TW202100201A - 自回縮式救生索通訊系統 - Google Patents
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Abstract
墜落防護設備(諸如自回縮式救生索(SRL)),其包括使SRL能夠將聲音傳達至使用者,或將資料或信號傳達至無線裝置的特徵。
Description
本揭露係關於各種類型的個人防護設備之改善,且具體係關於墜落防護設備。
在高處工作的人們,特別是出自職業需要而在高處工作的人們,一般使用墜落防護設備以減輕墜落的潛在影響。例如,勞工可配戴附接至自回縮式救生索(self-retracting lifeline,SRL)的吊帶,該自回縮式救生索繼而附接至一安全附接點或錨定點。若人員墜落,SRL則停止連接至吊帶的繩索或纜線的放出,從而減輕墜落的影響。在此領域中提供某些改善將會是有用的。
各種實施例係於下文描述,且大致上於申請專利範圍中提出。
100:SRL
102:殼體
104:錨定點
106:固定結構
108:救生索
120:通知裝置
120A:通知裝置
122:感測器
130:緩衝器
210:無線模組/模組
225:標籤線
230:轉移裝置
Lp1:聲音位準
Lp2:聲音位準
R1:第一距離
R2:距離
本揭露之某些特徵係參照附加圖式來描述,其中:
〔圖1〕係一自回縮式救生索(SRL)之透視圖;
〔圖2〕係連接至一SRL的使用者之側視圖;
〔圖3〕係連接至一SRL的使用者之側視圖;
〔圖4〕係連接至一SRL的使用者之側視圖;
〔圖5〕係一通訊模組之組件之示意圖;
〔圖6〕係定位在遠離使用者一距離處的SRL之前視圖;
〔圖7〕及〔圖8〕係定位在遠離使用者一距離處的SRL之前視圖;且
〔圖9〕、〔圖10〕、〔圖11〕、及〔圖12〕係定位在遠離使用者一距離處的SRL之前視圖。
下列描述提出某些較佳實施例,但該描述係例示性而非限制性的。對所屬技術領域中具有通常知識者而言,下文所揭示之實施例之變化將係顯而易見的。
如圖1、圖2、及圖3所示,根據本揭露之SRL 100較佳地包括殼體102及錨定點104,該錨定點可直接地或藉由一專用連接器來附接至一固定結構106(諸如建築物、橫樑、支柱、或靜力繩(static line))。殼體一般環繞一框架,鼓輪或集線器附接至該框架,該鼓輪或集線器上匯集救生索108。救生索可係纜線、條帶、繩索、或任何其他合適的細長構件。常見的SRL救生索長度包括50呎(15.25m)、85呎(25.9m)、100呎(30.5m)、130呎(39.6m)、及175呎(53.3m)。自回縮式救生索的實例包括由3M Company之Fall Protection Business以商標名稱「ULTRA-LOK」、「NANO-LOK」、及「SMART LOCK」販售者。
救生索的一端一般係附接至鼓輪,且救生索的自由端或遠端經調適以使用扣合掛鉤110連接至使用者的一吊帶工作。鼓輪係藉由一彈簧來偏置,使得當傾向於固持或進一步抽出救生索的力(一般係由工人施加)小於傾向於回縮救生索的對應彈簧力矩時,救生索傾向於被抽出進入SRL並匯集於鼓輪上。用語「使用者(user)」具體意指包括職業使用者或勞工。接著,在救生索自動地從SRL延伸及回縮至SRL的同時,使用者可任意執行活動,其減少索中的鬆弛部分,且從而為使用者減少可能的自由墜落距離。
