一种多功能安全防护背心制造技术

本发明专利技术公开一种多功能安全防护背心，包括背心本体，设置在背心本体上的传感单元，以及设置在背心本体内腔的安全气囊单元，其中，所述传感单元包括数个碰撞预测传感器、运动传感器、体征监测传感器、背心张力传感器，以及与上述各个传感器相连的控制单元，所述安全气囊单元包括安全气囊、作用于安全气囊的气体发生器，以及用于开启气体发生器的点火器，所述点火器与控制单元相连。上述多功能安全防护背心，当使用者的头部、臀部和身体遇到碰撞或者外物压力，能及时启用安全气囊，瞬间包围受碰撞部位，保护使用者免受伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能安全防护背心
本专利技术涉及一种安全防护背心，特别是涉及一种适用于老年人的安全防护背心。
技术介绍
随着人口老龄化的趋势日益加快，老年人口越来越多，面临着很多老年人安全管理事宜。而对于老年人的安全管理问题，也成为社会越来越关注的问题。针对目前敬老院等大型公共场所等对于人员的进出管理和智能化区域、求助报警的需求，目前，市场上有各种不同类别的解决方案，从最初的GPS定位管理，手机定位管理，到后来的无源RFID、有源RFID无线射频管理系统，都不同程度的对老人院、老年人的管理水平有所提高，虽然目前对老年人的安全问题已得到一些有效的解决，但问题依然存在，比如如何保护老年人意外跌倒，碰撞等一系列瞬间的安全问题。老年人不同于其他人群，骨头等比较脆弱，一旦摔倒或者碰撞后果比较严重，如何防护老年人瞬间安全的问题成为一个热点。目前国内外针对用于防止摔倒以及减小摔倒后带来损害的倒前危险信息检测的研究并不多，尚未出现商业化产品，主要研究成果为保护装置的研发，对预测算法公布较少。2007年，根据汽车事故保护中的气囊的启发，日本的田村、吉村等学者开始考虑找出老人摔倒前的危险状态，以便留有时间来启动气袋来减小老人摔倒时给身体带来的伤害；他们只使用了一个三轴加速度传感器，经过试验和统计学分析决定在加速度为某特定阈值的时候判为自由摔倒状态，于是在最大冲击来临前保证了接近300ms的裕量，用于保护措施，当然，由于采集的传感信息单一，故在实验中误判问题的解决存在很大缺陷。2008年日本Prop公司也推出了一款可穿戴式气袋(日本资讯网)，可以在10ms内完成充气任务，用于保护头部和臀部；但是却需要人为开启，因而不利于保护老人。 此外，对于头部的防护，一般常用的是安全帽，来防护头部受伤。目前安全头盔外壳的材质的硬度不断地提升，同时重量也很轻。但是外壳足够硬，只能保证不破碎，但是其缓冲冲击力的能力并没有提高。 有鉴于此，本专利技术人对此进行研究，专门开发出一种多功能安全防护背心，本案由此产生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种多功能安全防护背心，当使用者的头部、臀部和身体遇到碰撞或者外物压力，能及时启用安全气囊，瞬间包围受碰撞部位，保护使用者免受伤害。 为了实现上述目的，本专利技术的解决方案是:一种多功能安全防护背心，包括背心本体，设置在背心本体上的传感单元，以及设置在背心本体内腔的安全气囊单元，其中，所述传感单元包括数个碰撞预测传感器、运动传感器、体征监测传感器、背心张力传感器，以及与上述各个传感器相连的控制单元，所述安全气囊单元包括安全气囊、作用于安全气囊的气体发生器，以及用于开启气体发生器的点火器，所述点火器与控制单元相连。 作为优选，所述碰撞预测传感器包括红外测距传感器和速度传感器，分别用于预测距离以及速度，通过预测到的距离和速度来判断是否发生碰撞或者摔倒，其中红外测距传感器可以采用型号为GP2Y0A21YK0F的传感器，其预测距离大概是4-30cm ;所述速度传感器可以采用型号为MMA1360D的传感器。 作为优选，所述运动传感器是一个基于“红外释电原理”的人体检测传感器，它无法检测人的运动速度和方向，只能检测运动中的人体。运动传感器可以采用型号为AMN34112、AMN44121 的传感器。 作为优选，所述背心本体的后背上端的衣领部、后背下端的腰部、前胸上端两侧的衣襟部以及前胸下端两侧的腰腹部均安装有碰撞预测传感器、运动传感器以及安全气囊。 作为优选，所述体征监测传感器安装在背心本体其中一侧的肩部，包括三轴加速度传感器和与之相连的XBee模块，实现对人体静止运动时姿势的检测。具体可以采用三轴加速度传感器ADXL345以及I组Dig公司的XBee模块产品实现。 作为优选，所述背心张力传感器采用安全带拉力传感器，安装在背心本体另外一侧的肩部，具体可以选择品牌为LONGLV型号为L0NGLV-1的安全带专用拉力传感器。 作为优选，所述控制单元包括微处理器，以及与微处理器相连的电源电路、指示电路、点火器接口，碰撞预测传感器、运动传感器、体征监测传感器、背心张力传感器分别与微处理器相连，点火器通过点火器接口与微处理器相连。 作为优选，上述控制单元进一步包括一备用电源电路，当原始电源电路出现故障时，微处理器会直接开启备用电源电路，保证多功能安全防护背心的正常工作。 