CN102302226B - 溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服 - Google Patents

溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服 Download PDF

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冯庆祥
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本发明涉及一种溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服，其装置包括：检测人体瞬时加速度的加速度感应模块；检测人体的相对瞬时距离与速度的相对距离和速度感应模块；根据瞬时加速度，或相对瞬时距离与速度判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令的处理器模块以及根据充气命令启动充气阀门的充气模块。本发明利用瞬时加速度、相对瞬时距离与速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速控制充气装置的启动，可及时避免溜冰时撞墙和撞人等危险事件对人体造成的伤害；同时通过声音感应模块检测人体即将被撞或跌倒时本能发出的尖叫声音，或结合人体跌倒或被撞时的身体承受的外部压力作为判断条件，为溜冰者的身体提供了有效的安全保障。

Description

溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服
技术领域
本发明涉及运动场所人体安全保护用品领域，尤其涉及一种溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服。
背景技术
溜冰安全气囊保护服是一种新型的体育运动保护设备，保护服在用户跌倒、人与物碰撞以及人与人碰撞等对用户有危险的状况时自动充气，保护用户免受伤害。用户穿上保护服后可安全、方便灵活的在溜冰场上尽展自己的风采。
随着安全问题的不断升温，各种保障人生命安全的设备不断涌现，利用安全气囊保护人的身体安全是其中一个重要的研究方向。
目前，安全气囊保护多应用于汽车领域，也有将利用安全气囊原理设计的服装应用于摩托车领域，增加了驾驶者的安全性，减少了伤亡事故的发生。
现有的安全气囊保护服虽然在人体被撞击到车或跌倒时能够对人体起到一定的安全保护作用，但是其对人与物或人与人的直接相撞并不能提供有效的安全保障。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服，旨在为溜冰者的身体提供有效的安全保障。
为了达到上述目的，本发明提出一种溜冰安全气囊保护装置，包括：处理器模块，分别与所述处理器模块连接的加速度感应模块、相对距离和速度感应模块以及充气模块，其中：
所述加速度感应模块，用于检测人体瞬时加速度a，发送至所述处理器模块；
所述相对距离和速度感应模块，用于检测人体的相对瞬时距离s与速度v，发送至所述处理器模块；
所述处理器模块，用于当所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw，或者所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的两倍，且相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，向所述充气模块发送充气命令；
所述充气模块，用于接收到所述充气命令后启动充气阀门进行充气。
优选地，该装置还包括：
声音感应模块，用于检测人体即将被撞时的尖叫信息，发送至所述处理器模块；
所述处理器模块，还用于根据所述尖叫信息及所述瞬时加速度a，或根据所述尖叫信息及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向所述充气模块发送充气命令。
优选地，所述处理器模块还用于当收到所述尖叫信息，且所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw的四分之三，或者当收到所述尖叫信息，且所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的三倍，相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，向所述充气模块发送充气命令。
优选地，该装置还包括：
压力感应模块，用于感应人体的外部压力，发送至所述处理器模块；
所述处理器模块，还用于根据人体的外部压力及所述瞬时加速度a，或根据人体的外部压力及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向所述充气模块发送充气命令。
本发明还提出一种溜冰安全气囊保护方法，包括以下步骤：
加速度感应模块检测人体瞬时加速度a；相对距离和速度感应模块检测人体的相对瞬时距离s与速度v；
处理器模块根据所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw，或者所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的两倍，且相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令；
所述充气模块接收到所述充气命令后启动充气阀门进行充气。
优选地，该方法还包括：
声音感应模块检测人体即将被撞时的尖叫信息；
所述处理器模块根据所述瞬时加速度a，或相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令的步骤进一步包括：当收到所述尖叫信息，且所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw的四分之三，或者收到所述尖叫信息，且所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的三倍，相对瞬时速度a大于预定速度临界值vw时，所述处理器模块向所述充气模块发送充气命令。
