CN107095370A - 一种气囊防护服 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种气囊防护服，包括服装本体、气囊充气装置及控制系统，其中，服装本体上设置有气囊；气囊充气装置包括用于容纳高压气体的第一壳体以及第一点火具，第一壳体上设置有由密封薄膜封闭的第一排气口，第一排气口与气囊连通，第一点火具用于破坏密封薄膜；控制系统包括控制器以及状态监测装置，控制器用于在状态监测装置测得的运动状态信息等于或超出预设阀值时控制第一点火具爆炸；上述的气囊防护服结构简单，重量轻，体积小，不依靠化学药剂爆炸燃烧产生气体，不会对穿戴者造成额外的伤害，控制器与状态监测装置配合，预判穿戴者运动状态，在穿戴者失控触地之前弹开气囊，起到良好的防护效果。

Description

一种气囊防护服

技术领域

本发明涉及护具技术领域，特别涉及一种气囊防护服。

背景技术

随着2022年北京冬季奥运会的临近以及国家政策对于冰雪运动的支持和推动，冰雪运动已经受到越来越多的关注，也有越来越多的爱好者开始参与到这项运动中来。

但是，冰雪运动，尤其是滑雪，存在俯冲、跳跃，甚至翻腾等速度较快，难于控制的动作，容易导致滑雪者身体失控，存在一定的危险性，因此，对于护具的研究成为了目前的一大热点。然而，现有的护具要么结构过于简单，防护效果不足，要么虽然具有较好的防护效果，但体积重量较大，不便于在运动时穿戴。

因此，如何提供一种护具，使其在体积小重量轻，不影响运动的同时，具有较好的防护效果，成为本领域技术人员亟待解决的重要技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种气囊防护服，以达到使其在体积小重量轻，不影响运动的同时，具有较好的防护效果的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气囊防护服，包括：

服装本体，所述服装本体上设置有气囊；

气囊充气装置，包括用于容纳高压气体的第一壳体以及第一点火具，所述第一壳体上设置有由密封薄膜封闭的第一排气口，所述第一排气口与所述气囊连通，所述第一点火具用于破坏所述密封薄膜；

控制系统，包括控制器以及状态监测装置，所述控制器用于在所述状态监测装置测得的运动状态信息等于或超出预设阀值时控制所述第一点火具爆炸。

优选地，所述气囊充气装置还包括第二壳体，所述第二壳体上形成有用于将所述第二壳体内腔与所述气囊连通的第二排气口，所述壳体内设置有燃烧室以及第二点火具，所述燃烧室用于装填由燃烧产生气体的气体发生剂，所述第二点火具用于使所述气体发生剂燃烧，所述第二点火具与所述控制器信号连接。

