CN102835753A - 一种背包式的防护气囊装置 - Google Patents

一种背包式的防护气囊装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102835753A
CN102835753A CN2012103238370A CN201210323837A CN102835753A CN 102835753 A CN102835753 A CN 102835753A CN 2012103238370 A CN2012103238370 A CN 2012103238370A CN 201210323837 A CN201210323837 A CN 201210323837A CN 102835753 A CN102835753 A CN 102835753A
Authority
CN
China
Prior art keywords
control system
chip computer
computer control
backpack type
air bag
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012103238370A
Other languages
English (en)
Inventor
钟瑾
雷文波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI KEZHI ELECTRICAL ENGINEERING Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI KEZHI ELECTRICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI KEZHI ELECTRICAL ENGINEERING Co Ltd filed Critical SHANGHAI KEZHI ELECTRICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority to CN2012103238370A priority Critical patent/CN102835753A/zh
Publication of CN102835753A publication Critical patent/CN102835753A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Professional, Industrial, Or Sporting Protective Garments (AREA)
  • Emergency Lowering Means (AREA)

Abstract

本发明提出了一种背包式的防护气囊装置，基于三轴陀螺加速度传感器检测人体的各方向加速度变化，通过单片机控制系统计算出人体将要摔倒的状态，同时压力传感器检测人体是否达到落水状态，当系统判断人体达到摔倒或落水状态时，打开设在背包和背包吊带内部的气囊，对人体各重要器官做出保护，有效防止意外摔倒，撞击、溺水等事故对人体的伤害，本发明的气囊可重复使用，同时外观美观，便于携带，简单易用。

