本發(fā)明涉及一種生活用品，特別涉及一種在汽車、游輪和飛機(jī)的座椅上配置的保護(hù)人體頸部、背部或腰部的智能彈性護(hù)枕。

背景技術(shù)：
目前，人們常用的保護(hù)人體頸部、背部或腰部的頭枕、靠枕或腰枕(以下將頭枕、靠枕、腰枕簡(jiǎn)稱為護(hù)枕1)主要為枕套內(nèi)部填充有彈性材質(zhì)的如海棉、木棉或乳膠的普通護(hù)枕、可充氣的旅行護(hù)枕及機(jī)械式的按摩護(hù)枕等。其存在的不足是：當(dāng)人們乘坐如汽車、游輪或飛機(jī)等運(yùn)載工具時(shí)，配置在座椅上的所述護(hù)枕在人們依靠其時(shí)，是無(wú)法獲知人們依靠它的力度大小和其間相觸時(shí)接觸的狀態(tài)是否正常。即在所述運(yùn)載工具的運(yùn)行狀態(tài)出現(xiàn)異常(如速度失控或與其它物體碰撞)或乘坐人的身體出現(xiàn)異常(如突然暈撅)時(shí)，坐在座椅上的乘坐人的頸部、背部或腰部與該護(hù)枕之間的接觸速度和狀態(tài)會(huì)發(fā)生異常。即使護(hù)枕制造行業(yè)的技術(shù)人員，因需要有可能想到將壓力測(cè)量元件安裝在相關(guān)的護(hù)枕中，但仍然無(wú)法獲知精準(zhǔn)的壓力測(cè)量值，其原因是：現(xiàn)有設(shè)備偵測(cè)壓力的手段主要采用的是應(yīng)變片或流體(包括氣體和液體)壓力傳感器，其中應(yīng)變片是接觸式壓力直接測(cè)量傳感器，其信號(hào)采集點(diǎn)(即傳感器的感應(yīng)測(cè)量點(diǎn))面積小且要求直接接觸測(cè)量，并不適合大尺寸柔性材質(zhì)填充的護(hù)枕類產(chǎn)品。雖然氣體壓力傳感器具備高精度測(cè)量的特點(diǎn)，能夠通過(guò)氣室與護(hù)枕內(nèi)部彈性體枕芯的結(jié)合直接測(cè)量壓力，但其成本高、耗電多，通常還需要考慮氣泵和泄氣閥的配合使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種成本低、功耗低、接觸壓力測(cè)量精度高且可對(duì)異常狀態(tài)發(fā)出報(bào)警信號(hào)的乘坐運(yùn)載工具所用的智能護(hù)枕。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：本發(fā)明的乘坐運(yùn)載工具所用的智能護(hù)枕，包括枕套和置于枕套內(nèi)為彈性體的枕芯，在枕芯內(nèi)設(shè)有能準(zhǔn)確檢測(cè)該護(hù)枕受到人體頸部、背部或腰部對(duì)其施力時(shí)產(chǎn)生的加速度和壓力大小的具有獨(dú)立參照體系的測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)包括設(shè)置在枕芯后部的主艙內(nèi)的微處理器、存儲(chǔ)器、安全預(yù)警模塊、基準(zhǔn)傳感器組和設(shè)置于枕芯前部表面上的至少一個(gè)與基準(zhǔn)傳感器組相同類型的測(cè)量傳感器組；所述測(cè)量傳感器組的信號(hào)采集點(diǎn)在枕芯上所設(shè)的位置為所述頸部、背部或腰部在人體正常坐姿時(shí)其上的預(yù)設(shè)部位與該護(hù)枕接觸時(shí)對(duì)應(yīng)的位置，所述測(cè)量傳感器組和基準(zhǔn)傳感器組分別通過(guò)柔性數(shù)據(jù)總線與所述微處理器連接；在所述存儲(chǔ)器中存放有以所述基準(zhǔn)傳感器組為參照物并采用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)對(duì)所述測(cè)量傳感器組的信號(hào)采集點(diǎn)施壓后獲得的該施壓行為的壓力值與該測(cè)量傳感器組的測(cè)量值的數(shù)值關(guān)系對(duì)照表。