ITTO981017A1

ITTO981017A1 - PERSONAL SAFETY DEVICE.

Info

Publication number: ITTO981017A1
Application number: IT001017A
Authority: IT
Inventors: Maurizio Greco
Original assignee: Maurizio Greco
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2000-06-03
Also published as: ITTO981017A0; EP1005800A1; IT1303208B1

Description

Attualmente la salvaguardia di persone che svolgono attività pericolose per l'incolumità fisica è affidata a dispositivi passivi di ritenuta (ganci, corde etc.) od a barriere di salvaguardia. Ad oggi non esiste un dispositivo di sicurezza attivo che una volta indossato, senza provocare fastidio od impedimento al portatore, intervenga nelle più svariate situazioni per evitare o diminuire traumi fisici. Currently, the protection of people who carry out activities dangerous to physical safety is entrusted to passive restraint devices (hooks, ropes, etc.) or to safety barriers. To date, there is no active safety device that, once worn, without causing discomfort or impediment to the wearer, intervenes in the most varied situations to avoid or reduce physical trauma.

L'unico dispositivo brevettato è un "personal airbag" per motociclisti che, mediante attivazione meccanica (cordicella vincolata alla moto) protegge la schiena del portatore quando questo viene sbalzato dalla moto. Se il conducente però si dimentica di staccare la cordicella dalla moto prima di scendere, l'airbag si attiva senza necessità. The only patented device is a "personal airbag" for motorcyclists which, by means of mechanical activation (cord tied to the motorcycle), protects the wearer's back when he is thrown from the motorcycle. However, if the driver forgets to remove the cord from the motorcycle before getting out, the airbag is activated unnecessarily.

Inoltre non viene tenuta in considerazione la velocità del soggetto al momento dell'incidente; si potrebbe attivare anche a velocità molto basse (o da fermo), senza quindi un’effettiva necessità. Furthermore, the speed of the subject at the time of the accident is not taken into consideration; it could also be activated at very low speeds (or when stationary), therefore without an actual need.

E' da considerare che per il dispositivo sopra descritto, è indispensabile un vincolo (cordicella o altro) tra il dispositivo ed il mezzo meccanico o altra struttura fissa o mobile. In assenza di questo vincolo il sistema potrebbe essere azionato manualmente, ma date le circostanze (incidente in atto) la sua attuazione potrebbe risultare molto problematica se non impossibile. It must be considered that for the device described above, a bond (cord or other) between the device and the mechanical means or other fixed or mobile structure is indispensable. In the absence of this constraint, the system could be operated manually, but given the circumstances (incident in progress) its implementation could be very problematic if not impossible.

L'invenzione oggetto della presente domanda di brevetto aumenta la sicurezza delle persone che operano (per lavoro o per diletto) in condizioni di pericolo. The invention which is the subject of this patent application increases the safety of people who work (for work or pleasure) in dangerous conditions.

L'oggetto del presente brevetto è un dispositivo intelligente che sorveglia l'attività motoria della persona e che al realizzarsi di particolari condizioni ritenute di pericolo, si attiva automaticamente senza la necessità di alcun vincolo meccanico a mezzi o strutture. The object of the present patent is an intelligent device which monitors the motor activity of the person and which, when particular conditions considered to be dangerous, are activated automatically without the need for any mechanical constraint to means or structures.

Quanto detto sopra è realizzato per mezzo di una tuta gonfiabile, od un "personal airbag", attivabili da una micropiattaforma inerziale che, per mezzo di adatta circuitistica elettronica, analizza le posizioni e le accelerazioni subite nel tempo dall'utilizzatore, intervenendo in tempo reale (nell'ordine dei millesimi di secondo) qualora la postura e/o la velocità del soggetto superino delle soglie prestabilite. The above is achieved by means of an inflatable suit, or a "personal airbag", which can be activated by an inertial microplatform which, by means of suitable electronic circuitry, analyzes the positions and accelerations suffered over time by the user, intervening in real time. (in the order of thousandths of a second) if the posture and / or the speed of the subject exceed pre-established thresholds.

