一种智能雨衣及其控制方法与流程

1.本发明属于智能雨具技术领域，涉及一种智能雨衣，具体涉及一种适合雨天骑行的智能导航雨衣。本发明还涉及了该智能雨衣的工作原理和控制方法。


背景技术：

2.众所周知，有的时候雨下的不是很大或者我们正在半路上前行，迫不得已需要骑车出行。虽然会有危险，但是雨天骑车还是可以增加安全系数的，比如穿戴雨衣代替雨伞可以提高安全系数，雨衣相对于雨伞而言可以多一只手控制自行车，并且雨衣也不容易湿身。因而，研发一种智能导航雨衣，能够为雨天骑行的人们做好路径规划，确保穿戴者安全行驶，具有重要的现实意义。此外，使用颜色比较鲜明的雨衣，有助于后向车辆的识别，可有效提高行驶安全性。
3.现有市售的雨衣服装，大多属于普通防水服装，其突出的特点或最大的功用就是防水湿身。对于雨天骑行人员来说，一方面不便于随时在雨天特殊环境下观察路况，另一方面，当骑行人员在天气恶劣的情况下时，操作的灵活性受到限制，其生命安全容易受到威胁。因此，对普通雨衣服装进行技术改进，在发挥其现有防水湿身的功用外，使其具备智能导航、预警功能，就是相当于为雨天骑行者的生命安全上了一把保护锁。目前，具有导航、预警功能的雨衣服装在市场上很少见，因此这种智能导航雨衣是广大雨天骑行者的迫切需求，因此研究一种具备智能导航、预警功能的雨衣服装是非常有价值的。


技术实现要素：

4.本发明旨在提供一种具有智能导航、预警功能、语音播报功能的智能雨衣。这种智能雨衣适于雨天骑行穿戴，可以自主实时给所述智能雨衣穿戴者进行地理位置导航，兼具有预警功能和语音播报功能。本发明所述智能雨衣穿戴方便，安全性更高，方便骑行人员在雨天环境下出行，智能化护航全程，具有一定的现实推广价值。
5.一种智能雨衣，包括衣体和电源，其在所述衣体上设置有与所述电源电性连接的识别系统、报警系统、语音系统和控制器。
6.所述识别系统将采集到的路况信息、地理位置信息、天气信息传输给所述控制器；所述控制器基于深度学习训练框架，对接收到的所述路况信息、地理位置信息、天气信息进行识别，与设定值进行比较处理，并转化成语音指令传输给所述语音系统；所述语音系统以声音的形式将所述语音指令播报给所述智能雨衣的穿戴者。
7.若所述控制器识别的所述路况信息、地理位置信息、天气信息高于所述设定值，所述控制器向所述报警系统发送报警信号，所述报警系统接收所述报警信号后启动。
8.作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述衣体分为外衣服层、外防水层、外防电层、内防电层、内防水层和内衣服层；至少所述电源、控制器，以及连接所述电源、控制器、识别系统、报警系统和语音系统的导线，设置在所述外防电层、内防电层之间。
9.作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述识别系统包括摄像头、传感器、定位
模块和陀螺仪。
10.所述摄像头用于实时采集路况信息，并将采集到的路况信息传输给所述控制器。
11.所述传感器用于实时采集天气信息，并将采集到的天气信息传输给所述控制器。
12.所述定位模块和陀螺仪用于将所述智能雨衣穿戴者的地理位置信息实时传输给所述控制器。
13.作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述报警系统包括蜂鸣器和发光装置，所述报警系统接收所述控制器发出的报警信号，驱动所述蜂鸣器和发光装置，以提醒所述智能雨衣的穿戴者。
14.作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述语音系统包括发声装置，以声音的形式将路况信息、地理位置信息、天气信息告知所述智能雨衣的穿戴者。
15.作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述电源、识别系统、报警系统、语音系统和控制器构成闭环控制回路，所述闭环控制回路上设置有继电器。所述控制器获取所述识别系统传输的信息，通过控制继电器的驱动线圈通断电过程实现回路的自动启停。
16.当所述识别系统传输给所述控制器的实际检测信息值高于设定值时，所述控制器输出继电器驱动线圈得电命令，随后驱动线圈得电，继电器的辅助触点开关闭合，所述报警系统、语音系统启动工作。
17.当所述识别系统传输给所述控制器的实际检测值信息值低于设定值时，所述控制器输出继电器驱动线圈断电命令，随后驱动线圈得电，继电器的辅助触点开关断开，所述报警系统停止工作，所述语音系统继续工作。