所述測(cè)量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中的傳感器均為與所述微處理器相連的線性加速度傳感器。在所述測(cè)量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中分別設(shè)有用于檢測(cè)設(shè)置在對(duì)方傳感器組內(nèi)磁鐵磁通量的且與所述微處理器相連的磁敏傳感器。在所述測(cè)量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中還分別設(shè)有與微處理器相連的陀螺儀傳感器。在所述測(cè)量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中還分別設(shè)有與微處理器相連的地磁傳感器。在所述測(cè)量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組中還分別設(shè)有與微處理器相連的地磁傳感器。在所述主艙內(nèi)還設(shè)有可將安全預(yù)警模塊發(fā)出的預(yù)警信息發(fā)送給交通監(jiān)控中心或利益相關(guān)人的無(wú)線通信電路。所述無(wú)線通信電路包括藍(lán)牙通信模塊、WIFI通信模塊和移動(dòng)通信模塊。在該護(hù)枕上還設(shè)有用于測(cè)量所述預(yù)設(shè)部位的溫度、濕度和/或靜電積累程度的溫度檢測(cè)傳感器、濕度檢測(cè)傳感器和/或靜電檢測(cè)傳感器。所述預(yù)設(shè)部位可為所述頸部、背部或腰部的中部和/或?qū)ΨQ的兩側(cè)部。本發(fā)明在人們乘坐汽車、游輪或飛機(jī)時(shí)常用的護(hù)枕(包括佩帶在頸部或安放于座椅上的用于保護(hù)乘坐人頸部的頭枕、墊設(shè)在其后背部的靠枕和墊于腰部的腰枕)內(nèi)設(shè)置由微處理器為主的控制系統(tǒng)和由測(cè)量傳感器組與基準(zhǔn)傳感器組的結(jié)合構(gòu)成的具有獨(dú)立參照體系的對(duì)人體依靠該護(hù)枕時(shí)產(chǎn)生的速度和壓力大小進(jìn)行精確測(cè)量的測(cè)量系統(tǒng)。該測(cè)量系統(tǒng)利用身體貼合所述護(hù)枕致使其產(chǎn)生形變的特點(diǎn)，在其變形表面安置呈對(duì)稱分布的測(cè)量傳感器組，并安置一個(gè)內(nèi)部參考基準(zhǔn)傳感器組建立參考坐標(biāo)系，再利用壓力定標(biāo)校準(zhǔn)技術(shù)手段達(dá)到精確測(cè)量身體依靠該護(hù)枕時(shí)產(chǎn)生的壓力和壓速。當(dāng)處于運(yùn)動(dòng)著的運(yùn)載工具中的人體與所述護(hù)枕相觸時(shí)，所述測(cè)量系統(tǒng)利用基準(zhǔn)傳感器組信息和測(cè)量傳感器組信息坐標(biāo)系換算可以精確測(cè)量處于運(yùn)動(dòng)中的乘坐人對(duì)該護(hù)枕觸接時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)基準(zhǔn)傳感器組的加速度值和壓力值，從而可以通過(guò)其間的加速度值和壓力值正確判斷該乘坐人的實(shí)時(shí)狀況是否處于正常狀態(tài)，其包括依靠習(xí)慣、依靠速度、依靠力度、依靠舒適度等。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的護(hù)枕的示意圖。圖2為圖1中的護(hù)枕受壓后的示意圖之一。圖3為圖1中的護(hù)枕受壓后的示意圖之二。圖4為本發(fā)明出廠校準(zhǔn)與實(shí)際測(cè)量過(guò)程框圖。附圖標(biāo)記如下：護(hù)枕1、主艙2、信號(hào)采集點(diǎn)3、基準(zhǔn)傳感器組4、數(shù)據(jù)總線5、微處理器6。