CN105303767B - 防跌倒装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种防跌倒装置，包括：第一防护圈；第二防护圈，所述第二防护圈环绕在所述第一防护圈之外且与所述第一防护圈相连；传感器，用于检测用户的身体姿态信息；控制器，所述控制器与所述传感器相连，用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述第二防护圈沿其径向扩张。根据本发明的有益效果在于，该防跌倒装置可以穿戴在用户的身上，例如腰部，对用户的身体姿态信息进行实时监测，当检测到用户有跌倒倾向时，使第二防护圈沿其径向扩张，提供一个缓冲，避免用户的臀部、髋部等部位直接着地而受伤。

Description

防跌倒装置

技术领域

本发明涉及防护装备技术领域，特别是涉及一种防跌倒装置。

背景技术

随着老年人口的剧增，老龄化问题成为当前社会的最突出问题。目前已知世界范围内60岁以上的老年人口已超过6亿。“十二五”时期我国人口老龄化加速发展，人口老龄化形势更加严峻，将呈现出老龄化、高龄化、空巢化加速发展的三个新特征。

跌倒对于老年人群而言是一个很严重的问题，老年人群跌倒的发生率远高于年轻人，除了肢体上的伤害，跌倒之后在心理及社交生活上也可能造成严重的后遗症。

跌倒是指突发的、不自主的、非故意的体位改变，例如倒在地上或更低的平面上。据统计，世界上每年都有大约424000例死亡与跌倒行为直接相关，跌倒是世界上造成意外伤害死亡的第二大原因(仅次于交通事故)。研究表明，在65岁以上的老年人中，每年有1次或多次跌倒经历的比例高达1/3，其中20-30％的老人在跌倒事件中会造成擦伤、髋部骨折、头部外伤等，并随着年龄的增加而增加。在美国，每年用于跌倒的医疗总费用超过200亿美元。我国目前有约1.3亿老年人，每年约有2000万老年人至少发生共计2500万次跌倒事故，直接医疗费用超过50亿元人民币。由此可见，跌倒成为了威胁老年人生命安全和增加社会负担的重要因素。同时有些疾病造成人的身体不平衡也容易跌倒。面对这种情况，发展摔倒智能探测和防护系统，具有正面现实意义。

中国专利CN103377542A公开了一种人体防跌倒预警方法及预警器。其中人体防跌倒预警方法包括：步骤S11：对被监测对象的身体姿态进行实时检测，采集所述被监测对象的身体姿态信息，获得检测数据；步骤S12：将所述检测数据进行融合处理，获得处理后的信号数据；步骤S13：将所述处理后的信号数据与一设定阈值进行比较，判断被监测对象是否有跌倒倾向，当被监测对象有跌倒倾向时，在被监测对象跌倒前进行报警。本发明实现了人体跌倒前的预警，为下一步要采取的防跌干预措施提供了可能。但是，该专利对于跌倒中的防护并没有涉及。

中国专利CN201609141U公开了一种跌倒防护装置，该装置包括头盔和报警装置,其中头盔为由气囊构成的充气头盔，报警装置装设在头盔气囊内部。报警装置通过压力传感器检查到的人跌倒时的压力变化启动报警提示，该装置即预防了跌倒受伤的同时，还具有唤人救援的功能。该装置注重于对人体头部的保护，但不能对由跌倒而引起髋部骨折等的伤害进行有效防护。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种防跌倒装置，该装置为穿戴式装置，穿戴在用户的腰部，对用户的运动状态进行实时监测，当判定用户有跌倒倾向时，打开防护部件，可以防止用户的臀部、髋部等部位直接着地而受伤。

根据本发明实施例的一种防跌倒装置，包括：第一防护圈；第二防护圈，所述第二防护圈环绕在所述第一防护圈之外且与所述第一防护圈相连；传感器，用于检测用户的身体姿态信息；控制器，所述控制器与所述传感器相连，用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述第二防护圈沿其径向扩张。

根据本发明的一个示例，所述第二防护圈包括气囊以及与所述气囊相连的气泵，所述气泵与所述控制器相连，所述控制器具体用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述气泵向所述气囊充气。

