CN114642285A - 一种可穿戴式防摔气囊 - Google Patents
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Abstract
一种可穿戴式防摔气囊,包括穿戴式气囊本体、蓄电池、充电插座,还具有路程统计机构和摔倒控制机构,路程统计机构包括弹性套、电源开关、元件盒和光电开关、提示电路,元件盒安装在弹性套的一侧外端,摔倒控制机构包括控制电路和探测头,探测头包括金属管、滚珠,滚珠位于金属管内下端,金属管上端绝缘安装有接触片;探测头、电源开关、光电开关、提示电路、蓄电池、充电插座和控制电路安装在元件盒内并电性连接。本发明能防止误触发气囊本体充气效果,能对使用者起到好的保护效果;能对使用者行走的路程进行累加,防止了行走路程过远身体出现不良反应进而加大了摔倒的几率。本发明能取得相对好的安全效果。基于以上,本发明具有好的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及人体防护用品技术领域,特别是一种可穿戴式防摔气囊。
背景技术
人体防摔气囊是一种个人防护用品,主要用于老年人或因各种疾病导致行走异常的人群使用,其应用中通过穿戴或者绑缚的方式固定在人身体需要保护的部位(特别是上身部位),通过气囊控制系统的位置探头探测人体的行走姿态,当人体摔倒后接通压缩气瓶(气瓶一次为气囊充气、气体排完后一般刚好保证气囊充满气)的电磁阀电源,进而电磁阀打开、气瓶内的气体快速进入气囊内,气囊充气后起到缓冲作用,防止了人直接接触地面或异物带来的伤害。
现有防摔气囊控制系统的探头一般采用万向水银开关探测人的行走姿态,虽然其具有探测灵敏度较高的优点,但是由于水银是液体,在人的行走中液面容易上下浮动进而导致水银液面接触水银开关内上部的触点,造成控制系统误判、气囊电磁阀得电,气瓶内的气体进入气囊,设备整体误工作,对正常使用带来不利影响。还有就是,现有的人体防摔气囊不具有里程统计功能,年龄大的使用者较长时间行走时,远端家人并不能得到具体信息,这样特别对于身体不好的使用者来说,有可能行走路程过远身体出现不良反应进而加大了摔倒的几率。综上所述,提供一种穿戴方便,能尽可能防止误触发工作,且能在使用者行走路程超过一定后能及时提示远端家人的防摔气囊显得尤为必要。
发明内容
为了克服现有人体用防摔气囊由于结构所限,实际使用中相对容易发生误触发的缺点,以及不能统计使用者一段时间内行走的路程并提示家人,有可能行走路程过远身体出现不良反应进而加大了摔倒几率的弊端,本发明提供了基于防摔气囊本体,应用中在相关机构及电路共同作用下,减少了正常行走因为身体运动幅度加大等造成的误触发几率,使用者行走中能自动统计行走的路程,且到达行走路程的设定值后,能自动经短信方式提示远端的家人,远端家人可及时通过电话等方式提示使用者不要再继续向远端行走,防止了行走路程过远身体出现不良反应进而加大了摔倒的几率,由此能取得相对好的安全效果的一种可穿戴式防摔气囊。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
一种可穿戴式防摔气囊,包括穿戴式气囊本体、蓄电池、充电插座,其特征在于还具有路程统计机构和摔倒控制机构,路程统计机构包括弹性套、电源开关、元件盒和光电开关、提示电路,元件盒安装在弹性套的一侧外端,摔倒控制机构包括控制电路和探测头,探测头包括金属管、滚珠,滚珠位于金属管内下端,金属管上端绝缘安装有接触片;所述探测头、电源开关、光电开关、提示电路、蓄电池、充电插座和控制电路安装在元件盒内,电源开关的按钮位于弹性套一端内侧,光电开关的探测头位于元件盒下端外;所述路程统计机构的电源输出端和穿戴式气囊本体的电磁阀电源输入端电性连接。
