气囊防护服的制作方法

技术领域：

本实用新型属于老年人用品技术领域，具体涉及气囊防护服。

背景技术：
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随着年龄的增长，老年人的身体机能随之减退，由于腿脚不便，反应速度减慢，在室外活动中的突发事故频发，其中突发性摔倒对老年人的伤害十分巨大。为了防止老年人摔倒时造成的伤害，目前通常采用的解决方案或类似产品主要有防滑垫、防滑鞋、防摔倒稳固手杖等消极被动方式，以上方式只能在一定程度上减少摔倒现象的发生，但是对于一旦摔倒后的防护措施做的有些滞后，因此如何增加摔倒过程中的保护措施，对于老年人而言意义重大，虽然目前已有人提出过适合老人穿着以减少跌倒时受到伤害的充气服，但是他们都采用储气装置，结构复杂，启动延时，而且充气装置体积过大，使用者穿着舒适度降低。

技术实现要素：
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本实用新型为克服上述缺陷，提供一种气囊防护服，该气囊防护服的充气装置小巧，穿着舒适度高尤其适合老年使用者，在其突然摔倒的瞬间，能够自动将携带的充气气囊打开，减轻摔伤的伤害程度。

本实用新型采用的技术方案在于：气囊防护服，包括：防护服本体、反应式充气装置、气囊和提醒装置，所述防护服本体包括上装和下装，所述反应式充气装置和气囊分别通过可拆卸夹层分别安装在上装和下装的内侧，且在上装内的可拆卸夹层上还安装有提醒装置，所述提醒装置的顶部从上装的内部伸到防护服本体的外面，且与反应式充气装置连接，所述反应式充气装置为两个，每个均包括信号检测装置和反应装置，所述反应装置包括微型点火装置和气体发生器；所述信号检测装置为分别位于上装和下装的腰部，所述信号检测装置的输出端与微型点火装置的输入端连接；所述微型点火装置的输出端与气体发生器的输入端连接；所述气体发生器的输出端与气囊的输入端连通，所述气囊为两组，分别位于上装和下装内侧，每组气囊由两个以上不同大小、形状各异的单个气囊依次串联而成。

优选地，所述信号检测装置包括中央处理器、电池和加速度传感器，电池为中央处理器供电，中央处理器的i/o接口与加速度传感器连接，在中央处理器的i/o接口上设有指示灯接口、检测接口、开关接口和点火器接口，所述指示灯接口用来与提醒装置连接提供接口，所述检测接口用来为检测维修时连接提供接口，所述开关接口用来与控制中央处理器的总开关提供接口，所述点火器接口用来与微型点火装置连接提供接口，且储能电源通过点火器接口为微型点火装置提供电能，在储能电源上设有用来控制其状态的分开关。

优选地，一组气囊位于上装的帽子、衣领、左前衣片、右前衣片和后背，另一组气囊位于下装的臀部和膝盖以下。

优选地，所述可拆卸夹层与防护服本体的连接方式可以采用拉链连接、魔术粘扣连接或纽扣连接。

优选地，所述提醒装置为led指示灯。

优选地，所述储能电源为锂电池。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型采用反应式充气装置，克服了现有充气服的充气装置体积过大、占用防护服本体内部空间而导致使用者穿着舒适度下降的问题。

2、充气后的气囊可以给予使用者身体上的保护，在不使用时，反应式充气装置还可进行拆卸，并不妨碍防护服本体的清洗。

3、气囊分别布置在上装和下装的多个部位，并且每组气囊是由多个单个气囊串联组成，每个气囊根据所在部位的特点设计气囊大小和形状，使充气后的气囊与人体贴合度更高。

4、气体发生器释放的是氮气，由于氮气十分安定且不含毒性，对使用者无毒害；而且气体发生器引爆时的音量大约只有60-80分贝，是在人体承受的范围内。

5、通过在反应式充气装置上设置开关，在不使用时可人为进行关闭，实现节省电能并可有效防止因误碰导致气囊充气。

附图说明：

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为图1的背面结构示意图；

图3为实施例1中信号检测装置的内部结构示意图；

图4为反应式充气装置的工作流程图；

图5为加速度传感器的逻辑图；

图6为实施例1中的信号检测装置的外部示意图；

图7为本实用新型实施例2的结构示意图；

图8为实施例2中信号检测装置的内部结构示意图；

图9为实施例2中的信号检测装置的外部示意图；

其中：1上装、2下装、3反应式充气装置、31信号检测装置、311分开关、312总开关、313安全插扣、3131插入端、3132橡胶把手、3133弹力带、3134定位通孔、314拉盖、3141定位杆、315插接口、32反应装置、4气囊、5提醒装置。