La micropiattaforma di cui sopra, è costituita da un sensore in grado di rilevare l'accelerazione e la posizione (forza di gravità) su tre assi ortogonali. Dopo aver rilevato ed elaborato i parametri di accelerazione e posizione, può generare un segnale atto ad attivare il gonfiaggio dei dispositivi di sicurezza (airbag, tute, collari ecc.) indossati dalla persona. The above microplatform consists of a sensor capable of detecting acceleration and position (force of gravity) on three orthogonal axes. After detecting and processing the acceleration and position parameters, it can generate a signal to activate the inflation of the safety devices (airbags, overalls, collars, etc.) worn by the person.

A maggior chiarimento, si fa riferimento al disegno che mostra un possibile schema a blocchi del sistema. Il dispositivo comprende essenzialmente uno o più sensori di assetto e accelerazione 1 e un'unità elaborativa 2 collegata ai sensori 1 tramite convertitori analogico-numerici 3 e atta a generare i segnali di azionamento per i dispositivi di sicurezza quando i sensori 1 forniscono valori che escono da un intervallo prefissato, tipico della particolare applicazione, impostato suH'unità elaborativa 2. For further clarification, reference is made to the drawing which shows a possible block diagram of the system. The device essentially comprises one or more attitude and acceleration sensors 1 and a processing unit 2 connected to the sensors 1 by means of analog-to-digital converters 3 and able to generate the activation signals for the safety devices when the sensors 1 provide values that go out from a predetermined interval, typical of the particular application, set to the processing unit 2.

I sensori di assetto e accelerazione I sono prima condizionati con una opportuna elettronica e successivamente il loro segnale di uscita è convertito da analogico a digitale nei convertitori 2, per essere elaborato dal microprocessore 3 che lo memorizza nella sua memoria di lavoro 4 (RAM). The attitude and acceleration sensors I are first conditioned with suitable electronics and subsequently their output signal is converted from analog to digital in the converters 2, to be processed by the microprocessor 3 which stores it in its working memory 4 (RAM).

II dispositivo di input/output 5 permette all'operatore di programmare le modalità di funzionamento desiderate e di acquisire eventuali dati registrati sulla memoria del microprocessore. The input / output device 5 allows the operator to program the desired operating modes and to acquire any data recorded on the microprocessor memory.

Il dispositivo di gonfiaggio 6 può essere dello stesso tipo attualmente in uso sulle autovetture dotate di airbag. The inflating device 6 can be of the same type currently in use on cars equipped with an airbag.

L'alimentazione elettrica del dispositivo, visto il suo minimo consumo di energia (delfordine di qualche decina di milliwatt), può essere agevolmente fornita da comuni batterie ricaricabili e/o da celle solari inserite nella confezione. The power supply of the device, given its minimum energy consumption (delfordine of a few tens of milliwatts), can be easily supplied by common rechargeable batteries and / or by solar cells included in the package.

(Jna lista di componenti indicativa è qui di seguito riportata : (An indicative list of components is shown below:

sensore : ADXL202 sensor: ADXL202

Convertitore A/D : AD574A A / D converter: AD574A

- CPU : MC68HC12 - CPU: MC68HC12

- RAM : 65642 - RAM: 65642

- I/O : 26LS31, 26LS32 - I / O: 26LS31, 26LS32

Dispositivo di gonfiaggio (pirico o ad aria compressa) Inflation device (pyric or compressed air)

Va rilevato che lo schema proposto è puramente indicativo in quanto usando tecniche diverse è possibile eliminare la parte di conversione analogico/digitale, la memoria proposta può essere di tipo diverso (EEPROM) e/o incorporata nella CPU, il dispositivo di I/O può essere eliminato perché compreso nella CPU . It should be noted that the proposed scheme is purely indicative as by using different techniques it is possible to eliminate the analog / digital conversion part, the proposed memory can be of a different type (EEPROM) and / or incorporated in the CPU, the I / O device can be deleted because it is included in the CPU.

Lo stesso microprocessore può essere tolto pur mantenendo la funzionalità prevista. Lo stesso schema può essere ridotto ad un singolo componente utilizzando la tecnica del GATE ARRAY. The same microprocessor can be removed while maintaining the expected functionality. The same scheme can be reduced to a single component using the GATE ARRAY technique.

