CN109074720B - 用于游泳池的救生系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于游泳池的救生系统包括多个救生模块。每个模块包括平台，并且模块能够在池中水面下以备用配置收纳。该模块能展开以升到池中遇险游泳者下方的水面，以便将游泳者支撑在平台上。

Description

用于游泳池的救生系统和方法

技术领域

本发明涉及救生系统和方法。更具体地，本发明涉及用于游泳池的救生系统和方法。

背景技术

预防溺水是游泳池的操作者或所有者的主要关注点。在许多情况下，预算或其他限制可能会妨碍在使用游泳池的所有时间内都有值班救生员。例如，位于住宅物业上的游泳池(例如，属于单个居民，属于居民群，或属于房东)，或属于私人企业(例如，汽车旅馆或俱乐部)的游泳池，没有救生员或可能有在有限的时间内值班(例如，晚上不值班)的救生员。远程监督池的单个救生员或其他人可能负责监督若干池。值班的单个救生员有时可能会分心，或者可能不得不偶尔休息，这样救生员可能不会立即注意到遇险的游泳者。

遇险的游泳者可能需要立即关注以避免情况恶化。

发明概述

因此，根据本发明的实施方案，提供了用于游泳池的救生系统，该系统包括多个救生模块，每个模块包括平台并且可以在水池中水面下以备用配置收起，该模块能够展开以上升到水池中遇险游泳者下方的水面，以便将游泳者支撑在平台上。

此外，根据本发明的实施方案，多个救生模块能够收纳在游泳池的地板上。

此外，根据本发明的实施方案，多个救生模块中的模块包括可膨胀结构，其中模块的展开包括结构的膨胀。

此外，根据本发明的实施方案，当模块处于备用配置时，可膨胀结构能够收纳在平台内。

此外，根据本发明的实施方案，多个救生模块中的模块包括用于感测游泳者相对于平台的位置的传感器。

此外，根据本发明的实施方案，多个救生模块中的模块包括用于将平台引导到游泳者下方的横向位置的引导装置。

此外，根据本发明的实施方案，引导装置包括转向装置或推进装置。

此外，根据本发明的实施方案，多个救生模块中的模块包括可膨胀结构，该可膨胀结构被配置为支撑平台的中央部分。

此外，根据本发明的实施方案，多个救生模块中的模块包括稳定装置，该稳定装置能展开以抵消平台的倾翻。

此外，根据本发明的实施方案，稳定装置包括可膨胀气囊、推进装置或可伸展配重。

此外，根据本发明的实施方案，模块包括用于感测倾翻的传感器。

此外，根据本发明的实施方案，多个救生模块中的模块包括屏障，该屏障至少部分地围绕平台并且能通过模块的可膨胀结构的膨胀来展开。

此外，根据本发明的实施方案，平台包括多个能选择性连接的子模块。

此外，根据本发明的实施方案，该系统包括监测池中的活动的一个或多个传感器。

此外，根据本发明的实施方案，该系统包括控制器，该控制器被配置为根据所监测的活动来展开多个模块中的模块。

根据本发明的实施方案，还提供了一种救生方法，包括：操作多个传感器以监测游泳池中的活动；当所监测的活动指示遇险的游泳者时，选择以展开多个救生模块中的救生模块，所述多个救生模块收纳在水池中的水下；并且展开所选模块以使所选模块上升到游泳者的感测位置处的水面，以便将游泳者支撑在模块的平台上。

此外，根据本发明的实施方案，选择模块包括选择多个救生模块中的最靠近游泳者的模块。

此外，根据本发明的实施方案，展开所选模块包括在模块上升时横向引导模块。

此外，根据本发明的实施方案，展开所选模块包括触发模块的可膨胀结构的膨胀。

此外，根据本发明的实施方案，选择以展开包括选择多个子模块。

附图说明

为了更好地理解本发明并且为了理解其实际应用，下面提供并参考下面的附图。应该注意的是，附图仅作为示例给出，并且决不限制本发明的范围。相同的部件用相同的附图标记来表示。

图1示意性地示出了根据本发明的实施方案的游泳池救生系统。

图2示意性地示出了用于图1中所示的游泳池救生系统的控制器。

图3示意性地示出了图1中所示的游泳池救生系统的展开的救生模块。

图4A示意性地示出了图3中所示的救生模块的组件。

图4B示出了图4A中所示的救生模块的底部。

图5A示意性地示出了图4A中所示的救生模块的变体。

图5B示出了图5A中所示的救生模块的另一视图。

图6A示意性地示出了根据本发明的实施方案的由子模块组装的救生模块。

图6B示意性地示出了根据本发明的实施方案的由子模块组装的救生模块的底部。

图7是描绘根据本发明的实施方案的用于操作游泳池救生系统的方法的流程图。

图8A示意性地示出了根据本发明实施方案的具有机械浮选结构并且在展开之前的救生模块。

图8B示意性地示出了图8A中所示的救生模块的机械浮选结构的膨胀的开始。

图8C示意性地示出了图8B中所示的机械浮选结构的进一步膨胀。

图8D示意性地示出了图8C中所示为完全膨胀的救生模块的机械浮选结构。

图9示意性地示出了根据本发明的实施方案的用于限制具有部分膨胀的浮选结构的救生模块的结构。

图10A示意性地示出了根据本发明的实施方案的在展开臂之前救生模块的稳定器的折叠加重臂。

图10B示意性地示出了当开始展开时图10A中所示的加重臂。

图10C示意性地示出了图10B中所示的加重臂的进一步展开。

图10D示意性地示出了图10C中所示的救生模块，其中加重臂完全向下延伸。

图11A示意性地示出了在展开之前的稳定器配重，其被约束到恒定的横向位置。

图11B示意性地示出了图11A中所示的稳定器配重的展开。

图11C示意性地示出了图11B中所示的稳定器配重的完全展开。

图12A示意性地示出了在展开之前的救生模块，其包括支撑结构。

图12B示意性地示出了图12A中所示的救生模块的展开。

图12C示意性地示出了完全膨胀的图12B中所示的救生模块。

发明详述

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节的情况下实践本发明。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、过程、组件、模块、单元和/或电路，以免模糊本发明。

尽管本发明的实施方案在这方面不受限制，但是利用诸如“处理”，“运算”，“计算”，“确定”，“建立”，“分析”，“检查”等术语的讨论可以指代计算机、计算平台、计算系统或其他电子计算装置的操作和/或过程，其将表示为电子计算机寄存器和/或存储器内的物理(例如，电子)量的数据操纵和/或变换成类似地表示为计算机寄存器和/或存储器内的物理量或可存储执行用于操作和/或过程的指令的其他信息非暂时性存储介质(例如，存储器)内的物理量的其它数据。尽管本发明的实施方案在这方面不受限制，但是这里使用的术语“复数个”和“多个”可以包括例如“多个”或“两个或更多个”。在整个说明书中可以使用术语“复数个”或“多个”来描述两个或更多个组件、装置、元件、单元、参数等。除非明确说明，否则本文描述的方法实施方案不限于特定顺序或序列。另外，所描述的方法实施方案或其元件中的一些可以在同一时间点或同时发生或同时执行。除非另有说明，否则本文使用的连词“或”的使用应理解为包含性的(任何或所有所述选项)。

本发明的一些实施方案可包括诸如计算机或处理器可读介质的物品，或计算机或处理器非暂时性存储介质，例如存储器、磁盘驱动器或USB闪存，编码，包括或存储指令，例如计算机可执行指令，指令在由处理器或控制器执行时执行本文公开的方法。

根据本发明的实施方案，救生系统包括多个救生模块，所述救生模块以备用配置布置在游泳池的地板上。救生模块可以完全或部分地覆盖游泳池地板。例如，当处于备用配置时，救生模块可以形成扁平的紧凑平板。救生模块可以以图案布置在游泳池的地板上，以具有游泳池地板的外观。例如，矩形平板形式的救生模块可以以紧密的矩形阵列布置，以在游泳池地板的至少一部分上形成连续的覆盖物。救生模块可以被着色或标记，以匹配墙壁和游泳池地板的任何可见部分的颜色。

