CN112040801A - 气囊安全装置 - Google Patents

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Abstract

一种适于由佩戴者(6)佩戴的安全装置，用于通过气囊充气防止髋部、骨盆、臀部和尾骨受伤，所述装置包括：便携式可充气囊(1)；与囊(1)联接的可释放气体源(2)；安全带带扣(3、4)，其中布置有多个传感器，其中一个测量环境温度，另一热传感器(5)测量佩戴者(6)的体温，以能够仅在佩戴者佩戴装置时在跌倒的情况中触发气囊。

Description

气囊安全装置
技术领域
本发明涉及一种气囊安全装置，其用于在跌倒时防止髋部、骨盆、臀部和尾骨受伤。
背景技术
US2015351666A1描述了一种运动分析系统，该运动分析系统包括：至少一个取向传感器，该至少一个取向传感器被配置为检测躯干随时间在三个维度中运动；以及在跌倒期间触发的气囊，以缓冲使用者的身体。该装置在以下方面受限制并且不舒服：多个传感器分布在系统上，包括布置在使用者脖子上的传感器。
US6920647B2描述了一种用于保护髋部的装置，以使跌倒期间髋部断裂的风险最小化。该装置具有用于检测使用者姿势变化的速率和程度的系统，从而允许该装置在可能的跌倒过程中被打开以便给囊充气并缓冲跌倒。
WO2017/151645描述了一种保护装置，其包括构造成至少部分地围绕个人的腰部或髋部延伸的可充气垫组件，紧固到可充气垫组件上的带扣，该带扣包括第一半带扣和第二半带扣，第一和第二半带扣部可彼此附接和可拆卸。该装置包括可充气垫致动器，其构造成致动可充气垫组件。可充气垫致动器的一部分设置在第一半带扣或第二半带扣中。这种实施方式的缺点在于，即使使用者没有将其围绕安全带佩戴，而是例如仅用手携带以进行存储，该装置也可能被意外地触发。
本发明的目的是提出一种气囊安全装置，其对使用者没有太大的限制并且不会被意外触发。
发明内容
本发明涉及一种安全装置，该安全装置适合于由佩戴者佩戴，该类型的安全装置用于通过气囊充气防止髋部、骨盆、臀部和尾骨受伤，包括：便携式可充气囊，其可以联接到衣服；联接到囊的至少一个可释放气体源；安全带带扣，其中布置有多个传感器，用于确定跌倒期间佩戴者的角运动和加速度；微控制器，适于分析由不同功能块接收的数据，以便定义触发气体源的时间；释放器件，其根据微控制器做出的佩戴者在正在跌倒的确定，将气体从气体源释放到囊中。
根据本发明，布置在带扣中的两个传感器是测量环境温度的第一热传感器和测量佩戴者的体温的第二热传感器。第一热传感器和第二热传感器布置成仅在佩戴者穿戴着装置时在跌倒的情况中触发气囊，特别是通过测量由两个热传感器测得的温度差，从而确保佩戴者的存在。
在一个实施例中，带扣包括至少一对磁体，优选为两对，用于锁定带扣。
在另一个实施例中，带扣包括活塞触头，一旦安全带闭合，该活塞触头就用于激活装置。
在一个实施例中，该装置包括通过带扣的可再充电能量源，特别是通过USB电缆。
在所有实施例中，该装置可以包括用于检测佩戴者的运动的六轴惯性模块，该惯性模块特别地包括联接到陀螺仪的加速度计。
根据特定实施例，带扣包括布置成使电线通过的开口，该电线被布置成传输由微控制器给出的电脉冲，以使得在跌倒的情况下能够触发气囊。
在一个实施例中，视觉和/或声音器件被布置为指示所述装置的操作状态。
优选地，带扣包括：(A)第一圆柱形部分，包括从第一带扣部分的一端延伸的螺旋槽，该槽在其第二端处略微弯曲并具有凹口；以及(B)第二部分，包括突出部，该突出部布置成在所述槽中滑动并接合到所述凹口中。带扣的每个部分包括磁体，磁体布置成将第一带扣部分和第二带扣部分保持在一起，这两个带扣部分可通过以下方式彼此分离：第一带扣部分相对于另一个带扣部分发生角度位移，特别是通过至少八分之一圈的角位移，然后突出部在槽中滑动直至其完全抽出。
这样的带扣，设置有或部设置有电子器件，可以容易地布置在其他形式的安全带上，特别是便于带扣的打开和关闭。
在一个实施例中，带扣特别地由两个可组装的部分形成，第一部分呈包含电子器件的矩形壳体的形式，第二部分也呈矩形，这两个部分一起包括具有卡口紧固装置的柱形连接本体。该带扣的所述部分的外侧包括开口，以被附接到形成安全带的囊的端部。
为了提高佩戴者的安全性，该装置包括无线通信模块，特别是通过无线电链路，其能够将与气囊的触发有关的信息传输给所述装置的佩戴者以外的其他人。通信模块还允许对佩戴者进行地理定位。借助对应的监控系统，该装置一方面尤其可以提供该装置的状态，例如医生或亲戚等第三者可以经由通信随时实时地进行监视该装置的状态，另一方面可以提供佩戴者的地理位置。
优选地，通信模块是低功耗模块，以使其功耗最小。
通信模块能够发送与装置的状态有关的信息，该装置的状态对应于佩戴者的存在与否以及气囊的触发与否。
在一个实施例中，微控制器存储一种算法，该算法记录可以被称为非标准运动的每个运动，也就是说，可以对应于跌倒或非常突然但不是跌倒的运动的每个运动。因此，通过准确地确定对应于跌倒的运动，微控制器将能够以准确且相关的方式定义触发气体源并将气体从该源释放到囊中的时间。因此，微控制器会以固定的时间间隔重新加载新的经过改进和优化的算法。优选地，当使用者将他的安全装置连接到计算机上时，进行该软件的更新。在一种变型中，软件的更新可以由连接到安全装置的技术人员远程完成。