Description

一种背包式的防护气囊装置
技术领域
本发明涉及安全气囊技术领域，尤其涉及一种便携式的人体防护气囊。 
背景技术
人们在日常生活、锻炼和工作的过程中，常常会面临许多高危环境，如驾驶摩托车出行，极限运动，水上运动等。各种主客观造成的危险因素时刻都在威胁着人们的生命安全。由于客观原因，人们无法从完全躲避这些危险，所以世界上每天都有很多人因为车祸，摔跌，溺水而使身体受到伤害，甚至被夺去生命。故此需要采用较好的方法来改变这些现状，让人们一旦遇到遭受撞击、摔倒、溺水等意外情况时，能减轻或者完全避免身体受到伤害甚至保住生命。 
针对这个问题，在现有技术中也有针对行人保护的气囊装置，如老人跌倒缓冲气囊帽、摩托车自动气胀式防碰撞安全服等产品。此类产品的原理是采用传感器检测人体倾斜角来触发气囊充气保护，但是角度传感器由于其原理容易在人体加速运动、弯腰时被误触发，所以在实际使用中容易出现气囊装置的误启动的情况。同时现有技术仅仅针对人体某一部分进行保护，缺乏对人体所有重要器官的保护。此外，现有技术产品还存在功能单一的缺点，缺乏诸如对人员溺水的保护功能，而且产品本身还存在重量过重、穿戴不便，缺乏美观度等缺点。 
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种背包式的防护气囊装置，基于三轴陀螺加速度模块的控制系统，能及时有效检测并降低人员遭受撞击、摔倒、溺水时受到的伤害。 
本发明的一种背包式的防护气囊，包括， 
背包，背包内部设有单片机控制系统、储气瓶、气囊，储气瓶电磁开启机构和电池，电池通过电源线给单片机控制系统供电，单片机控制系统控制储气瓶电磁开启机构的开启和关闭； 
背包吊带，内部均设有折叠好的气囊，气囊通过充气接口与储气瓶相连； 
吊带卡扣，吊带卡扣控制腰带的松紧，卡扣内部装有与单片机控制系统相连的三轴陀螺加速度传感器、红外传感器、压力传感器、蜂鸣器、状态指示灯、系统开关。 
所述背包吊带至少包括双肩背带、腰带和与两者连接的吊带。 
红外传感器作为单片机控制系统运行的开关部件，通过检测人体穿戴气囊控制单片机系统运行的开关。 
所述三轴陀螺加速度传感器采集倾斜角速度、倾斜角度和重力方向加速度三个数据并传输到单片机控制系统。 
单片机控制系统对倾斜角速度、倾斜角度和重力方向加速度进行计算，计算结果如达到系统预警标准则开启储气瓶电磁开启机构，使气囊迅速充气。 
所述压力传感器采集水压力数据，并将数据传输到单片机控制系统。 
单片机控制系统对水压数据进行计算，计算结果如达到系统预警标准则开启储气瓶电磁开启机构，使气囊迅速充气。 
气囊迅速充气的同时，单片机控制系统启动蜂鸣器和状态指示灯进入报警状态。 
所述背包气囊和吊带气囊充气后对人体头部、肩部、前额、前裆等重要部位形成保护。 
所述储气瓶储存的气体为压缩二氧化碳。 
本发明提出的一种背包式的防护气囊装置，基于三轴陀螺加速度传感器检测人体的各方向加速度变化，通过单片机控制系统计算出人体将要摔倒的状态，同时压力传感器检测人体是否达到落水状态，当系统判断人体达到摔倒或落水状态时，打开设在背包和背包吊带内部的气囊，对人体各重要器官做出保护，有效防止意外摔倒，撞击、溺水等事故对人体的伤害，本发明的气囊可重复使用，同时外观美观，便于携带，简单易用。 
