ITUB20152721A1

ITUB20152721A1 - Dispositivo di salvataggio individuale in acqua

Info

Publication number: ITUB20152721A1
Application number: ITUB2015A002721A
Authority: IT
Inventors: Paola Santarelli
Original assignee: Fortuna Urbis S R L
Priority date: 2015-07-31
Filing date: 2015-07-31
Publication date: 2017-01-31

Description

"Dispositivo di salvataggio individuale in acqua"

TESTO DELLA DESCRIZIONE

Campo dell'invenzione

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo di salvataggio individuale in acqua, configurato per essere indossato dall'utilizzatore ed intervenire automaticamente in situazioni di emergenza.

Stato della tecnica anteriore

Dal brevetto statunitense US-7, 125,302 è noto un siffatto dispositivo di salvataggio individuale, ad esempio in forma di indumento per il nuoto, dotato di una sacca di galleggiamento gonfiabile, di un contenitore di gas in pressione e di un sistema di gonfiaggio automatico della sacca di galleggiamento con il gas in pressione. Il sistema di gonfiaggio automatico include un dispositivo di monitoraggio cardiaco, ovvero un cardiofrequenzimetro, tramite il quale il gonfiaggio automatico della sacca gonfiabile viene operato nel caso in cui la frequenza rilevata superi un valore di soglia predeterminato, ad esempio indicativo di una situazione di affanno o di malore da parte del nuotatore. E inoltre previsto 1'impiego di un dispositivo GPS ed associato apparecchio di trasmissione per comandare in remoto il gonfiaggio automatico della sacca gonfiabile qualora il nuotatore che indossa il dispositivo di salvataggio si allontani da una postazione di sorveglianza di una distanza eccedente un valore di soglia.

Questo dispositivo di salvataggio noto, per guanto relativamente funzionale, non permette di tenere conto di altre situazioni anomale che potrebbero comportare eventi drammatici per 1'utilizzatore, e guindi in definitiva non è sufficientemente affidabile e sicuro.

Sintesi dell'invenzione

Lo scopo della presente invenzione è guello di ovviare a tale inconveniente, e di realizzare un dispositivo di salvataggio individuale del tipo sopra definito atto ad assicurare il massimo grado di sicurezza possibile per il suo utilizzatore.

Secondo 1'invenzione guesto scopo viene conseguito grazie al fatto che il sistema di gonfiaggio automatico del dispositivo di salvataggio individuale è inoltre asservito ad ulteriori rilevatori dello stato dell'utilizzatore comprendenti un sensore di freguenza respiratoria, un sensore di temperatura corporea ed un sensore accelerometrico.

Secondo ulteriori aspetti vantaggiosi dell'invenzione il dispositivo di salvataggio individuale può inoltre comprendere un sensore di profondità, un sensore di temperatura ambientale, un sensore di umidità, un trasmettitore AIS, un rilevatore GPS, un trasmettitore GSM, un segnalatore luminoso e/o sonoro di posizione, un boccaglio per il gonfiaggio a fiato della sacca gonfiabile.

Breve descrizione dei disegni

L'invenzione verrà ora descritta dettagliatamente con riferimento ai disegni annessi, forniti a puro titolo di esempio non limitativo, nei guali:

- la figura 1 è una vista schematica in elevazione che rappresenta un utilizzatore, visto di fronte, dotato del dispositivo di salvataggio individuale secondo 1'invenzione, e

la figura 2 è una vista parziale dorsale della figura 1.

Descrizione dettagliata dell'invenzione

Il dispositivo di salvataggio individuale gui descritto con riferimento all'esempio rappresentato nei disegni è puramente indicativo: la forma di attuazione illustrata rappresenta un costume da bagno 1 dotato di un corpetto 2, che può essere integrato oppure separato rispetto al costume 1, configurato con foggia maschile o femminile e realizzato con gualsiasi materiale idoneo. Costume 1 e corpetto 2 possono anche costituire parte di una muta utilizzabile da parte di lavoratori in ambienti acquatici o da sportivi per la pratica di attività quali nuoto di fondo, surf, pesca subacquea, sci nautico ecc.