救生系统被配置为监测游泳池中的活动并且检测指示遇险或溺水的游泳者的活动。(如本文所用，“游泳者”是指人或动物，或者在测试或开发期间，存在于游泳池中的适当编程的机器人、人体模型或模拟器，无论该人或动物是否在游泳，试图游泳或已经或曾经打算游泳。)例如，救生系统可以包括摄像机(例如，在其中水的吸收最小的可见光或那些红外光谱区域中操作)或其他探测器(例如基于声学或电磁检测)的布置，其监测池中对象(包括游泳者)的运动。系统的处理器被配置为分析所获取的数据以跟踪每个对象的运动或活动。特别地，处理器被配置成识别活动模式，该活动模式指示溺水或者由于其它原因遇险而有溺水的危险的游泳者。

救生系统被配置为在识别出指示遇险的活动时展开救生模块中的一个。例如，系统可以识别救生模块中的最接近遇险游泳者的一个。可以展开所识别的模块以将遇险游泳者支撑在水上。例如，系统的控制器可以通过一个或多个通信信道与每个救生模块进行通信。控制器可以通过通信信道发送信号或命令以启动救生模块中的一个。例如，通信信道可以包括有线或无线电子或光学通信信道、声学信道、机械、液压或气动信道或适合于传送信号的任何其他类型的信道。该信号还可以指示遇险游泳者的检测位置。

可替代地或另外地，池的地板可以由子模块阵列覆盖。当要展开模块时，可以组装在遇险游泳者下方的若干子模块(例如，通过彼此链接而同时与周围模块分离)成单个模块。可以使部件子模块的可膨胀结构膨胀，以使组装的模块升到游泳者下方。

例如，当展开救生模块时，可以启动内部压缩气体供应以使救生模块的一个或多个可膨胀结构膨胀。膨胀本身可以提供足够的浮力，以便将救生模块与相邻模块分开。在其他情况下，在可膨胀结构被膨胀之前，救生模块可以最初被推进到救生模块阵列上方的位置。这可以减少或消除相邻救生模块可能干扰可膨胀结构的膨胀的任何可能性。例如，初始推进可以由机械致动器，通过释放压缩气体，或通过将救生模块的能展开部分与压载部分(例如，当处于备用配置时形成救生模块的底层的加重板)分开来提供。

可膨胀结构的膨胀可使救生模块上升到池的表面。在一些情况下，救生模块可以被提供至少有限的导航能力，以引导救生模块上升到遇险游泳者下方。该导航能力可包括确定浸没模块相对于游泳者的当前位置(例如，横向位置和相对深度)的检测能力，以及将上升模块移动到游泳者的横向运动的能力。

例如，救生模块可以设置有检测系统，该检测系统包括一个或多个摄像机或其他检测器和处理能力。处理能力可以由结合到救生模块中的处理器提供。替代地或另外地，所有或一些处理能力可以由与救生模块通信的处理器(例如，救生系统的处理器)来提供。

当救生模块上升到水面时，检测系统可以检测并识别遇险游泳者相对于救生模块的位置。救生模块还可以设置有一个或多个致动引导结构(例如，用作方向舵或引导平面的襟翼)，以在救生模块上升到其浮力时控制救生模块的横向运动。替代地或另外地，救生模块可以设置有机构(例如，机动螺旋桨，桨叶或翅片，可控制的水或其他流体喷射器，或另一推进机构)，用于在到达水面之前横向推进救生模块。可以操作引导结构或推进机构以将救生模块横向移动到遇险游泳者下方的位置。因此，当救生模块上升到游泳池的表面时，救生模块的平台可以定位在遇险游泳者的正下方(例如，大致居中地位于遇险游泳者下方)。因此，上升到水面可以将游泳者提升到平台上，使得游泳者至少部分地被支撑在水面上方。模块可以配置成使得救生模块在支撑游泳者时是平衡的(例如，以防止或减少倾翻的可能性)。

可膨胀结构可包括可膨胀环(例如，呈圆形或椭圆形环形，矩形或多边形，或其他形状)，其形成展开的救生模块的外周界。环可以对称地横向围绕分布式设计，使得用于支撑游泳者的平台大致水平。例如，模块可以配置成使得模块的浮力中心高于其重心。

可膨胀结构可以机械连接到模块的其他结构。因此，可膨胀结构的膨胀可以展开救生模块的其他结构。例如，可膨胀环形式的可膨胀结构可以系绳或连接到网状物，该网状物被向外拉动以在救生模块的顶部上形成支架。支架可以阻止或防止提升的游泳者滑动或以其他方式从救生模块的顶部掉落并返回水中。替代地或另外地，可以提供另一种机构来展开救生模块的结构。

救生模块可以设置有使游泳者能够在水上方稳定地支撑的额外的结构或机构。例如，救生模块可以设置有一个或多个传感器，其能够检测可能导致救生模块翻倒的不平衡。例如，这种不平衡可能是由于提升的游泳者在救生模块的震中上方的不完美定心造成的。可以通过提升的游泳者的运动或通过与另一个对象(例如，另一个游泳者)接触来产生不平衡。例如，传感器可包括一个或多个倾翻传感器或加速度计。救生模块可设置有用于抵消任何倾翻力的稳定机构。例如，稳定机构可包括一个或多个辅助可膨胀囊，其可被膨胀以抵消倾翻力。作为另一个实施例，稳定机构可以包括机动的或以其他方式操作的校正推进机构，其可以被操作以抵消倾翻力。作为另一个实施例，稳定机构可以包括可以伸展以抵消倾翻力的一个或多个可伸展结构(例如，翼、平面、杆或其他结构)。

图1示意性地示出了根据本发明的实施方案的游泳池救生系统。

游泳池救生系统10包括多个救生模块12。每个救生模块12在被启动之前可以以备用配置存储。当处于备用配置时，救生模块12的部件适当地以紧凑的形式缩回或折叠。例如，紧凑形式可以是扁平矩形板的形式，如图所示。替代地或另外地，所有或一些救生模块12可以具有扁平但不是矩形的备用配置的紧凑形式，或者可以具有另一种紧凑形式。

游泳池救生系统10被配置成在游泳池14中和周围操作，游泳池14充满水到水面24。例如，当处于备用模式时，每个救生模块12可以配置成位于游泳池14的底部。如图所示，当以紧凑的矩形阵列布置时，救生模块12可以对游泳池14的地板15的全部或部分进行排列。例如，救生模块12可以布置成仅在游泳池14的深端或游泳池14的另一部分对地板15进行排列。不同类型或尺寸的救生模块12可以沿着地板15布置在游泳池14的不同部分处。例如，被配置用于放置在游泳池14的深端救生模块12可以与被配置为放置在游泳池14的浅端的救生模块不同(例如，尺寸，引导能力或其他方面)。在一些情况下，间隔结构可以放置在救生模块12之间或游泳池14周围以用于填充游泳池14的所有地板15或地板15的整个连续部分。

出于美学原因，或为了使游泳池救生系统10保持对游泳者不显眼，一些或所有的救生模块12可以是有色的，图案化的，有纹理的，或以其它方式形成以便具有典型的游泳池地板的外观(在某些情况下，一种典型的游泳池地板的感觉)。

当处于备用配置时，每个救生模块12可以与系统控制器30通信。例如，系统控制器30可以位于游泳池救生系统10的一个或多个其他部件附近，或者可以包含在游泳池救生系统10的一个或多个其他部件中。可选地或另外地，系统控制器30的全部或一些部件，或者可以远离游泳池救生系统10的其他部件或远离游泳池14。