优选地，所述第一排气口与所述第二排气口在同一位置与所述气囊连通。

优选地，所述状态监测装置包括加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器。

优选地，所述预设阀值包括速度阀值、加速度阀值和角度阀值，所述控制器在所述状态监测装置测得的运动状态信息至少等于或超出速度阀值时控制所述第一点火具爆炸。

优选地，所述角度阀值为人体背部相对于地面的角度，或者人体背部与臀部的夹角，或者人体背部与脚部的夹角，或者上述三者中的至少两种。

优选地，所述气囊充气装置以及所述控制系统集成于所述服装本体背部的控制盒中且所述控制盒与所述服装本体之间设置有缓冲垫。

优选地，所述气囊上设置有泄压装置。

优选地，所述气囊内置于所述服装本体的夹层中。

优选地，所述气囊包括前胸防护气囊、颈部防护气囊以及后背防护气囊，所述前胸防护气囊、所述颈部防护气囊以及所述后背防护气囊相互连接呈H形。

从上述技术方案可以看出，本发明提供的一种气囊防护服，包括服装本体、气囊充气装置以及控制系统，其中，服装本体既可以为上衣，也可以包括上衣与下衣，或者为连体的结构，其上设置有气囊；气囊充气装置包括用于容纳高压气体的第一壳体以及第一点火具，第一壳体上设置有由密封薄膜封闭的第一排气口，第一排气口与气囊连通，第一点火具用于破坏密封薄膜；控制系统包括控制器以及状态监测装置，控制器用于在状态监测装置测得的运动状态信息等于或超出预设阀值时控制第一点火具爆炸；运动过程中，状态监测装置可对穿戴者的瞬时位移、速度、加速度、角度、高度、角速度、角加速度、方向等参数中的一个或数个进行监测，并将采集到的数据发送至控制器，控制器将这些数据信息与预设的安全阀值进行比较，若监测值等于或超出预设阀值，则控制器判定穿戴者身体失控，此时，控制器控制点火具爆炸破坏密封薄膜，释放高压气体充满气囊，以此来对穿戴者起到保护的作用，需要注意的是，对于穿戴者失控的判定较为复杂，不能仅仅因为上述的一项监测数据超过阀值就开启气囊，而是要结合各项监测数据，综合考虑，并在多项监测数据均等于或超出预设阀值时再启动气囊；由此可见，上述的气囊防护服主要构成设备为容纳高压气体的第一壳体、各类监测设备和控制器，结构简单，重量轻，体积小，不会影响穿戴者的运动，而且与现有常见的汽车气囊不同的是，不依靠化学药剂爆炸燃烧产生气体，温度低、冲击力小、噪音低，不会对穿戴者造成额外的伤害，更重要的是，通过控制器与状态监测装置的配合，能够对穿戴者的运动状态进行预判，从而在穿戴者触地之前弹开气囊，起到良好的防护效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊未充气时的主视图；

图2为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊未充气时的后视图；

图3为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊充气后的主视图；

图4为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊充气后的后视图；

图5为本发明实施例提供的的气囊防护服的控制盒的结构示意图；

图6为图5中A处的局部放大剖视图。

具体实施方式

本发明提供了一种气囊防护服，以达到使其在体积小重量轻，不影响运动的同时，具有较好的防护效果的目的。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1和图2，图1为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊未充气时的主视图，图2为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊未充气时的后视图。

本发明实施例提供了一种气囊防护服，包括服装本体1、气囊2充气装置以及控制系统。

其中，服装本体1既可以为上衣，也可以包括上衣与下衣，或者为连体的结构，其上设置有气囊2；气囊2充气装置包括用于容纳高压气体的第一壳体5以及第一点火具，第一壳体5上设置有由密封薄膜封闭的第一排气口，第一排气口与气囊2连通，第一点火具用于破坏密封薄膜；控制系统包括控制器6以及状态监测装置，状态监测装置以及其监测的参数将在下文做详细描述，控制器6用于在状态监测装置测得的运动状态信息等于或超出预设阀值时控制第一点火具爆炸。

与现有技术相比，本发明实施例提供的气囊防护服，运动过程中，状态监测装置可对穿戴者的瞬时位移、速度、加速度、角度、高度、角速度、角加速度、方向等参数中的一个或数个进行监测，并将采集到的数据发送至控制器6，控制器6将这些数据信息与预设的安全阀值进行比较，若监测值扥与或超出预设阀值，则控制器6判定穿戴者身体失控，此时，控制器6控制点火具爆炸破坏密封薄膜，释放高压气体充满气囊2，请参阅图3和图4，图3为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊2充气后的主视图，图4为本发明实施例提供的的气囊防护服气囊2充气后的后视图，以此来对穿戴者起到保护的作用，需要注意的是，对于穿戴者失控的判定较为复杂，不能仅仅因为上述的一项监测数据超过阀值就开启气囊2，而是要结合各项监测数据，综合考虑，并在多项监测数据均等于或超出预设阀值时再启动气囊2；由此可见，上述的气囊防护服主要构成设备为容纳高压气体的第一壳体5、各类监测设备和控制器6，结构简单，重量轻，体积小，不会影响穿戴者的运动，而且与现有常见的汽车气囊不同的是，不依靠化学药剂爆炸燃烧产生气体，温度低、冲击力小、噪音低，不会对穿戴者造成额外的伤害，更重要的是，通过控制器6与状态监测装置的配合，能够对穿戴者的运动状态进行预判，从而在穿戴者触地之前弹开气囊2，起到良好的防护效果。