附图说明
图1为本发明优选实施例的系统结构图； 
图2为本发明优选实施例的气囊展开后的示意图； 
图3为本发明优选实施例的三轴陀螺加速传感器的工作坐标示意图。 
具体实施方式
以下结合附图详细描述本发明的技术方案。 
作为一个优选实施例，图1示意性地示出了适用于本发明的一种背包式的防护气囊装置的系统结构，系统主体载体为背包3，背包3依靠双肩带6依附在人体17上面，腰带1靠吊带2和背包3连为一体，其中腰带1、吊带2、背包3、双肩带6内部均有折叠好的气囊。背包3内有单片机控制系统10、CO2压缩气体储气瓶4、CO2压缩气体储气瓶电磁开启机构5、电池8，电池8通过电源线9给单片机控制系统10供电，单片机控制系统10通过控制线缆7控制气瓶电磁开启机构5的开启和关闭。人体17前方为腰带卡扣11控制腰带的松紧，卡扣11内部装有三轴陀螺加速度传感器12、检测人体17存在的红外传感器13、危险状态报警的蜂鸣器14、状态指示的状态灯15、控制系统的开关16。 
本发明的工作流程，打开电源开关16当红外传感器13检测到人体17的存在时，系统开始工作。当人运动时，整个单片机控制系统10对三轴陀螺加速度模块12的数据进行采集并且运算，当三轴陀螺加速度传感器12 的倾斜角速度、倾斜角度和重力方向加速度都达到规定的范围内，单片机控制系统10对数据进行分析后，做出响应，控制CO2压缩气体储气瓶电磁开启机构5打开CO2压缩气体储气瓶4，并且接通蜂鸣器14发出警报，点亮状态灯15，此时压缩气体进入气囊，使气囊打开，对人体17的倒地起到缓冲作用，减少倒地的伤害。 
当人体17落水后，压力传感器检测到压力的变化，并把结果反馈到单片机控制系统10，单片机控制系统10判别压力值是否在动作范围内，如果在，则控制CO2压缩气体储气瓶电磁开启机构5打开CO2压缩气体储气瓶4，压缩气体进入气囊，使气囊打开，使人体17漂浮在水面上，等待救援。 
气囊采用醒目颜色制作，人体倒地或者落水后增加视觉效果，使人们尽早发现，实施救援。 
如图2所示为气囊展开后的示意图，图示分别为尾骨保护气，21，腰带展开气囊22，吊带展开气囊23，背包展开气囊24，双肩带展开气囊25，护肩展开气囊26，头部保护气囊27，前额头保护气囊28，前部裆部保护气囊29；以上展开后的气囊可有限保护身体的重要部位，减少伤害。 
如图3所示放置在人体前部腰处的三轴陀螺加速传感器12建立如图所示的坐标系统；通过三轴陀螺加速传感器12侦测各个方向的加速度的变化，并把变化值传送给单片机控制系统11，控制系统通过微分计算分别计算出①：绕X轴的角度、角速度和沿着Z轴的加速度；②绕Y轴的角度、角速度和沿着Z轴的加速度；控制系统对上述结果运算满足规定的范围，控制器就会得出人体17已经达到跌倒状态。 
本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种替换、修改和改变。因此，将理解，上述实施例仅仅是示意目的，并且不被解释为对本发明的限制。 

