CN107810075A - 用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备(2)时保护使用者的装置(1)。装置(1)包括运动的管理装置(3)；管理装置(3)在使用中与设备(2)连接并且能够在运动启用状态和运动中断状态之间进行配置。装置(1)包括处理单元(9)和用于测量至少一个生物特征值的装置(7)；测量装置(7)在使用中与使用者的身体相关联以测量生物特征值，处理单元(9)可操作地连接至管理装置(3)和测量装置(7)并且被配置成当生物特征测量值偏离生物特征参考值时，中断所述部分的运动。

Description

用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的装 置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的装置和方法。更具体地，本发明属于使用者在工作中或在家中使用工具的安全性领域。这些电动工具的示例有：钻具、电锯、射钉枪等。
优选地，本发明涉及电动工具的一部分，其中所述部分的运动由电驱动。但本发明还可用于其运动部分由内燃机(例如，链锯)或本文未明确说明的其他装置移动的设备。
背景技术
以下主要涉及电动类型的工具，不排除由内燃机或其他装置驱动的工具的可能。
实际上，根据现有技术，在电动工具的使用中，使用者可能会因工具本身的运动而弄伤自己。例如，当工具是钻具时，使用者的手可能会由于，例如，手套被卷绕和之后绕自身的扭转，而一直被夹在钻具的钻头处，造成手折断、受伤、截肢等。
尤其，在工具的使用中，即使当使用者已经发现他/她自己处于危险状况中，使用者可能会由于工具仍继续运动而受伤。然而，使用者过于关注用于附接/固定至身体部分的区域以至于使用者没有(例如，通过松开钻具的按钮)去停止工具，而是试图将该身体部分从危险中挣脱(从而甚至进一步增加了受伤的风险)。
专利文件US 2012/0319846描述了用于保护使用者的装置的一些示例，这些示例涉及使用接近传感器(应用于使用者)以检测使用者与设备的距离以便仅当使用者处于正确位置时才切换设备开关。
发明内容
在此情况下，本发明的目的在于提供一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的装置和方法，以克服上述缺陷。
更具体地，本发明的目的在于提供一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的装置和方法，以能够降低由这些设备引起的物理损伤，从而避免危险。
本发明的另一个目的在于提供一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的装置和方法，以能够将电气设备的管理最优化，从而避免危险。
所述目的实质上由如所附权利要求所述的用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的装置和方法来实现。
附图说明
通过附图中所示出的若干个优选的但非排他性的用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的设备和方法的实施例的具体描述，本发明的进一步的特征和优点将更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明的装置的第一优选实施例的示意图；
图2是根据本发明的装置的第二优选实施例的示意图；
图3是根据本发明的装置的第三优选实施例的示意图。
具体实施方式
参考上述附图，数字1表示根据本发明的用于在使用至少一部分处于运动中的设备2时保护使用者的装置1的整体。
更具体地，装置1包括处于运动中的部分的管理装置3，在使用中，管理装置3与设备2的处于运动中的部分相连接。更具体地，管理装置3能够在启用状态和中断状态之间进行配置，处于启用状态时，设备2的所述部分能够运动，处于中断状态时，设备2的所述部分的运动被停止。详细地，无论与处于运动中的部分相连接的运动装置的类型如何，管理装置3可以连接至用于控制设备2的运动部分的系统。换言之，运动装置可以由电机、致动器、开关、内燃机等限定。
例如，在设备2由内燃机(例如，链锯)驱动的情况中，管理装置3被配置成作用于内燃机(例如，通过致动器)以管理运动。
在任何情况中，管理装置3可以连接至应急元件(例如，按钮)，应急元件通常连接至工业设备2，用于当工业设备2不起作用时将其停止。实际上，在该情况中，应急元件已经包括用于控制设备2的系统。
在任何情况中，管理装置3可以通过电信号直接作用于设备2的控制电路，或可以通过适合的致动器机械地作用于运动中的部分。