18.作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述发声装置包括喇叭、扩音器及蓝牙耳机，所述扩音器将声音放大和所述喇叭将路况信息、地理位置信息、天气信息告知所述智能雨衣的穿戴者；或者，所述智能雨衣的穿戴者也可通过佩戴所述蓝牙耳机防止所处环境接收路况信息、地理位置信息、天气信息受到干扰。
19.作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述衣体包括上衣体和下衣体，所述上衣体和下衣体一体式设计；或者所述上衣体和下衣体独立设计，所述上衣体和下衣体通过拉链或纽扣连接为一体。
20.进一步地，作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，所述的智能雨衣还包括设置在所述衣体上的警示装置，所述警示装置为警示牌或警示条，所述警示牌或警示条上设置有反光材料。
21.还有，本发明给出了所述智能雨衣的控制方法，其特征在于，所述电源、识别系统、报警系统、语音系统和控制器构成闭环控制回路，所述闭环控制回路上设置有继电器。
22.所述电源选用可拆卸、充电式电池，所述电源通过导线向所述闭环控制回路供电。
23.所述识别系统包括摄像头、传感器、定位模块和陀螺仪。
24.所述报警系统包括蜂鸣器和发光装置，所述发光装置选用灯泡。
25.所述语音系统包括喇叭、扩音器和蓝牙耳机。
26.执行所述继电器驱动线圈得电操作，所述摄像头、传感器、定位模块和陀螺仪启动工作，实时采集所述智能雨衣穿戴者周围的路况信息、地理位置信息、天气信息，并将采集到的路况信息、地理位置信息、天气信息实时传输给基于深度学习训练框架的所述控制器，所述控制器处理接收到的所述路况信息、地理位置信息、天气信息。
27.执行所述语音系统启动操作，将所述控制器发出的语音指令以声音的形式向所述智能雨衣穿戴者进行实时播报。
28.若所述识别系统传输给所述控制器的实际检测信息值高于设定值时，执行所述报警系统启动操作，蜂鸣器和灯泡工作，提醒所述智能雨衣穿戴者注意所处环境情况，直至所述识别系统传输给所述控制器的实际检测信息值不高于设定值。
29.与现有雨衣服装相比，本发明所述智能雨衣及其控制方法至少具有下述的有益效果或优点。
30.本发明所述智能雨衣，包括衣体和电源，在所述衣体上设置有与所述电源电性连接的识别系统、报警系统、语音系统和控制器，所述电源、识别系统、报警系统、语音系统和控制器构成闭环控制回路，所述闭环控制回路上设置有继电器。所述电源选用可拆卸、充电式电池，所述电源通过导线向所述闭环控制回路供电。所述识别系统包括摄像头、传感器、定位模块和陀螺仪。所述识别系统将采集到的路况信息、地理位置信息、天气信息传输给所述控制器；所述控制器基于深度学习训练框架，对接收到的所述路况信息、地理位置信息、天气信息进行识别，与设定值进行比较处理，并转化成语音指令传输给所述语音系统。所述语音系统包括喇叭、扩音器和蓝牙耳机。所述语音系统以声音的形式将所述语音指令播报给所述智能雨衣的穿戴者。所述报警系统包括蜂鸣器和发光装置，所述发光装置选用灯泡。若所述控制器识别的所述路况信息、地理位置信息、天气信息高于所述设定值，所述控制器向所述报警系统发送报警信号，所述报警系统接收所述报警信号后启动。
31.基于现有雨衣服装，在雨衣的衣体上增设智能导航、预警功能、语音播报功能，构成本发明所述智能雨衣，通过识别系统的双目摄像头在全天候的情况下识别路况，通过控制器发布智能控制命令，通过语音装置实时播报路况，为骑行者进行路径导航和危险判别，安全性能高，穿戴方便，适于雨天人们的骑车出行。
32.另外，利用柔软、轻质的防水防点材料，使得该种服装穿在身上舒服、安全，并且相对于传统雨衣，给予了骑行者很大的安全保障，并且采用拉链闭合的方式，将上衣与裤子连接为一个整体。对于添加了用电装置的服装，其往往需要在衣服内缝合防电层材料，使得该种服装穿在身上安全，不妨碍穿戴者灵活操作，并且采用拉链按钮闭合的方式，使得该智能导航雨衣更加容易穿卸清洗。
附图说明
33.图1是本发明实施例所述智能雨衣的正视示意图。
34.图2是图1所述智能雨衣的后视示意图。
35.图3是本发明实施例所述摄像头采集路况信息的工作原理图。
36.图4是本发明实施例所述定位模块和陀螺仪采集地理位置信息的工作原理图。
37.图5是本发明实施例所述语音系统的工作原理图。
38.图6是本发明实施例所述闭环控制回路的启停控制工作原理图。