除了上述的利用储存高压气体进行充气的冷气体发生装置外，还可以使用混合式的气体发生装置，也就是说气囊2充气装置还可以包括第二壳体，第二壳体上形成有用于将第二壳体内腔与气囊2连通的第二排气口，壳体内设置有燃烧室以及第二点火具，燃烧室用于装填由燃烧产生气体的气体发生剂，第二点火具用于使气体发生剂燃烧，第二点火具与控制器6信号连接。虽然混合式的气体发生装置中使用了化学药剂燃烧产生气体，温度较高，但是由于第一壳体5中的气体释放过程是由液态变为气态，需要吸收热量，温度比室温低，与化学药剂燃烧产生的气体混合后，温度会上升，但也不会达到灼伤人体的底部，不会对穿戴者造成额外的伤害。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，第一排气口与第二排气口在同一位置与气囊2连通。

如上面所述，为能够更好、更准确地判断穿戴者运动过程中的姿态，需要对瞬时位移、速度、加速度、角度、高度、角速度、角加速度、方向等参数中的多项进行测量，综合考虑，这对于状态监测装置提出了较高的要求，因此，在本发明实施例中，状态监测装置为由加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器构成的九轴传感器。

由于滑雪等极限运动的动作较为复杂、速度较快，判定起来也较为复杂，因此在设定预设阀值需要综合考虑多项参数，尤其是其中有关联性的参数，在本发明实施例中，预设阀值主要包括三个方面，其一为速度阀值，在低速情况下即使跌倒，也不会造成很大的损伤，因此可将速度阀值定为某一数值，一旦状态监测装置监测到穿戴者的速度等于或超过该数值，控制器6才会开始运行，并将采集到的其他信息与其他的预设阀值进行比较，若速度小于该数值，则控制器6不启动；其二为加速度阀值，加速度指运动者运动时的三向加速度，其中竖直向下的加速度最为重要，有资料表明，竖直方向的加速度约为3m/s时，人体就会出现失去重心的现象，因此可将加速度阀值定为3m/s；其三为角度阀值，在本发明实施例中，角度可以为人体背部相对于地面的角度，或者人体背部与臀部的夹角，或者人体背部与脚部的夹角，或者上述三者中的至少两种，以人体背部与臀部的夹角为例，若人体背部与臀部的夹角超过30°就可以判定人体可能失控；上面所述的三种阀值条件只是本发明实施例提供的较为主要的参数，实际上并不仅限于此，还可以是如高度、角速度等参数，预设阀值是由上述这些参数综合起来决定的，其中，速度阀值作为必要条件，即控制器6在状态监测装置测得的运动状态信息至少等于或超出速度阀值时控制第一点火具爆炸，也就是说，控制器6在测得速度阀值等于或超出预设阀值时，可直接控制第一点火具爆炸，或者，控制器6在测得速度阀值等于或超出预设阀值时，再去检测其他的参数，若其它阀值也超出预设阀值，则控制第一点火具爆炸，更具体的，上述的速度预设阀值可以有两个，一个是启动阀值，即速度达到启动阀值时，控制器6再去检测其他的参数，另一个是爆炸阀值，即速度达到爆炸阀值时，无论其他参数是否超出预设阀值，均立即控制第一点火具爆炸，通常情况下，启动阀值低于爆炸阀值。

