[實用新型]一種基于柔性壓力傳感器的智能地毯

有效

• 申請號: 201820978331.6
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN208505501U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 劉今越;雷冀釧;肖杰;周志文;王曉帥
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: G01L1/14
• 分類號: G01L1/14;A47G27/02;G08B21/18;G08B13/10;G08B21/04
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

本實用新型公開一種基于柔性壓力傳感器的智能地毯，包括地毯主體、信號采集裝置、上位機和報警裝置。所述地毯主體是由柔性壓力傳感器構成，由六層平面結構堆疊而成，分別為屏蔽層、上緩沖層、上電極層、介電層、下電極層、下緩沖層。該智能地毯利用陣列式分布的電容單元獲取壓力分布狀態，不僅可以檢測是否摔倒，同時還可以顯示人體在智能地毯上的壓力分布圖像，在判斷人體是否摔倒時結論更加準確直觀，同時本智能地毯因可以對壓力分布圖像進行處理，可以檢測是否有人進入以及所處的位置。

技術領域

本實用新型涉及智能家居，具體是一種基于柔性壓力傳感器的智能地毯。

背景技術

隨著現代科技飛速發展，智能家居逐漸進入人們視線，地毯作為日常家居開始智能化。現有的智能地毯在滿足基本要求的同時，可以實現多種功能，例如檢測有人是否摔倒，有人是否非法入侵。近些年，老年人因意外摔倒而沒有及時救助，會產生骨折或者心腦血管疾病突發的情況，因此需要智能家居實時監測；智能家居在提供舒適環境時，可以為家庭提供安全服務，防止外來侵入。本智能地毯因內置柔性壓力傳感器可以滿足以上兩種功能。申請號為 201610637157.4的中國專利公開一種多功能智能地毯，該智能地毯帶有摔倒檢測報警技術，利用呈矩陣分布的感應探頭檢測壓力分布情況，但該智能地毯無法顯示人體的壓力分布，只是通過判斷探頭數量來判斷人體是否摔倒。

實用新型內容

針對現有技術的不足，本實用新型擬解決的技術問題是，提供一種基于柔性壓力傳感器的智能地毯，該智能地毯利用陣列式分布的電容單元獲取壓力分布狀態，不僅可以檢測是否摔倒，同時還可以顯示人體在智能地毯上的壓力分布圖像，在判斷人體是否摔倒時結論更加準確直觀，同時本智能地毯因可以對壓力分布圖像進行處理，可以檢測是否有人進入以及所處的位置。

本實用新型解決所述技術問題的技術方案是：設計一種基于柔性壓力傳感器的智能地毯，其特征在于，包括地毯主體、信號采集裝置、上位機和報警裝置。

所述地毯主體是由柔性壓力傳感器構成，由六層平面結構堆疊而成，分別為屏蔽層、上緩沖層、上電極層、介電層、下電極層、下緩沖層；上電極層和下電極層的表面分別粘貼有A條和B條平行且相互間隔的條帶狀導電膠布，兩個電極層上的導電膠布的位置在空間內垂直相交，構成A×B個陣列單元；每層導電膠布等間隔等長度放置，且所有導電膠布的一端分別用導線連接至信號采集裝置；介電層采用海綿材質，厚度為5mm；上緩沖層采用聚酯纖維編制而成的無塵布；下緩沖層采用橡膠材料；屏蔽層采用防輻射布，與地面接觸；

信號采集裝置是一種32位數據采集專用型單片機，內置與下電極層的導電膠布數目相同的采樣電阻，每路采樣電阻約為0.5歐；其采集端口通過排線與所有導電膠布連接；信號采集裝置與上位機采用USB轉TTL協議，通過通訊協議實時采集柔性壓力傳感器的數據；

報警裝置由繼電器模塊和告警燈組成，繼電器模塊采用4路24v繼電器模塊，上位機與繼電器模塊的輸入端連接，采用RS232通訊協議；告警燈采用旋轉式警示燈，工作電壓為24v；告警燈與繼電器模塊的輸出端的常開接口連接。

與現有技術相比，本實用新型有益效果在于：

1、本智能地毯實時性高，穩定可靠，可以實時監控是否有人摔倒，是否有人入侵，實現了智能家居的高級應用。

2、上位機的操作面板可以顯示物體的壓力分布圖像，不同的壓力值范圍對應不同的顏色，將壓力劃分為若干范圍顯示，方便辨識壓力物體的外形特征，更加直觀可見。

3、本實用新型內部元器件少，方便布置，使用方便且可以實現更多的功能。

附圖說明

圖1為本實用新型一種實施例的整體結構圖。

圖2為本實用新型一種實施例的柔性壓力傳感器的結構示意。

圖3為本實用新型一種實施例的上電極層結構示意圖。