具體實(shí)施方式如圖1所示，本發(fā)明的乘坐運(yùn)載工具所用的智能護(hù)枕中的運(yùn)載工具是指人們外出乘坐的汽車、游輪和飛機(jī)等移動(dòng)裝置，所述護(hù)枕1泛指人們乘坐該運(yùn)載工具時(shí)使用的佩戴或設(shè)置于座椅上的保護(hù)頸部的頭枕及分別墊襯在乘坐人后背部和腰部的靠枕和腰枕。該護(hù)枕1的外形滿足人體工程學(xué)設(shè)計(jì)要求，其由枕套和設(shè)置于枕套內(nèi)的枕芯組成，在枕芯內(nèi)填充有彈性體環(huán)保材料。在枕芯內(nèi)設(shè)有能準(zhǔn)確檢測(cè)乘坐人的頸部、背部或腰部在與該護(hù)枕1相觸時(shí)對(duì)其施加的作用力的加速度值和壓力值的大小的精確測(cè)量系統(tǒng)，該測(cè)量系統(tǒng)使該護(hù)枕1感知到的所述加速度值和壓力值是相對(duì)基準(zhǔn)傳感器組4的相對(duì)值，因此，該測(cè)量系統(tǒng)為具有獨(dú)立參照體系的測(cè)量系統(tǒng)。所述測(cè)量系統(tǒng)包括微處理器6、存儲(chǔ)器、安全預(yù)警模塊、多個(gè)包含不同功能傳感器的測(cè)量傳感器組和一個(gè)基準(zhǔn)傳感器組4，在該基準(zhǔn)傳感器組4中設(shè)置的傳感器與測(cè)量傳感器組中設(shè)置的不同功能傳感器屬相同類型。在枕芯內(nèi)的后部(即該枕芯中遠(yuǎn)離與乘坐人身體接觸的部分為后，與身體接觸的部分為前，下同)設(shè)有帶有殼體的主艙2，所述微處理器6、存儲(chǔ)器、安全預(yù)警模塊和基準(zhǔn)傳感器組4安裝固定在該主艙2內(nèi)。所述測(cè)量傳感器組安裝在枕芯的前部并且其信號(hào)采集點(diǎn)3(即測(cè)量傳感器的測(cè)量點(diǎn))面對(duì)乘坐人在正常情況下以正確坐姿向后依靠該護(hù)枕1時(shí)，按照人體工學(xué)人為確定的身體與該護(hù)枕1最佳接觸部位(本文簡(jiǎn)稱預(yù)設(shè)部位)。在優(yōu)選方案中，所述測(cè)量傳感器組和基準(zhǔn)傳感器組4中的傳感器均設(shè)為線性加速度傳感器(出于成本考慮的方案，本發(fā)明優(yōu)選高精度MEMS三軸線性加速度傳感器，其成本較低、功耗較小)，其分別通過(guò)柔性電纜承載I2C總線和電信號(hào)線與所述微處理器6相連，用于提高壓力計(jì)算精度，在主艙2基準(zhǔn)傳感器組4位置處還設(shè)有永磁鐵，相對(duì)的，在測(cè)量傳感器組中設(shè)置有磁敏傳感器(比如：線性霍爾傳感器、三軸地磁傳感器等對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度敏感的傳感器電子器件)，其用于測(cè)量所述永磁鐵在測(cè)量傳感器位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁通量。所述基準(zhǔn)傳感器組4以大地坐標(biāo)系為參照，用于測(cè)量所述主艙2相對(duì)于大地坐標(biāo)系運(yùn)動(dòng)的變化狀態(tài)，并直接用于運(yùn)載工具的駕駛行為與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)識(shí)別；所述測(cè)量傳感器組以基準(zhǔn)傳感器組4為參照物，用于測(cè)量人體依靠護(hù)枕1時(shí)，人體對(duì)護(hù)枕1施壓的速度變化程度和力度，即獲知測(cè)量傳感器組相對(duì)基準(zhǔn)傳感器組4的相對(duì)運(yùn)動(dòng)變化信息換算出力度，結(jié)合基準(zhǔn)傳感器組4的感知度就可以估算出運(yùn)動(dòng)著的人體對(duì)護(hù)枕1施壓的在基準(zhǔn)傳感器組4坐標(biāo)系下的相對(duì)加速度與相對(duì)壓力值信息，由此構(gòu)成一個(gè)以基準(zhǔn)傳感器組4相對(duì)主艙2為靜止?fàn)顟B(tài)的一個(gè)具有基準(zhǔn)參照運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)體系的獨(dú)立設(shè)置的測(cè)量系統(tǒng)。