CN110236244A - 用于防止老人摔伤的可充气式裤子 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于防止老人摔伤的可充气式裤子，包括裤本体和设置于裤本体上的缓冲组件；所述缓冲组件包括气囊、气体发生器和控制系统，所述气囊分布于裤本体的相应区域，在人体摔倒时气体发生器对气囊充气用于对人体形成缓冲；所述控制系统包括控制单元和姿态传感器，所述姿态传感器用于采集人体摔倒的信号并将该信号发送至控制单元，控制单元根据该信号向气体发生器发送气体发生命令。本发明提供的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，能够在老年人摔倒时向气囊内充气使其膨胀，对老年人的髋骨和尾椎骨进行缓冲保护，防止老年人在摔倒时发生髋骨和尾椎骨骨折，有效保证老年人的健康安全，并且结构简单、轻巧，使用舒适。
Description
技术领域
本发明涉及老年安全技术领域，具体涉及一种用于防止老人摔伤的可充气式裤子。
背景技术
相对于年轻人，老年人更容易骨折。一方面，臃肿的穿着，加上老年人各器官出现退行性病变，器质性疾患增多，行动迟缓，反应迟钝，视力、听力减退，老年人更容易摔跤，从而导致骨折。另一方面，在冬季，日照时间较短，老年人因为防寒而减少户外活动，从而导致紫外线照射不足，维生素D合成不足。加上肌肉缺乏锻炼，骨骼内血循环减少，骨骼的钙容易被吸出，加重了骨质疏松进程，使得骨骼强度和刚度下降，稍有碰摔，便容易产生髋骨骨折；髋部骨折除疼痛外均能造成严重肢体功能障碍，骨折愈合时间长，并能伴有股骨头坏死，骨折畸形愈合，以及一些长期卧床产生的如肺内感染、消化系统紊乱，泌尿系感染，褥疮及栓塞等严重并发症，而且多数人均因体质衰竭最后死亡。因此，需要一种装置能够在老年人摔倒时对髋骨和尾椎骨进行保护。
专利申请号CN201821002600.1，名称为一种防摔伤安全气囊系统的发明专利，采用带有防摔伤安全气囊系统的腰带防止老年人胯部及盆骨摔伤，当姿态传感器检测到使用者即将摔倒时的姿态时，CPU发送信号使气体发生器工作产生气体，由于防摔伤安全气囊系统内的第一安全气囊通过充气通道与第二安全气囊连通，所以两个安全气囊均充气膨胀对使用者的胯部和盆骨进行保护。但是该发明的方案中由于第二安全气囊固定在腰带上，气体发生器产生气体先进入第一安全气囊，再通过充气通道进入第二安全气囊，会导致第二安全气囊的充气速度慢，两个安全气囊会充气不均匀，并且由于第二安全气囊上部固定在腰带上，下部没有固定也没有对髋骨和尾椎骨进行包绕，无法做到充分且及时得保护两侧髋骨和尾椎骨。此外，由于气体发生器集中在一个部位，所以在产生能使两个安全气囊都充满的气体时，盒体作用于人体的压强很大，极易对人体造成冲击伤害，同时由于盒体的冲击力方向与跌倒方向相同，还会使老年人摔伤更加严重。
因此，为解决以上问题，需要一种用于防止老人摔伤的可充气式裤子，能够在老年人摔倒时向气囊内充气使其膨胀，对老年人的髋骨和尾椎骨进行缓冲保护，防止老年人在摔倒时发生髋骨和尾椎骨骨折，有效保证老年人的健康安全，并且结构简单、轻巧，使用舒适，充气时气囊和气体发生器作用于人体的压强小，对人体的冲击力小，并且气囊充气速度快，气体分布更加均匀。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供用于防止老人摔伤的可充气式裤子，能够在老年人摔倒时向气囊内充气使其膨胀，对老年人的髋骨和尾椎骨进行缓冲保护，防止老年人在摔倒时发生髋骨和尾椎骨骨折，有效保证老年人的健康安全，并且结构简单、轻巧，使用舒适，充气时气囊和气体发生器作用于人体的压强小，对人体的冲击力小，并且气囊充气速度快，气体分布更加均匀。
本发明的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，包括裤本体和设置于裤本体上的缓冲组件；所述缓冲组件包括气囊、气体发生器和控制系统，所述气囊分布于裤本体的相应区域，在人体摔倒时气体发生器对气囊充气用于对人体形成缓冲；所述控制系统包括控制单元和姿态传感器，所述姿态传感器用于采集人体摔倒的信号并将该信号发送至控制单元，控制单元根据该信号向气体发生器发送气体发生命令。
进一步的，所述气体发生器包括盒体、气体发生剂、点火器和阻隔薄膜；所述盒体顶端开口且开口处通过阻隔薄膜封闭；所述气体发生剂设置在盒体内且能通过盒体底部的点火器点燃产生气体。