系统控制器30与一个或多个传感器通信。例如，传感器可以包括向上看的传感器16、横向传感器18和向下看的传感器20中的一些或全部。例如，向上看的传感器16可以结合到救生模块12中(例如，当处于备用模式时)，结合到游泳池14的地板15中(例如，在未被救生模块12覆盖的位置处，或者当救生模块12对辐射或该向上看的传感器16感测的其它量透明时在救生模块12下方的位置处)或其他(例如，结合到在游泳池14的底部上或附近漂浮，站立或爬行的机器人或其他装置)。横向传感器18可以结合到游泳池14的墙壁中或以其他方式结合(例如，结合到在游泳池14的墙壁上或附近漂浮，站立或爬行或者游泳池14的顶部表面和底部之间的水下深度处漂浮的机器人或其他装置)。向下看的传感器20可以位于游泳池14的水面24处或其上方。例如，向下看的传感器20可以放置在支撑结构21上(例如，吊杆、横梁、脚手架或其他结构)，可以将其结合到游泳池14上方的天花板中，或者以其他方式结合(例如，结合到浮在水面24上或悬浮在水面24上方的机器人或其他装置)。传感器可包括在可见或其他(例如，近红外)光谱范围内工作的视频摄像机或其他光学检测器、声学检测器、机械检测器(例如，测量波或压力变化)或其他传感器。

传感器可包括一个或多个光束发射器的阵列(例如，准直光源、激光器、二极管激光器、发光二极管或具有预定形式的光束的其他源)，其被配置为发射可见或不可见(例如，红外)电磁辐射的光束(例如，铅笔束或扇形束)。一个或多个光束传感器的相应阵列可以检测对象何时中断光束发射器和光束传感器之间的光束。例如，横向传感器18可包括形成基本水平的光束阵列的光束发射器阵列和光束传感器。在一些情况下，水平光束可以布置在池的地板附近。光束阵列可以有助于精确确定遇险的游泳者22的位置。可以应用一个或多个附加传感器(例如，水面附近的类似传感器阵列，应用图像处理的成像传感器，垂直传感器阵列，或者其它技术)来区分遇险的游泳者22的检测与站在游泳池14中的人的腿的检测或者在游泳池14的地板上休息的无生命对象的检测。

在一些情况下，可以提供照明以促进或启用一个或多个横向传感器18或向下看的传感器20的操作。例如，照明可以结合到传感器中，或者可以与传感器分离。例如，照明可以用作游泳池14或周围区域的一般照明。照明可以由低功率源产生，例如发光二极管(LED)或其他低功率源。照明源可以配置为发射不同颜色的光(例如，不同类型的LED)。在这种情况下，发射光的颜色可以根据当前状态改变，例如，以便发信号通知检测到遇险游泳者。在一些情况下，照明可以是不可见的，例如在红外或近红外光谱范围内，以与适当的传感器一起使用。照明可以是连续的，可以是周期性的，或者可以响应于预定事件而被启动(例如，当初始传感器读数指示可能存在遇险游泳者22时或响应于另一事件)。

系统控制器30可以被配置为分析由传感器感测的数据。该分析可以识别遇险的游泳者22。在识别出遇险的游泳者22时，系统控制器30可以与一个或多个救生模块12通信或者启动一个或多个救生模块12。系统控制器30可以控制救生模块12开始展开，如展开模块12a所示的。

如图所示，展开模块12a已经上升到其他救生模块12之上。例如，救生模块12的可膨胀结构的膨胀可以使救生模块12上升到展开模块12a的位置。替代地或另外地，可以将展开模块12a向上推进到展开模块12a的位置。例如，展开模块12a可以通过机械致动器向上推进，通过水射流或压缩气体的释放向上推进，或者通过与提供足够重量以使救生模块12能够停留在游泳池14的底部的压载部分分离而向上推进。

最后，可以展开展开模块12a以成为展开模块12b。在展开的模块12b中，可膨胀结构已被膨胀以使展开的模块12b上升到水面24。当展开的模块12b上升到水面24时，展开的模块12b可被横向引导或推进以便在遇险的游泳者22下面上升。因此，当展开的模块12b到达水面24时，展开的模块12b可将部分或全部遇险的游泳者22抬升到水面24上方。

图2示意性地示出了图1中所示的游泳池救生系统的系统控制。

系统控制器30包括处理器32。例如，处理器32可包括一个或多个处理单元。例如，处理器32的处理单元可以容纳在单个外壳中，或者可以结合到游泳池救生系统10的一个或多个部件中。例如，处理器32的一个或多个处理单元可以结合到一个或多个传感器34中(例如，结合到向上看的传感器16、横向传感器18和向下看的传感器20中的一个或多个中)，结合到一个或多个救生模块12，或其他地方。处理器32的一个或多个处理单元可以位于远程位置，例如在操作，维护，监督或监测游泳池救生系统10的服务的服务器处。

处理器32可以与数据存储装置38进行通信。这里提到的数据存储装置38可以包括计算机存储器、计算机可读存储介质、长期存储介质或两者的功能。数据存储装置38可以包括一个或多个易失性或非易失性，固定或可移动的数据存储装置。数据存储装置38可用于存储例如用于处理器32的操作的编程指令、供处理器32操作期间使用的数据或参数或处理器32的操作结果。

处理器32可以被配置为根据存储在数据存储装置38上的编程指令进行操作。

处理器32可以从传感器34接收信号。例如，传感器34可以包括向上看的传感器16、横向传感器18和向下看的传感器20。具体地，传感器34中的一些或全部可以包括一个或多个成像装置36。例如，成像装置36可包括能够获取可见光、近红外光或远红外光谱范围内的图像(例如，视频帧或单个图像序列)的视频摄像机或静像相机。特别地，成像装置36可以被配置为获取其中水的吸收相对较低的光谱区域中的图像。替代地或另外地，传感器34可包括各种距离传感器(例如，基于声学，光学，电磁或其他技术)。

用于处理器32的操作的编程指令可包括遇险检测模块42。遇险检测模块42的执行可包括处理来自传感器34的信号以识别指示遇险游泳者的信号或信号组合。例如，可以对所获取的图像进行图像分析，以识别指示遇险的游泳者和游泳者肢体的运动模式。

成对的相邻成像装置36(例如相邻的向上看的传感器16、横向传感器18或向下看的传感器20)的视场可以被配置为至少部分地重叠。在视场重叠的情况下，可应用三角测量或多视图/立体成像技术以产生池内对象的三维映射。为了利用有限数量的成像装置36最大化池体积的覆盖，每个成像装置36可以设置有广角镜头或其他广角光学器件。在一些情况下，设置有广角光学器件的成像装置36的视场可以接近或等于180°。

处理器32可以与一个或多个救生模块控制器40进行通信。例如，通信可以包括有线或无线电子(例如，WiFi，例如，其中每个救生模块控制器40连接到延伸在水面之上的天线)或光学通信信道、声学通道(例如，通过游泳池中的水传输)、机械、液压或气动信道，或适于传送信号的任何其他类型的信道。

例如，当在遇险检测模块42的执行期间识别遇险游泳者时，处理器32可执行救生模块操作模块44以操作一个或多个救生模块12。救生模块操作模块44的执行可包括与所选的救生模块控制器40进行通信。例如，与所选择的救生模块控制器40的通信可以包括向救生模块控制器40发送所识别的遇险游泳者例如相对于所选择的救生模块12的位置。

每个救生模块控制器40可包括处理器。处理器可以包括处理器32的处理单元，或者可以包括一个或多个单独的处理单元。

救生模块控制器40可以包括展开单元46。救生模块控制器40可以响应于在执行救生模块操作模块44期间展开所选救生模块12的指令而操作。例如，展开单元46可以被配置为使所述救生模块12的一个或多个可膨胀结构膨胀。展开单元46可以配置成展开救生模块12的一个或多个附加部件，例如网状物或网状支架或其他部件。

救生模块控制器40可以与模块传感器48进行通信。模块传感器48可以包括传感器34的一些或部分，或者可以与传感器34分离。例如，模块传感器48可以包括安装在救生模块12的上表面上的向上看的传感器或相机(例如，向上看的传感器16或另一传感器)。模块传感器48可以被配置为检测遇险游泳者相对于所选择的救生模块12的位置。模块传感器48可以例如，包括获取对象(例如遇险游泳者)的图像的成像装置。模块传感器48可以包括能够确定救生模块12的位置的一个或多个其他传感器。例如，模块传感器48可以包括一个或多个导航传感器以确定救生模块12的位置或取向(例如，指南针、倾斜传感器、深度传感器、测距仪或其他导航传感器)。模块传感器48可包括一个或多个传感器，以确定在救生模块12上支撑的负载的重量或重量分布。