測(cè)量傳感器組之間可以采用信號(hào)線串聯(lián)相接，每個(gè)測(cè)量傳感器組均安裝在一個(gè)微小的外殼中。本發(fā)明優(yōu)選慣性測(cè)量傳感器組為三個(gè)，分別設(shè)置于乘坐人的頸部、背部或腰部的橫向中線部位和對(duì)稱的兩側(cè)部位(對(duì)稱分布的目的是簡(jiǎn)化計(jì)算模型同時(shí)提高識(shí)別準(zhǔn)確度，并節(jié)約系統(tǒng)功耗)，如此可以構(gòu)建枕芯表面在受壓產(chǎn)生形變后仍能進(jìn)行測(cè)量的系統(tǒng)，設(shè)置多個(gè)測(cè)量傳感器組能夠避免人體依靠護(hù)枕1時(shí)觸接位置隨機(jī)性的變化產(chǎn)生的測(cè)量誤差。出于成本考慮，也可能省去兩側(cè)部的測(cè)量傳感器組在測(cè)量精度上做出一定的妥協(xié)。在該護(hù)枕1出廠時(shí)，事先在所述存儲(chǔ)器中存放一個(gè)數(shù)值關(guān)系對(duì)照表，該數(shù)值關(guān)系對(duì)照表中記載的數(shù)據(jù)是：該護(hù)枕1出廠前，以基準(zhǔn)傳感器組4為參照物，采用標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)對(duì)設(shè)置于枕芯中的測(cè)量傳感器組的信號(hào)采集點(diǎn)3施加壓力，然后將所施加的壓力值與該測(cè)量傳感器組實(shí)際檢測(cè)到的加速度、磁通量和壓力測(cè)量值一一對(duì)應(yīng)生成的校對(duì)數(shù)據(jù)。即該校對(duì)數(shù)據(jù)在生產(chǎn)測(cè)試環(huán)節(jié)產(chǎn)生，并存儲(chǔ)與該存儲(chǔ)器中，校對(duì)數(shù)據(jù)包含標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)擠壓該護(hù)枕1時(shí)施加的壓力數(shù)據(jù)和測(cè)量傳感器組測(cè)量過(guò)程中數(shù)據(jù)讀值及其計(jì)算獲得的位移變化值信息。即生產(chǎn)環(huán)節(jié)利用標(biāo)準(zhǔn)壓力測(cè)定工具擠壓護(hù)枕1并實(shí)時(shí)密集跟蹤紀(jì)錄各個(gè)測(cè)量傳感器組變化讀值計(jì)算獲取位移信息再與標(biāo)準(zhǔn)壓力建立對(duì)照的關(guān)系表的校對(duì)數(shù)據(jù)，該校對(duì)數(shù)據(jù)反映形變量與壓力的換算關(guān)系，經(jīng)過(guò)微處理器6處理后存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中。在實(shí)際應(yīng)用中，微處理器6將參照該校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)組合計(jì)算從而獲得準(zhǔn)確的實(shí)際壓力和壓速讀值。即在存儲(chǔ)器中建立護(hù)枕1受壓后的實(shí)際壓力與測(cè)量傳感器組測(cè)量到的壓力值之間的數(shù)值關(guān)系對(duì)照表以供微處理器6計(jì)算使用。