进一步的，按重量百分比，所述气体发生剂包括：
硝酸胍32-45％、
碱式硝酸铜10-15％、
高氯酸钾25-35％、
水溶性高分子粘合剂15-20％、
磁性氧化铁6-8％，
上述各原料组分总量为100％。
进一步的，所述相应区域至少包括裤本体上与人体尾椎骨附近区域、髋骨侧附近区域和臀部附近区域相对应的区域，气囊相对应的包括尾椎骨保护气囊、髋骨保护气囊和臀部保护气囊。
进一步的，所述尾椎骨保护气囊、髋骨保护气囊和臀部保护气囊分别为多个小气囊并列分布形成，所述气体发生器设置有多个且各气体发生器的盒体顶端分别位于各个小气囊内。
进一步的，所述小气囊充气膨胀后为长方体，所述长方体各棱处倒圆角；所述长方体高度为3cm-5cm。
进一步的，所述尾椎骨保护气囊包括位于正对人体尾椎骨区域的三排小气囊，上方两排小气囊每排并列设置三个，最底部的一排小气囊数量为一个且该小气囊向裤本体开叉处延伸能够对尾椎骨进行包绕。
进一步的，所述气囊分布于裤本体外表面，所述裤本体与气囊相对应的位置设置有加强加厚层，所述气体发生器固定在加强加厚层上。
进一步的，所述盒体底部与加强加厚层之间设置有柔性缓冲层。
进一步的，所述控制系统设置于裤本体的裤腰处，控制单元用于控制气体发生器的导线为软导线并与裤本体相适应分布。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种用于防止老人摔伤的可充气式裤子，能够在老年人摔倒时向气囊内充气使其膨胀，对老年人的髋骨和尾椎骨进行缓冲保护，防止老年人在摔倒时发生髋骨和尾椎骨骨折，有效保证老年人的健康安全，并且结构简单、轻巧，使用舒适，充气时气囊和气体发生器作用于人体的压强小，对人体的冲击力小，并且气囊充气速度快，气体分布更加均匀。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的后视图(充气状态)；
图2为本发明的后视图(未充气状态)；
图3为图1的A向示意图；
图4为本发明的小气囊充气状态的截面示意图；
图5为本发明的小气囊仅约束底面其余面呈自由状态的截面示意图；
图6为本发明的气体发生器的结构示意图。
具体实施方式
图1为本发明的后视图(充气状态)，图2为本发明的后视图(未充气状态)，图3为图1的A向示意图，图4为本发明的小气囊充气状态的截面示意图，图5为本发明的小气囊仅约束底面其余面呈自由状态的截面示意图，图6为本发明的气体发生器的结构示意图。如图1-图6所示，本实施例中的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，包括裤本体1和设置于裤本体1上的缓冲组件；所述缓冲组件包括气囊、气体发生器4和控制系统，所述气囊分布于裤本体1的相应区域，在人体摔倒时气体发生器4对气囊充气用于对人体形成缓冲；所述控制系统包括控制单元2和姿态传感器3，所述姿态传感器3用于采集人体摔倒的信号并将该信号发送至控制单元2，控制单元2根据该信号向气体发生器4发送气体发生命令。由于老年人在摔倒时，两侧髋骨和尾椎骨是最容易发生骨折的部位，两侧髋骨和尾椎骨都位于裤本体1内，所以将气囊设置在裤本体1上能够有更好的保护作用。同时由于气囊分布在裤本体1上，充气时气囊朝向远离人体的方向膨胀，气囊作用于人体的压力被分散在与裤本体1连接处的整个接触面，压强和冲击力小，防止气囊对人体造成伤害。控制单元2内编入人体正常的姿态参数和即将要摔倒时的姿态参数；当姿态传感器3检测到的姿态参数与控制单元2中预设的人体正常的姿态参数相同时，控制单元2不向气体发生器4发出信号；当姿态传感器3检测到的姿态参数与控制单元2中预设的即将要摔倒的姿态参数相似或者相同时，控制单元2向气体发生器4发出信号，气体发生器4产生气体并进入气囊中，从而使气囊内部充满气体，具有缓冲功能，对老年人的髋骨和/或尾椎骨进行保护，防止老年人在摔倒时造成髋骨和尾椎骨受伤，有效保证老年人的健康安全，并且结构简单、轻巧，使用舒适。控制单元2的电源可以采用置于裤本体1腰带处或者置于裤本体1的口袋内，控制单元2、电源、姿态传感器3和气体发生器4均属于现有技术，可以采用市场上能够直接购买的商品，具体原理在此不再详细说明。为了便于说明，将气囊与裤本体1连接一面称为底面，将气囊远离裤本体1一面称为顶面，气囊可以通过将底面胶接固定在裤本体1上或者通过尼龙搭扣使底面固定在裤本体1上。气囊在未充气状态可以折叠收纳在裤本体1上，可以通过将侧面折叠，同时使用能在外力作用下分离的方式将折叠处、顶面和底面固定，如通过不干胶或者尼龙搭扣；也可以仅约束底面，其余面呈自由状态。图4为小气囊充气状态截面示意图，图5为小气囊仅约束底面其余面呈自由状态的截面示意图，其中裤本体附图标记为1，小气囊截面附图标记为9。