进一步地,所述电磁阀是常闭阀芯电磁阀。
进一步地,所述路程统计机构环形弹性套内径小于人小腿的外径;电源开关是按钮点动式电源开关;探测头金属管内径大于滚珠的外径,弹性套套在人小腿后、电源开关的内部两个触点闭合。
进一步地,所述控制电路包括电性连接的电阻、可控硅,并和探测头之间连接,探测头其中一只接触片和可控硅阳极连接,可控硅控制极和电阻一端连接,电阻另一端和探测头另一只接触片连接。
进一步地,所述提示电路包括电性连接的短信模块、计数器、继电器,并和光电开关之连接,光电开关正极电源输入端和计数器正极电源输入端连接,光电开关负极电源输入端和继电器负极电源输入端、计数器负极电源输入端、短信模块负极电源输入端及控制电源输入端连接,计数器输出端和短信模块正极电源输入端连接,继电器控制触点端及常开触点端和计数器的累加计数键下两个触点分别连接。
本发明有益效果是:本发明基于防摔气囊本体,使用前将穿戴式气囊本体穿戴在上身,并将弹性套套在小腿部外侧端就可正常使用。当使用者行走没有摔倒时,由于滚珠具有较大的重量,人行走产生的动作幅度或力量不会造成滚珠上行经接触片触发可控硅导通,这样能有效起到防止误触发气囊本体充气的效果。当使用者行走向任何一个方向摔倒接触地面前,滚珠都会经接触片触发可控硅导通,进而气囊本体充气对使用者起到好的保护效果。本发明中,路程统计机构能对使用者行走的路程进行累加,当到达使用者设定的路程后,短信模块会给远端使用者家人发送短信,这样远端家人能及时电话联系使用者不要行走过远,防止了行走路程过远身体出现不良反应进而加大了摔倒的几率。本发明能取得相对好的安全效果。基于以上,所以本发明具有好的应用前景。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1是本发明整体结构及局部放大结构示意图。
图2是本发明的电路图。
具体实施方式
图1、2中所示,一种可穿戴式防摔气囊,包括具有囊身1及压缩气瓶2、电磁阀DC的穿戴式气囊本体,蓄电池G1,充电插座CZ,还具有路程统计机构和摔倒控制机构,路程统计机构包括环形弹性套3、电源开关S1、元件盒4和光电开关A1、提示电路5,元件盒4用粘接在弹性套3的右侧外端,摔倒控制机构包括控制电路6和探测头SQ,探测头SQ包括铜质金属管7、铜质滚珠8,金属管7的下端为封闭式结构上端为开放式结构,滚珠8位于金属管7内下端,金属管7上端紧套有一只绝缘塑料套9,绝缘套9的下端垂直分布间隔一定距离分布有两只铜质接触片10,且接触片10的下端位于金属管7内上端并和滚珠8上端间隔一定距离(6毫米);所述探测头SQ、电源开关S1、光电开关A1、提示电路5、蓄电池G1、充电插座CZ(插孔位于元件盒4上端中部开孔外)和控制电路6安装在元件盒4内电路板上,电源开关S1的按钮位于元件盒4左中部外侧且位于弹性套3的右内侧端,光电开关A1垂直分布其探测头位于元件盒4下端中部开孔外。
图1、2所示,电磁阀DC是工作电压直流6V的常闭阀芯电磁阀、功率1W;蓄电池G1是型号6V/5Ah的锂蓄电池;充电插座CZ是同轴电源插座。路程统计机构环形弹性胶套3内径小于人小腿的外径;电源开关S1是按钮点动式电源开关;探测头SQ安装在元件盒4内后处于垂直状态且滚珠8位于金属管7内下端,金属管7内径大于滚珠8的外径,两只接触片10的间距小于滚珠8的半径,弹性套3套在人小腿后、电源开关S1的按钮按下、电源开关S1内部两个触点闭合。控制电路包括经电路板布线连接的电阻R1、可控硅VS,并和探测头SQ之间经导线连接,探测头SQ其中一只接触片和可控硅VS阳极连接,可控硅VS控制极和电阻R1一端连接,电阻R1另一端和探测头SQ另一只接触片连接。