CN105416530B - 一种救生装置及救生控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种救生装置及救生控制方法。其中，救生装置包括：至少一个用于检测人体生物特征信息的第一检测模块可穿戴在用户身体上的救生装置主体；以及设置在所述救生装置主体上的至少一个第一气囊模组，所述第一气囊模组在激活后能够弹出救生气囊；所述第一检测模块与所述第一气囊模组信号连接，用于在检测到的生物特征信息满足第一预设条件时，激活所述第一气囊模组。本发明的方案能够在用户溺水后失去意识时，主动开启气囊救生装置，帮助用户能够浮出水面。

Description

一种救生装置及救生控制方法
技术领域
本发明涉及可穿戴技术领域，特别是指一种救生装置及救生控制方法。
背景技术
根据2014年世界卫生组织的《全球溺水报告：预防一个主要杀手》报告中的数据，溺水是各区域儿童和青年十大主要死因之一。每年共有37.2万人因溺水死亡，其中，半数以上溺水死亡者不足25岁。
现有的救生装置需要用户来主动开启，显然当用户因溺水失去意识后，则无法让救生装置工作，因此存在危险性，亟需得到解决。
发明内容
本发明的目的是提供一种在用户失去意识后，也能开启救生气囊的技术方案。
为实现上述发明目的，一方面，本发明的实施例提供一种救生装置，包括：
至少一个用于检测人体生物特征信息的第一检测模块；
可穿戴在用户身体上的救生装置主体；
以及设置在所述救生装置主体上的至少一个第一气囊模组，所述第一气囊模组在激活后能够弹出救生气囊；
所述第一检测模块与所述第一气囊模组信号连接，用于在检测到的生物特征信息满足第一预设条件时，激活所述第一气囊模组。
其中，所述第一检测模块为心率传感器、血压传感器和呼吸传感器中的一种或多种。
可选地，所述救生装置还包括:
设置在所述救生装置主体上的至少一个用于检测水压信息的第二检测模块；
以及设置在所述救生装置主体上的至少一个第二气囊模组；
所述第二检测模块与所述第二气囊模组信号连接，用于在检测到的水压信息满足第二预设条件时，激活所述第二气囊模组弹出救生气囊。
可选地，所述第一气囊模组设置在所述救生装置主体对应用户胸口的位置，所述第二气囊模组设置在所述救生装置主体对应用户背部的位置。
可选地，所述第一气囊模组为一个，所述第二气囊模组为两个。
可选地，每一救生气囊模组包括：
救生气囊、气体发生器和电源电路；
其中，所述电源电路由对应气囊模组的传感器控制向所述气体发生器供电，所述气体发生器在得到供电后，对所述救生气囊进行充气。
可选地，每一气囊模组还包括：
具有一气囊开口的壳体，所述救生气囊、气体发生器和电源电路分别设置在上述壳体的内部；
所述救生气囊在充气后，能够从气囊开口处向壳体外膨胀。
可选地，每一气囊模组包括：
通过卡扣封盖气囊开口的盖板，所述盖板一侧通过转动轴固定在壳体的外部；
其中，所述救生气囊在充气后能够从壳体的内部顶开封盖气囊开口的盖板。
可选地，每一气囊模组还包括：
用于水中定位的染料源；
其中，在救生气囊从壳体的内部顶开封盖气囊开口的盖板后，所述染料源中的染料遇水后扩散。
可选地，每一气囊模组还包括：
用于控制电源电路向气体发生器供电的手动开关，上述手动开关设置在壳体外部。
可选地，每一气囊模组的壳体外部设置有缓冲层。
可选地，每一气囊模组的壳体还设置用于可拆卸地固定在所述救生装置主体的螺纹结构。
另一方面，本发明还提供一种应用于上述救生装置的救生控制方法，包括：
检测用户的人体生物特征信息；
若所述人体生物特征信息满足第一预设条件，则激活所述第一气囊模组弹出救生气囊。
可选地，当所述救生装置包括第二检测模块和第二气囊模组，且第一气囊模组设置在救生装置主体对应用户胸口的位置，第二气囊模组设置在所述救生装置主体对应用户背部的位置时，所述控制方法包括：
在所述第一气囊模组弹出救生气囊后，检测水压信息；
若所述水压信息满足第二预设条件，则激活所述第二气囊模组弹出救生气囊。
本发明的上述技术方案的有益效果如下：
本发明的救生装置及控制方法可以实时检测用户的人体生物信息，并根据人体生物信息来判断用户是否处于溺水状态，从而主动激活救生气囊模组工作，避免用户在失去意识下，无法自己打开救生气囊的意外发生。
