具有自检功能的跌倒保护装置的制作方法

本发明涉及跌倒保护，具体是具有自检功能的跌倒保护装置。

背景技术：

1、对于老人或伤者等特殊人群一旦发生跌倒意外将会有可能造成较严重的伤害，需要进行及时的救助等措施。对于部分护理人员较少的老人或医院等场所，难以做到对每个老人和病人进行实时的跟踪和监控，一旦发生跌倒意外，往往难以及时发现，使后果进一步恶化。

2、跌倒一般发生于2秒内，现有的跌倒保护装置一般致力于缩短识别出跌倒的预警时间，而忽略了气囊膨胀所需要的时间，若采用火药式气体产生装置，气囊膨胀所需的时间很短但是火药式气体产生装置的可靠性及稳定性均较低，容易导致老人意外受伤，而机械式气体产生装置的放气时间较长，气囊膨胀所需要的时间较多。

3、并且现有的跌倒保护装置缺少自检功能，导致跌倒保护装置的可靠性较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供具有自检功能的跌倒保护装置，以解决气囊膨胀所需要的时间较多、可靠性较低的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、具有自检功能的跌倒保护装置，包括防护服，所述防护服上设置有若干个安装件、处理中心，所述安装件包括氮气罐、与所述氮气罐连通的气囊；

4、所述气囊内部设置有第一气压传感器；

5、所述处理中心用于判断穿戴人员的运动状态，所述运动状态包括运动、倾倒、休闲；

6、所述气囊与所述氮气罐的连通管道上设置有阀体，所述阀体设置有调节件以及控制所述调节件伸缩的动力源，所述动力源与所述处理中心电连接，所述气囊设置有泄压口。

7、优选地，所述阀体包括与所述氮气罐连通的第一端口、与所述气囊连通的第二端口、连通所述第一端口及所述第二端口的控制腔室；

8、所述控制腔室内部设置有抵接所述第一端口的封堵件、导向件、与所述封堵件相连的承力板、设置于所述承力板于所述调节件的弹性件；

9、所述导向件设置有通孔，所述通孔形成供所述封堵件滑动的导向空间。

10、优选地，所述处理中心包括三轴加速传感器、计时单元、陀螺仪、计算器，所述三轴加速传感器、计时单元、陀螺仪与所述计算器电连接；

11、所述三轴加速传感器用于检测穿戴人员竖直轴加速度、前后轴加速度、左右轴加速度，所述陀螺仪用于检测穿戴人员绕前后轴转动的角速度、绕左右轴转动的角速度，所述计时单元用于计时，所述计算器用于接收加速度数据、角速度数据以及时间数据。

12、优选地，当穿戴人员只存在前后轴加速度而不存在竖直轴加速度及左右轴加速度时，判断穿戴人员处于运动状态，此时通过计算穿戴人员前后轴加速度对时间的积分得出穿戴人员的运动速度v，穿戴人员的运动速度v与所述动力源的输出端的伸出长度呈反比。

13、优选地，当穿戴人员只存在竖直轴加速度或左右轴加速度时，通过以下计算式计算穿戴人员得合加速度及角速度：

14、

15、

16、当a合≤3m/s2，并且w合≥0.52°/s时，判断穿戴人员处于倾倒状态，此时计算器传递信号给所述动力源，所述动力源的输出端完全缩回；

17、当a合＞3m/s2，判断穿戴人员处于运动状态，此时计算器传递信号给所述动力源，所述动力源的输出端的伸出长度与a合的大小呈反比；

18、当a合＜3m/s2,并且w合＜0.52°/s时，判断穿戴人员处于休闲状态，此时计算器传递信号给所述动力源，所述动力源的输出端的伸出预设长度。

19、优选地，所述防护服的竖向上端、竖向下端、竖向中端均设置有第二气压传感器，所述第二气压传感器与所述计算器电连接；

20、所述第二气压传感器用于检测气压，通过气压的压差判断所述防护服竖向上端与所述竖向中端的高度差h1、竖向下端与所述竖向中端的高度差h2，通过高度差对运动状态的判断做出修正。

21、优选地，通过高度差对运动状态判断的修正方法如下：

22、当a合≤3m/s2，并且w合≥0.52°/s时，h1、h2保持不变，判断穿戴人员处于运动状态，此时所述动力源的输出端的伸出长度与a合及w合的数值之和的大小呈反比；

23、当a合≤3m/s2，并且w合≥0.52°/s时，h1、h2有一个减小或两个同时减小时，判断穿戴人员处于倾倒状态，此时计算器传递信号给所述动力源，所述动力源的输出端完全缩回。