在存儲(chǔ)器中還存儲(chǔ)有基準(zhǔn)傳感器組4和測(cè)量傳感器組的門限值用于預(yù)警功能的安全預(yù)警模塊，相應(yīng)的在所述主艙2內(nèi)還設(shè)有可將安全預(yù)警模塊發(fā)出的預(yù)警信息發(fā)送給交通監(jiān)控中心或利益相關(guān)人的無(wú)線通信電路，比如：人體沖擊護(hù)枕1的加速度過(guò)大會(huì)被判斷為潛在受傷可能；基準(zhǔn)傳感器組4偵測(cè)到測(cè)向加速度過(guò)大會(huì)被判斷為潛在的急轉(zhuǎn)彎或測(cè)向碰撞可能等；門限值用于觸發(fā)事件進(jìn)一步分析的程序運(yùn)行并作出安全預(yù)警處理。本發(fā)明優(yōu)選的所述無(wú)線通信電路為藍(lán)牙通信模塊、WIFI通信模塊和/或移動(dòng)通信模塊。本發(fā)明通過(guò)該無(wú)線通信電路與智能手機(jī)或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器互通，由智能手機(jī)或互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器利用相關(guān)軟件還可控制該護(hù)枕1矯正參數(shù)和讀取基準(zhǔn)傳感器組4和測(cè)量傳感器組的測(cè)量信息以及對(duì)護(hù)枕1的擠壓程度、壓力值和壓速值等。通過(guò)該測(cè)量系統(tǒng)可以準(zhǔn)確獲得測(cè)量傳感器的相對(duì)位移變化程度與速度信息，即獲得護(hù)枕1表面變形程度與速度的讀值。再根據(jù)該變形程度，結(jié)合護(hù)枕1內(nèi)部的彈性材質(zhì)的校對(duì)數(shù)據(jù)計(jì)算獲得人體實(shí)際擠壓護(hù)枕1的壓力，根據(jù)該變形速度分析人體擠壓的行為。本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)是在所述基準(zhǔn)/測(cè)量傳感器組中的傳感器為高精度MEMS三軸線性加速度傳感器的基礎(chǔ)上，同時(shí)設(shè)置與微處理器6相連的陀螺儀傳感器(本發(fā)明優(yōu)選三軸陀螺儀傳感器)，其用于修正所述測(cè)量傳感器在運(yùn)行中扭轉(zhuǎn)姿態(tài)和軌跡計(jì)算，提高壓力信息計(jì)算精度(該三軸陀螺儀傳感器也可以為與高精度MEMS三軸線性加速度傳感器集成后的復(fù)合傳感器)。增設(shè)三軸陀螺儀傳感器后可以精準(zhǔn)識(shí)別當(dāng)人體依靠護(hù)枕1時(shí)對(duì)測(cè)量傳感器力學(xué)作用時(shí)發(fā)生的信息采集點(diǎn)的三維扭動(dòng)。由于測(cè)量傳感器安裝在枕芯的表面，其會(huì)隨枕芯表面在受壓后產(chǎn)生的法向力和切向力發(fā)生位移。即因其受到枕芯表面連接的切向約束特點(diǎn)，使得枕芯表面在受壓后產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，而線性加速度傳感器并不能準(zhǔn)確測(cè)量該扭轉(zhuǎn)信息，因此陀螺儀傳感器可以有效的配合線性加速度傳感器對(duì)角度變化值進(jìn)行跟蹤測(cè)量進(jìn)行記錄并與對(duì)其進(jìn)行矢量合并計(jì)算。因此在陀螺儀傳感器的配合下，測(cè)量傳感器組能更準(zhǔn)確的記錄枕芯表面扭曲形變的程度與速度特征，從而提高計(jì)算精度。本發(fā)明的又一改進(jìn)是在所述基準(zhǔn)/測(cè)量傳感器組中傳感器為高精度MEMS三軸線性加速度傳感器的基礎(chǔ)上，同時(shí)設(shè)置三軸地磁傳感器(即電子指南針)。該地磁傳感器對(duì)地磁南北極敏感，能夠準(zhǔn)確捕捉地磁南北極指向性并利用參考地磁傳感器讀值獲得相對(duì)于參考坐標(biāo)系下的角度變化特征來(lái)輔助提高測(cè)量傳感器組的測(cè)量精度。即用于修正測(cè)量中的的測(cè)量傳感器對(duì)地磁角度變化情況以修正兩個(gè)運(yùn)動(dòng)軌跡，用于提高枕芯表面扭曲形變的程度與速度特征的計(jì)算精度。