提示电路包括经电路板布线连接的短信模块A3、计数器A2、继电器K1,并和光电开关A1之间电性连接,光电开关A1正极电源输入端1脚和计数器A2正极电源输入端1脚连接,光电开关A1负极电源输入端2脚和继电器K1负极电源输入端、计数器A2负极电源输入端2脚、短信模块A3负极电源输入端2脚及控制电源输入端3脚连接,计数器A2电源输出端3脚和短信模块A3正极电源输入端1脚连接,继电器K1控制触点端及常开触点端和计数器A2的累加计数键J键下两个触点分别连接。蓄电池G1两极和充电插座CZ(蓄电池G1无电时,可把外部6V电源充电器插头插入充电插座CZ内为蓄电池G1充电)两端分别经导线连接,蓄电池G1正极和电源开关S1一端经导线连接,电源开关S1另一端、蓄电池G1负极和光电开关A1电源输入端1及2脚、摔倒控制机构的电源输入端可控硅VS阳极及电磁阀DC的负极电源输入端、提示电路的电源输入端计数器A2的1及2脚分别经导线连接,路程统计机构的电源输出端可控硅VS阳极和电磁阀DC的正极电源输入端经导线连接。
图1、2所示,本发明基于防摔气囊本体(和电磁阀连接的导线具有长度余量),使用前将穿戴式气囊本体1穿戴在上身,并将弹性套3(略大于小腿及裤腿的外侧端外径,不会对小腿形成大的压力)套在右脚小腿部外侧端就可正常使用;由于弹性套套在人小腿上后,电源开关S1的内部触点会闭合,这样,路程统计机构和摔倒控制机构会自动得电工作,不需要使用者自己开闭电源开关,使用更加方便,并防止了使用者忘记打开电源开关S1,造成整体设备无法正常工作的弊端。本发明中,当使用者行走时没有摔倒时,由于滚珠8具有较大的重量,人行走产生的动作幅度或力量不会造成滚珠8上行经接触片10触发可控硅VS导通,这样能有效起到防止误触发气囊本体充气的效果。当使用者行走向任何一个方向摔倒接触地面前,由于金属管7角度倾斜,滚珠8都会经金属管7上行接触金属管7内上端的两只接触片10(金属管7内上端和两只接触片10之间,两者间距只有4毫米左右),这样,6V电源正极会在滚珠8接触两只接触片10的瞬间经电阻R1降压限流触发可控硅VS导通,进而电磁阀DC得电工作其内部阀芯打开,压缩气瓶2内的压缩空气会快速输出进入囊身1内,于是,囊身1快速充气膨胀在使用者摔倒触地前对人体起到缓冲保护作用。本发明中,使用者行走时,随着右脚的提起和放下,光电开关A1会和地面距离拉大或靠近,当行走右脚没有下地时,光电开关A1由于间隔地面距离相对远(举例比如大于15厘米),那么光电开关A1的3脚不输出高电平,继电器K1也就不会得电吸合,计数器A2不计数。当行走右脚接触地面时,光电开关A1由于间隔地面距离相对近(举例比如小于15厘米),那么光电开关A1的3脚输出高电平进入继电器K1正极电源输入端,继电器K1得电吸合其控制触点端和常开触点端闭合,那么计数器A2的累加计数键J下两个触点会闭合一次,进而计数器A2进行一次累加计数,通过上述,每当使用者行走时,计数器A2就会累加计数一次。
图1、2所示,当使用者步行达到计数器A2设定的数字后(比如设置的数字为2000;2000*(人每跨一步右脚距离55厘米+左脚每跨一步55厘米)=2200米=4.4里路),计数器A2的3脚会输出高电平进入短信模块A3的正极电源输入端,由于短信模块A3的2及3脚预先连接,那么短信模块A3会得电工作,并将预先储存的一条短信经无线移动网络发送出去,远端使用者的家属等手机接收到短信后就能直观第一时间了解到使用者行走流程到达了设定值,这样远端家人能及时电话联系使用者不要行走过远,防止了行走路程过远身体出现不良反应进而加大了摔倒几率的弊端。本发明使用完后,把气囊本体从身上取下,并把环形套取下后,由于电源开关S1内部触点开路,那么,所有机构及电路会失电停止工作(取下环形套前,使用者按下计数器A2位于元件盒前外端的计数的清零按键,那么计数器A2的累加计数清零,为下次使用累加计数2000提示远端家人做好准备)。