鼓輪、框架、及/或殼體包括一機構(一般包括一或多個棘爪),其經配置以在萬一發生墜落事件時暫停抽出救生索,以最小化此一事件原先可能對使用者造成的傷害。為本說明之目的,可將使用者(諸如使用者)的位置或者救生索之遠端的位置作為參考。由於使用者一般配戴一安全吊帶,且救生索之遠端附接至吊帶,該兩位置對大多數目的而言基本上係相同的。然而,一些小型「個人(personal)」自回縮式救生索包括由一使用者攜帶的一殼體及連接至一錨之遠端,如在產業中已知者。
本揭露之第一特徵係關於一種用以通知一使用者(例如一不安全狀況)之改良能力。在本揭露的一些實施例中,SRL包括通知裝置120,諸如聽覺或觸覺或視覺通知裝置。在一實施例中,該裝置係一揚聲器。當設計SRL時,應考慮使用者在通知產生時可能位於多遠處。例如,若使用聽覺通知,且認為85dB的通知足以警示使用者,且使用者位於SRL的1公尺內,則SRL可經組態以產生85dB
聲音、或系列的聲音。然而,若使用者位於遠離SRL的顯著距離處,則在SRL處產生的85dB聲音當其到達使用者時,將顯著小於85dB。在未受到任何特定技術理論束縛的情況下,應理解當在一第一距離R1處測得聲音位準Lp1時,則在距離R2處所測得之聲音位準Lp2由下列方程式給定(並於圖2中繪示):
Lp2=Lp1+20log10(R1/R2)舉例而言,若在15.25公尺(50呎)之距離R2處的使用者處之聲音位準Lp2係意欲為85dB,則由距該源1公尺(3.3呎)之距離處的感測器122所測得之聲音應係大約109dB。自回縮式救生索可以許多不同長度的救生索(包括到達61公尺(200呎)者)取得,因此本文所述之方法在確認聲音到達一遠距使用者時可係非常重要的。相同原理適用於觸覺或視覺通知。亦可使用通知的任何組合。雖然本揭露中之某些實施例具體描述為參照聽覺通知,但相同或類似的原理可應用至觸覺或視覺通知。
因為SRL可經調適以測量或計算已放出的救生索的長度,在本揭露的一些實施例中,由通知裝置120(諸如揚聲器)所產生的通知的強度關聯於使用者距離包括或連接至該裝置的SRL的距離。在一些實施例中,SRL可具備感測器或計量裝置,該感測器或計量裝置可判定多少救生索已放出、可選地用於判定SRL之方向及SRL與使用者之間的方位角之一或多個感測器、可選地使用來自(多個)感測器的資料來判定使用者的位置(較佳地,在連續的基礎上)、可
選地比較該位置與表示該工作區域並儲存在與該SRL相關聯的記憶體中的一地圖,然後在使用者接近一不安全狀況之前或接近時(其可基於地圖)發出聽覺通知或聲音,其中該聲音之強度或音量相關於目前放出SRL的救生索的量。救生索的遠端的距離可以週期性基礎、或以連續的基礎計算。
在本揭露的其他實施例中,上述類型的通知配置可進一步改善。在上述實例中,雖然使用者可感知85dB的聲音為大聲但並非不愉快的,但若另一個人站在揚聲器旁邊,當其發出109dB的聲音時,那個人可能因此而經受不舒服或甚至痛苦。(110dB聲音可相比於手提鑽或搖滾樂團的聲音。)此外,若在相同區域中使用多個SRL,意圖警示一使用者的大聲音可由許多附近的使用者(諸如工地上的勞工)感知,其可能導致一或多個使用者忽略意圖警告其等之聲音、或對非意圖警告其等的聲音做出反應。在本發明的一些實施例中的這些潛在問題的解決方案是將通知裝置從鄰近SRL殼體重定位至鄰近救生索連接(或可連接)至使用者的端部,如顯示於圖3中之120A處。在圖3中,通知裝置120A係顯示為經定位在救生索108的遠端附近之一緩衝器130或其他封裝的一部分。再次,雖然通知裝置可係產生聽覺通知之一者,相同或類似的原理相對適用於在救生索的遠端附近提供的視覺通知或觸覺通知。在這些實施例之各者中,可由使用者調整聲音或觸覺或視覺通知的強度。
使用上述相對於一聽覺通知的計算方法,若r2(使用者與聲音源之間的距離)及r1(測量來自聲音源之聲音的距離)係大約