Claims (10)

1.一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，包括，
背包，背包内部设有单片机控制系统、储气瓶、气囊，储气瓶电磁开启机构和电池，电池通过电源线给单片机控制系统供电，单片机控制系统控制储气瓶电磁开启机构的开启和关闭；
背包吊带，内部均设有折叠好的气囊，气囊通过充气接口与储气瓶相连；
吊带卡扣，吊带卡扣控制腰带的松紧，卡扣内部装有与单片机控制系统相连的三轴陀螺加速度传感器、红外传感器、压力传感器、蜂鸣器、状态指示灯、系统开关。
2.如权利要求1所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，所述背包吊带至少包括双肩背带、腰带和与两者连接的吊带。
3.如权利要求2所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，红外传感器作为单片机控制系统运行的开关部件，通过检测人体穿戴气囊控制单片机系统运行的开关。
4.如权利要求3所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，所述三轴陀螺加速度传感器采集倾斜角速度、倾斜角度和重力方向加速度三个数据并传输到单片机控制系统。
5.如权利要求4所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，单片机控制系统对倾斜角速度、倾斜角度和重力方向加速度进行计算，计算结果如达到系统预警标准则开启储气瓶电磁开启机构，使气囊充气。
6.如权利要求5所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，所述压力传感器采集水压力数据，并将数据传输到单片机控制系统。 
7.如权利要求6所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，单片机控制系统对水压数据进行计算，计算结果如达到系统预警标准则开启储气瓶电磁开启机构，使气囊迅速充气。
8.如权利要求7所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，气囊充气的同时，单片机控制系统启动蜂鸣器和状态指示灯进入报警状态。
9.如权利要求8所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，所述背包气囊和吊带气囊充气后对人体头部、肩部、前额、前裆等重要部位形成保护。
10.如权利要求1所述的一种背包式的防护气囊装置，其特征在于，所述储气瓶储存的气体为压缩二氧化碳。 
CN2012103238370A 2012-09-04 2012-09-04 一种背包式的防护气囊装置 Pending CN102835753A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012103238370A CN102835753A (zh) 2012-09-04 2012-09-04 一种背包式的防护气囊装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012103238370A CN102835753A (zh) 2012-09-04 2012-09-04 一种背包式的防护气囊装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102835753A true CN102835753A (zh) 2012-12-26

Family

ID=47363685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012103238370A Pending CN102835753A (zh) 2012-09-04 2012-09-04 一种背包式的防护气囊装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102835753A (zh)

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103142234A (zh) * 2013-01-25 2013-06-12 中国科学院深圳先进技术研究院 用于判断人体跌倒的传感器系统、方法及人体防护装置
CN104055243A (zh) * 2014-01-09 2014-09-24 苏州天趣信息科技有限公司 一种车用安全气囊防撞外套
CN104260862A (zh) * 2014-09-11 2015-01-07 河南维能防护科技有限公司 一种便携式救生装置
CN104522989A (zh) * 2015-01-20 2015-04-22 茹晖 一种多功能自救书包
CN104544616A (zh) * 2015-01-14 2015-04-29 茹晖 一种具备报警和防踩踏功能的衣服
CN104872860A (zh) * 2015-06-05 2015-09-02 张馨语 一种主动保护跌倒人员的装置
CN105495961A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 珠海枫艾迪斯科技有限公司 集成安全气囊的肩带及腰带结构
CN106137210A (zh) * 2016-07-14 2016-11-23 北京机械设备研究所 一种跌倒防护系统及防护方法
CN106556289A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 许梦娇 突发意外应急安全气囊
CN106618973A (zh) * 2017-01-09 2017-05-10 中州大学 一种防跌倒机器人
CN106923404A (zh) * 2017-01-11 2017-07-07 苏州大学 一种智能跌倒紧急救护装置
CN106962994A (zh) * 2017-02-27 2017-07-21 东莞产权交易中心 一种防跌倒护腰装置
CN107128463A (zh) * 2017-04-19 2017-09-05 董小雷 一种救生浮
CN107519590A (zh) * 2017-09-14 2017-12-29 杨晓峰 一种个人消防应急防护装备
CN107616561A (zh) * 2017-11-02 2018-01-23 谢张驰 一种老人防摔服
CN107822299A (zh) * 2017-12-08 2018-03-23 郑文彬 一种多功能智能箱包
WO2018054040A1 (zh) * 2016-09-24 2018-03-29 深圳市前海安测信息技术有限公司 老人摔倒自动防护装置
CN108674358A (zh) * 2018-06-27 2018-10-19 昆山正工模具有限公司 一种人体安全保护气囊
CN108783654A (zh) * 2018-06-27 2018-11-13 昆山正工模具有限公司 一种智能呵护背带
CN108968180A (zh) * 2018-09-25 2018-12-11 昆山正工模具有限公司 一种摔倒防护腰带用气囊结构
CN109008010A (zh) * 2018-08-15 2018-12-18 昆山正工模具有限公司 一种人体安全保护气囊
CN109250050A (zh) * 2018-10-10 2019-01-22 珠海格力电器股份有限公司 一种防溺水手机保护装置
CN109675211A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 宁夏蜂代码科技发展有限公司 速降安全逃生背包
CN110155277A (zh) * 2018-01-18 2019-08-23 蔡璟 一种基于水上运动的智能检测救援系统
CN113768278A (zh) * 2021-10-27 2021-12-10 徐州工程学院 户外防护电击背包