图2中,电阻R1阻值是1K;可控硅VS是是型号MCR100-1的塑封单相可控硅;光电开关A1是型号E3K100-50的PNP型红外反射光电开关成品,工作电压直流6V,其具有两个电源输入端一个信号输出端,光电开关的下端具有探测头,工作时其探测头的发射头发射出红外光束,当最远50厘米范围内,探测头发射出的红外光束被物品阻挡、经探测头并列的接收头接收到后,信号输出线3脚会输出高电平,反之不输出高电平,光电开关的壳体上端外具有调节旋钮,调节旋钮向左调节其探测头的探测距离变近,向右调节时其探测头的探测距离变远(本实施例调节后探测距离15厘米);短信模块A3是型号GSM 800的短信报警模块,短信报警模块成品具有两个电源输入端1及2脚,信号输入端口3-8脚,每个信号输入端口输入低电平信号后,短信报警模块成品会经无线移动网络发送一条短信,短信报警模块内储存有短信,本实施例储存有“行走里程较远”,短信报警模块的信号输入端口3脚被输入低电平信号后,短信报警模块能分别发送一条短信;计数器A2是型号SD76的计数器成品,计数器A2具有两个电源输入端、一个电源输出端,计数器A2具有无电压触发端口J,触发端口两个接线端闭合后,计数器A2(显示屏位于元件盒前端外)进行一次累加计数并经显示屏显示,计数器还具有清零按键L,清零按键按下后,计时器A2的计数清零重新开始计数,计数器A2具有多只设置按键,使用者分别调节多只按键,可设定到达所需累加计数后,电源输出端输出电源;继电器K1是DC6V小型继电器。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本本发明限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (5)
1.一种可穿戴式防摔气囊,包括穿戴式气囊本体、蓄电池、充电插座,其特征在于还具有路程统计机构和摔倒控制机构,路程统计机构包括弹性套、电源开关、元件盒和光电开关、提示电路,元件盒安装在弹性套的一侧外端,摔倒控制机构包括控制电路和探测头,探测头包括金属管、滚珠,滚珠位于金属管内下端,金属管上端绝缘安装有接触片;所述探测头、电源开关、光电开关、提示电路、蓄电池、充电插座和控制电路安装在元件盒内,电源开关的按钮位于弹性套一端内侧,光电开关的探测头位于元件盒下端外;所述路程统计机构的电源输出端和穿戴式气囊本体的电磁阀电源输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种可穿戴式防摔气囊,其特征在于,电磁阀是常闭阀芯电磁阀。
3.根据权利要求1所述的一种可穿戴式防摔气囊,其特征在于,路程统计机构环形弹性套内径小于人小腿的外径;电源开关是按钮点动式电源开关;探测头金属管内径大于滚珠的外径,弹性套套在人小腿后、电源开关的内部两个触点闭合。
4.根据权利要求1所述的一种可穿戴式防摔气囊,其特征在于,控制电路包括电性连接的电阻、可控硅,并和探测头之间连接,探测头其中一只接触片和可控硅阳极连接,可控硅控制极和电阻一端连接,电阻另一端和探测头另一只接触片连接。
5.根据权利要求1所述的一种可穿戴式防摔气囊,其特征在于,提示电路包括电性连接的短信模块、计数器、继电器,并和光电开关之连接,光电开关正极电源输入端和计数器正极电源输入端连接,光电开关负极电源输入端和继电器负极电源输入端、计数器负极电源输入端、短信模块负极电源输入端及控制电源输入端连接,计数器输出端和短信模块正极电源输入端连接,继电器控制触点端及常开触点端和计数器的累加计数键下两个触点分别连接。
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