本实施例中，所述气体发生器4包括盒体401、气体发生剂402、点火器403和阻隔薄膜404；所述盒体401顶端开口且开口处通过阻隔薄膜404封闭；所述气体发生剂402设置在盒体401内且能通过盒体401底部的点火器403点燃产生气体。当姿态传感器3检测到的姿态参数与控制单元2中预设的即将要摔倒的姿态参数相似或者相同时，控制单元2向气体发生器4发出信号，气体发生器4的点火器403点燃气体发生剂402，气体发生剂402产生气体并突破阻隔薄膜404进入气囊中，从而使气囊内部充满气体。盒体401采用耐火材料制成，长×宽×高尺寸为30mm×30mm×6mm。
本实施例中，按重量百分比，所述气体发生剂402包括：硝酸胍32-45％、碱式硝酸铜10-15％、高氯酸钾25-35％、水溶性高分子粘合剂15-20％、磁性氧化铁6-8％，上述各原料组分总量为100％。所述气体发生剂402优选原材料配比(按重量百分比)为：硝酸胍37％、碱式硝酸铜12％、高氯酸钾28％、水溶性高分子粘合剂16％、磁性氧化铁7％.水溶性高分子粘合剂可以采用聚丙烯酰胺和HPMC的混合物；磁性氧化铁用作燃烧催化剂；硝酸胍为可燃剂，碱式硝酸铜和高氯酸钾为硝酸胍的燃烧提供氧。本方案中的气体发生剂在老年人移动时不会发生脱落，燃烧产生气体冲击力小。
本实施例中，所述相应区域至少包括裤本体1上与人体尾椎骨附近区域、髋骨侧附近区域和臀部附近区域相对应的区域，气囊相对应的包括尾椎骨保护气囊5、髋骨保护气囊6和臀部保护气囊。老年人的尾椎骨和两侧髋骨是非常脆弱的，容易发生损伤。各个气囊分别保护对应区域的骨骼，避免老年人因摔倒而骨折，臀部保护气囊用于防止老年人臀部受伤。
本实施例中，所述尾椎骨保护气囊5、髋骨保护气囊6和臀部保护气囊8分别为多个小气囊并列分布形成，所述气体发生器4设置有多个且各气体发生器4的盒体401顶端分别位于各个小气囊内。尾椎骨保护气囊5为三排小气囊，上方两排小气囊均为三个，下方在裤本体1分叉处设置有一个小气囊；髋骨保护气囊6位于对应两侧髋骨的位置，两侧小气囊均为3×3阵列分布；臀部保护气囊8对应臀部，两侧均设置有一个小气囊。以适用于身高175cm的裤本体为例，腰围88cm，坐围107cm，脾围64cm，组成尾椎骨保护气囊5的上方两排小气囊规格均为宽8.5cm，长10cm，充气后高4cm；组成髋骨保护气囊6的小气囊规格均为宽10cm，长12cm，充气后高4cm；臀部保护气囊86两侧的小气囊规格均为块11.5cm，长14cm，充气后高4cm。将气体发生器4和气囊分散在各个需要保护的部位，一方面充气时盒体401对于人体的冲击力小，另一方面各个气囊同时充气，气囊充气的速度快且分布均匀，气囊作用于人体的压强小，并且若某个气体发生器4或者气囊出现故障不会影响其余部件正常使用，保护效果更好。此外，各个气体发生器4和气囊充气作用于人体的力方向不同，减少因气体发生器4和气囊作用力而加快老年人跌倒速度使老年人摔伤更加严重的情况发生。
本实施例中，所述小气囊充气膨胀后为长方体，所述长方体各棱处倒圆角；所述长方体高度为3cm-5cm，优选值为4cm。由于气体使小气囊膨胀变形以及受裤本体1的影响，小气囊的形状只是近似于长方体。组成尾椎骨保护气囊5的小气囊和组成髋骨保护气囊6的小气囊分别并列分布，小气囊是长方体可以使组成尾椎骨保护气囊5的相邻小气囊之间紧密贴合，避免因各小气囊之间存在缺口而使老年人的骨骼被地面石子或凸起物伤害，组成髋骨保护气囊6的小气囊同理。长方体各棱处倒圆角是为了避免应力集中，增加小气囊的强度。为了使小气囊充气膨胀后为长方体且相邻小气囊紧密贴合，可以将各个小气囊做成六面体并增加小气囊的四个侧面的壁厚。
本实施例中，所述尾椎骨保护气囊5包括位于正对人体尾椎骨区域的三排小气囊，上方两排小气囊每排并列设置三个，最底部的一排小气囊数量为一个且该小气囊向裤本体1开叉处延伸能够对尾椎骨进行包绕。组成尾椎骨保护气囊5的上方两排小气囊均为三个，最底部的一个小气囊向裤本体1分叉处延伸，将尾椎骨保护气囊5底部的小气囊设计成对称分布在尾椎骨两侧的形式并且各小气囊膨胀后互相贴合，对尾椎骨进行包绕保护，底部小气囊位于分叉处能够防止发生因裤本体1移动造成摔倒时保护不充分的情况。