救生模块控制器40可以包括引导单元50。引导单元50可以与模块传感器48协调地操作，以将救生模块12引导或推进到识别的对象，例如遇险的游泳者。例如，引导单元40可包括一个或多个引导装置(例如，用作方向舵，平面或机翼的襟翼，或用于引导上升救生模块12的运动方向的其他装置)或推进装置(例如，机动或其他动力螺旋桨、翅片、桨、射流或其他推进装置)。可操作引导单元50以将救生模块12操纵到遇险游泳者下方的位置。例如，可以操作引导单元40，使得当救生模块12上升到水面时，救生模块12在遇险游泳者的下方横向居中。

救生模块控制器40可以包括稳定单元52。稳定单元52可以与模块传感器48协同操作，以防止在救生模块12已经浮出水面同时支撑负载(例如遇险的游泳者)之后救生模块12的倾翻或翻倒。稳定单元52可以被配置为启动，操作或展开一个或多个稳定装置以抵消(例如，通过倾斜传感器或加速度计)检测到的救生模块12的倾翻。例如，稳定单元52可以包括在救生模块12的周边附近分布的多个可膨胀的气囊或水翼。可以选择性地使一个或多个气囊膨胀。例如，当模块传感器48检测到救生模块12的一侧向下倾翻时(例如，由于救生模块12上的负载的不完美定心，或者由于负载的位置的后续移位)，该测的一个或多个气囊可能会膨胀。随后增加的那一侧的浮力可能倾向于提升该侧以抵消倾翻。作为另一个实施例，稳定单元52可包括多个喷嘴、螺旋桨或其他装置，其能选择性地操作以产生向下指向的射流、流或流体流以抵消检测到的倾斜。作为另一个实施例，稳定单元52可以包括一个或多个可伸展的翼、杆、重物或其他结构，其可以选择性地伸展以抵消检测到的倾斜(例如，通过产生反扭矩来抵消倾翻，或者通过提供增加的浮力或流体阻力来抵消或阻止倾翻)。

系统控制器30可以包括警报单元54。例如，处理器32可以在一个或多个预定条件下操作警报单元54。这样的条件可以包括，例如，检测遇险的游泳者，救生模块12的展开，救生模块12的浮出水面或其他状况。警报单元54的操作可以包括产生可听(例如，可听消息或声音)或可见(例如，文本或图形消息或警告灯)警报信号，在日志中记录事件(例如，在数据存储装置38上或其它地方)，可以产生通知，该通知被发送到远程装置(例如，操作或监测游泳池救生系统10的操作的服务的远程服务器)。警报信号可以被发送到救生站、控制站处的装置、负责操作池的人的移动装置(例如，移动电话、计算机或寻呼机)、靠近游泳池的警报装置或其他装置。

处理器32可以与操作员控制器56进行通信。例如，操作员控制器56可以包括可以由人类操作员操作以控制，超控或修改系统控制器30的操作的一个或多个装置。操作员控制器56的操作员可以监测系统控制器30和游泳池救生系统10的操作。监测可以包括观察显示屏或控制面板，其可以指示系统控制器30或游泳池救生系统10的一个或多个部件的操作状态。替代地或另外地，操作员(例如，救生员或游泳池管理人员的成员)可以直接观察游泳池14中的活动。监控可以是连续的或者可以响应于由警报单位54生成的警报。

可以操作操作员控制器56以取消或修改由系统控制器30执行的操作。例如，正在(例如，直接地或通过相机和远程监测器远程地)观察游泳池14的操作员可以确定由系统控制器30识别为遇险游泳者的对象实际上没有遇险，或者游泳者可以在没有展开救生模块12的情况下被辅助。可以操作操作员控制器56以协助引导单元50的操作，例如，当自动引导已被中断时(例如，由于其他游泳者的存在)。可操作操作员控制器56以展开救生模块12，例如，用于测试目的或在遇险遇险检测模块42的执行未能检测到遇险的游泳者时观察遇险游泳者的时候。

图3示意性地示出了图1中所示的游泳池救生系统的展开的救生模块。

通常，当救生模块12位于水面下方时，可以展开救生模块12(图1)以形成展开的救生模块60。展开可包括一个或多个可膨胀浮选结构的膨胀(例如，膨胀环64，或形成一个或多个其他膨胀浮体、浮筒、气囊、气球或其他可膨胀结构)。例如，展开可包括触发化学过程以快速产生膨胀气体。展开可以包括打开阀门或密封件以从一个或多个收纳在救生模块12上或内部的压缩气体筒释放膨胀气体(例如，空气、二氧化碳、氮气、氦气或另一种可压缩气体)。此外，救生模块12的可膨胀结构可以最初通过管连接到压缩气体源(例如，罐、筒或泵)。例如，源可以是游泳池救生系统10的全部或一些救生模块12所共有的。在这种情况下，展开可以包括打开阀门或操作泵以通过管对可膨胀结构进行充气。

展开的救生模块60包括平台62。平台62被配置为支撑一个或多个对象的负载，例如遇险的游泳者。平台62可具有适合于支撑对象的尺寸和形状。例如，平台62可以被成形为使得平台62可以支撑预期负载(例如，遇险游泳者)。在一些情况下，平台62可以具有至少负载(例如，处于俯卧位或仰卧位的遇险游泳者)最大预期尺寸的大小或大于负载最大预期尺寸的大小。

平台62可以被配置为支撑预期负载的重量，同时使得展开的救生模块60的可膨胀结构的浮力能够将平台62及其负载支撑在水面上方。例如，平台62可以由合适的塑料制成，该塑料足够坚固以便在至少部分地提升到水面上方时支撑对象而没有明显的下垂或弯曲(这会在平台62的顶部上形成凹陷的凹部，其中大量的水可能积聚在这里)。另一方面，平台62可以足够轻，使得展开的救生模块60的膨胀结构(例如膨胀环64)可以至少部分地将平台62和支撑的负载(例如，遇险游泳者)升高到水面上方。

例如，平台62可以是中空的。在一些情况下，平台62可包括内部结构(例如，内部支架、壁或脊)，其被配置为增加平台62的机械强度而不会过度增加其重量。在一些情况下，平台62可包括材料的实心板。例如，平台62可以由实心泡沫材料构成，其密度接近或小于水的密度。因此，平台62的浮力可有助于将展开的救生模块60提升到水面。(在这种情况下，救生模块12在游泳池底部或附近的存储可能需要将救生模块12连接到加重的压载结构，或者将救生模块12系连到固定于游泳池底部的结构。)

在一些情况下，平台62可以被设计成足够刚性，以便仅当平台62及其负载(例如，遇险的游泳者)被浮力部分支撑时，例如，在将负载提升到水面之上之前，支撑负载而不会下垂或形成凹部。可以提供附加的支撑结构(例如大致居中的可膨胀结构)，以在平台62及其负载被提升到水面上方的阶段另外支撑平台62的中央部分(例如，如图5B所示)。附加支撑结构(例如中央可膨胀结构82(图5中示出)或其他附加支撑结构)可被配置用于当例如由适当的传感器(例如光学传感器，电磁传感器，压力传感器，应力传感器或其他合适的传感器)确定平台62到达水面时，自动展开(例如，膨胀)。使用这种附加的中央支撑件可以避免对可能会增加平台62的重量的肋条或其他刚性结构形式的加强件的任何需要。

在展开之前救生模块12在游泳池地板上存储期间，平台62的额外刚性(例如，以防止在支撑重物时屈曲或弯曲，例如在游泳池为空时维护或清洁池期间)可以通过在救生模块12下方的游泳池的地板上的柱或类似结构来提供。

平台62可以是具有一个开口面的中空扁平盒的形式(例如，面向下的面，如图4B所示)。能展开以形成展开的救生模块60的救生模块12的结构可在展开之前收纳，例如以塌缩或折叠配置收纳在平台62的中空内部内。其中救生模块12将在展开之前收纳在紧密排列的阵列中，平台62可以成形为形成这样的阵列。因此，平台62可以是如图所示的矩形，或者可以具有正方形或六边形形状。在不需要紧密包装的情况下，平台62可以以其他方式成形。替代地或另外地，在展开之前，展开的救生模块60的结构可以收纳在平台62上，平台62下方或平台62周围。