相等,則需要該源來產生之聲音與意欲供使用者聆聽之聲音大約相同,在以上實例中係85dB。此方法接著減少或消除以非必要之大聲音驚嚇或潛在地傷害另一使用者之風險,以及以可能造成多於所需的人聽見且對其反應或不反應的方式廣播該聲音的風險。
啟動聽覺、觸覺、或視覺通知之一或多者所需的信號可經由藍牙或其他無線技術自SRL傳輸至攜載在救生索108之端部附近(例如在位於相鄰扣合掛鉤之緩衝器130中或上)的(多個)通知裝置120A,如圖4所示。如圖5中所示意繪示,該「緩衝器模組(bumper module)」可包括例如一電源、一電力管理系統、一藍牙或其他無線接收器(其亦可係一傳輸器-一收發器)、一微處理器、及該通知裝置。其亦可包括一使用者介面,以使一使用者能夠調整該(等)通知或該系統的其他態樣。
由3M Company之Fall Protection Business所銷售的類型的較新SRL有時稱為「智慧(smart)」或「連接(connected)」的,因為資料(包括上述類型的資料,諸如救生索延伸距離、方位角、及類似者)可由SRL收集、儲存、及處理,並傳輸至基地台或行動裝置,或根據本揭露在別處描述的實施例,一緩衝器模組。在一些實施例中,此較佳係經由無線鏈路(諸如藍牙)完成,如圖6所示。若救生索的使用者也是攜帶SRL 100所預期通訊的行動裝置200的人,則基於目前技術,該等信號在超出50至60呎(15.25m至18.3m)的距離處可能無法可靠地交換。例如,若智慧型SRL 100固定至使用者上方100呎的錨定點,則可能或甚至是在SRL 100與使用者的行動裝置
200之間傳輸的資料將無法可靠地被接收。此潛在問題係藉由本揭露之另一特徵來解決。
根據本揭露的一些實施例,無線模組210經提供在救生索的端部處或附近,例如在扣合掛鉤經定位處,如圖7及圖8所示。在進一步的實施例中,無線模組210可提供為或建構於一扣合掛鉤緩衝器模組中,如上文所述。無線模組可包含電源、電力管理系統、處理器、記憶體、通知裝置、及無線電(諸如藍牙傳輸器),其亦可作用為一接收器,如圖5中所示意顯示。無線模組210(其包括記憶體)可被視為一搬運梭,其原因在於當其如圖7所示在該SRL電子模組(包括一主記憶體,一般含納在SRL殼體中)的範圍內時,其與該模組通訊,且當其在一行動裝置(諸如由使用者攜帶的行動電話)的範圍內時(如圖8所示),其與該裝置通訊。當模組210在SRL 100的電子模組與行動裝置200兩者的範圍內時,其與兩者通訊。在一特別有用的實施例中,當救生索縮回時,無線模組可從SRL獲得資訊或傳輸資訊至SRL,且當救生索經延伸時,無線模組可傳輸資訊至行動裝置或從行動裝置獲得資訊,反之亦然。其可係自SRL獲得的資訊可在救生索在另一時間使用時傳輸至行動裝置,而由行動裝置在使用時獲得的資訊在救生索不使用的另一時間傳輸至SRL。
針對安裝至使用者可到達範圍外的SRL,使用標籤線(tag line)225來將救生索及扣合掛鉤拉下至使用者係常見業界實踐。圖7中繪示該類型之一配置。在本揭露的上下文中,標籤線225可用於朝向使用者降低攜載在救生索端部處或附近的無線模組210,在該
處模組可與行動裝置200交換資訊,在其後可使用標籤線225以允許救生索依受控速率回縮至SRL 100中。一旦該無線模組在SRL中或附近的主記憶體的範圍內,其可與主記憶體交換資訊。