优选地，该方法还包括：
压力感应模块感应人体的外部压力，发送至所述处理器模块；
所述处理器模块根据所述瞬时加速度a，或相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令的步骤进一步包括：所述处理器模块根据人体的外部压力及所述瞬时加速度a，或根据人体的外部压力及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向所述充气模块发送充气命令。
本发明还提出一种溜冰安全气囊保护服，包括如上所述的溜冰安全气囊保护装置。
本发明提出的一种溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服，通过加速度感应模块感应瞬时加速度、相对距离和速度感应模块感应相对瞬时距离及速度，利用瞬时加速度、相对瞬时距离、相对瞬时速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速的控制充气装置的启动，可及时避免溜冰时撞墙和撞人等危险事件对人体造成的伤害；同时通过声音感应模块检测人体即将被撞或跌倒时本能发出的尖叫声音，在人的身体跌倒或被撞前启动气体模块，进一步还可结合人体跌倒或被撞时的身体承受的外部压力作为判断条件，为溜冰者的身体提供了有效的安全保障。
附图说明
图1是本发明溜冰安全气囊保护装置第一实施例结构示意图；
图2是本发明溜冰安全气囊保护装置第二实施例结构示意图；
图3是本发明溜冰安全气囊保护装置第三实施例结构示意图；
图4是本发明溜冰安全气囊保护方法第一实施例流程示意图；
图5是本发明溜冰安全气囊保护方法第二实施例流程示意图；
图6是本发明溜冰安全气囊保护方法第三实施例流程示意图；
图7是本发明溜冰安全气囊保护服的结构示意图。
为了使本发明的技术方案更加清楚、明了，下面将结合附图作进一步详述。
具体实施方式
本发明实施例解决方案主要是通过加速度感应模块感应瞬时加速度、相对距离和速度感应模块感应相对瞬时距离及速度，利用瞬时加速度、相对瞬时距离、相对瞬时速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速的控制充气装置的启动；同时通过声音感应模块检测人体即将被撞或跌倒时本能发出的尖叫声音，在人的身体跌倒或被撞前启动气体模块，为溜冰者的身体提供了有效的安全保障。
如图1所示，本发明第一实施例提出一种溜冰安全气囊保护装置，包括：处理器模块101，分别与处理器模块连接的加速度感应模块102、相对距离和速度感应模块103以及充气模块104，其中：
加速度感应模块102，用于检测人体瞬时加速度a，发送至处理器模块101；
相对距离和速度感应模块103，用于检测人体的相对瞬时距离s与速度v，发送至处理器模块101；
处理器模块101，用于根据瞬时加速度a，或相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块104发送充气命令；
充气模块104，用于接收到充气命令后启动充气阀门进行充气。
其中，加速度感应模块102可以为加速度传感器；相对距离和速度感应模块103可以为测量位移及速度的位移及速度传感器；处理器模块101可以为单片机芯片；充气模块104可以为压缩气体钢瓶等。
具体地，本实施例通过加速度感应模块102检测人体瞬时加速度a，通过相对距离和速度感应模块103检测人体的相对瞬时距离s与速度v，处理器模块101可以根据瞬时加速度a作为开启充气模块104充气阀门的判断条件，也可以根据相对瞬时距离s与速度v的比值结合充气模块104充气时间来判断是否开启充气模块104充气阀门。
本实施例设定：当瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw，或者相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的两倍，且相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，处理器模块101向充气模块104发送充气命令，由充气模块104根据充气命令开启充气阀门进行充气。
其中，预设加速度临界值aw表示大多数人跌倒时的平均向下的加速度；充气模块104充气时间tw表示充气模块104收到处理器模块101发出的充气命令到充气完毕的时间；预定速度临界值vw表示人与物或人与人相撞时能感觉到明显疼痛的最小相对瞬时速度。
本实施例装置可以设置在溜冰者的溜冰服内。
本实施例通过加速度感应模块感应瞬时加速度、相对距离和速度感应模块感应相对瞬时距离及速度，利用瞬时加速度、相对瞬时距离、相对瞬时速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速的控制充气装置的启动，可及时避免溜冰时撞墙和撞人等危险事件对人体造成的伤害。
如图2所示，本发明第二实施例提出一种溜冰安全气囊保护装置，在上述第一实施例的基础上，还包括：
声音感应模块105，与处理模块101连接，用于检测人体即将被撞时的尖叫信息，发送至处理器模块101；
处理器模块101，还用于根据尖叫信息及瞬时加速度a，或根据尖叫信息及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块104发送充气命令。
本实施例在上述第一实施例的基础上，结合人在即将跌倒或被撞时本能发出的尖叫声音，作为判断条件，控制充气模块104启动充气阀门进行充气，以保证充气模块内储存气体的高效利用，以及更好对人的身体起到保护的作用。
具体地，本实施例设定：当处理器模块101收到声音感应模块105检测发来的尖叫信息，且瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw的四分之三，或者当处理器模块101收到声音感应模块105检测发来的尖叫信息，且相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的三倍，相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，向充气模块104发送充气命令，由充气模块104根据充气命令开启充气阀门进行充气。