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270386B1 (en) * 1997-11-05 2001-08-07 Avagear Inc. Avalanche life-preserving jacket with airbag
CN201193096Y (zh) * 2008-04-11 2009-02-11 王彪 便携式水中救生器
CN100496316C (zh) * 2005-09-21 2009-06-10 本田技研工业株式会社 穿着式气囊装置
CN102117533A (zh) * 2011-03-11 2011-07-06 北京航空航天大学 人体跌倒检测保护与报警装置
CN202777511U (zh) * 2012-09-04 2013-03-13 上海科致电气工程有限公司 一种人体防护背包气囊装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6270386B1 (en) * 1997-11-05 2001-08-07 Avagear Inc. Avalanche life-preserving jacket with airbag
CN100496316C (zh) * 2005-09-21 2009-06-10 本田技研工业株式会社 穿着式气囊装置
CN201193096Y (zh) * 2008-04-11 2009-02-11 王彪 便携式水中救生器
CN102117533A (zh) * 2011-03-11 2011-07-06 北京航空航天大学 人体跌倒检测保护与报警装置
CN202777511U (zh) * 2012-09-04 2013-03-13 上海科致电气工程有限公司 一种人体防护背包气囊装置

Cited By (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103142234B (zh) * 2013-01-25 2015-04-01 中国科学院深圳先进技术研究院 用于判断人体跌倒的方法
CN103142234A (zh) * 2013-01-25 2013-06-12 中国科学院深圳先进技术研究院 用于判断人体跌倒的传感器系统、方法及人体防护装置
CN104055243B (zh) * 2014-01-09 2016-07-13 奉化市骏兴玩具有限公司 一种车用安全气囊防撞外套
CN104055243A (zh) * 2014-01-09 2014-09-24 苏州天趣信息科技有限公司 一种车用安全气囊防撞外套
CN104260862A (zh) * 2014-09-11 2015-01-07 河南维能防护科技有限公司 一种便携式救生装置
CN104544616A (zh) * 2015-01-14 2015-04-29 茹晖 一种具备报警和防踩踏功能的衣服
CN104522989A (zh) * 2015-01-20 2015-04-22 茹晖 一种多功能自救书包
CN104872860A (zh) * 2015-06-05 2015-09-02 张馨语 一种主动保护跌倒人员的装置
CN106556289A (zh) * 2015-09-30 2017-04-05 许梦娇 突发意外应急安全气囊
CN105495961A (zh) * 2016-01-13 2016-04-20 珠海枫艾迪斯科技有限公司 集成安全气囊的肩带及腰带结构
CN106137210A (zh) * 2016-07-14 2016-11-23 北京机械设备研究所 一种跌倒防护系统及防护方法
WO2018054040A1 (zh) * 2016-09-24 2018-03-29 深圳市前海安测信息技术有限公司 老人摔倒自动防护装置
CN106618973A (zh) * 2017-01-09 2017-05-10 中州大学 一种防跌倒机器人
CN106923404A (zh) * 2017-01-11 2017-07-07 苏州大学 一种智能跌倒紧急救护装置
CN106962994A (zh) * 2017-02-27 2017-07-21 东莞产权交易中心 一种防跌倒护腰装置
CN107128463A (zh) * 2017-04-19 2017-09-05 董小雷 一种救生浮
CN107519590A (zh) * 2017-09-14 2017-12-29 杨晓峰 一种个人消防应急防护装备
CN107616561A (zh) * 2017-11-02 2018-01-23 谢张驰 一种老人防摔服
CN107822299A (zh) * 2017-12-08 2018-03-23 郑文彬 一种多功能智能箱包
CN110155277B (zh) * 2018-01-18 2021-01-29 柯利达信息技术有限公司 一种基于水上运动的智能检测救援系统
CN110155277A (zh) * 2018-01-18 2019-08-23 蔡璟 一种基于水上运动的智能检测救援系统
CN108674358A (zh) * 2018-06-27 2018-10-19 昆山正工模具有限公司 一种人体安全保护气囊
CN108783654A (zh) * 2018-06-27 2018-11-13 昆山正工模具有限公司 一种智能呵护背带
CN108674358B (zh) * 2018-06-27 2023-11-03 苏州衣带保智能技术有限公司 一种人体安全保护气囊
CN109008010A (zh) * 2018-08-15 2018-12-18 昆山正工模具有限公司 一种人体安全保护气囊
TWI732230B (zh) * 2018-08-15 2021-07-01 大陸商昆山正工模具有限公司 人體安全保護氣囊
WO2020034252A1 (zh) * 2018-08-15 2020-02-20 昆山正工模具有限公司 一种人体安全保护气囊
JP2020533492A (ja) * 2018-08-15 2020-11-19 昆山正工模具有限公司Ｋｕｎｓｈａｎ Ｚｈｅｎｇｇｏｎｇ Ｍｏｕｌｄ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． 人体保護エアバッグ
CN108968180A (zh) * 2018-09-25 2018-12-11 昆山正工模具有限公司 一种摔倒防护腰带用气囊结构
CN109250050A (zh) * 2018-10-10 2019-01-22 珠海格力电器股份有限公司 一种防溺水手机保护装置
CN109675211A (zh) * 2019-01-28 2019-04-26 宁夏蜂代码科技发展有限公司 速降安全逃生背包
CN113768278A (zh) * 2021-10-27 2021-12-10 徐州工程学院 户外防护电击背包

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102835753A (zh) 一种背包式的防护气囊装置
CN202777511U (zh) 一种人体防护背包气囊装置
CN104287116B (zh) 一种多功能安全防护背心
CN102961833B (zh) 高空防护服
US20060212986A1 (en) Pedestrian air bag device
CN105303767B (zh) 防跌倒装置
CN1206950C (zh) 自动膨胀式衣服
CN104574814A (zh) 一种防护与报警装置及其使用方法
CN105361277A (zh) 一种防止人摔伤的衣服及方法
CN102302226B (zh) 溜冰安全气囊保护装置、方法及保护服
WO2016132255A1 (en) Inflatable protection system
EP3326476A1 (en) Airbag that can be adapted to a helmet
WO2016201859A1 (zh) 游泳穿戴设备及上肢穿戴设备
CN108968181A (zh) 一种坠落安全防护装置及其安全防护方法
KR20120102434A (ko) 가속도센서를 이용한 에어조끼
CN105495961A (zh) 集成安全气囊的肩带及腰带结构
CN103520850A (zh) 一种单向充气防碰撞安全服
CN109315866A (zh) 一种船员用头部临时保护装置
CN210094721U (zh) 一种人体保护外套
CN204223166U (zh) 隐形救生圈
CN202873851U (zh) 一种多触发式户外运动突发性意外复合防护服
CN105336101B (zh) 防跌倒装置
CN205612024U (zh) 一种便携式安全气囊
CN205696369U (zh) 一种平衡车安全背包
CN210008651U (zh) 儿童安全气囊背包

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20121226