可充气救生泳衣的制作方法

专利名称：可充气救生泳衣的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种可充气救生用具。本发明具体涉及一种用于儿童和学步 孩童的可充气救生泳衣，且其可自动或手动地在危险和紧急情况下操作。
背景4支术
救生泳衣被设计为减少儿童在开放海域或在泳池中游泳时溺水案件的
數量。在开放海域游泳需要克服安全问题，如强有力的漂流(drift current) 和漩涡，其甚至对技术好的游泳者来说都是危险的。
在游泳季节，海中和泳池中的游泳区域非常拥挤，且因此，救生员注意
到紧急情况的能力有限，特别是游泳技术不好的儿童溺水的情况下。对于较 小的儿童来说消失在水下仅需要数秒时间，而不会被附近的成人注意到，且
特别是难以被必须注意任何意外或紧急情况的救生员注意到。还有，无人监 管地留在浴盆中一段时间的学步孩童会丧失平衡，同时坐下并溺水，即使水 非常浅也会如此。
克服溺水问题的许多方法使用带浮力衣物，例如，可充气的臂带、环形 漂浮构件等。所有这些可充气装置通常限制了小游泳者的运动，以使得其不
能享受到游泳乐趣。因此，已培养有一定游泳技巧的儿童通常不穿戴可充气 装置。那些游泳技巧通常不足以在恐慌情况下或在游泳能力瞬间下降时起作 用。而且，在大多数情况下，学步孩童或婴儿会脱下可充气装置或拒绝穿戴 它。
JP 2,241，890披露了一种用于解救溺水者的漂浮装置。该漂浮装置是项 链形状的漂浮管，且在充气前佩戴到游泳者颈部上。项链形状的漂浮管通过 空气管被附接到小型密封袋中。该密封袋包括小型计时器、电子电路和气瓶。 气瓶包括位于气瓶止动器中的阀。该阀连接到电子电路，该电子电路通过配 线附接到小型计时器。在水面上漂浮的水传感器通过线连接到该电子电路。 当游泳者溺水时，下沉的水传感器向水传感器线施力，该传感器激活小型计 时器。小型计时器被游泳者调整到临界水下时间。当临界时间逝去时，信号
5被发送到电路，该电路又将指令发送到阅使之打开。在阀打开之后，来自瓶的空气通过空气管流动到漂浮管，并使之充气。由此，被充气的漂浮管将游泳者漂浮到水平面以上，以进行呼吸。但是，这种装置是存在缺陷的。当儿童在水很浅的海中或泳池中玩耍时，仍存在溺水的危险。在这种情况下，在儿童无意识地躺在很浅的泳池或海水底部时，该漂浮/救生装置没有用。该漂浮装置不会充气，因为水传感器没有到达足够深度以在水传感器和密封袋之间形成合适的力，而这种力是用于操作小型计时器所需的。另一方面，作为较有技巧的游泳者的儿童想要在没有限制性装置的情况下潜入水平面下数米。使用上述装置会将游泳者限制为必须留在水平面附近。由此，会导致假警报。
这种装置的另 一缺陷是它们的构造/结构。在水环境中游泳或戏水应是安全且舒适的感受。当充气时这种漂浮装置会在颈部上施加压力且会导致流血和呼吸问题。此外，该装置的部件通过从颈部自由垂下的线和空气管附接到漂浮管，由此妨碍游泳。
因此本发明的目的是提供一种适于儿童和学步孩童的可充气救生泳衣，其能克服现有技术有关的问题。
本发明的另一目的是提供一种适于儿童和学步孩童的可充气救生泳衣，其可在真正紧急的情况下自动地操作。
本发明的又一目的是提供一种适于儿童的可充气救生泳衣，其可在儿童处于危险中时即时操作。
本发明的额外目的是提供一种适于儿童和学步孩童的可充气救生泳衣，其使他们头部向上地漂浮。
本发明的另一优点是提供一种适于儿童和学步孩童的可靠的可充气救生泳衣。
本发明的其他目的和优点随说明的继续将更加清楚。

发明内容
本发明涉及一种用于游泳者的可充气救生泳衣，其包括
a)可充气部，优选地具有分开的可充气部分，用于在游泳者遇险时使所述游泳者浮起并在充气时用于在所述游泳者的上身部分和下身部分之间形成体积差异，以便让游泳者头朝向水平面地升
6起；
b) 充气系统，其包括
c) 具有压缩气体的气罐，该气体是不可燃的，如空气或C02,用于 在任何需要的时候使所述可充气部充气；