平台62的上表面可以被配置为防止或阻止被支撑的负载从平台62滑落。例如，平台62的上表面可以覆盖有具有高摩擦系数的橡胶状或其他类型的材料。平台62的上表面可以被纹理化或以其他方式配置成抑制或防止支撑在平台62上的负载的滑动。平台62的顶表面可以是凹形的。展开的救生模块60可包括一个或多个屏障，例如腹板68、边缘、垂直杆或柱，或另一屏障，其至少部分地围绕平台62。屏障可防止或阻止由平台62支撑的负载从平台62滑落。屏障可以包括使水能够从平台62的顶部排出的开口。

模块传感器66可以安装在平台62上或展开在救生模块60上的其他地方。模块传感器66可以包括单个单元，单个单元包括一个或多个传感器，或者可以理解为代表分布在展开的救生模块60上的各个位置中的多个传感器。

模块传感器66可表示一个或多个成像传感器、范围传感器、接近传感器、导航传感器(例如，位置传感器、方位传感器、加速度计、倾斜传感器)或配置成确定对象相对于展开的救生模块60的当前位置的其他传感器。例如，在展开之前，模块传感器66可以用作向上看的传感器16。作为另一个实施例，模块传感器66可以与向上看的传感器16分开。

模块传感器66可以被配置为当展开的救生模块60仍然被浸没时感测在展开的救生模块60上方的遇险游泳者的位置。模块传感器66感测到遇险游泳者的位置可以当展开的救生模块60朝向水面上升时帮助将展开的救生模块60引导到游泳者。替代地或另外地，展开的救生模块60可以与一个或多个外部传感器(例如，向上看的传感器16、横向传感器18或向下看的传感器20)通信，以帮助将展开的救生模块60引导到遇险游泳者。

模块传感器66可以包括额外的传感器，其可以使得能够或促进对遇险游泳者的辅助。例如，模块传感器66可以包括一个或多个生物识别传感器，其可以至少提供遇险游泳者的健康状况的总体指示(例如，检测心跳、呼吸或体温)。应变仪或标尺可以确定游泳者的水含量(例如，游泳者的肺是否已经充满水)。模块传感器66可以包括一个或多个传感器，其可以帮助防止支撑的负载从平台62滑落。例如，模块传感器66可以包括一个或多个倾斜传感器，或者一个或多个重量传感器，以使得能够确定负载在平台62上的分布。

膨胀环64可具有适合于以稳定方式支撑平台62的形状。膨胀环64可以比平台62横向更大(例如，更大的长度和宽度)。例如，当平台62是矩形时，如图所示，膨胀环64可以具有大致围绕平台62的卵圆形或椭圆形形状。膨胀环64可以经由连接结构69牢固地系连或以其它方式连接到平台62。例如，连接结构69可以包括可以在膨胀环64的膨胀期间拉紧的绳索、线缆、带、条带或其他柔性连接结构。

可以提供用于将腹板68展开以围绕平台62的机构。当展开时，腹板68可以形成用于防止或阻止被支撑的负载从平台62滑落的支架。例如，使膨胀环64膨胀的机构可以构造成从平台62向外延伸腹板68。在膨胀环64的膨胀期间向外移动的结构，例如一个或多个腹板支撑杆67，可以构造成向外拉或以其它方式延伸一个或多个腹板68。该结构也可以配置成在展开之后支撑张力并将张力施加到每个腹板68的远端。例如，腹板支撑杆67可以从膨胀环64的表面延伸，或者可以以其他方式连接到膨胀环64。腹板支撑杆67可以由刚性材料构成，例如钢或其他刚性金属、刚性塑料、木材或其他刚性材料。腹板支撑杆67还可以通过施加到腹板68的张力在平台62上施加斜向上和向外的力。所施加的张力可以施加具有足够向上分量的力，以便将平台62保持在水面上方。

每个连接结构69的远端69a(例如，以条带的形式)可以附接到腹板支撑杆67。远端69a到腹板支撑杆67的连接可以向支撑杆施加反作用力，以防止腹板68中的张力向内拉动附接的腹板支撑杆67，从而有助于将腹板68保持在伸展构型。

可替代地或另外地，可以提供用于展开腹板68或类似结构的另一种方法。

在可膨胀结构膨胀之后，例如，以形成膨胀环64，或者在其它方式变得有浮力之后(例如，通过与压载物分离)，展开的救生模块60可以朝向水面上升。展开的救生模块60可以包括使得展开的救生模块60的平台62能够被引导到将被加载到平台62上并由平台62支撑的对象的结构。

图4A示意性地示出了图3中所示的救生模块的组件。图4B示出了图4A中所示的救生模块的底部。

展开的救生模块60的一个或多个部件的操作可以由模块控制器74控制。模块控制器74可以包括处理能力以分析一个或多个传感器读数或传送的信号并操作展开的救生模块60的一个或多个装置。可替代地或另外地，模块控制器74可以被配置(例如，利用适当的电路)以响应于从遥控器或处理器接收的信号来操作展开的救生模块60的一个或多个装置。

模块控制器74可以操作一个或多个装置以展开展开的救生模块60。例如，模块控制器74可以打开阀门或以其他方式打开压缩气体筒以对展开的救生模块60的可膨胀结构进行充气。模块控制器74可操作致动器以从重物或压载物释放展开的救生模块60。

模块控制器74可以与模块传感器66进行通信，以识别要从水中提升的对象(例如遇险的游泳者)相对于展开的救生模块60的位置。模块控制器74然后可以操作一个或者多个引导或推进装置将展开的救生模块60引导到对象上。模块控制器74可以与模块传感器66进行通信以识别平台62的倾斜，或平台62上的负载的不均匀分布。然后，模块控制器74可以操作一个或多个稳定装置以防止负载从平台掉落或滑落62。

展开的救生模块60的引导装置可包括转向装置或推进装置。

例如，引导翼片72可代表转向装置。当作为转向装置操作时，每个引导翼片72可以倾斜以用作方向舵。因此，引导翼片72可以横向操纵展开的救生模块60，因为浮力将展开的救生模块60向上驱动到水面。例如，降低引导翼片72可以打开模块开口73，使得当展开的救生模块60上升时水可以穿过模块开口73。在一些情况下，一个或多个引导翼片72可以成形或成型为具有适当的流体动力学形状，以便于通过引导翼片72引导展开的救生模块60。引导翼片72可以代表一组翅片(例如，形成类似于百叶窗式通风口)，其能够并联或串联地倾斜，以引导展开的救生模块60的运动，或翅片、襟翼或其他引导结构的另一种布置。

每个引导翼片72可以设置有一个或多个致动器以改变引导翼片72的倾斜。致动器的操作可以由模块控制器74控制。可选地或另外地，可以简单地启动引导翼片以打开(例如，可以是未锁定的)并且下降到由停止或其他结构启用的全部范围。

在一些情况下，一旦展开的救生模块60已经上升到水面，可以升高一个或多个引导翼片72以关闭模块开口73。在一些情况下，例如，当支撑的负载的一部分(例如，处于困境中的游泳者的肢体)妨碍引导翼片72的升高时，模块开口73可保持打开。例如，用于升高引导翼片72的致动器可设置有离合器或传感器，当升高受到干扰时，该离合器或传感器中止引导翼片72的升高。

替代地或另外地，展开的救生模块60的引导装置可包括一个或多个推进装置。例如，当作为推进装置操作时，引导翼片72可以以翅片的方式移动(例如，引导翼片是柔性的并且流体动力学成形以提供通过水的推进力)。作为另一个实施例，模块控制器74可以配置成操作一个或多个泵、螺旋桨、桨叶、翅片或其他装置以产生水或另一种流体(液体或气体)的射流或流以横向推进展开的救生模块60至在要被抬起的对象下方的位置。

模块控制器74可以操作一个或多个稳定装置76。例如，模块传感器66可以感测平台62倾翻或者平台62不以稳定方式支撑负载的情况。在那种情况下，可以启动稳定装置76以抵消倾翻或更稳定地支撑负载。

