅述。
[0081]另外，上述各個實施例中的報警電路50不僅可以采用聲音報警(如蜂鳴器)，也可以采用燈光報警(如LED燈)，還可以采用上述兩種方式的結合進行報警，此處不做限定。 [〇〇82]進一步地，在上述各個實施例中，摩擦發電機的類型可以包括三層結構摩擦發電機、四層結構摩擦發電機、五層居間薄膜結構摩擦發電機或五層居間電極結構摩擦發電機中的一種或多種，摩擦發電機至少包含構成摩擦界面的兩個表面，并且摩擦發電機具有至少兩個輸出端，可選地，構成摩擦界面的兩個面中的至少一個面上設置有微納結構，本實施例對此不作限定，舉例說明如下:
[0083]作為一個示例，三層結構摩擦發電機包括:依次層疊設置的第一電極層，第一高分子聚合物絕緣層以及摩擦電極層。其中，第一高分子聚合物絕緣層與摩擦電極層相對的兩個表面構成摩擦界面;第一電極層和摩擦電極層為摩擦發電機的輸出端;可選地，第一高分子聚合物絕緣層和摩擦電極層相對設置的兩個面中的至少一個面上設置有微納結構。
[0084]作為一個示例，四層結構的摩擦發電機包括:依次層疊設置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、第二高分子聚合物絕緣層以及第二電極層。其中，第一高分子聚合物絕緣層與第二高分子聚合物絕緣層相對的兩個表面構成摩擦界面;第一電極層和第二電極層為摩擦發電機的輸出端。可選地，第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層相對設置的兩個面中的至少一個面上設置有微納結構。
[0085]作為一個示例，五層居間薄膜結構摩擦發電機包括:依次層疊設置的第一電極層、 第一高分子聚合物絕緣層、居間薄膜層、第二高分子聚合物絕緣層以及第二電極層。其中， 第一高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層和/或第二高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層相對的兩個表面構成摩擦界面。可選地，第一高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層和/或第二高分子聚合物絕緣層與居間薄膜層相對設置的兩個表面中的至少一個面上設置有微納結構。
[0086]作為另一個示例，五層居間電極結構摩擦發電機包括:依次層疊設置的第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、居間電極層、第二高分子聚合物絕緣層以及第二電極層。其中，第一高分子聚合物絕緣層與居間電極層和/或第二高分子聚合物絕緣層與居間電極層相對的兩個表面構成摩擦界面。可選地，第一高分子聚合物絕緣層與居間電極層和/或第二高分子聚合物絕緣層與居間電極層相對設置的兩個表面中的至少一個面上設置有微納結構。
[0087]本實用新型提供的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，在發生危險時，可穿戴設備本體上的至少一個摩擦發電機感測到作用在其上的壓力，并將其轉換為壓力電信號輸出；該壓力電信號會被微控制電路接收，進而微控制電路根據該壓力電信號控制報警電路報警。本實用新型提供的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，通過摩擦發電機作為壓力傳感器，隱蔽性好，不易被犯罪分子發現，安全可靠，一旦受到外力作用，立即發出報警，不但靈敏度高、誤報率低，而且安全可靠、簡單易實現，并且摩擦發電機可以為電源電路供電， 不但減少更換電池的麻煩，而且節約能源，保護環境，以及重量輕，方便用戶穿戴，同時其制作工藝簡單，成本低廉，適合大規模生產。
[0088]此外，本實用新型還提供了一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴自動報警系統， 該防身式可穿戴自動報警系統包括上述基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備以及終端設備。其中，基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備用于接收終端設備發送的控制信號和向終端設備發送終端報警控制信號。
[0089]根據本實用新型提供的基于摩擦發電機的防身式可穿戴自動報警系統，在發生危險時，可穿戴設備本體上的至少一個摩擦發電機感測到作用在其上的壓力，并將其轉換為壓力電信號輸出；該壓力電信號會被微控制電路接收，進而微控制電路根據該壓力電信號控制報警電路和/或終端設備報警。本實用新型提供的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，通過摩擦發電機作為壓力傳感器，隱蔽性好，不易被犯罪分子發現，安全可靠，一旦受到外力作用，立即發出報警，不但靈敏度高、誤報率低，而且安全可靠、簡單易實現，并且摩擦發電機可以為電源電路供電，不但減少更換電池的麻煩，而且節約能源，保護環境，以及重量輕，方便用戶穿戴，同時其制作工藝簡單，成本低廉，適合大規模生產。