在附图所示的情况中，管理装置3介于并且连接在电源4和电气设备2之间。附图示出电源4(例如，由电插座表示)和电气设备2(钻具)。
这样，处于启用状态时，电流能够从电源4流动至设备2，而处于中断状态时，从电源4至设备2无电流的流动。
应当注意的是，管理装置3通过电缆5连接至电气设备2。从而，管理装置3介于电插座和通向电气设备2的电缆5之间。
优选地，管理装置3包括电插头6，电插头6可以插入电源4的电插座中。
换言之，管理装置3包括用于来自电源的电流的输入端和与电气设备2连接的输出端。
详细地，管理装置3包括用于中断输入端和输出端之间的电流的装置，以便当处于中断状态时，中断电流，或者当处于流动状态时，允许电流的流动。应当理解的是，管理装置3可以由任何技术上等同的电气装置实现。
此外，装置1包括至少一个生物特征值的测量装置7，使用中，测量装置7与使用者的身体相关联，用于测量生物特征值。更具体地，测量装置7可以是外置的，例如，手环、项链、腰带、胸带，或是内置的，例如，皮肤下的芯片或检测器。
在附图所示出的优选实施例中，生物特征值的测量装置7包括可戴在使用者臂部的手环和通过与使用者的身体接触用于测量生物特征值的传感器14。优选地，用于测量生物特征值的传感器14是用于测量心率的传感器。但是，在本文未明确描述的其他实施例中，传感器14可以测量其他生物特征值(血液中的肾上腺素等)。
更具体地，用于测量生物特征值的装置可以是被专门配置成测量特定的生物特征值的手环(图2和图3)，或者可以被集成在预定的已有的手环中，例如，手表。详细地，如图1所示，手环可以是智能手表8(优选为已经被配置成用于测量心率)。
根据本发明，装置1包括处理单元9，处理单元9可操作地连接至测量装置7和电流的管理装置3。
处理单元9被配置成接收包含由测量装置7测得的生物特征值的生物特征值的测量信号10。换言之，测量装置7被配置成将测量信号10发送至处理单元9，其中测量信号10包含与生物特征测量值相关的数据。
此外，处理单元9被配置成检测生物特征测量值相对于生物特征参考值的突然变化。生物特征参考值可以以主观或客观方式计算得到。
在任何情况中，生物特征参考值指示使用者处于生命的正常状态、通常状态或休息状态(从医学观点)。
换言之，处理单元9被配置成接收包含生物特征参考值的信号。后者可以由装置1本身计算得到，或者预存储在内置存储器中，或者该信号可以从外部直接得到。
优选地，生物特征参考值与上次测得的生物特征值中的一个相对应，或者是上次测得的生物特征值的平均值。术语“上次”用于表示与生物特征参考值的突然变化有关的最近测得的生物特征值。
换言之，处理单元9被配置成比较生物特征测量值和生物特征参考值。后者可以与最近的生物特征值相对应或可以与独立的预设生物特征值相对应。
此外，处理单元9被配置成将停止信号11发送至管理装置3，以便当生物特征测量值与生物特征参考值相差参考差值时，将管理装置3从启用状态配置成中断状态，从而阻止设备2的处于运动中的部分的运动。明显地，将管理装置3配置成用于接收停止信号11，并将后者从启用状态配置成中断状态。
更具体地，处理单元9被配置成将停止信号11发送至管理装置3，以便当生物特征测量值到达或超过改变的生物特征值时，将管理装置3从启用状态配置成中断状态，从而停止设备2的部分的运动，改变的生物特征值表示处于改变的生命状态下的使用者存在的状态。改变的生物特征值与生物特征参考值相差参考差值。优选地，改变的生物特征值比生物特征参考值大参考差值。
换言之，在生物特征值突然变化的情况中，处理单元9被配置成停止设备2的部分的运动以保护使用者。表述“突然变化”是指生物特征值随时间的变化比在使用者的正常或通常生命状态期间的生物特征值随时间的变化更快。
在优选的情况中，生物特征测量值是心率，生物特征参考值由使用者在正常生命状态下的心率值限定(例如，每分钟的心跳数)，而改变的生物特征值由大于在正常生命状态下的心率值的心率值限定。换言之，当心率的数值增加高于某一阈值时，处理单元9被配置成停止设备2的部分的运动以保护使用者。
如前所述，如果运动由电动类型的运动装置产生，停止信号11用于停止运动装置，或者用于中断电源信号。如果运动由内燃机或其他类型的运动装置产生，停止信号用于作用于运动装置的控制系统。
在附图所示的优选实施例中，处理单元9被配置成将停止信号11发送至管理装置3，以便将后者从启用状态配置为中断状态，从而断开设备2的电流。明显地，将管理装置3配置成接收停止信号11，并将后者从启用状态配置成中断状态。
换言之，在生物特征值突然变化的情况中，处理单元9被配置成停止电流从电源4流动至电气设备2，以便中断后者的电力供应，从而保护使用者。