优选地，每次气囊被触发时，装置被配置为发送警报信号，特别是SMS或紧急电话呼叫以警报第三方。安全装置可以经由无线互联网连接而连接到能够通过与相关服务相关的SMS和/或电子邮件中继警报的应用程序。该安全装置还可以连接到用户的蜂窝电话，该蜂窝电话一方面可以通过使用蜂窝连接和GPS坐标来中继警报，另一方面可以中继用户的位置。
在一个实施例中，安全装置在其带扣上包括诸如按钮之类的控件，该控件被配置为向诸如护理人员的第三人发送警报。
为了提高安全性，可以将气体源布置在保持其的囊中，以便在触发气囊的情况中不能激励气体源(附加保全)。
附图说明
参照附图，通过阅读仅以示例而绝不是以限制性的方式给出的实施例的描述，本发明的特征将变得更加清楚，在附图中：
图1是表示由佩戴者佩戴的气囊安全装置的示意图。
图2是气囊安全装置的带扣的立体俯视图。
图3是气囊安全装置的带扣的仰视透视图。
图4是气囊安全装置的带扣的侧视图。
图5是气囊安全装置的带扣的一部分的透视图。
图6是气囊安全装置的另一部分的透视图。和
图7和图8是气囊安全装置的带扣的另一版本的透视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的气囊安全装置，其由佩戴者6佩戴，从而通过使适合于佩戴者6的髋部的气囊膨胀来防止髋部，骨盆，臀部和尾骨受伤。该装置包括便携式可充气囊1，其可以围绕佩戴者6的衣服而联接。
可充气囊1携带与囊1联接的可释放气体源2。可充气囊1由安全带带扣3、4携带，在安全带带扣3、4中布置有多个传感器，用于确定跌倒期间佩戴者的角运动和加速度。带扣3、4还包含适于分析由不同功能块接收的数据以便定义触发气体源2的时间的微控制器，以及用于根据由微控制器做出的佩戴者6正在跌倒的确定从气体源2释放气体以填充囊1的释放器件。微控制器构成了执行检测算法并管理所有其他块的设备的心脏。一旦所有需要的条件(安全带闭合，检测到的人，正确的插入方向)，正是这个部件将分析来自惯性模块的数据，以便定义触发气囊的时间。
布置在带扣的部分3中的传感器之一是布置在该部分3的内侧上的热传感器5(图3)，以测量佩戴者6的体温，热传感器5与设置在带扣壳体内部(因此在图中不可见)的环境温度传感器联接，以提供信号，使得仅在穿戴者6穿戴装置时在跌倒的情况中才触发气囊6。热传感器5是红外温度计，用于测量远处的身体的温度，特别是检测佩戴者6的人的热量。结合环境温度的测量，该系统可指示安全带是否正确地由人佩戴，而不是简单地存放在关闭位置。
如图5所示，带扣的部分4的内端包括：两个磁体7、11，以用于锁定带扣；以及弹簧加载的活塞触头8，一旦安全带闭合，其用于激活装置。电子器件允许管理该装置的接通。每个带扣部分上的弹簧加载的活塞触头8与每个带扣部分接触，以检测安全带的带扣是否闭合。
图6示出了通过带扣部分3的可再充电能量源，特别是通过USB电缆9。这样可以对内部电池充电。可以简化此模块，并提供简单的电池充电器。
根据本发明的该装置包括用于检测使用者的运动的六轴惯性模块，该惯性模块特别地包括联接到陀螺仪的加速度计。这些元件包含在带扣的部分3中。该模块允许以已知方式检测人的运动，从而预测撞击前的跌倒。联接到陀螺仪的加速度计可将真实跌落与人的简单振动或正常运动区分开。
带扣的部分3在其侧面包括开口21(图1)，该开口21布置成使电线12通过，该电线12布置成传输由微控制器给出的电脉冲，以在跌倒时能够触发气囊。
在该示例中，LED 10(图2)和未示出的蜂鸣器用于通知佩戴者装置的操作状态，特别是在发生故障的情况下通过发出LED 10的闪烁，如果佩戴者对LED 10发出的信号没有反应，则发出几声哔哔声。
该装置可以可选地包括听觉或照明装置，用于向用户指示除故障以外的其他情况。例如：当正确佩戴激活的安全带时：发出两声高声调的哔哔声；当安全带被穿戴但倒置时：两声低音调的哔哔声；卸下安全带后，关闭装置：低音调哔哔声；电池电量低：每十五分钟四声低音调哔哔声。
如图所示，带扣由两个可组装的部分形成：呈矩形外壳形式的第一部分3，其中包含电子器件(特别是传感器以及微控制器)；以及第二凹入矩形部分4。这两个部分3、4一起包括柱形连接主体15，该柱形连接主体15包括刺卡扣紧固装置16，即，在部分3的一侧上的中空柱形部分17，该中空柱形部分17接收部分4的一侧上的实心柱形部分18。部分3、4的主表面是平坦的，这是部分3的情况，或者是略微弯曲的，这是部分4的情况，以便能够被迫压抵靠佩戴者6的身体。部分3和4的外侧包括细长的开口19、20，以被附接到形成安全带的囊1的端部。
如图7和8所示，带扣由两个可组装的部分组成，第一部分3为包含电子器件的矩形壳体形式，第二部分4为凹入的矩形部分。这两个部分3、4一起包括柱形连接本体，该柱形连接本体包括紧固装置，该紧固装置包括便于打开带扣的两个突起30。部分3和4的外侧包括细长的开口19、20，以用于被附接到形成安全带的囊的端部。