24、优选地，所述弹性件为弹簧、橡胶中的任意一种。

25、优选地，所述动力源为电动缸、液压缸、气缸中的任意一种。

26、优选地，所述气囊的材质为尼龙，所述气囊的外表面设置有干粉。

27、与现有技术相比，本发明的有益效果是：当穿戴人员处于休闲状态，动力源控制调节件的伸出长度为完全伸出长度的0.95-0.98，此时氮气罐内部的极少部分氮气会从氮气罐进入到气囊中，使气囊内存在极少的氮气并使气囊内部的气压略大于大气压，并通过第一气压传感器检测气囊内部的气压，当气囊内部的气压等于大气压时，判断气囊存在漏气情况，此时需要及时的通知穿戴人员进行处理，提高跌倒保护装置的可靠性。当穿戴人员处于运动状态，动力源控制调节件的伸出长度为完全伸出长度的0.65-0.98，使氮气罐内的部分气压进入到气囊中，使气囊处于膨胀状态，此时穿戴人员的运动状态越剧烈气囊膨胀的越厉害，由于穿戴人员的运动状态越剧烈，穿戴人员跌倒所需要的时间越少，气囊膨胀的越厉害有利于减小气囊完全炸出所需要的时间，并且穿戴人员在运动的过程中还有可能发生碰撞，碰撞不属于倾倒所以难以检测，膨胀的气囊可以在碰撞时予以缓冲，保护穿戴人员，并且运动状态越剧烈，气囊膨胀的越厉害，缓冲效果越好，当穿戴人员处于倾倒状态，动力源控制调节件完全缩回，此时气囊完全炸出，从多方位保护穿戴人员。

技术特征：

1.具有自检功能的跌倒保护装置，包括防护服(1)，其特征在于，所述防护服(1)上设置有若干个安装件(2)、处理中心，所述安装件(2)包括氮气罐、与所述氮气罐连通的气囊；

2.根据权利要求1所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，所述阀体(7)包括与所述氮气罐连通的第一端口(3)、与所述气囊连通的第二端口(4)、连通所述第一端口及所述第二端口的控制腔室(5)；

3.根据权利要求2所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，所述处理中心包括三轴加速传感器、计时单元、陀螺仪、计算器，所述三轴加速传感器、计时单元、陀螺仪与所述计算器电连接；

4.根据权利要求3所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，当穿戴人员只存在前后轴加速度而不存在竖直轴加速度及左右轴加速度时，判断穿戴人员处于运动状态，此时通过计算穿戴人员前后轴加速度对时间的积分得出穿戴人员的运动速度v，穿戴人员的运动速度v与所述动力源(6)的输出端的伸出长度呈反比。

5.根据权利要求4所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，当穿戴人员只存在竖直轴加速度或左右轴加速度时，通过以下计算式计算穿戴人员得合加速度及角速度：

6.根据权利要求5所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，所述防护服(1)的竖向上端、竖向下端、竖向中端均设置有第二气压传感器，所述第二气压传感器与所述计算器电连接；

7.根据权利要求6所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，通过高度差对运动状态判断的修正方法如下：

8.根据权利要求7所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，所述弹性件(54)为弹簧、橡胶中的任意一种。

9.根据权利要求8所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，所述动力源(6)为电动缸、液压缸、气缸中的任意一种。

10.根据权利要求9所述的具有自检功能的跌倒保护装置，其特征在于，所述气囊的材质为尼龙，所述气囊的外表面设置有干粉。

技术总结
本发明公开了具有自检功能的跌倒保护装置，包括防护服，所述防护服上设置有若干个安装件、处理中心，所述安装件包括氮气罐、与所述氮气罐连通的气囊；所述气囊内部设置有第一气压传感器；所述处理中心用于判断穿戴人员的运动状态，所述运动状态包括运动、倾倒、休闲；所述气囊与所述氮气罐的连通管道上设置有阀体，所述阀体设置有调节件以及控制所述调节件伸缩的动力源，所述动力源与所述处理中心电连接，所述气囊设置有泄压口，当处于休闲状态时，仍是气囊微微膨胀，用于检测气囊的密闭性，而当处于运动状态时，气囊膨胀，提供缓冲并减少气囊完全膨胀所需要的时间，当处于倾倒状态时，气囊完全膨胀，多方位的保护穿戴人员。

技术研发人员：孙晓红,邹优敏,俞文锴
受保护的技术使用者：苏州微伏芯芯片科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13