d) 电子可控阀，连接在气罐和可充气部之间，用于在任意需要的时 候允许压缩气体对可充气部充气；
遇险或将要遇险的一预定时间之后打开阀；和 f)用于供电的电池，以便操作控制器和阀。 可充气部可通过胶粘或缝制附接到该泳衣。
可充气救生泳衣适于匹配游泳者的尺寸。该可充气部和该充气系统可被 穿戴在暴露的上身上，而没有泳衣。该可充气部可直接通过阀或间接地经由 阀和空气管连接到气罐。分开的可充气部被从气罐分出的一个或多个阀充
该气罐还可包括用于感知所剩气体量的压力传感器。充气系统还可包括 通过拉动纽襻而可;f皮手动〗喿作的额外的阀，该纽襻通过配线连^妻到该额外的阀。
该控制器可包括
a) 电触点，用于提供关于盐水和泳池水的指示；
b) 深度计，.用于测量当前深度和临界深度；
c) 数字计时器，用于测量处于或深于临界深度的时间；
d) 方位传感器，用于感知相对于水平面自垂直位置的偏离角度，诸 如一负角度；
e) 具有软件的中央处理单元(CPU),该软件用于分析从充气系统引 入和接收到的数据，该单元用于处理所述引入和接收到的数据；
f) 存储卡，用于储存与游泳者有关的数据；
g) 临界深度计显示部，用于显示起动数字计时器之前的所剩深度；
h) 数字计时器显示部，用于显示在将信号发送到电子控制阀以使其 打开之前的所剩时间；
i) 深度显示部，用于显示当前深度；
j)照明按钮，用于在任意需要的时候照亮控制器；k)数字计时器调整按钮，用于调整临界时间；
1)深度计调整按钮，用于调整临界深度；
m)自测试按钮，用于测试充气系统；
n)显示部，用于显示充气系统的可才喿作性；
o)电池，用于向充气系统提供电能；和
p)电池状态显示部，用于显示电池的当前状态。 深度计被调整到临界深度，数字计时器被调整到临界时间。只要可充气 救生泳衣处于或深于临界深度，CPU向数字计时器发送信号，以开始倒计时。 只要可充气救生泳衣处于深度且临界时间逝去，CPU向电子控制阀发送信 号，以使其打开。
可充气救生泳衣还可包括发信号系统以发信号示意游泳者处于险境，该 发信号系统连接到控制器。该发信号系统优选地包括
a) 气球，用于发信号示意该游泳者；
b) 具有压缩的轻质的罐，连接到控制器，用于使气球充气；
c) 具有阀的管子，用于将气罐连接到该气球，该阀例如是电子控制 阀；禾口
d) 在气球中的LED，以在任何需要的时候发光。 管子在内部含有电线，用于从电池或控制器向LED传输电力。


参照所附附图，通过本发明优选实施例的以下阐释性和非限制性说明可 以更进一步理解本发明的所有上述和其他特点及优点。 在附图中
图1为根据本发明优选实施例的用于儿童的可充气救生泳衣示意图； 图2a为根据本发明优选实施例的用于儿童的可充气救生泳衣的前视图； 图2b为根据本发明优选实施例的用于儿童的可充气救生泳衣的后视图； 图3为根据本发明优选实施例的充气系统的视图； 图4为根据本发明优选实施例的控制器的视图5为根据本发明另一优选实施例的用于儿童的可充气救生泳衣的示意
图6a为根据本发明另一优选实施例的用于学步孩童的可充气救生泳衣的示意图6b为根据本发明另一优选实施例的控制器的视图；图7a为才艮据本发明另一优选实施例的用于儿童的具有发信号系统的可充气救生泳衣的示意图7b为根据本发明优选实施例的发信号系统的视图；图7c为根据本发明另一优选实施例的控制器的视图。
具体实施例方式
本发明提供的可充气救生泳衣包括可充气部，该可充气部利用与之附接的充气系统充气。为了简要，术语"可充气救生泳衣"和术语"泳衣"在,本申请中将可互换地使用，以描述本发明的设备。
图1是用于儿童的可充气救生泳衣10的示例性视图。泳衣10包括为了容易地穿戴而设置的拉链11和隐藏的可充气部12，该可充气部通过任意合适的手段附接到泳衣IO肩部和腰部区域。含有压缩空气的小型气罐16通过空气管和电子控制阀(未示出)附接到可充气部12，该阀受到控制器18的控制。
