技术摘要：
本发明公开了一种AR装置用防撞设备及其控制系统，包括AR头盔、橡胶罩、海绵块、处理器、第一凸条、报警器、LED灯珠、位移传感器、伸缩弹簧、U型壳体、立柱、半圆槽、固定块、压力传感器、第一充气气囊、电磁阀气嘴、透气隔板、气压传感器、气体流量传感器、第二凸条、  全部
背景技术：
AR是用于实时计算影像的位置与角度，并附上相关联的图像、动画的一类技术；它 将真实世界信息与虚拟世界信息相无缝集成，并通过显示屏将虚拟世界套于现实世界相互 动。 且现有的AR装置用防撞设备，大多仅是单一的防护手段，难以依据瞬时性与时段 性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方 式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果； 为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种AR装置用防撞设备及其控制系统，本发明是依据伸缩 弹簧的弹力作用，以及第一凸条与第二凸条间的运动摩擦阻力作用，来将AR头盔的外部所 受到的外力强度吸收、消耗，还依据空气的流通作用，以及海绵块的缓冲作用，来将AR头盔 的内部所受到的外力强度吸收、消耗；而通过瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来 做出针对化的反馈防护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管 精度与整体防护效果。 本发明所要解决的技术问题如下： 如何依据一种有效的方式，来解决现有的AR装置用防撞设备，大多仅是单一的防 护手段，难以依据瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防护措 施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果的问 题。 本发明的目的可以通过以下技术方案实现： 一种AR装置用防撞设备，包括AR头盔、橡胶罩、海绵块、处理器、第一凸条、报警器、 LED灯珠、位移传感器、伸缩弹簧、U型壳体、立柱、半圆槽、固定块、压力传感器、第一充气气 囊、电磁阀气嘴、透气隔板、气压传感器、气体流量传感器、第二凸条、第二充气气囊和气体 发生器，所述AR头盔的内部分别安装有处理器和报警器，所述AR头盔的外侧分别通过粘接 固定有伸缩弹簧和U型壳体，所述U型壳体的内侧均匀嵌入有第一凸条，所述伸缩弹簧的一 端通过粘接固定有橡胶罩，且橡胶罩位于AR头盔的外部； 所述橡胶罩的外侧均匀嵌入有LED灯珠，所述橡胶罩的内侧分别通过粘接固定有 位移传感器和立柱，所述立柱的外侧均匀嵌入有第二凸条，所述立柱的一端伸入至U型壳体 的内部，且第一凸条与第二凸条互为配合结构； 所述AR头盔的内侧均匀嵌入有固定块，所述固定块的一侧中心处开设有半圆槽， 所述半圆槽的内部安装有气体发生器，所述固定块的一侧通过粘接固定有第二充气气囊， 5 CN 111594572 A 说　明　书 2/7 页 所述第二充气气囊与固定块之间通过粘接固定有海绵块，所述海绵块的内部嵌入有压力传 感器，且压力传感器与第二充气气囊相接触，所述第二充气气囊的一侧通过粘接固定有第 一充气气囊，所述第一充气气囊的外侧嵌入有电磁阀气嘴，所述第一充气气囊与第二充气 气囊的接触面之间通过粘接固定有透气隔板，所述透气隔板的内侧通过粘接固定有气压传 感器，所述透气隔板的外侧通过粘接固定有气体流量传感器； 所述处理器与报警器、LED灯珠、位移传感器、压力传感器、电磁阀气嘴、气压传感 器、气体流量传感器和气体发生器均经无线传输方式相连通，所述AR头盔和处理器与外部 电源相电性连接。 进一步的，所述伸缩弹簧与U型壳体呈间隔式的均匀分布，所述位移传感器与立柱 呈间隔式的均匀分布，且位移传感器位于靠近伸缩弹簧的位置处。 进一步的，所述半圆槽、第一充气气囊和第二充气气囊均相导通，所述透气隔板位 于第一充气气囊和第二充气气囊的内部位置处。 一种AR装置用防撞设备的控制系统，具体方式如下： 先将AR头盔戴于头部，并使其内部的第一充气气囊与头部相接触，再开启AR头盔 和处理器，将使用者带入至虚拟体验中，而初始状态下的气压传感器所采集到的实时气压 数据为标定值； 此时，位移传感器用于实时采集AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据，由于位移传 感器有多个，即为各位移传感器实时位移数据的总值；压力传感器用于实时采集AR头盔上 的第二充气气囊的平均挤压力数据，由于压力传感器有多个，即为各压力传感器实时挤压 力数据的均值；气体流量传感器用于实时采集AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数 据，由于气体流量传感器有多个，即为各气体流量传感器实时气体流速数据的均值；并将上 述各项数据一同传输至处理器； 处理器则依据实时接收到的AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据、AR头盔上的第二 充气气囊的平均挤压力数据和AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数据，并对其进行 瞬时性运动状况分析操作，具体步骤如下： 步骤一：实时获取到AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据、AR头盔上的第二充气气 囊的平均挤压力数据和AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数据，并将其分别标定为 Q、W和E； 步骤二：依据公式R＝Q*q W*w E*e，得到实时的AR头盔的运动危机量级R，q、w和e 均为权重系数，w大于e大于q且q w