在另一實施例中,救生索可配備有一或多個信號中繼器或範圍延伸器(諸如藍牙中繼器),其接收、放大、及再廣播信號,使得資料可在一行動裝置與在一SRL中或附近的該主記憶體之間交換。例如,信號中繼器可沿救生索的長度放置在一個、兩個、或更多的地方,以在救生索延伸時促進資料的轉移。雖然此方法對纜線救生索具挑戰性,但可撓性電路系統(可能包括電力供應器)可整合成網式救生索,此係因為網可保護任何電路系統或纜接,且可在該線縮回時捲起在其自身頂上。
本揭露的額外實施例亦解決先前所提到的一些困難,此係關於自距一SRL一距離處之使用者所攜帶的一行動裝置至或自在該SRL中或附近的主記憶體之資料轉移,該距離超過各別裝置之無線通訊範圍。本揭露的一個實施例涉及在救生索的端部處或附近提供轉移裝置230,使得當救生索108回縮至SRL中時,一行動裝置可由該轉移裝置攜載。如圖9所示,一轉移裝置230(顯示為一固持器或護罩)可固定在救生索的端部處或附近,且行動裝置200(顯示為行動電話)可插入至其中。當救生索縮回至SRL中時,行動裝置接近SRL,且當兩者在彼此的無線通訊範圍內時,可與主記憶體交換資料。救生索無須完全由SRL縮回,因為若兩裝置的無線通訊範圍係大約50呎(15.25m),則僅需縮回救生索直到兩裝置分開小於該距離,
以供有效率地交換資料。與本揭露連接使用的行動裝置及/或SRL可經配備,以在其他裝置在無線通訊範圍內時發出一或多個聲音、視覺指示、或其他指示,使得使用者可判定是否繼續允許救生索回縮至SRL中。救生索可經由一標籤線225延伸及縮回,如稍早所提及。行動裝置及/或SRL可替代地或額外地經配備,以在其他裝置不再在無線通訊範圍內時發出一或多個聲音,以亦通知使用者該事實。
轉移裝置可係一種可閉合袋或套筒,如圖示,且可永久地或暫時地附接至救生索。例如,轉移裝置可係行動裝置可扣合至其中之夾入式(clip-in)或夾戴式(clip-on)裝置,或係可閉合的折疊式裝置(例如,若行動裝置係平板電腦,其可係有用的)。轉移裝置應由實質上不阻擋無線信號的材料所製成。
本揭露之各種態樣已參照某些結構、方法、技術或選項來描述,但許多替代方案是可能的。例如,雖然藍牙無線通訊對於某些應用可係較佳的,但其他無線技術諸如紅外線、超寬頻、Zigbee、感應無線、或現在已知或稍後開發的其他系統。本揭露之各種態樣的另一優點在於在長距離上傳輸資料所需之電力的減少或最小化。
行動裝置包括例如行動電話、膝上型電腦、或平板電腦、個人數位助理、或類似者。
自回縮式救生索如本領域中所熟知者,且可包括諸如配備有電纜、帶、或繩、或前述之組合的變化型。
任何合適類型的資料可在與SRL相關的主記憶體與行動裝置的記憶體、及/或由救生索所攜載的無線模組之間以任一方向交
換,包括救生索已放出的量、日期及時間、SRL相對於一或多個參考方向的角度、關於SRL及/或使用者可能正在操作的區域的資訊(包括潛在危險的位置,諸如邊緣、開口、或樓梯井)、SRL特有的資訊(諸如其製造的日期、或救生索的長度、或SRL的最後檢驗或修復的日期)。
可稱為組態資料的其他資料可由行動裝置傳輸至SRL,諸如例如軟體或韌體更新、關於SRL之操作的經更新或新參數、識別符、日期、檢驗資料、區域資料、地圖、或設定臨限。由SRL殼體模組傳輸至行動裝置的資料可包括韌體版本、軟體參數、識別符、GPS位置、日期、制動器狀態、制動器啟動、儲備線調度、線延伸長度、線延伸速度、線延伸加速度、方向變化的數量、棘爪鎖的數目、超過前述任何者之臨限的次數、檢測的數目及日期、及墜落事件的數目(如由SRL所偵測)。
Claims (52)