39.图7是本发明实施例所述智能雨衣的控制方法流程图。
40.图8是本发明实施例所述报警系统构成示意图。
41.图9是本发明实施例所述智能雨衣的衣体的截面图。
42.附图标记说明如下：1、上衣体；2、下衣体；4、识别系统；5、报警系统；6、小灯泡；7、
电源；8、摄像头；9、蜂鸣器；10、控制器；11、定位装置；12、定位模块；13、陀螺仪；14、喇叭；15、扩音器；16、蓝牙耳机；17、语音系统；18、内衣服层；19、外防水层；20、内防水层；21、外防电层；22、内防电层；23、外衣服层；24、继电器；25、传感器；26、警示牌。
具体实施方式
43.为了便于理解本发明的目的、技术方案及其效果，现将结合实施例对本发明做进一步详细阐述。为叙述方便，下文中所称的“左、右、上、下”与附图本身的“左、右、上、下”方向一致。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
44.如图1和图2所示，本实施例给出一种智能雨衣。整体而言，这种智能雨衣包括上衣体1和下衣体2。在本实施中，上衣体1和下衣体2统称为衣体；其中，上衣体1是指雨衣服装的上身或上半身，下衣体2是指雨衣服装的下身或下半身，或者称为裤子。上衣体1和下衣体2可以一体式设计；或者所述上衣体1和下衣体2独立设计，所述上衣体1和下衣体2通过拉链或纽扣连接为一体。
45.与现有雨衣服装不同的是，本实施例给出的智能雨衣，在其衣体上设置用电设备和电源7，电源7用于给用电设备供电。在本实施中，用电设备包括识别系统4、报警系统5、语音系统17和控制器10。电源7通过导线与识别系统4、报警系统5、语音系统17和控制器10电性连接，确保电源7能够为识别系统4、报警系统5、语音系统17和控制器10的功能实现提供电能。
46.所述识别系统4将采集到的路况信息、地理位置信息、天气信息传输给所述控制器10；所述控制器10基于深度学习训练框架，对接收到的所述路况信息、地理位置信息、天气信息进行识别，与设定值进行比较处理，并转化成语音指令传输给所述语音系统17；所述语音系统17以声音的形式将所述语音指令播报给所述智能雨衣的穿戴者。若所述控制器10识别的所述路况信息、地理位置信息、天气信息高于所述设定值，所述控制器10向所述报警系统5发送报警信号，所述报警系统5接收所述报警信号后启动。
47.关于本实例所述用电设备的设置方式，本实施例采用尽可能的将所述用电设备设置在衣体内部，以使得这种智能雨衣外观整洁和穿戴方便。为此，所述衣体采用防电防水材料，并上衣体1和/或下衣体2采用多层设计。作为一种具体的实施方式，如图9所示，所述衣体分为内衣服层18、外防水层19、内防水层20、外防电层21、内防电层22、外衣服层23。所述用电设备、导线和电源7可以采用缝合的方式设置在外防电层21、内防电层22之间，其主要目的在于为防止进水引起漏电危险和装置的损坏，同时起到保护人体的作用。作为所述智能雨衣的优选实施方式之一，至少所述电源7、控制器10，以及连接所述电源7、控制器10、识别系统4、报警系统5和语音系统17的导线，设置在所述外防电层21、内防电层22之间。
48.关于电源7，采用可拆卸充电式的电池。如图2所示，所述电源7缝合在上衣体1内部的正后下方(人体背部)，电源7与识别系统4、报警系统5、语音系统17和控制器10等用电设备通过导线连接对整个用电设备进行供电。
49.如图3和图4所示，所述识别系统4包括摄像头8、传感器25、定位模块12和陀螺仪13。摄像头8优选为双目摄像头，用于实时采集路况信息，并将采集到的路况信息传输给所述控制器10。如图1所示，摄像头8安装在上衣体1的顶部(人体头部)，对实时路况拍照采集
信息数据。摄像头8、控制器10、电源7与继电器24形成回路。传感器25用于实时采集天气信息，并将采集到的天气信息传输给所述控制器10。本实施例的天气信息是指风向、降雨量、温度等天气情况。定位模块12选用以atgm33250-5n为芯片的bds/gps定位模块，其和陀螺仪13用于将所述智能雨衣穿戴者的地理位置信息实时传输给所述控制器10。定位模块12、陀螺仪13、电源7与继电器24形成回路。定位模块12、陀螺仪13和控制器10的模拟输入端口连接，用于将人体骑行的方位检测数据实时传输给控制器10，控制器10控制端口(输出端口)连接报警系统5，用于判断骑行方位不对时，通过报警系统5向智能雨衣穿戴者发出报警信号，以防止控制系统出现故障和摄像头识别错误而骑行者未察觉的现象发生。