例如，每个稳定装置76可包括可膨胀球、环、垫或其他可膨胀形式的可膨胀气囊。然后，启动稳定装置76可以包括使气囊膨胀以向平台62的向下倾翻的角部或端部提供额外的浮力。例如，可以使用快速气体产生或释放过程使气囊膨胀。作为另一个实施例，气囊可以通过一种系统膨胀，其中空气被泵入气囊中(例如，通过具有保持在水面上方位置的开口的通气管。

稳定装置76可包括推进装置，例如泵、风扇、螺旋桨、翅片、桨叶，流体射流(例如，连接到源或加压水或另一种流体)、压缩气体筒(能通过打开或关闭阀门而操作)或其他推进装置。启动稳定装置76可以包括操作推进装置以产生流体(液体或气体)的向下射流或流，以向上推动向下倾翻的平台62的角部或端部。

稳定装置76可包括可伸展的配重。启动稳定装置76可以包括向外延伸配重以对平台62的与向下倾翻的角部或端部相对的角部或端部施加向下的扭矩。

图5A示意性地示出了图4A中所示的救生模块的变体。图5B示出了图5A中所示的救生模块的另一视图。

救生模块80包括用于中央可膨胀结构82形式的平台62的中央部分的附加支撑。例如，中央可膨胀结构82可以是可膨胀环或环形管的形式，如图所示，或者可以是是另一种形式。例如，中央可膨胀结构82可以配置成在平台62上升到水面时(例如，如一个或多个传感器所示)进行膨胀。

救生模块80可以包括稳定器84。稳定器84可以配置成悬挂在平台62和膨胀环64下方。例如，稳定器84可以通过连接线86以对称方式附接到平台62或膨胀环64，例如，以便悬挂在救生模块80的中央下方。例如，稳定器84可包括悬挂在平台62下方的重物。重物形式的稳定器84可用于确保救生模块80的重心低于救生模块80的浮力中心。可选地或另外地，稳定器84可以被配置(例如，成形，定向或定位)，以便产生抵抗救生模块80的倾翻的阻力。例如，稳定器84可以用作稳定翅片并且可以加重或不加重。因此，救生模块80可以稳定以防止倾翻或倾覆。

根据本发明的实施方案，救生模块可以由多个子模块组装而成。

图6A示意性地示出了根据本发明实施方案的由子模块组装的救生模块。图6B示意性地示出了根据本发明实施方案的由子模块组装的救生模块的底部。

游泳池的地板15包括可展开的子模块91的阵列。在一些情况下，可展开的子模块91可以在存储在地板15上时连接到相邻的可展开的子模块91。可选地，可展开的子模块当存储在地板15上时，可以与其他可展开的子模块91断开连接。每个可展开的子模块91包括模块控制器74。可展开的子模块91的模块控制器74可以操作使可展开的子模块91连接到一个或多个相邻的能展开子模块91或者与一个或多个相邻的能展开子模块91断开连接。模块控制器74可以操作以使能展开子模块91的浮选结构94膨胀或以其他方式展开。

当检测到遇险的游泳者22时，可以组装和展开多个相邻的能展开子模块91以形成组装的救生模块90。例如，可以选择能展开的子模块91以由地板15的形状类似于遇险游泳者22的区域15a形成组装的救生模块90(例如，区域15a在正下方并且具有至少与遇险游泳者22的横向尺寸一样大或者比遇险游泳者22的横向尺寸更大的横向尺寸)。

例如，在展开期间，区域15a中的相邻的所选可展开子模块91彼此连接(例如，当最初断开时)，或保持彼此连接(当初始连接时)。同时，区域15a内的可展开子模块91与邻近区域15a的可展开子模块91之间的任何连接都被破坏。

可展开子模块91可以通过膨胀或以其他方式展开浮选结构94来展开以形成展开的子模块92。浮选结构94位于每个子模块平台96下方。然后，组装的救生模块90可以向上浮动到遇险游泳者22。替代的组装的救生模块90'示出了连接的展开的子模块92的另一种配置(例如，以利用延伸的肢部容纳遇险游泳者22)。

通常，组装的救生模块90不需要任何额外的稳定结构。由于每个展开的子模块92包括单独的浮选结构94，所以组装的救生模块90的整个区域可以由近似均匀的浮力支撑。因此，组装的救生模块90可以稳定地防止倾翻并且可以为刚性的以抵制受支撑的负载(例如遇险游泳者22)作用下的弯曲。

图7是描绘根据本发明的实施方案的用于操作游泳池救生系统的方法的流程图。

应当理解，关于本文中引用的任何流程图，为了方便和清楚起见，已经选择将所示方法划分为由流程图的块表示的离散操作。将所示方法替代划分为离散操作可以得到等同的结果。将所示方法的这种替代划分为离散操作应该被理解为表示所示方法的其他实施方案。

类似地，应该理解，除非另有说明，否则为了方便和清楚起见，仅选择了由本文所引用的任何流程图的块表示的操作的所示执行顺序。所示方法的操作可以以替代顺序执行，或者同时执行，具有相同的结果。所示方法的操作的这种重新排序应该被理解为表示所示方法的其他实施方案。

救生系统操作方法100可以由游泳池救生系统的一个或多个控制器执行，或者由与游泳池救生系统相关联的一个或多个控制器执行。例如，救生系统操作方法100可以自动执行，或者响应于系统操作员的命令而执行。例如，救生系统操作方法100的执行可以在游泳池向游泳者开放时开始，并且可以在游泳池关闭时停止。在一些情况下，救生系统操作方法100的执行可以限于救生人员不存在或缺勤的时间，或者当游泳者的数量超过阈值数量时。当一个或多个传感器检测到游泳者或旁观者的存在时，可以自动启动救生系统操作方法100的执行。在一些情况下，救生系统操作方法100的执行可以是连续的。

当一个或多个救生模块处于备用配置时，可以执行救生系统操作方法100(框110)。例如，备用配置中的救生模块可以响应于适当的发送信号或命令而能够展开。备用配置中的救生模块可以存放在游泳池的底部上或附近，或者在可以预期检测到遇险的游泳者的典型深度下方的其他地方。

在一些情况下，子模块阵列可以存放在游泳池的底部。每个子模块可包括其自身的可膨胀结构和模块传感器。当存放时，阵列的相邻子模块可以互连。

当正在执行救生系统操作方法100时，可以监测游泳池的部分或全部的活动(框120)。例如，围绕池(例如，在池内，池外或两者)布置的一个或多个成像装置可以在一个或多个光谱范围中获取池中的活动图像。可以应用图像处理技术、计算机视觉技术、两者或附加技术或其他技术来识别和跟踪各个游泳者的活动。替代地或另外地，传感器可以测量与池中的活动相关的一个或多个质量或数量(例如，水温，波浪或飞溅，运动，距离或接近度，或其他数量)。可以监控全部或部分池。例如，监控可能仅限于游泳池的深处，游泳池中进行各种活动或潜水的部分(例如，与游泳池的为靠游泳圈游泳的游泳者保留的一部分相反)，游泳者或儿童很集中的部分或游泳池的另一部分。

可以分析所监测的活动以确定是否检测到遇险游泳者的指示(框130)。例如，可以将检测到的活动与一个或多个预定标准进行比较，以确定检测到的活动是否与指示遇险游泳者的模式匹配。可以通过应用标准计算机学习技术来建立或改进用于识别遇险游泳者的模型。例如，与游泳池救生系统同时观察池中的活动的操作员可以操作控制器以确认或反对遇险游泳者的检测。系统可以使用这种操作员输入来自动细化用于检测遇险的模型。

当没有检测到遇险时，可以继续监测(返回到框120)。例如，可以通过诸如常规或定向运动，以频繁的间隔浮出水面，站在浅水中或其他活动中的这种检测到的活动来指示没有遇险。

在一些情况下，所监测的活动可以指示遇险的游泳者(框130)。例如，可以通过在深水中不规则运动或晃动，通过游泳者完全或部分浸没时缺乏运动，通过在过度的一段时间内保持浸没或其他指示来指示遇险。可以将检测到的运动或其他感测到的活动与之前被定义为指示遇险游泳者的一个或多个活动简档进行比较。