In conclusione l invenzione mira a fornire un sistema che:: In conclusion, the invention aims to provide a system that:

può essere usato o abbinato a dispositivi di gonfiaggio (o di altra natura) atto a proteggere la persona, o anche come dispositivo a sé stante con lo scopo di generare allarmi (sicurezza personale: dà la possibilità di generare allarmi e quindi di intervenire . in seguito a variazioni di assetto e/o variazioni di velocità e/o accelerazione o spostamenti oltre dei limiti prefissati, ad es.: una caduta, una posizione, l'uscita da un'area prefissata , ecc.) o memorizzare le condizioni in cui è avvenuto l'incidente, per eventuali analisi successive; it can be used or combined with inflation devices (or of other nature) designed to protect the person, or even as a stand-alone device with the purpose of generating alarms (personal safety: it gives the possibility to generate alarms and therefore to intervene. following changes in attitude and / or changes in speed and / or acceleration or displacements beyond the predetermined limits, for example: a fall, a position, leaving a predetermined area, etc.) or memorizing the conditions in which the accident occurred, for any subsequent analysis;

è autosufficiente, vale a dire che durante il ciclo di lavoro non necessita di alcuno scambio di segnali o vincoli di alcun tipo con il mondo esterno; it is self-sufficient, that is to say that during the work cycle it does not require any exchange of signals or bonds of any kind with the outside world;

essendo il sensore miniaturizzato, non provoca alcun disagio fisico (potrebbe risultare inavvertito all'eventuale portatore poiché, se costruito con la tecnica oggi in uso per i circuiti integrati, potrebbe risultare di dimensioni comparabili con quelle dei moderni chip di microelettronica); since the sensor is miniaturized, it does not cause any physical discomfort (it could be unnoticed by the wearer because, if built with the technique used today for integrated circuits, it could be of comparable size with those of modern microelectronics chips);

dà la possibilità di rilevare accelerazioni che vanno, ad es. da 0.8cm/sec<2 >a 20m/sec , coprendo l'intera gamma delle accelerazioni a cui viene abitualmente sottoposto un essere vivente, o parte di esso (ad es. un braccio, un piede, ecc.); ha la capacità di memorizzare percorsi per la loro esecuzione e/o riesecuzione o per analisi successive; gives the possibility to detect accelerations that go, eg. from 0.8cm / sec <2> to 20m / sec, covering the entire range of accelerations to which a living being, or part of it, is usually subjected (eg an arm, a foot, etc.); has the ability to memorize paths for their execution and / or re-execution or for subsequent analysis;

dato il basso consumo previsto può essere alimentato, oltre che da comuni batterie, anche da celle solari o elementi piezoelettrici; given the low consumption expected, it can be powered not only by common batteries, but also by solar cells or piezoelectric elements;

se indossato da personale che lavora nella cantieristica può azionare i dispositivi di sicurezza previsti, senza vincolare il personale a strutture od oggetti. if worn by personnel working in the shipyard it can activate the safety devices provided, without binding the personnel to structures or objects.

Claims

Claims 1) Device for personal safety, comprising means of protection, carried by the person and which can be activated between a condition of rest and a condition of protection and detection means, also carried by the person, suitable for detecting the attitude and acceleration of the person's body, or a part of it, and to cause the activation of the means of protection. This activation will occur when the representative values of the attitude and acceleration leave a predetermined range.

2) Device according to claim 1, in which the detection means comprise at least one sensor capable of detecting acceleration, gravity and / or position according to three orthogonal axes.

3) Device according to claim 2, in which the detection means further comprise a processing unit which processes the signals coming from the sensor, compares their values with the predetermined interval, and generates, if necessary, an actuation signal for the means of protection.

4) Device according to claims 1,2,3, in which the processing unit is able to memorize the conditions that gave rise to the activation of the protection means.

5) Device according to claims 1 ÷ 4 in which the detection means are realized as an integrated circuit device.

6) Device according to claims 1 ÷ 5, in which the protection means are constituted by an inflatable garment, the inflation of which is controlled by said actuation signal.

7) Device according to claims 1 ÷ 5, in which the protection means are constituted by an alarm signal generator.