Claims (12)

1.一种适于由佩戴者(6)佩戴的安全装置，用于通过气囊充气防止髋部、骨盆、臀部和尾骨受伤，所述装置包括：
便携式可充气囊(1)；
与囊(1)联接的至少一个可释放气体源(2)；
安全带带扣(3、4)，其中布置有多个传感器，用于在佩戴者跌倒期间确定佩戴者(6)的角运动和加速度；
微控制器，适于分析由不同功能块接收的数据，以定义触发气体源的时间；和
释放器件，用于根据微控制器做出的佩戴者正在跌倒的确定，将气体从可释放气体源(2)排放到囊(1)中；
其特征在于，
布置在带扣中的传感器中的两个是用于测量环境温度的第一热传感器和用于测量佩戴者(6)的体温的第二热传感器(5)，该第一热传感器和第二热传感器被布置为仅在佩戴者佩戴装置时在跌倒的情况下触发气囊，通过测量由两个热传感器测得的温差，从而确保装置的佩戴者的存在。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，带扣(3、4)包括用于锁定带扣的至少一个磁体(7、11)。
3.根据权利要求1或2所述的装置，包括活塞触头，用于一旦安全带闭合，就激活装置。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括通过带扣(3)的可再充电能量源，特别是通过USB电缆(9)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括用于检测佩戴者(6)的运动的六轴惯性模块，该惯性模块特别地包括联接到陀螺仪的加速度计。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，带扣(3)包括开口(21)，该开口布置成使电线(12)通过，该电线布置成传输由微控制器给出的电脉冲，以在跌倒的情况中触发气囊。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，带扣由两个可组装的部分形成，呈包含电子器件的矩形壳体的形式的第一部分(3)，和第二部分(4)，这两个部分一起包括具有卡口紧固装置(16)的柱形连接本体(15)。
8.根据权利要求6所述的装置，其中，所述部分(3、4)的外侧包括开口(19、20)，以被附接到形成安全带的囊(1)的端部。
9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括被布置为指示所述装置的操作状态的视觉器件(21)和/或声音器件(22)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括带扣，带扣包括：
第一柱形部分，包括从第一带扣部分的一端延伸的螺旋形槽，该槽在其第二端处弯曲并具有凹口，以及
第二部分，包括突出部，该突出部布置成在所述槽中滑动并接合到所述凹口中，
带扣的每个部分包括磁体，磁体布置成将第一带扣部分和第二带扣部分保持在一起，这两个带扣部分能够通过以下方式彼此分离：第一带扣部分相对于另一个带扣部分发生角度位移，然后突出部在槽中滑动直至突出部抽出。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括无线通信模块，用于向所述装置的佩戴者以外的人发送与佩戴者的位置和气囊的触发有关的信息。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，微控制器存储算法，该算法区分对应于跌倒的突然运动和不对应于跌倒的其他运动，以便仅在跌倒的情况下定义触发气体源的时间。
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