e＝4.6252；当其大于等于预设值r或小于预设值r时，则 分别生成瞬时危险信号或正常运动信号； 且处理器在实时接收到正常运动信号后，不做出任何处理，即为维持气压为标定 值； 且处理器在实时接收到瞬时危险信号后，立即控制报警器报警和气体发生器工 作，气体发生器迅速产生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板导入至第一充气气囊，直 至气压传感器所采集到的实时气压数据由标定值升高至限定值，关闭气体发生器，以对使 用者的头部采取及时性的防撞保护措施； 同时，处理器用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的位移传感器所采集到的 AR头盔上的伸缩弹簧的平均位移数据，由于位移传感器有多个，即为各位移传感器时段平 6 CN 111594572 A 说　明　书 3/7 页 均位移数据的均值；处理器用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的压力传感器所采集 到的AR头盔上的第二充气气囊的总挤压力数据，由于压力传感器有多个，即为各压力传感 器时段总挤压力数据的总值；处理器用于调取瞬时危险信号后的第一时间段内的气体流量 传感器所采集到的AR头盔上的第一充气气囊的总气体流速数据，由于气体流量传感器有多 个，即为各气体流量传感器时段总气体流速数据的总值；并对其进行时段性运动解析处理 操作，具体步骤如下： 步骤一：获取到第一时间段内的位移传感器所采集到的AR头盔上的伸缩弹簧的平 均位移数据、压力传感器所采集到的AR头盔上的第二充气气囊的总挤压力数据和气体流量 传感器所采集到的AR头盔上的第一充气气囊的总气体流速数据，并将其分别标定为A、S和 D，且第一时间段表示处理器实时接收到瞬时危险信号后的60秒的时长； 步骤二：依据公式 得到第一时间段内的AR头盔的运 动解析因数F，ρ为额定总挤压力数据、σ为额定总气体流速数据，a、s和d均为解析修正因子， s大于a大于d且a s d＝3.8419；当其大于预设范围f的最大值、位于预设范围f之内或小于 预设范围f的最小值时，则分别生成时段解析正常信号、时段解析预警信号或时段解析警示 信号； 且处理器在接收到时段解析正常信号后，立即控制电磁阀气嘴开启和报警器关 闭，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由限定值降低至标定值，关闭电磁阀气嘴； 且处理器在接收到时段解析预警信号后，立即控制LED灯珠闪烁和报警器关闭，并 维持气压传感器所采集到的实时气压数据为限定值； 且处理器在接收到时段解析警示信号后，立即控制气体发生器工作，气体发生器 迅速产生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板导入至第一充气气囊，直至气压传感器 所采集到的实时气压数据由限定值升高至极限值，关闭气体发生器，并编辑“危险程度较 高、需关注防护”文本发送至与处理器相电性连接的外部显示屏上，以对使用者的头部采取 持续性的防撞保护措施，并完成其整体控制操作，而标定值、限定值和极限值均为处理器所 录入的预设量。 本发明的有益效果： 本发明是依据伸缩弹簧的弹力作用，以及第一凸条与第二凸条间的运动摩擦阻力 作用，来将AR头盔的外部所受到的外力强度吸收、消耗，还依据空气的流通作用，以及海绵 块的缓冲作用，来将AR头盔的内部所受到的外力强度吸收、消耗； 而在此过程中，依据位移传感器将AR头盔上的伸缩弹簧的总位移数据实时采集， 依据压力传感器将AR头盔上的第二充气气囊的平均挤压力数据实时采集，依据气体流量传 感器将AR头盔上的第一充气气囊的平均气体流速数据实时采集，并对其进行瞬时性运动状 况分析操作，即将其经数据定义标记、权重化公式分析与比对，得到实时性的瞬时危险信号 或正常运动信号； 而通过正常运动信号来维持气压为标定值；而通过瞬时危险信号来立即控制报警 器报警和气体发生器工作，气体发生器迅速产生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板 7 CN 111594572 A 说　明　书 4/7 页 导入至第一充气气囊，直至气压传感器所采集到的实时气压数据由标定值升高至限定值， 关闭气体发生器，以对使用者的头部采取及时性的防撞保护措施； 同时还调取瞬时危险信号后的第一时间段内的位移传感器所采集到的AR头盔上 的伸缩弹簧的平均位移数据，调取瞬时危险信号后的第一时间段内的压力传感器所采集到 的AR头盔上的第二充气气囊的总挤压力数据，调取瞬时危险信号后的第一时间段内的气体 流量传感器所采集到的AR头盔上的第一充气气囊的总气体流速数据，并对其进行时段性运 动解析处理操作，即将其经数据定义标记、额定式关联和修正公式分析与比对，得到时段性 的时段解析正常信号、时段解析预警信号或时段解析警示信号； 而通过时段解析正常信号来立即控制电磁阀气嘴开启和报警器关闭，直至气压传 感器所采集到的实时气压数据由限定值降低至标定值，关闭电磁阀气嘴；而通过时段解析 预警信号来立即控制LED灯珠闪烁和报警器关闭，并维持气压传感器所采集到的实时气压 数据为限定值；而通过时段解析警示信号来立即控制气体发生器工作，气体发生器迅速产 生气体经半圆槽、第二充气气囊和透气隔板导入至第一充气气囊，直至气压传感器所采集 到的实时气压数据由限定值升高至极限值，关闭气体发生器，并编辑“危险程度较高、需关 注防护”文本发送至与处理器相电性连接的外部显示屏上，以对使用者的头部采取持续性 的防撞保护措施；即依据瞬时性与时段性相关联的信息监测、分析，来做出针对化的反馈防 护措施，并将其与内外双重安全防护方式相结合，以提升其过程监管精度与整体防护效果。 附图说明 为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明； 图1为本发明的整体正视剖面图； 图2为本发明的系统框图。