控制器18包括同步的深度计和数字计时器(未示出)。深度计通过感知水下压力来测量水深并将其转换为深度单位。深度计、数字计时器和阀通过
配线连接到控制器18，且由此用作一整体装置。
在儿童穿着泳衣10入水之前，进行自测试，以验证设备完好无损。此后，在深度计中和数字计时器中分别调整深度阈值和时间阈值。深度阈值根据儿童身体尺寸调整。出于安全的考虑，最小深度阈值应是儿童下颚和他胸部之间的距离。最小时间阈值应由成人调整。
只要儿童穿戴泳衣10并在水平面处游泳，控制器18所接收到的深度读数小于经调整的深度阈值。如果儿童入水深度比深度阈值更深，来自深度计的电子信号通过控制器18发送到数字计时器。数字计'时器开始对时间阈值倒计时，且只要当前深度深于或等于该深度阈值则计时继续。
当临界时间逝去时，电子信号从数字计时器发送到控制器18。控制器18处理来自数字计时器的信号并将以电子信号的形式发送指令，以打开电子控制阀。在电子控制阀打开后，气罐16中的压缩空气通过空气管膨胀到可充气部12并^吏之充气。儿童的上身部分随着可充气部12的体积而体积增加，而儿童的下身部 分体积保持不变。由此，两个身体部分之间的体积差异产生转矩，这使得儿
童身体绕质心一一即腰部一一旋转。儿童的身体绕其质心点旋转，直到其纵 向轴线垂直于水平面。由此，当可充气部12充气时，儿童开始头部朝上地 上升到水平面，直到他漂浮在水平面上。儿童身体的上部总是首先朝上，即 使儿童的头部最初向下朝向海底/泳池底部的时候也是如此。
本发明的泳衣的优选实施例分别以前视图和后视图显示于图2a和2b 中，且通常标记以附图标记10表示。
图2a显示了泳衣10，其包括可充气部12和即时操作纽襻25,该可充 气部围绕肩部部分和腰部部分并在前方为拉链11留有一小间隙。即时操作 纽襻25被安装用于穿着泳衣10的儿童在游泳时处于身体不适(physical distress)的情况。拉动该即时操作纽襻25可立即对泳衣10充气。即时操作 纽襻25通过线125附接到机械操作阀23，如图2a和2b所示。机械操作阀 23控制来自气罐16的气流。气罐16通过空气管21连接到可充气部12,该 空气管21经过路径123，如图3所示。拉动纽襻25即时打开机械操作阀23， 且气罐16中的压缩空气通过路径123膨胀进入可充气部12并使其充气。可 充气部12包括在泳衣10下背部处的可充气背部112,拓展出最大可膨胀区 域。可充气背部112和可充气部12通过同一气罐16和同一空气管21充气。 如图3所示，充气系统30是一种可行构造的例子。充气系统30包括用 于控制泳衣10的控制器18。气罐16包括用于使可充气部12充气的压缩空 气、用于将空气从气罐16传送到可充气部12的空气管21、用于将压缩空气 保持在气罐16中的电子控制阀22、用于即时操作情况下的机械搡作阀23、 用于从控制器18朝向电子控制阀22传送指令的配线122、用于告知气罐16 中空气量的气罐压力传感器24和用于将有关气罐16中空气量的数据传送到 控制器18的配线116。
图4显示了用于调整和控制泳衣10的控制器18。该控制器18包括 -电触点41,用于操作该系统并用于提供关于盐水或泳池水的指示； -数字计时器142及其相关的显示部，用于对时间倒计时，以便使可充 气部12充气；
-深度计144及其相关显示部，该显示部显示用于起动数字计时器142 的所剩纟罙度(depth remains ),-中央处理单元(CPU) 43a,用于控制可充气系统30并处理所接收的 数据；
-存储卡43b,用于储存引入的(inserted)数据； -当前深度显示部49，用于显示当前深度； -照明按钮40，用于在晚间照亮控制器18; -数字计时器调整4会钮42，用于调整时间阈值； -深度计调整按4丑44，用于调整深度阈值； -按钮48，用于可充气系统30的内部测试；