具体实施方式：

实施例1

如图1和图2所示，气囊防护服，包括：防护服本体、反应式充气装置3、气囊4和提醒装置5，所述防护服本体包括上装1和下装2，反应式充气装置3和气囊4通过可拆卸夹层分别安装在上装1和下装2的内侧，且在上装1的可拆卸夹层上还设有提醒装置5。所述提醒装置5位于肩部位置，提醒装置5的顶部从防护服本体的上装1内部伸到防护服本体的外面，并且提醒装置5与反应式充气装置3连接，当反应式充气装置3启动后，提醒装置5同时点亮，用来提醒周围人，所述提醒装置5可以采用led指示灯。

在反应式充气装置3外部包裹有防护层，所述防护层的材料以高性能纤维的复合材料无纬布为主，由于高性能纤维是具有特殊的物理化学结构、性能和用途，或具有特殊功能的化学纤维，一般指强度大于17.6cn/dtex，弹性模量在440cn/dtex以上的纤维，其具有如耐强腐蚀、低磨损、耐高温、耐辐射、抗燃、耐高电压、高弹性、反渗透等功能，这些高性能纤维远高于一般材料的能量吸收能力，因其赋予了防弹衣的防弹功能，该材料又被称为软体防弹衣，所以本实用新型通过设置该防护层，其即保留了原有的柔软性，设置在服饰内不会降低穿着的舒适度，又可有效防止反应式充气装置3在充气过程中因意外情况导致的微爆炸对使用者产生的损伤。

反应式充气装置3为两个，每个反应式充气装置3均包括信号检测装置31和反应装置32，所述反应装置32包括微型点火装置和气体发生器，两个信号检测装置31分别位于上装1和下装2的腰部，如图3和图6所示，所述信号检测装置31包括中央处理器、电池和加速度传感器，由于微型机电系统技术的不断发展与成熟，具有价格低廉、体积小、灵敏度高、低功耗等特点的加速度传感器开始广泛被应用于手机、笔记本、游戏机、手表、项链等设备或产品中，而且该传感器也便于放置在身体的任何位置，通过携带它来获取运动模式数据非常方便。本实用新型选用的加速度传感器是三轴加速度传感器，例如：型号为kxcjk-1013三轴加速度传感器，同样的它是基于加速度的基本原理去实现工作的，如图5所示，加速度为a，时间为t，两者的关系就是a(t)，通过加速度的积分得出速度与加速度间的关系：v＝∫a(+)dt，我们可以计算出任何时间的速度v，通过对速度的积分得出速度与位移量间的关系s＝∫v(t)dt，通过位移量s可以计算出人体的姿势及倾斜角度，而是否摔倒是根据加速度、速度和位移量来判断的。三轴加速度传感器具有体积小和重量轻特点，可以测量空间加速度，能够全面准确反映物体的运动性质。由于加速度是个空间矢量，一方面，要准确了解物体的运动状态，必须测得其三个坐标轴上的分量；另一方面，在预先不知道人体运动方向的场合下，只有应用三轴加速度传感器来检测加速度信号。由于三轴加速度传感器也是基于重力原理的，因此用三轴加速度传感器可以实现双轴正负90度或双轴0-360度的倾角，通过校正后期精度要高于双轴加速度传感器大于测量角度为60度的情况。由于本实用新型是为了降低老年人在意外摔倒时受伤所提出的一种用于安全防护的服装，为了防止人们日常的生活习惯、操作习惯中进行的动作对加速度传感器产生错误信号导致启动气囊4，本实用新型将加速度传感器均安装在上装1和下装2的腰部位置，适合的安装位置会降低误判的几率，例如将加速度传感器安装在颈部位置就容易产生误判，因为安装在颈部位置会因使用者的突然下蹲等动作产生错误的信号，导致气囊4误启动，而安装在腰部位置，只有使用者在跌倒时，才会产生突然的加速度，由于使用者均为老年人，该类人群在生活习惯、操作习惯中的运动不会像年轻人那样产生突然的蹦跳动作，在老人正常的下蹲、站起这些动作时，加速度传感器在采集过程中的信号都是相对缓慢、平稳的变化，因此安装在腰部的加速度传感器的检测结果更加准确真实，可以降低误报率。

所述信号检测装置31中的电池是为中央处理器供电，中央处理器的i/o接口与加速度传感器连接，在中央处理器的i/o接口上设有指示灯接口、检测接口、开关接口和点火器接口，所述指示灯接口用来与提醒装置5连接提供接口，所述检测接口用来为日后检测维修提供连接接口，所述开关接口用来与控制中央处理器的总开关312提供接口，该处总开关312为手动式。所述点火器接口用来与微型点火装置连接提供接口，且储能电源通过点火器接口为微型点火装置提供电能，所述储能电源为锂电池，在储能电源上设有用来控制其状态的分开关311。