有利地，所述防跌倒装置还包括多个柔性连接件，所述第二防护圈为径向可伸缩环管，多个所述柔性连接件的一端与所述第一防护圈相连且沿所述第一防护圈的周向间隔布置，多个所述柔性连接件的另一端与所述可伸缩环管相连且沿所述可伸缩环管的周向间隔布置，所述控制器与所述径向可伸缩管相连，所述控制器具体用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述径向可伸缩环管沿其径向伸展。

有利地，所述柔性连接件为绳索，所述绳索的一端与所述第一防护圈或所述可伸缩环管一个相连，所述绳索的另一端长度可变地与所述第一防护圈或所述可伸缩环管的另一个相连。

有利地，所述柔性连接件为拉簧，所述拉簧的一端与所述第一防护圈相连且所述拉簧的另一端与所述可伸缩环管相连。

有利地，所述防跌倒装置还包括多个防护垫，多个所述防护垫间隔布置在所述可伸缩环管上。

有利地，所述防护垫为由橡胶材质或塑料材质构成的防滑防护垫。

根据本发明的一个示例，所述防跌倒装置还包括多个压缩弹簧以及与多个所述压缩弹簧一一对应的多个弹簧锁定机构，所述第二防护圈构造成间隔布置的且与多个所述压缩弹簧一一对应的多个弯管段，每个所述压缩弹簧的第一端与所述第一防护圈相连，每个所述压缩弹簧的第二端与其相对应的一个所述弯管段相连，所述控制器与多个所述弹簧锁定机构均相连，所述控制器具体用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述弹簧锁定机构解锁所述压缩弹簧，以使所述压缩弹簧沿所述第一防护圈的径向向外弹开。

有利地，所述传感器选自加速度计、陀螺仪或磁力计中的一种或者它们的任意组合，所述身体姿态信息对应地选自所述用户的三轴加速度信息、三轴角速度信息或三轴身体倾角信息中的一种或者它们的任意组合。

有利地，所述第一防护圈为皮带。

根据本发明的有益效果在于，该防跌倒装置可以穿戴在用户的身上，例如腰部，对用户的身体姿态信息进行实时监测，当检测到用户有跌倒倾向时，使第二防护圈沿其径向扩张，提供一个缓冲，避免用户的臀部、髋部等部位直接着地而受伤。

附图说明

图1是根据本发明实施例1的防跌倒装置的正常状态示意图。

图2是根据本发明实施例1的防跌倒装置的打开状态示意图。

图3是根据本发明实施例2的防跌倒装置的正常状态示意图。

图4是根据本发明实施例2的防跌倒装置的第一种打开状态示意图。

图5是根据本发明实施例2的防跌倒装置的第二种打开状态示意图。

图6是根据本发明实施例3的防跌倒装置的正常状态示意图。

图7是根据本发明实施例3的防跌倒装置的打开状态示意图。

图8是用户穿戴本发明的防跌倒装置的站立状态示意图。

图9是用户穿戴本发明的防跌倒装置的跌倒状态示意图，此时，防跌倒装置未打开且用户未着地。

图10是用户穿戴本发明的防跌倒装置的跌倒状态示意图，此时，防跌倒装置已打开且用户未着地。

图11是用户穿戴本发明的防跌倒装置的跌倒状态示意图，此时，防跌倒装置已打开且用户已着地。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的防跌倒装置。

首先需要说明的是，根据本发明的防跌倒装置穿戴在用户的腰部。另外，对于用户身体姿态信息的检测、判断等方法，可参见中国专利CN103377542A。

实施例1

如图1和图2所示，防跌倒装置100包括第一防护圈10，传感器(未示出)，控制器(未示出)，气囊20，气泵(未示出)。

具体地说，第一防护圈10可以是皮带。

气囊20环绕在第一防护圈10之外且与第一防护圈10相连。

传感器用于检测用户的身体姿态信息。例如用户的三轴加速度信息(采用加速度计)、三轴角速度信息(采用陀螺仪)或三轴身体倾角信息(采用磁力计)中的一种或者它们的任意组合。当然，所述传感器可以设在第一防护圈10上，也可以与所述控制器集成在一起后设在第一防护圈10上。另外，所述传感器还可以集成在手环、项圈等可穿戴设备上。这对于本领域技术人员来说，是可以理解的。

