个人撞击保护系统的制作方法

1.本发明涉及个人撞击保护系统。更具体地，本发明涉及包括多个独立的可穿戴可充气物品的个人撞击保护系统。


背景技术：

2.先前已经提出了提供个人撞击保护系统，该个人撞击保护系统被构造成由使用者穿戴并且包括气囊或其他可充气物品。此类系统的前提是，在系统检测到使用者跌倒或将要跌倒、与机动车辆、摩托车、自行车等发生撞击、或有受到物体或障碍物潜在伤害的风险时，气囊将被充气。本领域技术人员应当理解，气囊的充气旨在提供缓冲效果以吸收撞击能量，从而降低使用者在跌落或与障碍物或物体撞击的情况下受伤的可能性。因此，这种一般类型的个人撞击保护系统被认为有助于为交通弱势群体(vru)提供保护，例如：行人；自行车骑行者；摩托车驾驶员；踏板车骑行者等。
3.已发现先前提出的上述一般类型的个人撞击保护系统在穿戴时有些笨重和受限，同时在其充气特性方面提供很少的灵活性。例如，此类系统通常包括单个气囊，该气囊通常非常大且体积庞大，并且通常被设计成仅针对非常特殊的跌落或撞击情况的类型提供有效的撞击保护。在其他先前提出的系统中，大的可充气气囊可被提供为可充气套装的一部分，并且被构造成为各种可能撞击提供有效的撞击保护。在此类布置中，气囊实际上通常非常大，以确保使用者身体的大部分得到有效保护，这导致需要体积非常大的充气气体，并且因此需要可能很笨重的非常大的充气装置，特别是考虑到充气装置通常必须与电子控制单元和电池组合提供时。而且，由于其气囊的体积很大，此类提议经常受到缓慢充气时间的影响。
4.本发明是根据上述考虑因素而设计的。