50.如图8所示，所述报警系统5包括蜂鸣器9和发光装置，所述报警系统5接收所述控制器10发出的报警信号，驱动所述蜂鸣器9和发光装置，以提醒所述智能雨衣的穿戴者。本实施例的发光装置优选为小灯泡6。在图1中，蜂鸣器9和小灯泡6设置在上衣体1的袖口部位。另外，优选地，为了更好的防护报警系统5，上衣体1和下衣体2的接部位外部以及袖口设有可通过铆扣束缚的防水布料，用于避免因智能雨衣穿戴者无意动作而使报警系统5松动和漏水。
51.如图1和图5所示，所述语音系统17包括发声装置，以声音的形式将路况信息、地理位置信息、天气信息告知所述智能雨衣的穿戴者。这里的发声装置是指喇叭14、扩音器15及蓝牙耳机16，扩音器15将声音放大和所述喇叭14将路况信息、地理位置信息、天气信息告知所述智能雨衣的穿戴者，用于提示穿戴者路况、当前风力、温度等状况以及正确的行驶路线。在所述智能雨衣穿戴者所处的环境较为嘈杂时，也可通过佩戴所述蓝牙耳机16防止所处环境接收路况信息、地理位置信息、天气信息受到干扰，防止外部干扰听不到语音播报指令。喇叭14、扩音器15与控制器10、电源7与继电器24形成回路。
52.图6给出了本实施例所述闭环控制回路的启停控制工作原理图。所述电源7、识别系统4、报警系统5、语音系统17和控制器10构成所述闭环控制回路，所述闭环控制回路上设置有继电器24。控制器10可以采用单片机。所述控制器10获取所述识别系统4传输的信息，通过控制继电器10的驱动线圈通断电过程实现回路的自动启停。当所述识别系统4传输给所述控制器的实际检测信息值高于设定值时，所述控制器10输出继电器24驱动线圈得电命令，随后驱动线圈得电，继电器24的辅助触点开关闭合，所述报警系统5、语音系统17启动工作。当所述识别系统4传输给所述控制器10的实际检测值信息值低于设定值时，所述控制器10输出继电器24驱动线圈断电命令，随后驱动线圈得电，继电器24的辅助触点开关断开，所述报警系统5停止工作，所述语音系统17继续工作。
53.图7给出了本实施例所述智能雨衣的控制方法流程图。所述智能雨衣包括衣体，以及设置在衣体上的电源7、识别系统4、报警系统5、语音系统17和控制器10。电源7和识别系统4、报警系统5、语音系统17、控制器10构成闭环控制回路，所述闭环控制回路上设置有继电器24。所述电源7选用可拆卸、充电式电池，所述电源7通过导线向所述闭环控制回路供电。所述识别系统4包括摄像头8、传感器25、定位模块12和陀螺仪13。所述报警系统5包括蜂鸣器9和小灯泡6。所述语音系统17包括喇叭14、扩音器15和蓝牙耳机16。
54.执行所述继电器24驱动线圈得电操作，所述摄像头8、传感器25、定位模块12和陀螺仪13启动工作，实时采集所述智能雨衣穿戴者周围的路况信息、地理位置信息、天气信息，并将采集到的路况信息、地理位置信息、天气信息实时传输给基于深度学习训练框架的
所述控制器10，所述控制器10处理接收到的所述路况信息、地理位置信息、天气信息。执行所述语音系统17启动操作，将所述控制器10发出的语音指令以声音的形式向所述智能雨衣穿戴者进行实时播报。若所述识别系统4传输给所述控制器10的实际检测信息值高于设定值时，执行所述报警系统5启动操作，蜂鸣器和小灯泡6工作，提醒所述智能雨衣穿戴者注意所处环境情况，直至所述识别系统4传输给所述控制器10的实际检测信息值不高于设定值。
55.在本实施例中，传感器25是温度传感器、风力传感器等统称，是指可以采集天气信息的传感设备，可实时采集数据、并可将采集到的数据传输至控制器10。控制器10采用单片机，单片机型号的选择以及相关的编程对于本领域的技术人员而言是容易得到的，并且有多种可以实现该功能的技术方案，在此不多作赘述。比如，传感器25传输的采集数据信息超过所设定的合理阈值时，控制器10向报警系统5发出报警信号。报警系统5可采用声音报警器蜂鸣器9、发光报警器小灯泡6。当报报警系统5接收到报警信号时，蜂鸣器9和小灯泡6同时发出声音、灯光闪烁提醒所述智能雨衣穿戴者路况不佳，骑行危险系数较高，便于所述智能雨衣穿戴者辨识报警信息。
56.在本发明说明书的描述中，参考术语“实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例，而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员在不脱离本发明宗旨的前提下，可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。