控制器与气泵相连。当检测到用户有跌倒倾向(例如用户的加速度信息超过预设值、用户的角速度信息超过预设值或用户的身体倾角信息超过预设值)时，控制器控制气泵向气囊20充气以使气囊20沿其径向扩张。

可以理解的是，由传感器检测到的用户身体姿态信息，可以由传感器来处理，也可以由传感器将检测到的信息传输给控制器，由控制器来处理。

由此，当用户在跌倒时，由于控制器控制气泵向气囊20充气以使气囊20沿其径向扩张，以使用户200在着地前提供一个缓冲，避免用户200的臀部、髋部等部位直接着地而受伤。

实施例2

如图3至图5所示，防跌倒装置100包括第一防护圈10，传感器(未示出)，控制器(未示出)，径向可伸缩环管30和多个柔性连接件40。

在本实施例中，第一防护圈10和传感器的设置方式、功能等与实施例1中相同。

具体而言，多个柔性连接件40的一端与第一防护圈10相连且沿第一防护圈10的周向间隔布置。多个柔性连接件40的另一端与径向可伸缩环管30相连且沿径向可伸缩环管30的周向间隔布置。

当检测到用户有跌倒倾向时，控制器控制径向可伸缩环管30沿其径向扩张。

这里需要说明的是，径向可伸缩环管内设有能够使其扩张的驱动部件，例如电机、齿轮和齿条。即，当检测到用户有跌倒倾向时，控制器控制电机启动，在齿轮和齿条的驱动下使径向可伸缩环管沿其径向扩张。这对于本领域技术人员来说，是可以理解的。

柔性连接件40的长度是可变的，只要能在径向上保持将可伸缩环管30相对于第一防护圈10张紧即可。

如图4所示，柔性连接件40可以为绳索401。绳索401的一端与第一防护圈10或可伸缩环管30之一相连，绳索401的另一端长度可变地与第一防护圈10或可伸缩环管30另一个相连。

以上描述中，所谓“长度可变”是指，在第一防护圈10或可伸缩环管30上设有与绳索401相连的卷扬机或类似装置。当可伸缩环管30处于收缩状态，卷扬机将绳索401卷起，当可伸缩环管30处于扩张状态，卷扬机将绳索401放出。

如图5所示，柔性连接件40还可以为拉簧402。拉簧402的一端与第一防护圈10相连且拉簧402的另一端与可伸缩环管30相连。

拉簧402的作用是常拉动可伸缩环管30靠近第一防护圈10。即，当可伸缩环管30处于收缩状态，拉簧402处于初始状态，当可伸缩环管30处于扩张状态，拉簧402处于被拉伸的状态。

在实施例2中，防跌倒装置100还包括多个防护垫50。多个防护垫50间隔布置在可伸缩环管30上。有利地，防护垫50为由橡胶材质或塑料材质构成的防滑防护垫。由此，能够进一步提供着地缓冲，且能防滑。

实施例3

如图6和图7所示，防跌倒装置100包括第一防护圈10，传感器(未示出)，控制器(未示出)，多个弯管段60，多个压缩弹簧70和多个弹簧锁定机构(未示出)。

在本实施例中，第一防护圈10和传感器的设置方式、功能等与实施例1中相同。

多个弯管段60间隔布置在第一防护圈10之外。

每个压缩弹簧70的第一端与第一防护圈10相连，每个压缩弹簧70的第二端与其相对应的一个弯管段60相连。

每个弹簧锁定机构与每个压缩弹簧70一一对应且均与控制器相连。

在本实施例中，压缩弹簧70的作用是推动与其对应的弯管段60远离第一防护圈10。弹簧锁定机构可以是电磁铁。即，在正常状态，电磁铁通电，以使压缩弹簧保持压缩状态。当传感器检测到用户有跌倒倾向时，控制器控制电磁铁断电，使压缩弹簧弹开进而使弯管段弹开而其径向扩张。