-用于可充气系统30的可操作性的显示部47,包括用于未损坏的可充 气系统30的两个绿灯，和一个红灯(或反之亦然)；
匿电池，用于供应电能，未在附图中显示；
-电池状态显示部45,用于显示当前的电池状态； --配线122,用于将控制器18电连接至电子操作阀22;
-配线116,用于将控制器18电连接到气罐压力传感器24;
电触点41感知儿童穿着泳衣10处于水环境中。电触点41防止在水外 操作可充气系统30。当处于非水环境时，电触点41使得CPU43a操作并在 控制器18部件之间关联。此外，控制器18感知电触点41之间的电阻。该 电阻被CPU43a中的软件分析。该软件能区分泳池水和盐水，且一合适的程 序将4乘作该泳衣10。
在儿童入水之前，应通过按下自测试按4丑48来进行充气系统30的自测 试。按下自测试按钮48发送对控制器18和充气系统30部件的完好性进行 测试的电信号。CPU43a分析数据并通过代表完好系统的绿光(light)和代 表不正常操作的红光来输出测试结果。绿/红光呈现在显示部47上。在检查 了系统的可操作性之后，通过深度计调整按钮44和数字计时器调整按钮42 来调整深度阈值和临界时间。
CPU43a使用安装在CPU43a中的软件分析时间和深度调整结果，将它 们储存在存储卡43b中，并将它们分别显示在显示部142和144上。在显示 部！44所示的深度为零的情况下，由此深度为深度阈值或者更深，CPU 43a 接收到用于起动数字计时器142的信号。CPU43a向数字计时器142发送信 号，该计时器从时间阈值朝向零倒计时。
当临界时间逝去时，CPU43a对其进行处理并通过配线122向电子操作
ii阀22发送信号，以使该阀打开。结果，来自气罐16的空气通过空气管21
和路径121流到可充气部12中，并使可充气部12充气。
所有在上文中介绍的电子部件都通过适当的密封材料而是防水的。该密 封材料通过任何合适的手段一 一如胶粘或缝制 一 一附接到泳衣。
无论在游泳或出水时，泳衣10在穿戴中都应提供舒适的感受，就如同 穿着普通泳装一样。泳衣10是可重复使用的用具，即其可以在已经充气之 后使用多次。因此，其需要通过打开阀160来清空可充气部12的空气，并 随后在重新使用之前重复上述过程。
图5显示了可充气救生泳衣500的另一优选实施例，其仅是连接到充气 系统30的可充气部12。该可充气部12可穿在净果体或穿衣的儿童身上。
可充气救生泳衣500包括可充气部12、用于紧固可充气救生泳衣500 的搭扣550、和充气系统30。充气系统30如上所述地操作且包括相同的部 件。充气部12可包括一个或者多个可充气部，对其中的一个被刺穿的情况 以备万一。每个可充气部通过相应的阀连接到气罐。
可充气救生泳衣500也可通过纽襻(button loop ) 25手动地即时操作， 该纽襻通过线125连接到充气系统30中的机械操作阀和可充气部12。
图6a和6b显示了用于学步孩童的可充气救生泳衣600和控制器618。 这些学步孩童不应被认为是游泳者，因为他们即使在浴盆中也会由于没有成 人照顾而溺水。此外，学步孩童无论在坐着或站立时稳定性都成问题。由此， 当学步孩童入水时，其稳定自身的能力变为很困难的事情。结果，学步孩童 会易于向后或向前跌入水中，而没有自救的能力，除非有成人在附近照顾他。
因此，这里的控制器618升级为具有方位传感器644,替代上文中的深 度计。方位传感器644感知学步孩童相对于水平面从垂直位置的偏离。
在学步孩童单独在水中并向前或向后跌倒的情况下，方位传感器644发 送两个电信号， 一个用于起动数字计时器142，另一个用于起动声音报警装 置(未示出)。数字计时器从临界时间(在这种情况下是非常短的时间)朝 向零倒计时，同时声音报警装置向正在看护的成人提醒该学步孩童处于紧急 情况。在任何情况下，当临界时间逝去时，可充气部12充气并使学步孩童 向上漂浮到水平面上方，使其头部朝上。