- 一種自回縮式救生索(SRL),其包含:a.一救生索,其具有一遠端,該遠端用於連接至一使用者;b.一感測器,其經調適以判定自該SRL延伸之該救生索之一長度;c.一聽覺通知裝置;及d.一運算裝置,其包含一處理器及一記憶體,該記憶體包括指令,該等指令當由該運算裝置執行時導致該聽覺通知裝置發出與自該SRL延伸的救生索之該長度相關的一強度之聲音。
- 如請求項1之SRL,其中當從該SRL延伸一較長長度的救生索時,該聲音比當從該SRL延伸一較短長度的救生索時具有一較高的強度。
- 如請求項1之SRL,其中該聽覺通知裝置含納在該SRL之一殼體內。
- 如請求項1之自回縮式救生索,其中該SRL進一步包含:e.一感測器,其經調適以判定下列之至少一者:(i)一使用者相對於該SRL的方向、及(ii)該SRL與該使用者之間的方位角。
- 如請求項1或請求項4之自回縮式救生索,其中該運算裝置經調適以使用自該等感測器獲得的該資料來計算該救生索之一遠端的一位置。
- 如請求項5之自回縮式救生索,其中該運算裝置經調適以在一連續的基礎上計算該救生索之該遠端的一位置。
- 如請求項6之自回縮式救生索,其中該運算裝置經調適以比較該救生索之該遠端的一位置與儲存在記憶體中之一地圖,其中該地圖表示一工作區域。
- 如請求項7之自回縮式救生索,其中該SRL經調適以在該使用者基於該地圖而接近一不安全狀況之前或接近時發出一聽覺通知。
- 一種自回縮式救生索(SRL),其包含:a.一救生索,其具有一遠端,該遠端用於連接至一使用者;及b.一聽覺通知裝置,其連接於鄰近該救生索的該遠端處。
- 如請求項9之自回縮式救生索,其中該聽覺通知裝置經提供為一模組。
- 如請求項10之自回縮式救生索,其中該模組包含一使用者介面,以使一使用者能夠調整由該聽覺通知裝置所產生之聲音的強度。
- 如請求項10之自回縮式救生索,其中該模組進一步包含一觸覺反饋裝置。
- 如請求項12之自回縮式救生索,其中該模組包含一使用者介面,以使一使用者能夠調整由該觸覺反饋裝置所產生之觸覺反饋的強度。
- 如請求項12之自回縮式救生索,其中該SRL及該模組各自包含一無線通訊裝置,且該等裝置經調適以彼此通訊。
- 如請求項13之自回縮式救生索,其中該模組進一步包含一電源及一微處理器。
- 一種自回縮式救生索(SRL),其包含:a.一無線收發器,其鄰近該SRL的一殼體;b.一救生索,其具有一遠端,該遠端用於連接至一使用者;及c.一無線模組,其連接於鄰近該救生索之該遠端處,該模組包含一處理器、記憶體、及一無線傳輸器/接收器,該無線傳輸器/接收器經調適以與鄰近該SRL之該殼體之該無線傳輸器/接收器通訊。
- 如請求項16之自回縮式救生索,其中當該救生索完全延伸時,該等各別無線傳輸器/接收器係在無線通訊範圍之外,但當該救生索小於完全延伸時,在至少一點處,該等各別無線傳輸器/接收器係在無線通訊範圍內。
- 如請求項16之自回縮式救生索,其中該SRL進一步包含一標籤線,該標籤線緊固至該救生索的該遠端,以使一使用者能夠將該救生索拉出該SRL。
- 如請求項16之自回縮式救生索,其中該無線模組經調適以與可供一使用者取得之一無線裝置通訊。
- 如請求項19之自回縮式救生索,其中該無線裝置係一行動電話。
- 一種自回縮式救生索(SRL),其包含:a.一無線傳輸器/接收器,其鄰近該SRL的一殼體;b.一救生索,其具有一遠端,該遠端用於連接至一使用者;及c.一轉移裝置,其連接於鄰近該救生索之該遠端處,該轉移裝置經調適以在該救生索自該SRL延伸及縮回至該SRL中時接收並承載一行動裝置。
- 如請求項21之自回縮式救生索,其中該轉移裝置係一可閉合袋或套筒。
- 如請求項21之自回縮式救生索,其中該轉移裝置由實質上不阻擋無線信號之傳輸的材料所製成。