当检测到遇险时，可以选择一个或多个救生模块用于展开(框140)。在一些情况下，可以在展开救生模块之前或同时生成警报。在某些情况下，生成警报的标准可能不如模块的自动展开那样严格。例如，当检测到的活动指示遇险的可能性较小时，可以发出警报。自动展开可以限于具有指示遇险的更大概率的活动。如果系统被配置为由一个或多个操作员监测，则警报可以包括检测到的遇险游泳者的位置的指示(例如，参考适当的坐标系，例如，在游泳池上或在游泳池的图像上标记)，遇险游泳者的图像，两者或其他相关信息。每个操作员可以操作控制器以确认或反对遇险游泳者的自动识别。

当没有接收到指令或接收到矛盾指令时，可以应用适当的算法来确定动作过程。例如，当一个或多个操作员与遇险的识别相矛盾时，可以停止或继续救生模块展开，例如，取决于确实已经识别出遇险的可能性。如果在预定时间段内没有接收到响应，则可以自动进行展开(例如，如果遇险的可能性足够高)。如果一个或多个操作员接收到相互矛盾的指示，则算法可以被配置为根据预定标准展开或不展开(例如，根据简单的大多数操作员或根据为每个操作员预先指定的加权因子或另一个标准，总是展开或不展开模块)。

系统可以在选择用于展开的救生模块时应用预定标准。例如，可以优先考虑最接近所识别的遇险游泳者的模块。在某些情况下，可以选择另一个模块。例如，不同的模块可以被配置为提升和支撑不同尺寸或重量的游泳者。在这种情况下，所选模块可以是配置用于游泳者的尺寸或重量的最近模块。在一些情况下，用于展开的模块的选择可能受到遇险游泳者附近的其他游泳者或对象的存在的影响。例如，如果在最近的模块和遇险游泳者之间检测到其他对象或游泳者，则可以选择具有到遇险游泳者的畅通路径的更远的模块。

在一些情况下，救生模块的选择可以包括选择两个或更多个相邻的子模块以用于展开作为救生模块。例如，可以选择子模块以便大致匹配感测到的遇险游泳者的位置、大小和形状。在一些情况下，在展开之前，可以断开所选择的子模块与相邻的未选择的子模块之间的连接(例如，响应于来自系统控制器的适当信号)，而相邻的所选子模块保持连接。彼此。在某些情况下，在展开过程中可能会破坏与非选定子模块的连接。

可以展开所选择的救生模块(框150)。

所选择的救生模块的展开可以包括触发模块上的一个或多个可膨胀结构的膨胀。可以触发化学过程以产生用于使结构膨胀的气体。可打开压缩气体筒上的阀门或密封件以使气体在可膨胀结构内扩展，从而使其膨胀。模块的展开使得模块朝向池中遇险游泳者下方的水面上升。

膨胀可以首先是渐进的，以使所选择的救生模块能够升高到相邻模块之上。例如，逐渐的初始膨胀可以防止相邻模块的存在妨碍可膨胀结构的膨胀。例如，可膨胀结构可以被收起(例如，折叠，或通过绳索或其他结构连接)，使得初始膨胀使可膨胀结构(以形成一个或多个延伸的“支腿”)朝向池的底部向下延伸。因此，初始膨胀可以在完全膨胀之前将展开的模块提升到相邻模块之上。膨胀机构可以配置成使得初始膨胀同时以均匀分布的方式向下延伸膨胀结构的部分(例如，“支腿”)(例如，通过同时启动几个分布的压缩气体筒)以防止在展开期间模块倾翻或其他不均匀的升高。

当救生模块由子模块组装时，初始膨胀可以升高所选择的子模块，以便断开所选子模块与未被选择的相邻子模块之间的连接(如果这些连接在膨胀之前没有断开连接)。

可以操作一个或多个引导装置以操纵模块以在遇险游泳者下升起。引导装置可以被配置为在模块上升时使模块转向，或者可以被配置为在模块上升时横向推进模块。当模块上升时，引导装置可以连续操作，以连续地调节模块相对于游泳者的横向位置(如通过监测一个或多个位置传感器所确定的)。替代地或另外地，可以最初设置转向装置形式的引导装置，例如，仅在展开时，以便在模块上升时将模块被动地(例如，无需进一步调整)朝向游泳者转向。

展开的模块的浮力可足以将遇险的游泳者抬高到水位以上。该模块可以由一个或多个人(可能不一定是训练有素的救生员)引导到池的侧面，在池的侧面可以应用进一步的处理，复苏或救援工作。

在一些情况下，所展开的模块可以操作一个或多个稳定装置，以通过所支撑的遇险游泳者的移动或者通过池中其他游泳者的活动来防止模块倾翻。

可以使展开之前的救生模块紧凑，以紧密地邻接其他救生模块。因此，救生模块可以覆盖池的地板，相邻救生模块之间的间隙最小。

在一些情况下，救生模块的浮选结构可以机械地膨胀，例如通过释放弹性结构，而不是通过压缩或泵送的空气。因此，救生模块的重量和复杂性不需要通过压缩气体筒或可以反应形成气体的化学品来增加。类似地，该系统不需要包括主动将空气泵送到浮选结构的泵。

图8A示意性地示出了根据本发明实施方案的具有机械浮选结构并且在展开之前的救生模块。

在救生模块200中，平台202最初包住浮选结构204。如图所示，弹性浮选结构204处于折叠状态。救生模块200可包括连接到管或导管结构(例如，位于池的地板或墙壁中)的管道，其连接到环境大气。弹性浮选结构204可以通过可远程控制的闩锁或类似的保持结构而保持在折叠状态。

图8B示意性地示出了图8A中所示的救生模块的机械浮选结构的膨胀的开始。图8C示意性地示出了图8B中所示的机械浮选结构的进一步膨胀。

当要对弹性浮选结构204进行膨胀时，可以释放将弹性浮选结构204保持在折叠状态的闩锁。弹性浮选结构204的弹性结构(例如，弹性杆，管，板，弹簧，手风琴折叠结构或其他弹性结构，例如最初压缩或折叠的弹性结构)可以使弹性浮选结构204开始打开，如所示。当弹性浮选结构204正在打开时，导管或管可将空气从环境大气输送到弹性浮选结构204中，以便使弹性浮选结构204膨胀。

图8D示意性地示出了图8C中所示为完全膨胀的救生模块的机械浮选结构。

弹性浮选结构204的弹性结构可以完全打开弹性浮选结构204。将弹性浮选结构204的内部连接到环境大气的管结构可以包括单向阀。因此，可以防止在完全打开时填充弹性浮选结构204的空气逸出。因此，弹性浮选结构204可以保持在完全打开状态并且为救生模块200提供浮力。

在一些情况下，浮选结构可以不对称地膨胀。例如，浮选结构可以围绕救生模块的平台，例如，以使用加压空气或气体源充气的可膨胀环的形式。可以提供限制结构以防止救生模块向上浮动直到浮选结构完全膨胀。因此，可以防止由于不均匀的部分膨胀导致的救生模块的倾斜或倾覆。

图9示意性地示出了根据本发明的实施方案的用于限制具有部分膨胀的浮选结构的救生模块的结构。

救生模块210(例如，平台213或救生模块210的另一部分)通过相应的多个系连元件214连接到多个地板锚216。例如，地板锚216可关于救生模块对称分布。系连元件214可包括杆、缆索、条带或适于将救生模块210连接到地板锚216的其他类型的元件。

地板锚216各自构造成在池的地板上施加力，该力抵抗地板锚216与地板的分离。然而，当超过最大分离阻力时，地板锚216可以与地板分离。当救生模块210的浮选结构212完全膨胀时，选择所有地板锚216的组合的最大分离阻力小于救生模块210上的浮力。例如，地板锚216可被配置成通过以下方式抓住池地板：通过抽吸(例如，每个地板锚216包括吸盘)，通过磁力(例如，地板锚216中的磁体和地板中的铁磁板之间，或者反之亦然)，通过粘合剂，通过有限拉伸强度的元件，通过摩擦元件(例如，地板锚216的紧密地配合到地板中的孔中的突出部，或反之亦然)，夹具或其他机械夹持机构，或可构造成用于保持用能限制到最大力的力来保持的地板锚216的另一机构。