[0090]在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
[0091]盡管上面已經示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。
【主權項】
1.一種基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，包括: 可穿戴設備本體和設置于所述可穿戴設備本體上的報警裝置;其中，所述報警裝置包括:至少一個摩擦發電機、電源電路、開關電路、微控制電路和報警電路； 所述至少一個摩擦發電機，用于感測其上的壓力，輸出壓力電信號； 所述電源電路，其與所述開關電路相連，用于在所述開關電路閉合時，為所述微控制電路提供電能； 所述開關電路，其與所述微控制電路相連，用于控制所述電源電路與所述微控制電路的連通或斷開； 所述微控制電路，其與所述至少一個摩擦發電機相連，用于在所述開關電路閉合且所述微控制電路接收到所述至少一個摩擦發電機輸出的壓力電信號時，根據所述至少一個摩擦發電機輸出的壓力電信號控制所述報警電路報警； 所述報警電路，其與所述微控制電路相連，用于發出報警信號。2.根據權利要求1所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，所述微控制電路包括: 放大電路，所述放大電路分別與所述至少一個摩擦發電機和所述開關電路相連； 濾波電路，所述濾波電路分別與所述放大電路和所述開關電路相連； 模數轉換電路，所述模數轉換電路分別與所述濾波電路和所述開關電路相連；以及中央處理電路，所述中央處理電路分別與所述模數轉換電路、所述開關電路和所述報警電路相連。3.根據權利要求1-2任一項所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，所述報警裝置還包括: 控制切換電路，所述控制切換電路分別與所述至少一個摩擦發電機、所述開關電路、所述微控制電路和儲能電路相連，以控制所述開關電路斷開或閉合，并且在所述開關電路斷開時控制所述儲能電路存儲所述至少一個摩擦發電機輸出的電能且為所述電源電路充電；所述儲能電路，其與所述電源電路相連。4.根據權利要求1所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，所述報警裝置還包括: 無線接收電路，所述無線接收電路分別與所述電源電路、所述開關電路和終端設備相連，以接收所述終端設備發送的控制信號； 無線發射電路，所述無線發射電路分別與所述微控制電路和所述終端設備相連，以發送所述微控制電路輸出的終端報警控制信號至所述終端設備。5.根據權利要求1所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，所述摩擦發電機的類型包括三層結構摩擦發電機、四層結構摩擦發電機、五層居間薄膜結構摩擦發電機或五層居間電極結構摩擦發電機中的一種或多種。6.根據權利要求1或5所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，所述摩擦發電機至少包含構成摩擦界面的兩個表面，并且所述摩擦發電機具有至少兩個輸出端。7.根據權利要求6所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，構成所述摩擦界面的兩個表面中的至少一個面上設有微納結構。8.根據權利要求1所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，所述摩擦發電機為柔性摩擦發電機。9.根據權利要求1所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，其特征在于，所述可穿戴設備本體為腰帶或衣服。10.—種基于摩擦發電機的防身式可穿戴自動報警系統，其特征在于，包括:如權利要求1-9任一項所述的基于摩擦發電機的防身式可穿戴設備，用于接收終端設備發送的控制信號和向所述終端設備發送終端報警控制信號；以及終端設備。
【文檔編號】H02J7/32GK205646967SQ201620212037
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月18日
【發明人】徐傳毅
【申請人】納智源科技（唐山）有限責任公司