Il corpetto 2 è dotato di una sacca gonfiabile 3, tipicamente posizionata nella parte superiore del busto e intorno e dietro al collo dell'utilizzatore, collegata ad un sistema di gonfiaggio costituito da una bomboletta di gas sotto pressione, non illustrata nei disegni, ad esempio alloggiata in una tasca laterale o dorsale del costume 1.

Il gonfiaggio della sacca gonfiabile 3 da parte del gas in pressione è attuabile, oltre che manualmente, in modo automatico predisponendo in modo generalmente convenzionale una valvola ad azionamento elettrico nella linea di collegamento pneumatico fra la bomboletta e la sacca gonfiabile 3. La valvola, non illustrata né descritta in dettaglio in quanto convenzionale, è pilotata da un'unità elettronica di controllo miniaturizzata anch'essa alloggiata, in condizioni stagne , all'interno di un ricettacolo del costume 1 o del corpetto 2 unitamente ad una batteria convenientemente di tipo ricaricabile.

L'unità elettronica di controllo è collegata ad una serie di sensori e rilevatori atti ad individuare, nel modo più completo e quindi più sicuro possibile, eventuali situazioni anomale e di emergenza che richiedano il gonfiaggio della sacca gonfiabile 3 in modo immediato ed automatico, cioè indipendentemente dalla volontà dell'utilizzatore.

Questi sensori sono qui di seguito elencati, in modo non limitativo. Occorre rilevare che la loro configurazione e il loro posizionamento rappresentati nella figura 1 sono del tutto indicativi:

un dispositivo di monitoraggio cardiaco o cardiofrequenzimetro 4,

- un rilevatore di frequenza respiratoria 5,

- un sensore di temperatura corporea 6,

- un sensore di temperatura ambientale 7,

- un sensore di profondità 8,

- un sensore accelerometrico 9.

E inoltre possibile prevedere un trasmettitore AIS per 1'interfaccia con sistemi internazionali di soccorso, un rilevatore GPS atto a definire la posizione dell'utilizzatore, un trasmettitore GSM per inviare ad esempio messaggi in codice a numeri di telefono predefiniti, un eventuale segnalatore luminoso e/o sonoro, ed un boccaglio per il gonfiaggio a fiato della sacca gonfiabile 3. Tutti questi dispositivi non sono illustrati né descritti in dettaglio in quanto generalmente convenzionali. I sensori e trasmettitori sono alimentati dalla stessa batteria collegata all'unità elettronica di controllo.

La caratteristica essenziale del dispositivo di salvataggio individuale secondo 1'invenzione è la presenza dei sensori e rilevatori sopra elencati, posizionati nei punti sensibili del corpo umano nel momento in cui il dispositivo viene indossato.

I parametri fondamentali rilevati e monitorati, tramite i guali è possibile determinare con precisione il comportamento psicofisico dell'utilizzatore e guindi un'eventuale situazione anomala o di emergenza, sono la freguenza cardiaca, la freguenza respiratoria e la temperatura corporea. I parametri secondari sono costituiti dalla temperatura esterna, dell'acqua o dell'ambiente, e dalla postura ed eventuali movimenti anomali dell'utilizzatore, rilevabili tramite il sensore accelerometrico 9. L'opportuna combinazione di guesti parametri è in grado di svelare lo stato emotivo dell'utilizzatore di fronte ad un evento improvviso, uno stato di malessere o di stress, evidenziati in primo luogo da batticuore e respiro affannoso.