本实施例通过加速度感应模块感应瞬时加速度、相对距离和速度感应模块感应相对瞬时距离及速度，利用瞬时加速度、相对瞬时距离、相对瞬时速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速的控制充气装置的启动，可及时避免溜冰时撞墙和撞人等危险事件对人体造成的伤害；同时通过声音感应模块检测人体即将被撞或跌倒时本能发出的尖叫声音，在人的身体跌倒或被撞前启动气体模块，为溜冰者的身体提供了有效的安全保障。
如图3所示，本发明第三实施例提出一种溜冰安全气囊保护装置，在上述第一实施例的基础上，还包括：
压力感应模块106，用于感应人体的外部压力，发送至处理器模块101；
处理器模块101，还用于根据人体的外部压力及瞬时加速度a，或根据人体的外部压力及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块104发送充气命令。
本实施例在上述第一实施例的基础上，结合人体跌倒或被撞时身体承受的压力，作为判断条件，控制充气模块104的启动。
需要说明的是，上述第二实施例与第三实施例也可组合实施，即可以将人体本能的尖叫声音、人体的外部压力与瞬时加速度a或相对瞬时距离s与速度v相结合，作为判断条件控制充气模块104的启动。
如图4所示，本发明第一实施例提出一种溜冰安全气囊保护方法，包括：
步骤S401，加速度感应模块检测人体瞬时加速度a；相对距离和速度感应模块检测人体的相对瞬时距离s与速度v；
步骤S402，处理器模块根据瞬时加速度a，或相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令；
步骤S403，充气模块接收到充气命令后启动充气阀门进行充气。
具体地，本实施例通过加速度感应模块检测人体瞬时加速度a，通过相对距离和速度感应模块检测人体的相对瞬时距离s与速度v，处理器模块可以根据瞬时加速度a作为开启充气模块充气阀门的判断条件，也可以根据相对瞬时距离s与速度v的比值结合充气模块充气时间来判断是否开启充气模块充气阀门。
本实施例设定：当瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw，或者相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的两倍，且相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，处理器模块向充气模块发送充气命令，由充气模块根据充气命令开启充气阀门进行充气。
其中，预设加速度临界值aw表示大多数人跌倒时的平均向下的加速度；充气模块充气时间tw表示充气模块收到处理器模块发出的充气命令到充气完毕的时间；预定速度临界值vw表示人与物或人与人相撞时能感觉到明显疼痛的最小相对瞬时速度。
本实施例中加速度感应模块可以为加速度传感器；相对距离和速度感应模块可以为测量位移及速度的位移及速度传感器；处理器模块可以为单片机芯片；充气模块可以为压缩气体钢瓶等。上述各模块构成的装置可以设置在溜冰者的溜冰服内。
本实施例通过加速度感应模块感应瞬时加速度、相对距离和速度感应模块感应相对瞬时距离及速度，利用瞬时加速度、相对瞬时距离、相对瞬时速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速的控制充气装置的启动，可及时避免溜冰时撞墙和撞人等危险事件对人体造成的伤害。
如图5所示，本发明第二实施例提出一种溜冰安全气囊保护方法，包括：
步骤S501，加速度感应模块检测人体瞬时加速度a；相对距离和速度感应模块检测人体的相对瞬时距离s与速度v；声音感应模块检测人体即将被撞时的尖叫信息；
步骤S502，当收到尖叫信息，且瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw的四分之三，或者收到尖叫信息，相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的三倍，且相对瞬时速度a大于预定速度临界值vw时，处理器模块向充气模块发送充气命令。
步骤S503，充气模块接收到充气命令后启动充气阀门进行充气。
本实施例在上述方法第一实施例的基础上，结合人在即将跌倒或被撞时本能发出的尖叫声音，作为判断条件，控制充气模块启动充气阀门进行充气，以保证充气模块内储存气体的高效利用，以及更好对人的身体起到保护的作用。
具体地，本实施例设定：当处理器模块收到声音感应模块检测发来的尖叫信息，且瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw的四分之三，或者当处理器模块收到声音感应模块检测发来的尖叫信息，且相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的三倍，相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，向充气模块发送充气命令，由充气模块根据充气命令开启充气阀门进行充气。
本实施例通过加速度感应模块感应瞬时加速度、相对距离和速度感应模块感应相对瞬时距离及速度，利用瞬时加速度、相对瞬时距离、相对瞬时速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速的控制充气装置的启动，可及时避免溜冰时撞墙和撞人等危险事件对人体造成的伤害；同时通过声音感应模块检测人体即将被撞或跌倒时本能发出的尖叫声音，在人的身体跌倒或被撞前启动气体模块，为溜冰者的身体提供了有效的安全保障。
如图6所示，本发明第三实施例提出一种溜冰安全气囊保护方法，包括：
步骤S601，加速度感应模块检测人体瞬时加速度a；相对距离和速度感应模块检测人体的相对瞬时距离s与速度v；压力感应模块感应人体的外部压力，发送至处理器模块；