有利地，当检测到生物特征值的突然变化(例如，心率的增加)时，本发明能够阻止处于运动中的部分的运动。由此，可以通过中断使用者正使用的电气设备2的部分的运动来保护使用者。
应当理解的是，参考差值是变化值的函数，该变化值是限定了用于与对于使用者来说是危险的事件的发生相对应的生物特征测量值所必须具有的改变值。
在图3所示的本发明的一个实施例中，处理单元9被容纳在管理装置3上。由此，测量装置7(手环)测量生物特征值并将测量信号10(优选为无线地)传输至管理装置3。详细地，处理单元9接收测量信号10，中断运动(例如，中断电流的供应)。更详细地，停止信号11在测量装置7内及在处理单元9和管理装置3之间传输。
在可替代的实施例中，处理单元9被容纳在生物特征值的测量装置7上。这样，测量信号10在测量装置7的内部被传输至处理单元9，而停止信号11由处理单元9(优选为无线地)传输至管理装置3。图3描述了被集成在智能手表8中的测量装置7，智能手表8已经被配置成测量生物特征值(心率)以及进一步被配置成将生物特征测量值处理成参考值的函数和将停止信号11发送至管理装置3。
在图2所示的另一个实施例中，装置1包括已知类型的具有相应处理单元的智能手机12和/或平板电脑和/或计算机。处理单元9由智能手机12和/或平板电脑和/或计算机的处理卡限定。换言之，智能手机12和/或平板电脑和/或计算机的处理单元可操作地连接至测量装置7和管理装置3，并且被配置成：
—接收包含由测量装置7测得的生物特征值的生物特征值的测量信号10；
—比较生物特征测量值和生物特征参考值，其中生物特征参考值由在通常生命状态下的使用者存在的状态表示；
—将停止信号11发送至管理装置3，以便当生物特征测量值到达或超过改变的生物特征值时，将管理装置3从启用状态配置成中断状态，从而停止设备2的部分的运动。
应当注意的是，停止信号11从智能手机12和/或平板电脑和/或计算机无线传输至电流的管理装置3。同样地，测量信号10由测量装置7无线传输至智能手机12和/或平板电脑和/或计算机。
最后，应当注意的是，控制单元还被配置成当生物特征值向生物特征参考值偏移了差值时，将重启用信号13发送至管理装置3，将管理装置3从中断状态配置为启用状态。
本发明还涉及一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备时保护使用者的方法。本方法由以上参考装置1所描述的内容直接获得，在此将上述内容全部并入下文。更具体地，本方法包括将设备2的部分的运动的管理装置3连接至设备2的第一步骤，其中管理装置3能够在启用状态和中断状态之间进行配置，处于中断状态时，设备2的部分的运动被停止。
此外，本方法包括测量使用者的身体的生物特征值的第二步骤。优选地，第二步骤由如上所述的生物特征值的传感器/检测器14进行。
另外，本方法包括比较生物特征测量值和生物特征参考值以检测生物特征测量值是否有预定变化的步骤。换言之，如果检测到生物特征测量值与生物特征参考值相差参考差值，将设备2与电流断开。
在这种情况下，将停止信号11发送至管理装置3，以便将管理装置3从启用状态配置为中断状态。
本发明实现了预设目的。
更具体地，本发明使得在工具的使用中能够通过中断运动来保护使用者免受危险。实际上，在危险的情况中，测量装置7检测到使用者的生物特征参数(例如，心率)的变化。生物特征参数的变化是使用者发现他/她自己处于危险情况中的直接后果。因此，为了避免增加损伤，根据本发明的装置1立即关闭电流，或以另一种方式使运动停止，以便停止电气设备2。
由此，以简单且最佳的方式保护使用者的安全。
还应当注意的是，本发明相对容易实施且实施本发明的成本较低。

Claims (15)

1.一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备(2)时保护使用者的装置(1)，包括：
—所述设备(2)的所述部分的运动的管理装置(3)，所述管理装置(3)在使用中与所述设备(2)连接，所述管理装置(3)能够在启用状态和中断状态之间进行配置，当处于所述启用状态时，所述设备(2)的所述部分能够运动，处于所述中断状态时，所述设备(2)的所述部分的运动被停止；
—至少一个生物特征值的测量装置(7)，在使用中，所述测量装置(7)与使用者的身体相关联，用于测量所述生物特征值；
其特征在于，所述装置(1)包括处理单元(9)，所述处理单元(9)可操作地连接至所述运动的管理装置(3)和所述测量装置(7)；所述处理单元被配置成：
—接收包含由所述测量装置(7)测得的生物特征值的生物特征值的测量信号(10)；