Come detto tutti i sensori (cardiofreguenzimetro, misuratore di freguenza respiratoria, rilevatori di temperatura, sensore accelerometrico ecc.) sono integrati direttamente nel costume 1 e/o nel corpetto 2, entro il guaie sono pure integrati gli elettrodi cardiografici (tipicamente in numero di tre) e i sensori piezoelettrici (tipicamente due ) per il rilevamento della freguenza respiratoria. Questi sensori piezoelettrici convertono la forza ad essi impressa dal movimento della cassa toracica in segnali elettrici, e possono essere posti 1'uno a livello toracico e 1'altro a livello addominale. In alternativa possono essere impiegati elettrodi (in numero di due o guattro) per il rilevamento di variazioni dell'impedenza corporea a seguito dell'applicazione di una corrente ad alta frequenza e bassa intensità attraverso tali elettrodi. Il valore dell'impedenza varia in funzione del volume d'aria presente nei polmoni, durante le fasi di inspirazione ed espirazione.

Il sensore accelerometrico 9 può essere costituito da un trasduttore che converte un'accelerazione lineare in una grandezza elettrica secondo un legame noto. Nel caso di un accelerometro inerziale, la massa contenuta al suo interno si muove per effetto della forza inerziale: 1'entità dello spostamento, supposto linearmente legato alla forza e quindi all 'accelerazione, viene rilevato attraverso estensimetri oppure sfruttando un effetto capacitivo. Anche in assenza di movimento il sensore accelerometrico è in grado di misurare la componente dell 'accelerazione di gravità lungo l'asse di misura: in tal modo 1'accelerometro, in condizioni statiche, è in grado di fornire informazioni precise anche sulla postura dell'utilizzatore, ovvero in relazione all'inclinazione del corpo rispetto all'asse di riferimento.

La logica di funzionamento è in sintesi la seguente. I 1 sistema discrimina se la persona che indossa il costume che incorpora il dispositivo è in acqua o fuori acqua, tramite il sensore di umidità e il profondimetro. In questo modo è possibile evitare che il dispositivo entri in emergenza anche per malesseri dell'utente fuori dall'acqua: si pensi ad esempio la caso di una situazione di emergenza a bordo di un'imbarcazione o prima dello sforzo fisico per un evento sportivo.

Nel momento in cui viene rilevata una combinazione dei parametri biometrici di allarme, 1'elettronica immediatamente fa scattare il meccanismo di gonfiaggio per garantire il galleggiamento dell'utente . Il sensore accelerometro interpreta la posizione dell'utente e in modo intelligente vengono gonfiate aree con differenti priorità in modo da posizionare il capo fuori dall'acqua e poter permettere la normale attività di respirazione.

Nello stesso momento vengono attivati i seguenti sistemi di soccorso:

1)trasmettitore AIS

2)luce LED, solo in notturno,

3)GPS

4)il sistema GSM, per 1'invio di semplici messaggi SMS ai numeri di telefono preimpostati. I messaggi contengono la posizione e alcune informazioni biometriche . Un'apposita applicazione installata su smartphone consente di interpretare le informazioni visualizzando in modo chiaro posizione in relazione a una mappa e stato dell'utilizzatore.

Il controllo dello stato dell'utilizzatore tramite applicazione può essere attivato anche in modo continuo. Si pensi a situazioni di soccorso, situazioni lavorative in mare in condizioni estreme e attività sportive tipo immersione in acgue vicino a 0°C. Con il monitoraggio continuo, effettuato con la supervisione di una seconda persona, è possibile interpretare i parametri raccolti dalla applicazione e prendere eventuali decisioni alternative al sistema elettronico.

Seguono alcuni esempi , ovviamente non limitativi, relativi alle informazioni fornite dai sensori principali ed alle indicazioni che 1'unità elettronica di controllo può fornire in base alla sua programmazione. I parametri rilevati possono essere combinati tra loro per fornire tramite 1'unità elettronica una valutazione complessiva ed immediata dello stato psicofisico del soggetto che indossa il dispositivo secondo 1'invenzione .

Parametri considerati :

A Temperatura acgua

B Temperatura corporea

C Pulsazioni arteriose

D (Saturazione nel sangue-optionale )

E Freguenza respiratoria

Il controllo tramite un algoritmo di guesti parametri correlati temporalmente consente di definire situazioni differenti , dall'allarme alla situazione normale . Si tiene conto in guesti esempi della correlazione temperatura ambiente e temperatura corporea .