图7a、 7b和7c显示了可充气救生泳衣700的另一可选实施例。该实施 例披露了发信号系统719，该系统将从泳衣700射出的有色且发亮的气球充气，用于在沉入临界深度之下之后的预定时间内发信号示意(signal)该遇 险儿童。
发信号系统719包括用于将控制器18连接到发信号系统79的配线70、 带有压缩的轻质气体(如氦气)的罐76、用于将气体以高压保持在罐76中 的电子操作阀74、将电线包含在其中的具有预定长度的巻绕的管子78、小 型LED77和有色气球79。在临界时间被调整之前，发信号系统719中的计 时器通过调整按钮42调整并储存在存储卡43b中。在预定时间逝去之后， 电子信号净皮发送到电子操作阀74，以使其打开。
电子操作阀74已经被打开且来自罐76的轻质气体流过巻绕的管子78 到达气球79并将其充气。在轻质气体流过巻绕的管子78时，压缩气体使气 球79充气并同时从泳衣700跳出。当电子操作阀74接收到关于打开的电子 信号时，电流流过位于管子78内部的内部电线并点亮LED77。结果，通过 发亮且有色的气球而发信号示意该遇险儿童，使得在可充气部12充气之前 救生员能救助该儿童的生命并由此节省非常重要的时间。在救生员或任何其 他成人没有注意到该遇险儿童的情况下，可充气部12将在预定的临界时间 之后充气并将儿童浮到水平面上。
可充气救生泳衣的另 一优选实施例是除了深度计外还对儿童使用方位 传感器。该方位传感器检测到儿童纵向身体轴线在水平面之下相对于水平面
于预定的负角度而没有处于临界深度的情况下，向数字计时器发送信号，以 开始向零倒计时。另一种情况是当儿童处于预定负角度且也处于临界深度 时，计时器也收到信号并起动倒计时。在数字计时器已经结束倒计时之后， 充气系统30将如已描述的那样工作。
尽管已经通过阐释描述了本发明的实施例，但是应理解本发明可以许多 改变例、修改例和调整例来实现，而不脱离本发明的精神或超出权利要求的 范围。
权利要求
1、一种用于游泳者的可充气救生泳衣，包括可充气部，用于在游泳者遇险时将所述游泳者浮起并用于在充气时在所述游泳者的上身部分和下身部分之间形成体积差异；充气系统，其包括具有压缩气体的气罐，用于在任意需要的时候使所述可充气部充气；可控阀，连接在所述气罐和所述可充气部之间，用于在任意需要的时候允许所述压缩气体对所述可充气部充气；控制器，用于分析游泳者在水下的状态并在所述游泳者确实已经遇险或将要遇险的一预定时间之后打开所述阀；和用于供电的电池，以便操作所述控制器和所述阀。
2、如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，可充气部通过胶粘或《逢制附4矣到该泳衣。
3、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，所述可充气救生泳衣适于匹配游泳者的尺寸。
4、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，该可充气部和该充气系统被穿戴在暴露的上身上，而没有所述泳衣。
5、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，所述可充气部包括一个或多个分开的可充气部分。
6、 如权利要求5所述的可充气救生泳衣，其中，该可充气部直接通过阀或间接地经由阀和空气管连接到气罐。
7、 如权利要求5所述的可充气救生泳衣，其中，所述分开的可充气部被从气罐分出的一个或多个阀充气。
8、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，该气体为空气或C02。
9、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，该气罐还包括用于感知所剩气体量的压力传感器。