—比较所述生物特征测量值和生物特征参考值，其中所述生物特征参考值由在通常生命状态下的使用者存在的状态表示；
—将停止信号(11)发送至所述运动的管理装置(3)，以便当所述生物特征测量值到达或超过改变的生物特征值时，将所述管理装置(3)从所述启用状态配置成所述中断状态，从而停止所述设备(2)的所述部分的运动，所述改变的生物特征值表示在改变的生命状态下的使用者存在的状态，所述改变的生物特征值不同于所述生物特征参考值。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述处理单元(9)被配置成当检测到所述生物特征测量值从所述生物特征参考值突然变化至所述改变的生物特征值时，停止所述设备(2)的所述部分的运动。
3.根据前述任一项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述改变的生物特征值大于所述生物特征测量值。
4.根据前述任一项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述管理系统(3)在使用中连接至处于运动中的所述部分的控制系统，用于管理处于运动中的所述部分。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述管理系统(3)在使用中介于并且连接在电源(4)和所述设备(2)的电源供应端之间。
6.根据前述任一项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述生物特征参考值实质上等于最近测得的生物特征值。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述生物特征参考值实质上等于最近测得的生物特征值的平均值。
8.根据前述任一项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述处理单元(9)被容纳在所述管理装置(3)上。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述处理单元(9)被容纳在所述生物特征值的测量装置(7)上。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述装置(1)包括具有自己的处理卡的智能手机(12)和/或平板电脑和/或计算机；所述处理单元(9)由所述智能手机(12)和/或平板电脑和/或计算机的处理卡限定。
11.根据权利要求1-7中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述生物特征值的测量装置(7)包括可戴在使用者臂部的手环和用于通过与使用者的身体接触而测量生物特征值的传感器(14)。
12.根据前述任一项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，用于测量生物特征值的所述装置(7)包括用于测量心率的传感器(14)，其中所述心率限定所述生物特征值；所述生物特征参考值由在正常生命状态下的使用者的心率值限定，所述改变的生物特征值由大于正常生命状态下的心率值的心率值限定。
13.根据前述任一项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述停止信号(11)由所述处理单元(9)无线传输至所述管理装置(3)。
14.根据前述任一项权利要求所述的装置(1)，其特征在于，所述测量信号(10)由所述处理单元(7)无线传输至所述处理装置(9)。
15.一种用于在使用至少一部分处于运动中的设备(2)时保护使用者的方法，包括以下操作步骤：
—将所述设备(2)的处于运动中的部分的管理装置(3)连接至所述设备(2)，其中所述管理装置(3)能够在启用状态和中断状态之间进行配置，处于所述启用状态时，所述设备(2)的所述部分能够运动，处于所述中断状态时，所述设备(2)的所述部分的运动被停止；
—测量使用者的身体的生物特征值；
其特征在于，包括以下操作步骤：比较所述生物特征测量值和生物特征参考值，其中所述生物特征参考值由在通常生命状态下的使用者存在的状态表示；
—将所述停止信号(11)发送至所述运动的管理装置(3)，以便当所述生物特征测量值到达或超过改变的生物特征值时，将所述管理装置(3)从所述启用状态配置成所述中断状态，所述改变的生物特征值表示在改变的生命状态下的使用者存在的状态，所述改变的生物特征值不同于所述生物特征参考值。
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