Falso allarme (emozioni )

A>25 °C

B>37 °C

C aumento per un periodo di 2Osec

D diminuzione del valore e del segnale <6Osec

E aumento per il 10%-20% in 20sec

Allarme

A>25 °C

B>37 °C

C aumento per un periodo di lmin

E aumento per il 10%-20% in >20sec

Pre-allarme

A>25 °C

B>37<D>C

C aumento per un periodo di lmin

E aumento graduale da 2Osec a lmin

Svenimento

A>25°C

B>37 °C

C crollo in breve tempo (20 a 60sec) fino a 4Obatt/min E aumento picco per 10 sec, poi crollo fino a 6 fec.resp/min

Incidente

A>25°C

B>37°C

C aumento picco, crollo in breve tempo (<10sec) fino a <4Obatt/min

E aumento picco per <5 sec, poi crollo fino a 6 fec.resp/min

Shock termico e congestione

A=10<D>C

B=37°C

C crollo istantaneo fino a <2Obatt/min per 10-20sec

E crollo immediato <4 fec.resp/min per 10-20sec Apparirà evidente da quanto precede che il dispositivo di salvataggio individuale secondo 1'invenzione è in grado di garantire il massimo grado di sicurezza a semplici bagnanti, a sportivi che pratichino attività acquatiche, ad utenti che svolgano attività lavorative in acqua, e ad eventuali naufraghi . In tutti i casi 1'attività dell'utilizzatore in acqua può essere anche monitorata a distanza, di modo che chi sta a terra o a bordo di un'imbarcazione sia in grado di valutare rapidamente lo stato di salute dell 'utilizzatore e valutare se consigliarne 1'immediata fuoriuscita dall 'acqua. Così, eventuali squadre di lavoratori in acqua possono essere facilmente monitorati da un controllore così da poterne prevedere a tempo debito il riposo o la sostituzione veloce in situazioni critiche. Anche un'attività sportiva tipo windsurf o jet-ski può essere controllata a distanza così da poter valutare prontamente se l'atleta è in difficoltà o in mancanza di energie , anche indipendentemente dal gonfiaggio della sacca di galleggiamento del dispositivo.

Naturalmente i particolari di costruzione e le forme di attuazione potranno essere ampiamente variati rispetto a quanto descritto ed illustrato, senza per guesto uscire dall'ambito della presente invenzione così come definita nelle rivendicazioni che seguono.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo di salvataggio individuale in acqua, comprendente un costume da bagno o muta (1, 2) dotato di una sacca di galleggiamento (3) gonfiabile tramite un contenitore di gas in pressione , ed un sistema di gonfiaggio automatico della sacca di galleggiamento (3) con il gas in pressione, in cui il sistema di gonfiaggio automatico include un sensore di monitoraggio cardiaco (4), caratterizzato dal fatto che il sistema di gonfiaggio automatico è inoltre asservito ad ulteriori rilevatori dello stato dell'utilizzatore comprendenti un sensore di freguenza respiratoria (5), un sensore di temperatura corporea (6) ed un sensore accelerometrico (9).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che include inoltre un sensore di temperatura ambientale (7).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 o 2, caratterizzato dal fatto che include inoltre un sensore di profondità (8).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rilevatore di freguenza respiratoria (5) è del tipo piezoelettrico.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il rilevatore di freguenza respiratoria (5) è del tipo a misura di impedenza.
6. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre un trasmettitore AIS.
7. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che comprende inoltre un rilevatore GPS.
8. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che include inoltre un sistema di trasmissione GSM.
9. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è inoltre dotato di un segnalatore luminoso e/o sonoro.
10. Dispositivo secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che è inoltre dotato di un boccaglio per il gonfiaggio a fiato di detta sacca gonfiabile (3).