本發(fā)明的再一改進(jìn)是在所述基準(zhǔn)/測(cè)量傳感器組中的傳感器為高精度MEMS三軸線性加速度傳感器的基礎(chǔ)上，在測(cè)量傳感器組中增設(shè)磁敏傳感器，該磁敏傳感器可以是線性霍爾傳感器、三軸地磁傳感器和其他測(cè)量磁場(chǎng)磁通量的磁敏電子器件，該磁敏傳感器也可以是與高精度三軸線性加速度一體封裝的復(fù)合傳感器器件。其用于檢測(cè)設(shè)置于所述主艙2表面或基準(zhǔn)傳感器組4位置的磁鐵產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁通量。該磁敏傳感器的測(cè)量值與所述數(shù)值關(guān)系對(duì)照表配合使用，計(jì)算穩(wěn)態(tài)下所述信號(hào)采集點(diǎn)3距離主艙2的直線距離，用于修正壓力信息計(jì)算和提高壓力信息計(jì)算精度。總之，在測(cè)量傳感器組和基準(zhǔn)傳感器組4的測(cè)量系統(tǒng)中，利用測(cè)量傳感器組獲得相對(duì)基準(zhǔn)傳感器組4的直線位移實(shí)時(shí)變化信息，通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算等獲得形變的主要特征，其首先在產(chǎn)品生產(chǎn)階段通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)壓力計(jì)做模擬人體依靠動(dòng)作(參見(jiàn)圖4)，并記錄步進(jìn)過(guò)程的壓力讀值和各個(gè)傳感器讀值及計(jì)算值構(gòu)成壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表(即前述的數(shù)值關(guān)系對(duì)照表)。當(dāng)產(chǎn)品在正常使用中，人體依靠時(shí)利用傳感器讀值的數(shù)學(xué)計(jì)算與壓力校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表的擬合計(jì)算匹配出正確的壓力讀值，傳感器數(shù)據(jù)采樣的時(shí)間間隔越密集，其計(jì)算精度也就越高，即其原理是利用場(chǎng)景還原方法利用預(yù)先計(jì)算的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)對(duì)比當(dāng)前測(cè)量擬合來(lái)得到壓力值。單獨(dú)使用線性加速度傳感器作為測(cè)量的方法是一種最低成本的實(shí)施方案，但由于護(hù)枕1形變過(guò)程的復(fù)雜抖動(dòng)和扭動(dòng)等會(huì)干擾計(jì)算導(dǎo)致產(chǎn)生計(jì)算誤差。而在增加磁敏傳感器情況下，能夠利用固定位置的永磁鐵產(chǎn)生的空間磁場(chǎng)磁通量大小進(jìn)行空間位置信息的補(bǔ)充計(jì)算，由于護(hù)枕1的形變是具備特定結(jié)構(gòu)約束特征，因此能夠利用該特定結(jié)構(gòu)約束性可獲知磁敏傳感器在給定運(yùn)動(dòng)約束條件下所在的具體位置，該信息對(duì)加速度傳感器計(jì)算位置信息的一個(gè)很有效的補(bǔ)充。磁通量測(cè)量基于穩(wěn)態(tài)下的測(cè)量更為精準(zhǔn)，而加速度測(cè)量是針對(duì)變化程度的測(cè)量更為精準(zhǔn)，兩者的結(jié)合構(gòu)成了最優(yōu)設(shè)計(jì)成本和功能并有利于工程實(shí)施的方案。而在使用基準(zhǔn)/測(cè)量傳感器組中設(shè)置有陀螺儀傳感器的組合時(shí)，成本略有提高，但能夠準(zhǔn)確記錄直線位移和角度位移的雙重變化，利用同樣預(yù)校準(zhǔn)方法計(jì)算擬合得到實(shí)際壓力值。加速度傳感器和地磁傳感器(電子指南針)可以利用地磁夾角特征獲得角度位移的信息，主要用于反復(fù)形變中累計(jì)誤差消除。