步骤S602，处理器模块根据人体的外部压力及瞬时加速度a，或根据人体的外部压力及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令；
步骤S603，充气模块接收到充气命令后启动充气阀门进行充气。
本实施例在上述方法第一实施例的基础上，结合人体跌倒或被撞时身体承受的压力，作为判断条件，控制充气模块的启动。
需要说明的是，上述方法第二实施例与第三实施例也可组合实施，即可以将人体本能的尖叫声音、人体的外部压力与瞬时加速度a或相对瞬时距离s与速度v相结合，作为判断条件控制充气模块的启动。
如图7所示，本发明一实施例提出一种溜冰安全气囊保护服，包括如上所述的溜冰安全气囊保护装置701。
关于溜冰安全气囊保护装置701保护人体安全的基本原理请参见上述各实施例所描述的内容，在此不作详述。
在本实施例中，为确保人穿戴舒服，可以对溜冰安全气囊保护服进行较好的外形设计。
本发明实施例溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服，通过加速度感应模块感应瞬时加速度、相对距离和速度感应模块感应相对瞬时距离及速度，利用瞬时加速度、相对瞬时距离、相对瞬时速度并结合充气模块的充气时间作为判断条件，实时快速的控制充气装置的启动，可及时避免溜冰时撞墙和撞人等危险事件对人体造成的伤害；同时通过声音感应模块检测人体即将被撞或跌倒时本能发出的尖叫声音，在人的身体跌倒或被撞前启动气体模块，进一步还可结合人体跌倒或被撞时的身体承受的外部压力作为判断条件，为溜冰者的身体提供了有效的安全保障。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种溜冰安全气囊保护装置，其特征在于，包括：处理器模块，分别与所述处理器模块连接的加速度感应模块、相对距离和速度感应模块以及充气模块，其中： 
所述加速度感应模块，用于检测人体瞬时加速度a，发送至所述处理器模块； 
所述相对距离和速度感应模块，用于检测人体的相对瞬时距离s与速度v，发送至所述处理器模块； 
所述处理器模块，用于当所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw，或者所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的两倍，且相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，向所述充气模块发送充气命令； 
所述充气模块，用于接收到所述充气命令后启动充气阀门进行充气； 
还包括： 
声音感应模块，用于检测人体即将被撞时的尖叫信息，发送至所述处理器模块； 
所述处理器模块，还用于根据所述尖叫信息及所述瞬时加速度a，或根据所述尖叫信息及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向所述充气模块发送充气命令； 
其中，所述处理器模块还用于当收到所述尖叫信息，且所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw的四分之三，或者当收到所述尖叫信息，且所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的三倍，相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw时，向所述充气模块发送充气命令。 
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括： 
压力感应模块，用于感应人体的外部压力，发送至所述处理器模块； 
所述处理器模块，还用于根据人体的外部压力及所述瞬时加速度a，或根据人体的外部压力及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向所述充气模块发送充气命令。 
3.一种溜冰安全气囊保护方法，其特征在于，包括以下步骤： 
加速度感应模块检测人体瞬时加速度a；相对距离和速度感应模块检测人体的相对瞬时距离s与速度v； 
处理器模块根据所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw，或者所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的两倍，且相对瞬时速度v大于预定速度临界值vw判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令； 
所述充气模块接收到所述充气命令后启动充气阀门进行充气； 
还包括： 
声音感应模块检测人体即将被撞时的尖叫信息； 
所述处理器模块根据所述瞬时加速度a，或相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令的步骤进一步包括：当收到所述尖叫信息，且所述瞬时加速度a大于预设加速度临界值aw的四分之三，或者收到所述尖叫信息，且所述相对瞬时距离s与速度v的比值小于充气模块充气时间tw的三倍，相对瞬时速度a大于预定速度临界值vw时，所述处理器模块向所述充气模块发送充气命令。 
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括： 
压力感应模块感应人体的外部压力，发送至所述处理器模块； 
所述处理器模块根据所述瞬时加速度a，或相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向充气模块发送充气命令的步骤进一步包括：所述处理器模块根据人体的外部压力及所述瞬时加速度a，或根据人体的外部压力及相对瞬时距离s与速度v判断出人体被撞时，向所述充气模块发送充气命令。 
5.一种溜冰安全气囊保护服，其特征在于，包括权利要求1-2中任一项所述的溜冰安全气囊保护装置。 
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