本实施例中，所述气囊分布于裤本体1外表面，所述裤本体1与气囊相对应的位置设置有加强加厚层，所述气体发生器4固定在加强加厚层上。加强加厚处理可以采用增加石棉层或者采用重型牛仔布(即布重大于13盎司/平方码的牛仔布)，加强加厚处理能够使裤本体1对应气囊的部分变形量远小于气囊，保证气囊朝向远离人体的方向膨胀。
本实施例中，所述盒体401底部与加强加厚层之间设置有柔性缓冲层405。柔性缓冲层405可以采用海绵。在盒体401底部与加强加厚层之间设置有柔性缓冲层405，柔性缓冲层405还能减少气体发生器4充气时对人体的冲击。
本实施例中，所述控制系统设置于裤本体1的裤腰处，控制单元2用于控制气体发生器4的导线为软导线并与裤本体1相适应分布。软导线适应分布的方式有很多，软导线可以和裤本体1的线一同编织，也可以在裤本体1上设置有用于软导线过线的隔层，也可以通过棉线捆扎固定在裤本体1上。
本实施例中，所述小气囊上分别设置有泄压阀7，所述泄压阀7用于当小气囊内的气压高于预设值时对小气囊泄气。所述泄压阀7能有效保证小气囊内的气压稳定，避免气体发生剂402产生的气体气压过大，同时保证老年人摔倒挤压小气囊时泄气缓冲。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：包括裤本体和设置于裤本体上的缓冲组件；
所述缓冲组件包括气囊、气体发生器和控制系统，所述气囊分布于裤本体的相应区域，在人体摔倒时气体发生器对气囊充气用于对人体形成缓冲；
所述控制系统包括控制单元和姿态传感器，所述姿态传感器用于采集人体摔倒的信号并将该信号发送至控制单元，控制单元根据该信号向气体发生器发送气体发生命令。
2.根据权利要求1所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述气体发生器包括盒体、气体发生剂、点火器和阻隔薄膜；所述盒体顶端开口且开口处通过阻隔薄膜封闭；所述气体发生剂设置在盒体内且能通过盒体底部的点火器点燃产生气体。
3.根据权利要求2所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：按重量百分比，所述气体发生剂包括：
硝酸胍32-45％、
碱式硝酸铜10-15％、
高氯酸钾25-35％、
水溶性高分子粘合剂15-20％、
磁性氧化铁6-8％，
上述各原料组分总量为100％。
4.根据权利要求2所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述相应区域至少包括裤本体上与人体尾椎骨附近区域、髋骨侧附近区域和臀部附近区域相对应的区域，气囊相对应的包括尾椎骨保护气囊、髋骨保护气囊和臀部保护气囊。
5.根据权利要求4所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述尾椎骨保护气囊、髋骨保护气囊和臀部保护气囊分别为多个小气囊并列分布形成，所述气体发生器设置有多个且各气体发生器的盒体顶端分别位于各个小气囊内。
6.根据权利要求5所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述小气囊充气膨胀后为长方体，所述长方体各棱处倒圆角；所述长方体高度为3cm-5cm。
7.根据权利要求4所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述尾椎骨保护气囊包括位于正对人体尾椎骨区域的三排小气囊，上方两排小气囊每排并列设置三个，最底部的一排小气囊数量为一个且该小气囊向裤本体开叉处延伸能够对尾椎骨进行包绕。
8.根据权利要求1或2所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述气囊分布于裤本体外表面，所述裤本体与气囊相对应的位置设置有加强加厚层，所述气体发生器固定在加强加厚层上。
9.根据权利要求8所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述盒体底部与加强加厚层之间设置有柔性缓冲层。
10.根据权利要求1或2所述的用于防止老人摔伤的可充气式裤子，其特征在于：所述控制系统设置于裤本体的裤腰处，控制单元用于控制气体发生器的导线为软导线并与裤本体相适应分布。
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