而加速度傳感器、陀螺儀和地磁傳感器的三者配合則能夠在復(fù)雜的形變中準(zhǔn)確記錄形變特征和壓力信息測(cè)量。本發(fā)明的另一改進(jìn)是在該護(hù)枕1上還設(shè)有用于測(cè)量所述的預(yù)設(shè)部位和/或環(huán)境中的溫度、濕度、靜電積累程度的溫度檢測(cè)傳感器、濕度檢測(cè)傳感器、或靜電檢測(cè)傳感器，即利用護(hù)枕1結(jié)構(gòu)特征在測(cè)量傳感器組和基準(zhǔn)傳感器組4所在位置增加更多樣的傳感器來(lái)測(cè)量更多維度的信息提高護(hù)枕1的智能化特征。以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體說(shuō)明。如圖2所示，具體說(shuō)明僅為在基準(zhǔn)/測(cè)量傳感器組中設(shè)有線性加速度傳感器作為測(cè)量系統(tǒng)時(shí)采用三個(gè)分布于表面的測(cè)量傳感器組A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)(此為測(cè)量傳感器信號(hào)采集的位置，圖中箭頭代表X和Y的二維坐標(biāo)，下同)結(jié)合一個(gè)基準(zhǔn)傳感組O點(diǎn)(O點(diǎn)代表基準(zhǔn)傳感器的二維坐標(biāo)位置，下同)的測(cè)量系統(tǒng)。A、B、C、O點(diǎn)為原始狀態(tài)的測(cè)量傳感器組位置，當(dāng)人體的預(yù)設(shè)部位擠壓護(hù)枕1致其發(fā)生形變時(shí)，其測(cè)量傳感器實(shí)際位移到A1、B1、C1點(diǎn)位置，而基準(zhǔn)傳感器組4設(shè)置的位置作為參考坐標(biāo)系固定不變，而經(jīng)測(cè)量傳感器組實(shí)際讀值再經(jīng)校對(duì)計(jì)算后獲得的虛擬位置為A2、B2、C2點(diǎn)，由于B點(diǎn)在移動(dòng)中少有發(fā)生扭轉(zhuǎn)，因此B2點(diǎn)讀值的校對(duì)計(jì)算值能夠基本上與B1點(diǎn)的實(shí)際位置吻合，所以可以得到計(jì)算與實(shí)際基本一致的結(jié)論，但由于A點(diǎn)和C點(diǎn)在位移中同時(shí)由于表面切向約束產(chǎn)生了旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致出現(xiàn)了一個(gè)夾角且加速度傳感器難于計(jì)算獲得該角度信息，從而使得實(shí)際計(jì)算結(jié)果獲得的位置會(huì)短于實(shí)際位移值，出現(xiàn)A2點(diǎn)和C2點(diǎn)不能分別與A1點(diǎn)和C1點(diǎn)吻合結(jié)論。但由于在生產(chǎn)校準(zhǔn)階段其具備相同的特性，所以，其相對(duì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)而言，利用A2點(diǎn)和C2點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算能夠真實(shí)反映壓力信息，可以視為校準(zhǔn)數(shù)據(jù)也是相對(duì)A2點(diǎn)/C2點(diǎn)獲得，也同樣不能與A1點(diǎn)/C1點(diǎn)重合，從而將該不重合作為系統(tǒng)誤差在擬合計(jì)算中修正，從而計(jì)算得到正確的壓力值，在實(shí)際應(yīng)用中，由于加速度傳感器的運(yùn)動(dòng)不是理想的簡(jiǎn)單直線運(yùn)動(dòng)，且護(hù)枕1本身出于運(yùn)動(dòng)的交通工具當(dāng)中，因此數(shù)學(xué)計(jì)算中會(huì)采用低通濾波等手段對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理來(lái)提高計(jì)算的精度。