10、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，还包括可手动操作的额外的阀。
11、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，该阀是电子控制的。
12、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，该控制器包括电触点，用于提供关于盐水和泳池水的指示；深度计，用于测量当前深度和临界深度；数字计时器，用于测量处于或深于所述临界深度的时间；方位传感器，用于感知角度偏离量；中央处理单元(CPU),用于处理被引入和接收到的数据；存储卡，用于储存与游泳者有关的数据；临界深度计显示部，用于显示在起动数字计时器之前的所剩深度；数字计时器显示部，用于显示在将信号发送到电子控制阀以使其打开之前的所剩时间；深度显示部，用于显示当前深度；照明按钮，用于在任意需要的时候照亮所述控制器；数字计时器调整按钮，用于调整所述临界时间；深度计调整按钮，用于调整所述临界深度；自测试按钮，用于测试所述充气系统；显示部，用于显示所述充气系统的可操作性；电池，用于向所述充气系统提供电能；和电池状态显示部，用于显示电池的当前状态。
13、 如权利要求12所述的可充气救生泳衣，其中，所述深度计被调整到临界深度。
14、 如权利要求12所述的可充气救生泳衣，其中，所述数字计时器被调整到临界时间。
15、 如权利要求13所述的可充气救生泳衣，其中，只要可充气救生泳衣处于或深于所述临界深度，所述CPU向所述数字计时器发送信号，以开始倒i十时。
16、 如权利要求15所述的可充气救生泳衣，其中，只要可充气救生泳衣处于临界深度且临界时间逝去，CPU向电子控制阀发送信号，以使其打开。
17、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，所述游泳者被头部朝向水平面地升起。
18、 如权利要求12所述的可充气救生泳衣，其中，所述CPU包括软件，用于分析从所述充气系统卩)入和接收到的数据。
19、 如权利要求12所述的可充气救生泳衣，其中，方位传感器感知相对于水平面自垂直方向的偏离角度。
20、 如权利要求12所述的可充气救生泳衣，其中，方位传感器感知负偏离角度。
21、 如权利要求1所述的可充气救生泳衣，其中，可充气救生泳衣还包括发信号系统以发信号示意游泳者处于险境，该发信号系统连接到所述控制器。
22、 如权利要求21所述的可充气救生泳衣，其中，所述发信号系统包括气球，用于发信号示意该游泳者；具有压缩的轻质的罐，连接到控制器，用于对所述气球充气；具有阀的管子，用于将所述气罐连接到所述气球；和在所述气球中的LED,以在任意需要的时候发光。
23、 如权利要求22所述的可充气救生泳衣，其中，所述管子延伸至一预定长度，且气球在管子的端部。
24、 如权利要求22所述的可充气救生泳衣，其中，所述管子在内部还含有电线，用于向LED传输电力。
25、 如权利要求22所述的可充气救生泳衣，其中，所述阀是电子控制阀。
全文摘要
一种用于游泳者的可充气救生泳衣(10)，包括可充气部，用于在游泳者遇险时将游泳者浮起并在充气时用于在游泳者的上身部分和下身部分之间形成体积差异。该泳衣包括充气系统，该系统包括具有压缩气体的气罐(16)，用于在任何需要的时候使可充气部充气；可控阀(23)，连接在气罐和可充气部之间，用于在任意需要的时候允许压缩气体对可充气部充气；控制器(18)，用于分析游泳者在水下的状态并在游泳者确实已经遇险或将要遇险的一预定时间之后打开阀；和用于供电的电池，以便操作所述控制器和所述阀。
文档编号B63C9/00GK101678883SQ200880012767
公开日2010年3月24日 申请日期2008年2月21日 优先权日2007年2月25日
发明者艾里斯·拉雅尼 申请人:索斯马特救援有限公司