下面参考图8至图11来简单描述根据本发明实施例的防跌倒装置的工作过程。

在图8至图11中，标号100代表根据本发明实施例的防跌倒装置，标号200代表用户，标号300代表地面。

图8中，用户200将根据本发明实施例的防跌倒装置100穿戴在腰部，站立在地面300上，或者在地面300上正常行走。传感器对用户的身体姿态信号进行实时检测。

图9和图10中，用户200因意外，有跌倒倾向。此时，用户200的身体姿态信号(三轴加速度信息、三轴角速度信息或三轴身体倾角信息中的一种或者它们的任意组合)被传感器捕捉到，当用户200的身体姿态信号超过预设值时，即可判定用户200有跌倒倾向。此时，传感器将判定结果发送给控制器，控制器控制防跌倒装置100的第二防护圈沿其径向扩张。

图11是用户200着地的示意图。从图上可知，由于用户200使用了根据本发明实施例的防跌倒装置100，腰部附近的臀部、髋部等部位被防跌倒装置100支撑，避免了这些部位直接着地而引起骨折等伤害。

另外需要说明的是，由于根据本发明实施例的防跌倒装置是穿戴在用户200身上的，因此其具有与用户200相同的运动姿态(例如运动速度、运动角度等)，因此，无论是用户200处于正常状态还是跌倒状态，防跌倒装置100始终是与用户200处于大体垂直的状态，由此可以给用户提供很好的防护。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种防跌倒装置，其特征在于，包括：

第一防护圈；

第二防护圈，所述第二防护圈环绕在所述第一防护圈之外且与所述第一防护圈相连；

传感器，用于检测用户的身体姿态信息；

控制器，所述控制器与所述传感器相连，用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述第二防护圈沿其径向扩张；

还包括多个柔性连接件，所述第二防护圈为径向可伸缩环管，多个所述柔性连接件的一端与所述第一防护圈相连且沿所述第一防护圈的周向间隔布置，多个所述柔性连接件的另一端与所述可伸缩环管相连且沿所述可伸缩环管的周向间隔布置，所述控制器与所述径向可伸缩管相连，所述控制器具体用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述径向可伸缩环管沿其径向伸展。

2.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，所述第二防护圈包括气囊以及与所述气囊相连的气泵，所述气泵与所述控制器相连，所述控制器具体用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述气泵向所述气囊充气。

3.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，所述柔性连接件为绳索，所述绳索的一端与所述第一防护圈或所述可伸缩环管一个相连，所述绳索的另一端长度可变地与所述第一防护圈或所述可伸缩环管的另一个相连。

4.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，所述柔性连接件为拉簧，所述拉簧的一端与所述第一防护圈相连且所述拉簧的另一端与所述可伸缩环管相连。

5.根据权利要求1、3、4中任一项所述的防跌倒装置，其特征在于，还包括多个防护垫，多个所述防护垫间隔布置在所述可伸缩环管上。

6.根据权利要求5所述的防跌倒装置，其特征在于，所述防护垫为由橡胶材质或塑料材质构成的防滑防护垫。

7.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，还包括多个压缩弹簧以及与多个所述压缩弹簧一一对应的多个弹簧锁定机构，所述第二防护圈构造成间隔布置的且与多个所述压缩弹簧一一对应的多个弯管段，每个所述压缩弹簧的第一端与所述第一防护圈相连，每个所述压缩弹簧的第二端与其相对应的一个所述弯管段相连，所述控制器与多个所述弹簧锁定机构均相连，所述控制器具体用于当检测到所述用户有跌倒倾向时，控制所述弹簧锁定机构解锁所述压缩弹簧，以使所述压缩弹簧沿所述第一防护圈的径向向外弹开。

8.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，所述传感器选自加速度计、陀螺仪或磁力计中的一种或者它们的任意组合，所述身体姿态信息对应地选自所述用户的三轴加速度信息、三轴角速度信息或三轴身体倾角信息中的一种或者它们的任意组合。

9.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，所述第一防护圈为皮带。