附图说明
图1为本发明的救生装置的结构示意图；
图2、图3为本发明的第一气囊模组的结构示意图；
图4、图5为用户穿戴本发明的救生装置的结构示意图；
图6至图8为本发明的救生装置浮在水中浮起用户的示意图；
图9为本发明的救生控制方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
本发明针对现有救生装置无法在用户失去意识时，开启救生气囊的问题，提供一种解决方案。
一方面本发明的实施例提供一种救生装置，如图1所示，包括：
可穿戴在用户身体上的救生装置主体100；
至少一个用于检测人体生物特征信息的第一检测模块200，该第一检测模块200可以但不一定要设置在救生装置主体100上；
以及设置在救生装置主体上的至少一个第一气囊模组300；
其中，第一检测模块200与第一气囊模组300信号连接(可以有线方式的信号连接或者无线方式的信号连接)，用于在检测到的生物特征信息满足第一预设条件时，启动该第一气囊模组300工作。
本实施例的救生装置可以实时检测用户的人体生物信息，并根据人体生物信息来判断用户是否处于溺水状态，从而主动激活救生气囊模组工作，避免用户在失去意识下，无法自己打开救生气囊的意外发生。
作为示例性介绍，在具体实现过程中，本发明的第一检测模块可以是现有的心率传感器、呼吸传感器或者血压传感器中一种或多种，通过检测用户的心率、血压、呼吸，确定用户是否处于溺水状态，进而决定是否激活第一气囊模组。
例如：用户落入水中并处于溺水状态时，心电ECG信号和脉搏波PPG信号等相关指标要相比正常状态的数值出现明显变化，本发明的第一检测模在检测到异常后，可及时开启第一气囊模组，避免用户发生危险。此外，基于该原理，针对会游泳的用户落入水中并能够自行浮在水面的情况，第一检测模块也能够根据正常的心电ECG信号和脉搏波PPG信号的数值，确定出用户并不处于溺水状态，从而避免错误开启第一气囊模组。
此外，本发明还可以进一步根据用户沉入水中的深度来判断用户是否处于溺水状态。即，如图1所示，本实施例的救生装置还包括：
至少一个用于检测水压信息的第二检测模块400，该第二检测模块400可以但不一定要设置在救生装置主体100上；
以及设置在救生装置主体上的至少一个第二气囊模组500；
其中，第二检测模块400与第二气囊模组500信号连接(可以有线方式的信号连接或者无线方式的信号连接)，用于在检测到的水压信息满足第二预设条件时，启动该第二气囊模组工作。
在实际应用中，可以将危险涉水深度对应的水压值作为第二预设条件，当第二检测模块检测到的水压信息大于该第二预设条件时，确定用户具有溺水危险，并及时激活第二气囊模组，使用户尽快浮出水面。
这里需要给予说明的，本实施例的救生装置可以在用户失去意识时，帮助用户开启救生装置。当然，作为优选方案，本发明的方案也可以由用户来主动开启第一气囊模组和第二气囊模组，从而提供更及时的保护。
下面结合一个具体的实现方式，对本发明的救生气囊模组进行详细介绍。
本发明的第一气囊模组和第二气囊模组的结构类似，以下将以第一气囊模组为例说明，如图2和图3所示，第一气囊模组包括：
救生气囊1、气体发生器2和电源电路3；
其中，第一气囊模组的电源电路由第一检测模块控制向第一气囊模组的体发生器供电，第二气囊模组的电源电路由第二检测模块控制向第二气囊模组的气体发生器供电，气体发生器相似得到供电后，能够向对应的救生气囊进行充气。
在实际应用中，本实施例的气体发生器可以是增力式气体发生器，在通电后发生爆炸，生成大量气体。或者本实施例的气体发生器也可以是储存气体式气体发生器，它是由储气罐构成，在通电后储气罐能够释放大量气体。
具体地，第一气囊模组还包括：
具有一气囊开口45的壳体4，救生气囊1、气体发生器2和电源电路3分别设置在壳体4的内部。救生气囊1在充气后，能够从气囊开口45处向壳体4外膨胀。
进一步地，本实现方式中，壳体还分别包括有盖板41，该盖板41可以通过卡扣43封盖气囊开口45，且一侧通过转动轴42固定在壳体4的外部。在救生气囊1充气后，能够从壳体4的内部顶开封盖气囊开口45的盖板41。