上述多功能安全防护背心使用时，当使用者即将碰撞或者有跌倒趋势时，碰撞预测传感器首先进行检测:预测距离，以及碰撞的强度，并预测是头部碰撞、臀部碰撞还是身体碰撞，同时将检测信号发送给控制单元，判断是否启用安全气囊，如果启用，则启动对应的运动传感器、体征监测传感器和背心张力传感器，上述传感器同时将采集到的信号反馈给控制单元的微处理器，微处理器经过数据分析处理后，通过点火器接口开启对应的点火器，点火器作用于气体发生器，最终打开对应的安全气囊，保护使用者免受伤害。为维持并达到最大的可靠性，设立备用电源电路，一旦原电源失效，则自动启用备用电源，同时指示电路的指示灯变黄，提示用户充电；微处理器每隔一定的间隔向点火器接口“询问”，即发出串口信令，如果点火器正常，则会发回反馈指令，如果点火器失效，则不会发回指令。微处理器籍此知道点火器正常与否，如果正常，指令指示灯绿灯闪烁(使用原配电源时)、或按黄灯闪烁(使用备用电源时)，如果点火器失效，则红灯闪烁。 上述多功能安全防护背心当使用者跌倒时，能根据不同情况迅速启用不同位置的隐形安全气囊:如果头部遇到碰撞或者外物压力，能及时利用背心本体后背上端的衣领部弹出安全气囊，形成头盔，保护头部受伤；如果身体摔倒或者碰撞，能及时启用背心本体前胸上端两侧的衣襟部以及前胸下端两侧的腰腹部的安全气囊，瞬间包围身体；如果是臀部撞击，则迅速启用隐藏于背心本体后背下端腰部的安全气囊，包住老人臀部，起到安全防护的作用。上述多功能安全防护背心在老人意外摔倒的时候能保护老人头部、身体、臀部不受伤，因为老年人摔倒不同于小孩，随着年龄的增大，骨质比较脆弱，大多数老人稍微不当心，摔倒就骨折等后果比较严重，该防护背心能缓冲摔倒的冲力，安全气囊能很好的保护身体。 以下结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细描述。 【附图说明】 图1为本实施例的多功能安全防护背心结构示意图；图2为本实施例的控制单元电路框图；图3为本实施例的多功能安全防护背心工作流程图。 【具体实施方式】 如图1-2所示，一种多功能安全防护背心，包括背心本体1，设置在背心本体I上的传感单元2，以及设置在背心本体I内腔的安全气囊单元3，其中，所述传感单元2包括数个碰撞预测传感器21、运动传感器22、体征监测传感器23、背心张力传感器24，以及与上述各个传感器相连的控制单元，所述控制单元包括微处理器25，以及与微处理器25相连的电源电路26、指示电路27、点火器接口 28，碰撞预测传感器21、运动传感器22、体征监测传感器23、背心张力传感器24分别与微处理器25相连。所述安全气囊单元3包括安全气囊31、作用于安全气囊的气体发生器32，以及用于开启气体发生器的点火器33，所述点火器33通过点火器接口 28与微处理器25相连。在本实施例中，上述控制单元进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多功能安全防护背心，其特征在于：包括背心本体，设置在背心本体上的传感单元，以及设置在背心本体内腔的安全气囊单元，其中，所述传感单元包括数个碰撞预测传感器、运动传感器、体征监测传感器、背心张力传感器，以及与上述各个传感器相连的控制单元，所述安全气囊单元包括安全气囊、作用于安全气囊的气体发生器，以及用于开启气体发生器的点火器，所述点火器与控制单元相连。

【技术特征摘要】
1.一种多功能安全防护背心，其特征在于:包括背心本体，设置在背心本体上的传感单元，以及设置在背心本体内腔的安全气囊单元，其中，所述传感单元包括数个碰撞预测传感器、运动传感器、体征监测传感器、背心张力传感器，以及与上述各个传感器相连的控制单元，所述安全气囊单元包括安全气囊、作用于安全气囊的气体发生器，以及用于开启气体发生器的点火器，所述点火器与控制单元相连。2.如权利要求1所述的一种多功能安全防护背心，其特征在于:所述碰撞预测传感器包括红外测距传感器和速度传感器，分别用于预测距离以及速度。3.如权利要求2所述的一种多功能安全防护背心，其特征在于:所述红外测距传感器采用型号为GP2Y0A21YK0F的传感器；所述速度传感器采用型号为MMA1360D的传感器。4.如权利要求1所述的一种多功能安全防护背心，其特征在于:所述运动传感器采用型号为AMN34112或AMN44121的传感器。5.如权利要求1所述的一种多功能安全防护背心，其特征在于:所述背心本体的后背上端的衣领部、后背下端的腰部、前胸上端两侧的衣襟部以及前胸下端两侧的腰腹部均安装有碰撞预测传感器、运动传感器以及安...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆成刚，杜焕强，洪榛，郑炯，
申请(专利权)人：浙江航天长峰科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33