由于本发明实施例中的气囊防护服中的气囊2充气装置以及控制系统体积都较小，为便于穿戴可将其集成于服装本体1背部的控制盒4中，如图5和图6所示，图5为本发明实施例提供的的气囊防护服的控制盒4的结构示意图，图6为图5中A处的局部放大剖视图，从图中可以看出，第一壳体5、控制器6以及供电电源7均设置在控制盒4中，当然，状态监测装置(图中未示出)所使用的的各类传感器、陀螺仪也可集成与控制盒4中。进一步地，图中所示的防护服上设置有拉链3，该拉链3不仅用于穿戴，还可作为控制系统的开关，拉链3闭合时，供电电源7与控制器6、点火具以及状态监测装置接通。

进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，控制盒4与服装本体1之间设置有缓冲垫，通过缓冲垫将控制盒4与人体隔离，可提高穿戴的舒适性，同时，能够减轻气囊2弹出时，气体对于人体的冲击，保护人体安全。

在本发明实施例中，气囊2上还设置有泄压装置，在气囊2受到冲击，内部压力升高时，还可以自行泄压，在避免气囊2破裂的同时，起到一定的缓冲作用，进一步提高防护效果。

进一步地，在本发明实施例中，气囊2内置于服装本体1的夹层中，这样，既不会在储运过程中刮破气囊2，起到保护气囊2的作用，也不会影响防护服的美观度，能够为广大滑雪爱好者所接受。

气囊2既可以是分体式的结构，即在人体的几个关键部位，如胸口、颈部等部位分别布置气囊2，也可以采整体式的结构，即各处的气囊2连为一体，在本发明实施例中，如图1-图4所示，气囊2包括前胸防护气囊2、颈部防护气囊2以及后背防护气囊2，前胸防护气囊2、颈部防护气囊2以及后背防护气囊2相互连接呈H形。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种气囊防护服，其特征在于，包括：

服装本体，所述服装本体上设置有气囊；

气囊充气装置，包括用于容纳高压气体的第一壳体以及第一点火具，所述第一壳体上设置有由密封薄膜封闭的第一排气口，所述第一排气口与所述气囊连通，所述第一点火具用于破坏所述密封薄膜；

控制系统，包括控制器以及状态监测装置，所述控制器用于在所述状态监测装置测得的运动状态信息等于或超出预设阀值时控制所述第一点火具爆炸。

2.根据权利要求1所述的气囊防护服，其特征在于，所述气囊充气装置还包括第二壳体，所述第二壳体上形成有用于将所述第二壳体内腔与所述气囊连通的第二排气口，所述壳体内设置有燃烧室以及第二点火具，所述燃烧室用于装填由燃烧产生气体的气体发生剂，所述第二点火具用于使所述气体发生剂燃烧，所述第二点火具与所述控制器信号连接。

3.根据权利要求2所述的气囊防护服，其特征在于，所述第一排气口与所述第二排气口在同一位置与所述气囊连通。

4.根据权利要求1所述的气囊防护服，其特征在于，所述状态监测装置包括加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器。

5.根据权利要求1所述的气囊防护服，其特征在于，所述预设阀值包括速度阀值、加速度阀值和角度阀值，所述控制器在所述状态监测装置测得的运动状态信息至少等于或超出速度阀值时控制所述第一点火具爆炸。

6.根据权利要求4所述的气囊防护服，其特征在于，所述角度阀值为人体背部相对于地面的角度，或者人体背部与臀部的夹角，或者人体背部与脚部的夹角，或者上述三者中的至少两种。

7.根据权利要求1-6任一项所述的气囊防护服，其特征在于，所述气囊充气装置以及所述控制系统集成于所述服装本体背部的控制盒中且所述控制盒与所述服装本体之间设置有缓冲垫。

8.根据权利要求1-6任一项所述的气囊防护服，其特征在于，所述气囊上设置有泄压装置。

9.根据权利要求1-6任一项所述的气囊防护服，其特征在于，所述气囊内置于所述服装本体的夹层中。

10.根据权利要求9所述的气囊防护服，其特征在于，所述气囊包括前胸防护气囊、颈部防护气囊以及后背防护气囊，所述前胸防护气囊、所述颈部防护气囊以及所述后背防护气囊相互连接呈H形。