此外，为了方便救援人员能够及时找到溺水的用户，第一气囊模组和第二气囊模组还分别包括：用于水中定位的染料源。在救生气囊1从壳体4的内部顶开封盖气囊45开口的盖板41后，染料源中的染料遇水后能够扩散，救援人员根据水中的染料追踪落水者。当然，作为优选方案，为防止污染水源，本实现方式的染料源的染料为可分解染料，如芳香胺。
此外，第一气囊模组的壳体4外部，还设置有用于控制电源电路3向气体发生器2供电的手动开关44。当用户落水后，可在失去意识前，自行控制气体发生器对救生气囊1充气。
此外，第一气囊模组的壳体还设置有缓冲层45，可以在救生气囊迅速膨胀的过程中，减少一部分对用户身体施加的冲击力。
此外，作为优选方案，为方便用户对使用完的救生气囊模组进行更换，本发明第一气囊模组和第二气囊模组可拆卸地固定于救生装置主体上。为实现该方案，如图3所示，第一气囊模组和第二气囊模组的壳体上设置有螺纹结构46，通过该螺纹结构46与救生装置主体进行固定。
下面对本发明的救生装置的实际应用进行示例性介绍。
如图4和图5所示，本实现方式的救生装置主体为救生衣(当然作为其它可行方案，也可以是束带、背包、手环等，本文不再一一举例赘述)。
其中，第一气囊模组为一个，设置在救生装置主体对应用户胸口的位置。第二气囊模组为两个，设置在救生装置主体对应用户背部的位置。
具体地，本实际应用中的第一检测模块和第二检测模块可以与第一检测模块、第二监测模块一样设置在救生装置主体上，或者也可以作为单独其他穿戴设备，穿戴在用户身上，如手环、指环等。
当用户落入水中后，如图6所示，胸部位置的第一气囊模组先打开救生气囊，使用户以竖直角度向上浮起。直至以图7所示的姿势保持在水面。之后，如图8所示，背部位置的第二气囊模组再打开救生气囊，将用户的面部脱出水面。可见，在实际应用中，本发明的救生装置不仅能在用户失去意识的状态下，主动打开救生气囊，还能进一步让用户的面部彻底浮出水面，防止用户窒息，因此具有很高的安全性。
这里，需要基于说明的是，上述实际应用仅用于示例性介绍本发明的救生装置，并不限定第一气囊模组和第二气囊模组的数量以及设置在救生装置主体的位置。在不脱离本发明所述原理的前提下，本文不再对不同的实现方式进行举例赘述。
对应地，本发明还提供一种应用于上述救生装置的救生控制方法，包括：
步骤一，检测用户的人体生物特征信息；
其中，上述人体生物特征信息能够反映用户的溺水状态，可以是用户的呼吸、心率、血压等。
步骤二，若所述人体生物特征信息满足第一预设条件，则启动所述第一气囊模组工作；
在本步骤中，将溺水后的人体生物特征信息的数值作为判断门限，当检测到的用户的人体生物特征信息低于或达到该门限时，确定为满足第一预设条件。
本实施例的控制方法可以实时检测用户的人体生物信息，并根据人体生物信息来判断用户是否处于溺水状态，从而主动激活救生气囊模组工作，避免用户在失去意识下，无法自己打开救生气囊的意外发生。
进一步地，当救生装置包括第二检测模块和第二气囊模组，且第一气囊模组设置在救生装置主体对应用户胸口的位置，第二气囊模组设置在所述救生装置主体对应用户背部的位置时，本实施例的控制方法还可以进一步包括：
步骤三，在所述第一气囊模组弹出救生气囊后，检测水压信息；
步骤四，若所述水压信息满足第二预设条件，则启动所述第二气囊模组工作。
下面对本发明的控制方法进行实施例介绍。
如图9所示，本发明的救生控制方法包括如下步骤：
S1:实时检测用户的呼吸、心率、血压等人体生物特征信息。S2:判断人体生物特征信息异常时间是否超过预设阈值；若是，人体可能被淹，执行步骤S3，否则继续执行步骤S1。
在本步骤中，用户刚被淹时，会暂时憋住呼吸，在水面上下挣扎，从而出现呼吸停、心跳加速、血压上升等异常症状，当当这种状况超过45秒时则可确定用户处于溺水状态。
S3:给予危险提示，使溺水者能够及时手动触发气囊模组。
S4:若溺水者此时若神志清醒，则可以选择手动触发救生装置的气囊模组；若溺水者失意识，未能及时触发救生装置的气囊模组，则执行步骤S5。
S5：若溺水者因溺水出现相应的呼吸变浅、血压下降、心跳则由快变慢的症状，则判断这种状况是否超过30秒时，是则执行步骤S6，否则继续执行步骤S3。