同時(shí)利用多傳感器同時(shí)測(cè)量手段也是有效提高計(jì)算精度的技術(shù)手段。比如磁敏傳感器可以作為距離測(cè)量的技術(shù)手段與線性加速度傳感器配合獲得靠枕形變發(fā)生的程度和速度信息，該信息有利于識(shí)別人員在依靠護(hù)枕1中發(fā)生的行為特征。如圖3所示，在基準(zhǔn)/測(cè)量傳感器組中引入陀螺儀傳感器后，利用測(cè)量傳感器組A點(diǎn)、B點(diǎn)、C點(diǎn)(線性加速度傳感器和陀螺儀傳感器)的直線位移與角位移共同計(jì)算并結(jié)合一個(gè)基準(zhǔn)傳感器組4所在的O點(diǎn)(線性加速度傳感器和陀螺儀)的測(cè)量系統(tǒng)。A、B、C、O點(diǎn)為原始狀態(tài)的測(cè)量傳感器組位置，當(dāng)人體預(yù)設(shè)部位擠壓護(hù)枕1發(fā)生形變時(shí)，其測(cè)量傳感器組實(shí)際位移到A1、B1、C1位置，而基準(zhǔn)傳感器組4位置作為參考坐標(biāo)系固定不變，實(shí)際傳感器讀值積分計(jì)算獲得的虛擬位置為A2、B2、C2點(diǎn)，A、B、C點(diǎn)均記錄有加速度和角速度，因此經(jīng)由積分獲得的位移將接近實(shí)際位置而使得A1、B1、C1點(diǎn)分別與A2、B2、C2點(diǎn)吻合。在生產(chǎn)校準(zhǔn)階段其具備相同的特性而產(chǎn)生的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)表，即利用測(cè)量傳感器組讀值與采樣時(shí)間間隔積分結(jié)果和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)擬合，能夠計(jì)算獲得壓力。引入地磁傳感器(電子指南針)進(jìn)行靜態(tài)角度校準(zhǔn)的測(cè)量系統(tǒng)。利用穩(wěn)態(tài)地磁夾角信息被利用來(lái)測(cè)量對(duì)比穩(wěn)態(tài)前后的角位移變化與絕對(duì)指向，這一點(diǎn)有別與陀螺儀傳感器的特性，因此陀螺儀傳感器是在運(yùn)動(dòng)中積分計(jì)算獲得實(shí)時(shí)變化的夾角，其隨著運(yùn)動(dòng)的持續(xù)反復(fù)會(huì)出現(xiàn)誤差的累計(jì)而導(dǎo)致壓力值產(chǎn)生偏差，而結(jié)合電子指南針能夠的消除該累計(jì)誤差，提高計(jì)算精度。微處理器6和無(wú)線通信芯片能夠與智能手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)通信包括設(shè)定校準(zhǔn)參數(shù)，交換傳感器信息等，其還根據(jù)測(cè)量傳感器門限值用于預(yù)警狀態(tài)的識(shí)別，包括過(guò)度擠壓、過(guò)速擠壓、頭枕重度位移、交通工具發(fā)生重大行駛異常等緊急情況的預(yù)警。本發(fā)明為智能頭枕測(cè)量傳感器和傳感器系統(tǒng)，表面承載多樣的傳感器實(shí)現(xiàn)多樣的信息識(shí)別和信息獲取，比如體溫、濕度、人體靜電等等，結(jié)合智能手機(jī)應(yīng)用實(shí)現(xiàn)安全預(yù)警等。本發(fā)明可用于車載護(hù)枕1用途，并能夠與手機(jī)配對(duì)。智能終端或手機(jī)能夠利用藍(lán)牙和網(wǎng)絡(luò)控制護(hù)枕1的中央處理器6對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)數(shù)據(jù)設(shè)定、安全門限數(shù)據(jù)設(shè)定和傳感器數(shù)據(jù)或頭頸狀態(tài)識(shí)別信息讀取等。本發(fā)明可用于易于安裝于交通工具座椅靠背內(nèi)側(cè)或佩戴與頸部。