- 如請求項21之自回縮式救生索,其中該SRL進一步包含一標籤線,該標籤線緊固至該救生索的該遠端,以使一使用者能夠將該救生索拉出該SRL。
- 如請求項21之自回縮式救生索,其中當一行動裝置在該SRL的無線通訊範圍內時,該SRL發出一聲音或傳輸一通知。
- 一種自回縮式救生索(SRL),其包含一救生索,其中該救生索包含一信號中繼器,該信號中繼器接收、放大、及再廣播信號至該SRL或接收、放大、及再廣播來自該SRL之信號。
- 如請求項26之SRL,其中該中繼器無線地傳達資料。
- 如請求項26之SRL,其中該救生索係一網。
- 一種使用一自回縮式救生索(SRL)之方法,其包含下列步驟:(a)判定自該SRL延伸的救生索之一長度;及(b)發出與該長度成比例的一通知。
- 如請求項29之方法,其中該通知係一聲音。
- 如請求項29之方法,其中該通知係觸覺的。
- 如請求項29之方法,其中該通知係視覺的。
- 一種自回縮式救生索(SRL),其包含:a.一救生索,其具有一遠端,該遠端用於連接至一使用者;b.一感測器,其經調適以判定自該SRL延伸之該救生索之一長度;c.一通知裝置;及d.一運算裝置,其包含一處理器及一記憶體,該記憶體包括指令,該等指令當由該運算裝置執行時導致該通知裝置發出與自該SRL延伸的救生索之長度相關的一強度之一感覺通知。
- 如請求項33之SRL,其中該感覺通知係一聲音。
- 如請求項33之SRL,其中該感覺通知係觸覺的。
- 如請求項33之SRL,其中該感覺通知係視覺的。
- 如請求項33之SRL,其中當從該SRL延伸一較長長度的救生索時, 該通知比當從該SRL延伸一較短長度的救生索時具有較高的強度。
- 如請求項33之SRL,其中該通知裝置含納在該SRL之一殼體內。
- 如請求項33之自回縮式救生索,其中該SRL進一步包含:e.一感測器,其經調適以判定下列之至少一者:(i)一使用者相對於該SRL的方向、及(ii)該SRL與該使用者之間的方位角。
- 如請求項33或請求項39之自回縮式救生索,其中該運算裝置經調適以使用自該等感測器獲得的該資料來計算該救生索之一遠端的一位置。
- 如請求項40之自回縮式救生索,其中該運算裝置經調適以在一連續的基礎上計算該救生索之該遠端的一位置。
- 如請求項41之自回縮式救生索,其中該運算裝置經調適以比較該救生索之該遠端的一位置與儲存在記憶體中之一地圖,其中該地圖表示一工作區域。
- 如請求項42之自回縮式救生索,其中該SRL經調適以在該使用者基於該地圖而接近一不安全狀況之前或接近時發出一聽覺通知。
- 一種自回縮式救生索(SRL),其包含:a.一救生索,其具有一遠端,該遠端用於連接至一使用者;及b.一通知裝置,其連接於鄰近該救生索的該遠端處。
- 如請求項44之SRL,其中由該通知裝置產生的一通知的強度與已自 該SRL延伸的救生索之一量成比例。
- 如請求項44或45之SRL,其中該通知裝置產生一聲音。
- 如請求項44或45之SRL,其中該通知裝置產生一觸覺通知。
- 如請求項44或45之SRL,其中該通知產生一視覺通知。
- 如請求項44或45之自回縮式救生索,其中該通知裝置經提供為一模組。
- 如請求項49之自回縮式救生索,其中該模組包含一使用者介面,以使一使用者能夠調整該通知之強度。
- 如請求項49之自回縮式救生索,其中該SRL及該模組各自包含一無線通訊裝置,且該等裝置經調適以彼此通訊。
- 如請求項49之自回縮式救生索,其中該模組進一步包含一電源及一微處理器。
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