因此，当浮选结构212开始膨胀时，地板锚216和系连元件214防止救生模块210从池的地板脱离。当浮选结构212完全膨胀时，救生模块210上通过系连元件214传递到地板锚216的浮力可能超过最大分离阻力。因此，当浮选结构212完全膨胀时，地板锚216可以与池的地板分离，使得浮力能够将救生模块210提升到池的水面。

用于稳定救生模块的稳定器(例如，通过将救生模块的重心降低到其浮力中心以下)可以被配置成在救生模块从池的地板上升时展开。

例如，稳定器可包括多个加重臂，当救生模块从池的地板上升时，所述加重臂从折叠状态向下延伸。例如，臂可以在每个臂的连接处铰接到救生模块的平台。

图10A示意性地示出了根据本发明的实施方案的在展开臂之前救生模块的稳定器的折叠加重臂。

当救生模块220搁置在池的地板上时，稳定器臂228折叠到平台222中或抵靠平台222。每个稳定器臂228在铰接连接226处连接到平台222。

图10B示意性地示出了当开始展开时图10A中所示的加重臂。图10C示意性地示出了图10B中所示的加重臂的进一步展开。

当救生模块220从地板上升时，稳定器臂228的远端处的稳定配重224通过重力向下拉动。稳定配重224上的向下的力使每个稳定器臂228绕铰接连接226向下旋转。

图10D示意性地示出了图10C中所示的救生模块，其中加重臂完全向下延伸。

当处于图10D所示的配置中时，稳定配重224最大程度地从平台222向下悬挂。因此，稳定配重224可确保救生模块220的重心位于低于救生模块220的浮力中心的位置。

在一些情况下，刚性稳定器臂228可以用柔性电缆或条带代替，当救生模块220从池的地板上升时，柔性电缆或带能够使稳定配重224降低。

作为另一个实施例，单个稳定配重可以对称地附接到救生模块的平台。附接结构可构造成将稳定配重保持在低于救生模块的其余部分的重心的横向位置。

图11A示意性地示出了在展开之前的稳定器配重，其被约束到恒定的横向位置。

在展开之前，稳定器配重234位于救生模块230的平台232内或附近。稳定器配重234的横向位置(例如，板状稳定器配重234的中心的横向位置)可以基本上与救生模块230的剩余部分(例如，除稳定器配重234之外)的重心的横向位置重合。稳定器配重234以对称方式由杆236在杆连接238处连接到平台232(例如，矩形稳定器配重234的每个角部到矩形平台232的相应角部，如图所示)。

图11B示意性地示出了图11A中所示的稳定器配重的展开。

当救生模块230从池的地板上升时，重力可以开始从平台232降低稳定器配重234，从平台232向下延伸每个杆236。例如，每个杆236可以配置成在两个方向上绕杆连接238旋转。杆236的刚度将稳定器配重234保持在大致恒定的横向位置，例如，低于救生模块230的其余部分的重心。

图11C示意性地示出了图11B中所示的稳定器配重的完全展开。

当稳定器配重234完全展开时，杆236最大程度地向下延伸。稳定器配重234的横向位置大致位于救生模块230的重心的横向位置。

由于救生模块可以在未展开时位于游泳池的地板上，因此可以预期游泳池的用户在模块的顶部(例如，形成池的地板的顶层的模块的平台)上踩踏或停留。救生模块可以配置有在展开之前支撑模块顶部例如以防止损坏救生模块的结构。

图12A示意性地示出了包括支撑结构的在展开之前的救生模块。

在展开之前，救生模块240被配置为安置在池的地板上。当安置在地板上时，面板242配置成搁在地板上。平台248被配置为面向上以形成池的凸起地板。因此，池的用户可以在平台248上踩踏，行走或停留或以其他方式施加向下的力。面板242设置有支撑柱244。支撑柱244被配置为从面板242延伸到平台248。当向下的力施加到平台248时，支撑柱244可以防止对平台248的弯曲，凹陷或其他损坏。

处于放气状态的浮选结构249可位于支撑柱244之间。

图12B示意性地示出了图12A中所示的救生模块的展开。

随着浮选结构249开始膨胀，救生模块240开始从泳池地板上升。面板242可以沿面板铰链246向下旋转。因此，浮选结构249可以自由地膨胀而不受支撑柱244的干扰。

图12C示意性地示出了完全膨胀的图12B中所示的救生模块。

面板242可以从面板铰链246垂直向下悬挂。在一些情况下，在向下旋转之后，面板242可以用作救生模块240的稳定结构。

本文公开了不同的实施方案。某些实施方案的特征可以与其他实施方案的特征组合；因此，某些实施方案可以是多个实施方案的特征的组合。已经出于说明和描述的目的呈现了本发明的实施方案的前述描述。并非旨在穷举或将本发明限制于所公开的精确形式。本领域技术人员应该理解，鉴于上述教导，许多修改、变化、替换、改变和等同物是可能的。因此，应该理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真正精神内的所有这些修改和变化。

虽然本文已经说明和描述了本发明的某些特征，但是本领域普通技术人员现在将想到许多修改、替换、改变和等同物。因此，应该理解，所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真正精神内的所有这些修改和变化。

Claims (21)

1.用于游泳池的救生系统，该系统包括：

多个传感器，被配置成监控游泳池中的活动并识别遇险的游泳者；

排列成行和列的阵列的多个救生模块，每个模块包括具有漂浮结构的平台并且能够在池中的水面下以备用配置中收纳，该模块能够利用漂浮结构展开以通过释放模块上升到池中遇险的游泳者下方的水面，以将游泳者支撑在平台上。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个救生模块能够收纳在所述池的地板上。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个救生模块中的模块包括可膨胀结构，所述模块的展开包括所述结构的膨胀。

4.根据权利要求3所述的系统，其中当所述模块处于备用配置时，所述可膨胀结构能收纳在所述平台内。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述可膨胀结构是机械能膨胀的。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个救生模块中的模块包括用于感测游泳者相对于所述平台的位置的传感器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个救生模块中的模块包括引导装置，所述引导装置用于将所述平台引导到位于所述游泳者下方的横向位置。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述引导装置包括转向装置或推进装置。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个救生模块中的模块包括可膨胀结构，所述可膨胀结构被配置为支撑所述平台的中央部分。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个救生模块中的模块包括稳定装置，所述稳定装置能展开以抵消所述平台的倾翻。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述稳定装置包括选自由以下组的一组稳定装置的稳定装置：可膨胀气囊，推进装置，可伸展配重和多个铰接加重臂。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述模块包括用于感测所述倾翻的传感器。

13.根据权利要求1所述的系统，其中所述多个救生模块中的模块包括屏障，所述屏障至少部分地围绕所述平台并且能通过所述模块的可膨胀结构的膨胀而展开。

14.根据权利要求1所述的系统，其中所述平台包括多个能选择性连接的子模块。

15.根据权利要求1所述的系统，还包括用于监测池中的活动的一个或多个传感器。

16.根据权利要求1所述的系统，还包括控制器，所述控制器被配置为根据所监测的活动来展开所述多个模块的模块。

17.救生方法，包括：

操作多个传感器以监测游泳池中的活动；

当所监测的活动指示遇险的游泳者时，选择以展开排列成行和列的阵列的多个救生模块中的救生模块，所述多个救生模块收纳在池中的水下；每个模块包括具有漂浮结构的平台，并且在备用配置中可装载在水池中的水面下；以及

利用漂浮结构展开所选模块以通过释放来使所选模块上升到在游泳者的感测位置的水面，以便将游泳者支撑在所述模块的平台上。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，选择所述模块包括选择所述多个救生模块中的最靠近所述游泳者的模块。

19.根据权利要求17所述的方法，其中，展开所选择的模块包括在所述模块上升时横向引导所述模块。

20.根据权利要求17所述的方法，其中，展开所选模块包括触发所述模块的可膨胀结构的膨胀。

21.根据权利要求17所述的方法，其中选择以展开包括选择多个子模块。

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