S6：主动激活第一气囊模组弹出救生气囊。
在第一气囊模组激活后，气体发生器得到供电后，内部物质发生剧烈反应，产生大量气体，使救生气囊迅速膨胀，并从壳体内部顶开顶盖，从而完全展开，带动人体以如图6所示的垂直姿态上浮。由于浮力来自胸部的救生气囊，所以在胸部的救生气囊露出水面时，用户会以如图7所示的那样，面部朝上的姿态漂浮在水面。
S7：通过检测水压，判断溺水者是否浮到水面，是则执行步骤S8。
S8：启动背部的第二气囊模组弹出救生气囊，将溺水者面部浮出水面，保证口、鼻不陷入水中。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种救生装置，其特征在于，包括：
至少一个用于检测人体生物特征信息的第一检测模块；
可穿戴在用户身体上的救生装置主体；
以及设置在所述救生装置主体上的至少一个第一气囊模组，所述第一气囊模组在激活后能够弹出救生气囊；
所述第一检测模块与所述第一气囊模组信号连接，用于在检测到的生物特征信息满足第一预设条件时，激活所述第一气囊模组；
至少一个用于检测水压信息的第二检测模块；
以及设置在所述救生装置主体上的至少一个第二气囊模组，所述第二气囊模组在激活后能够弹出救生气囊；
所述第二检测模块与所述第二气囊模组信号连接，用于在检测到的水压信息满足第二预设条件时，激活所述第二气囊模组；所述第二预设条件是指用户浮到水面且第一气囊模组已被激活；
所述第一气囊模组设置在所述救生装置主体对应用户胸口的位置，所述第二气囊模组设置在所述救生装置主体对应用户背部的位置。
2.根据权利要求1所述的救生装置，其特征在于，
所述第一检测模块为心率传感器、血压传感器和呼吸传感器中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的救生装置，其特征在于，还包括:
所述第一气囊模组为一个，所述第二气囊模组为两个。
4.根据权利要求1所述的救生装置，其特征在于，
每一救生气囊模组包括：
救生气囊、气体发生器和电源电路；
其中，所述电源电路由对应气囊模组的传感器控制向所述气体发生器供电，所述气体发生器在得到供电后，对所述救生气囊进行充气。
5.根据权利要求4所述的救生装置，其特征在于，
每一气囊模组包括：
具有一气囊开口的壳体，所述救生气囊、气体发生器和电源电路分别设置在上述壳体的内部；
所述救生气囊在充气后，能够从气囊开口处向壳体外膨胀。
6.根据权利要求5所述的救生装置，其特征在于，
每一气囊模组还包括：
通过卡扣封盖气囊开口的盖板，所述盖板一侧通过转动轴固定在壳体的外部；
其中，所述救生气囊在充气后能够从壳体的内部顶开封盖气囊开口的盖板。
7.根据权利要求6所述的救生装置，其特征在于，
每一气囊模组还包括：
用于水中定位的染料源；
其中，在救生气囊从壳体的内部顶开封盖气囊开口的盖板后，所述染料源中的染料遇水后扩散。
8.根据权利要求5所述的救生装置，其特征在于，
每一气囊模组还包括：
用于控制电源电路向气体发生器供电的手动开关，上述手动开关设置在壳体外部。
9.根据权利要求5所述的救生装置，其特征在于，
每一气囊模组的壳体外部设置有缓冲层。
10.根据权利要求5所述的救生装置，其特征在于，
每一气囊模组的壳体还设置用于可拆卸地固定在所述救生装置主体的螺纹结构。
11.一种救生控制方法，应用于如权利要求1-10任一项所述救生装置，其特征在于，包括：
检测用户的人体生物特征信息；
若所述人体生物特征信息满足第一预设条件，则激活所述第一气囊模组弹出救生气囊；
当所述救生装置包括第二检测模块和第二气囊模组，且第一气囊模组设置在救生装置主体对应用户胸口的位置，第二气囊模组设置在所述救生装置主体对应用户背部的位置时，所述控制方法还包括：
在所述第一气囊模组弹出救生气囊后，检测水压信息；
若所述水压信息满足第二预设条件，则激活所述第二气囊模组弹出救生气囊；所述第二预设条件是指用户浮到水面且第一气囊模组已被激活。
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