上装1内的微型点火装置与气体发生器位于信号检测装置31的上方，而下装2内的微型点火装置与气体发生器位于信号检测装置31的下方。所述信号检测装置31的输出端与微型点火装置的输入端连接；微型点火装置的输出端与气体发生器的输入端连接，所述每组气体发生器的输出端与一个气囊4的输入端连通。所述微型点火装置将气体发生器点燃并产生气体为现有技术，微型点火装置将气体发生器也均为现有产品，微型点火装置可以选用锦州光华科技有限公司生产销售的gt171/4-32cdi点火器，气体发生器可以选用天合东方有限公司生产的气体发生器，也可以选用其他同类产品。微型点火装置和气体发生器的工作原理简单地说就是微型点火装置利用电热效应点火，使两个金属棒之间的短细金属丝通电，瞬间会产生大量热，进而点燃气体发生器内的点火剂(其效果类似火柴头装药部分产生火花)，点火剂使氮气发生剂产生氮气并通过滤网使氮气从气体发生器的出口排除。

所述气囊4被限制在可拆卸夹层内，且不与人体接触，气囊4可采用气密型tpu纺织复合材料，该复合材料是在尼龙、涤纶等高强化纤面料上涂覆特定性能的tpu胶料，气密性较好。在不充气时，气囊4处于干憋状态，充气时处于膨胀状态，且充气前和充气后气囊4的整体长度相差不大，仅是充气后气囊4的宽度增加大。每组气囊4由两个以上不同大小、形状各异的单个气囊依次串联而成，且每组气囊4为一体结构。一组气囊4位于上装1的帽子、衣领、左前衣片、右前衣片和后背，另一组气囊4位于下装2的臀部和膝盖以下。每组气囊4根据所在部位的特点设计气囊4大小和形状，充气后的气囊4与人体贴合度更高。为了方便防护服本体的日常洗涤，所述可拆卸夹层与防护服本体的连接方式可以采用拉链连接、魔术粘扣连接或纽扣等可拆卸连接方式。

如图4所示，反应式充气装置3的工作原理是：加速度传感器对使用者穿着衣服时的速度信号进行采集，中央处理器对加速度传感器传递过来的速度信号进行处理分析，判断是否启动微型点火装置，当速度信号突然产生变化，中央处理器启动微型点火装置，否则微型点火装置处于关闭状态；当微型点火装置接收到信号检测装置31传递过来点火信号，微型点火装置内的电热丝电路接通，使电热丝温度升高产生热能，高热引燃气体发生器产生氮气，释放的氮气进入气囊4内，从而实现对气囊4的充气，反应式充气装置3将气囊充满约1-2秒。由于气体发生器采用的化学物质，通过热量化学反应瞬时产生氮、水蒸汽等气体，因此对使用者来说安全可靠，该充气方式与汽车充气气囊的原理相同。为了防止使用者摔倒后因充气过满而导致气囊4破裂对使用者造成伤害，本实用新型设计的反应式充气装置产生的气体仅能将气囊4充满至75％-85％左右。

中央处理器为现有技术，中央处理器可以选用主流的嵌入式微控制器，常用的有8051、mcs系列、c540、msp430系列等，价格低廉，本领域的技术人员也可根据设计需要自行选择厂家和型号，此处不做过多介绍。

实施例2

如图7至图9所示，实施例2与实施例1的不同之处在于，为了降低信号检测装置31的误报率，实施例2添加了安全插扣313，安全插扣313为实施例1中的总开关312另一种形式，并将信号检测装置31的结构进行了简单的改动，将原有总开关312改成插接口315，用来与安全插扣313进行配合。安全插扣313由依次连接的插入端3131、橡胶把手3132和弹力带3133组成，在插入端3131上还开设有定位通孔3134。上装1上的安全插扣313一端通过弹力带3133与上装1连接，安全插扣313的另一端为自由端；同样，下装2上的安全插扣313一端通过弹力带3133与下装2连接，安全插扣313的另一端为自由端。当安全插扣313的自由端从插接口315插入到信号检测装置31后，实现了与总开关312同样的导通功能，当安全插扣313的自由端拔出后信号检测装置31关闭。为了使安全插扣313与信号检测装置31连接时的连接效果更好，在所述信号检测装置31的壳体上开设有开口，拉盖314的一端通过转轴铰接在开口内，在拉盖314内表面上固定有一个定位杆，通过定位杆3141与安全插扣313自由端上的定位通孔3134间的配合实现稳定的连接关系，同时也降低了信号检测装置31的误报率，提高了使用的安全性。

工作过程：

先将防护服本体与可拆卸夹层连接起来，再将防护服本体穿在使用者身上，最后将信号检测装置31上的控制中央处理器的总开关312和控制储能电源的分开关311都打开。当信号检测装置31检测到突然发生的加速度后，立即启动微型点火装置，微型点火装置使气体发生器释放气体，释放出来的气体将与其连接的气囊4充满，在信号检测装置31启动微型点火装置的同时，提醒装置5也一同启动，用来提醒周围人或车辆，此处有人跌倒，需要帮助；当信号检测装置31在穿着过程中一直没有检测到加速度，脱下防护服本体前先将总开关312和分开关311进行关闭，避免衣服突然掉落时产生错误的信号导致气囊4误启动。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本实用新型整体构思下的不同实现方式，而且本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。