技术实现要素：

5.根据本发明，提供了一种个人撞击保护系统，该个人撞击保护系统包括：多个独立的可穿戴可充气物品，该多个独立的可穿戴可充气物品被构造成穿戴在使用者身体的相应部位上或周围；至少一个充气装置，该充气装置被构造成产生充气气体流以在所述充气物品由使用者穿戴时对所述可充气物品进行充气；和控制系统，该控制系统可操作地连接到该充气装置或每个所述充气装置，并且被配置为响应于致动信号并且根据从一组可能的充气特性中选择的充气特性来致动该充气装置或每个所述充气装置，一组可能的充气特性包括：i)对所有所述可充气物品进行充气；ii)对一些但不是所有所述可充气物品进行充气；以及iii)对所述可充气物品中的单个可充气物品进行充气；其中所述控制系统被配置为根据以下各项中的至少一项来选择所述充气特性：所述致动信号；以及确定所述可充气物品中的哪些可充气物品由使用者穿戴。
6.在一些实施方案中，据提议，该充气装置或至少一个所述充气装置能够以被构造成提供两个独立充气级的类型的双级充气装置的形式来提供。
7.方便地，该系统是模块化的并且包括多个所述可穿戴可充气物品，使用者可以从这些物品中选择一个或多个待穿戴物品，其中所述控制系统和所述算法中的至少一者被配置为确定所述可充气物品中的哪些可充气物品被穿戴并且据此选择所述充气特性。
8.在一些实施方案中，所述控制系统包括至少一个控制器，该至少一个控制器可操作地连接到该充气装置或每个所述充气装置并且被配置为实现致动算法。
9.可选地，所述控制系统包括至少一个陀螺仪传感器，该至少一个陀螺仪传感器被配置为响应于检测到角速度超过预定阈值而产生所述致动信号。
10.在一些实施方案中，个人撞击保护系统包括单个所述控制器。
11.可选地，个人撞击保护系统包括单个所述充气装置，并且所述可充气物品可各自流体连接到所述单个充气装置，以根据所述致动算法从充气装置接收充气气体流。
12.在一些实施方案中，所述多个可充气物品包括主要可充气物品，该主要可充气物品包括所述单个充气装置并且被构造成直接从所述充气装置接收充气气体。
13.主要可充气物品可被构造成穿戴在使用者的躯干上或周围。
14.便利地，所述多个可充气物品包括至少一个辅助可充气物品，该辅助可充气物品或每个所述辅助可充气物品能够可释放地流体连接到所述主要可充气物品，以在连接到主要可充气物品时经由所述主要可充气物品间接地从所述单个充气装置接收充气气体流。
15.该辅助可充气物品或每个辅助可充气物品可被构造成穿戴在使用者身体的部位上或周围，使用者身体的部位选自包含以下各项的组：使用者的头部、手臂、腿、脚、手和髋部。
16.在一些实施方案中，据提议，该辅助可充气物品或每个所述辅助可充气物品能够通过形成所述控制系统的一部分的相应的流连接器可释放地流体连接到所述主要可充气物品，并且该流连接器或每个流连接器可包括相应的可切换泄压阀，并且可被构造成根据相应的辅助可充气物品是否流体连接到所述主要可充气物品而将泄压阀在可操作状态与不可操作状态之间切换。该泄压阀或每个泄压阀可被构造成在其可操作状态下响应于主要可充气物品内的充气压力超过预定阈值而使所述主要可充气物品排气到大气中，并且可被构造成在所述不可操作状态下不使所述主要可充气物品排气。
17.可选地，该连接器或每个所述连接器被构造成：i)当相应的所述辅助可充气物品连接到所述主要可充气物品时，将连接器的相应的泄压阀从所述可操作状态切换到所述不可操作状态；以及ii)当所述相应的辅助可充气物品与所述主要可充气物品断开时，将连接器的相应的泄压阀从所述不可操作状态切换到所述可操作状态。
18.便利地，所述控制系统可包括被配置为实现所述致动算法的单个控制器，所述控制器被配置为：i)根据所述致动算法来致动所述充气装置，以及ii)检测该辅助可充气物品或每个辅助可充气物品与所述主要可充气物品的连接和断开，并且响应于所述检测而控制该相应泄压阀或每个相应泄压阀在所述可操作状态与所述不可操作状态之间的切换。
19.据提议，所述主要可充气物品可包括被配置为根据所述致动算法致动所述充气装置的主要控制器，并且其中该辅助可充气物品或每个所述辅助可充气物品包括相应的辅助控制器。该辅助控制器或每个所述辅助控制器可被配置为检测相应的辅助可充气物品与所述主要可充气物品的连接和断开，并且响应于所述检测而控制相应泄压阀在所述可操作状态与所述不可操作状态之间的切换。
20.在本发明的一些实施方案中，据提议，每个充气物品可包括相应的所述充气装置，每个充气物品被构造成直接从其相应的充气装置接收充气气体。
21.在一些实施方案中，系统可包括单个所述控制器，该单个所述控制器可操作地连接到每个充气装置并且被配置为实现所述致动算法。单个控制器可作为所述充气物品中的一个充气物品的一部分来提供。
22.另选地，设想了如下实施方案，在该实施方案中，每个充气物品包括相应的所述控制器，每个控制器可操作地连接到相应的充气装置。
23.据提议，每个充气物品可包括相应的陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器被配置为响应于检测到角加速度超过预定阈值而产生相应的致动信号。
24.可穿戴可充气物品可采取服装的形式。
25.可穿戴可充气物品可包括充气气囊或由充气气囊组成。该气囊或每个气囊可由柔性织物材料等形成，并且据提议，在致动之前，气囊将各自被紧密卷绕和/或折叠成相应的气囊包。
26.可穿戴可充气物品可采取各种不同形式。例如，可穿戴可充气物品中的一者或多者可包括或采取以下形式：头盔；有沿帽；无沿帽；背心；夹克；衬衫；护肘；护膝；腰带；背带；背包或帆布背包；鞋；短袜；手套；长裤或短裤；紧身裤；护腿；护臂；衣领；背带；腕带等。
27.据提议，在一些实施方案中，个人撞击保护系统可被构造成由计算机设备诸如例如智能电话或平板设备或智能手表来控制。在此类提议中，计算机设备可由个人撞击保护系统的使用者穿戴或携带。例如，可穿戴充气服装中的一者或多者可包括用于容纳智能电话或平板设备的口袋或小袋。计算机设备例如智能电话可形成系统的控制系统的一部分，并且可以任选地形成该控制器或所述控制器。在此类提议中，据设想，智能电话中的加速度计可表示前述陀螺仪传感器或前述陀螺仪传感器中的至少一者，并且智能电话可被配置为产生所述致动信号。据设想，智能电话或其他类型的计算机设备可被配置为运行被配置为控制个人撞击保护系统的软件应用程序，并且可例如被配置为将所述致动信号无线地传送到形成控制系统的一部分的接收器。
28.附图概述
29.为了可以更容易地理解本发明并且为了可以认识其进一步的特征，现在将参考附图以示例的方式来描述本发明的实施方案，其中：
30.图1是示出形成个人撞击保护系统的一部分的多个可穿戴可充气物品的示意图，使用者可从该可穿戴可充气物品中选择待穿戴物品；
31.图2是示出使用者穿戴选自图1中所示的可穿戴可充气物品的多个可穿戴可充气物品的示意图，其中所穿戴的物品被连接以形成根据本发明的实施方案的系统；
32.图3是类似于图2的示意图，但其示出使用者穿戴选自图1中所示的可穿戴可充气物品的更大数量的可穿戴可充气物品以形成更大的系统；
33.图4是示出流连接器的示意图，该流连接器与主要可充气物品相关联并且被构造用于可释放地流体连接到辅助可充气物品，该辅助可充气物品被示出为与主要可充气物品断开；
34.图5是大致对应于图4的示意图，但其示出了连接到主要可充气物品的辅助可充气物品；
35.图6是类似于图3的示意图，但其示出了使用者穿戴形成根据修改的实施方案的系统的一部分的可穿戴可充气物品；
36.图7是示出使用者穿戴形成根据另一实施方案的系统的多个可充气可穿戴物品的示意图；
37.图8是类似于图7的示意图，但其示出了使用者穿戴形成根据修改的实施方案的系统的多个充气可穿戴物品。
38.图9是示出使用者穿戴形成根据另一实施方案的系统的一部分的多个可充气可穿戴物品的示意图；并且
39.图10是类似于图9的示意图，但其示出了使用者穿戴形成根据修改的实施方案的系统的多个可充气可穿戴物品。
具体实施方式
40.现在将参考附图来讨论本发明的各方面和实施方案。另外的方面和实施方案对于本领域的技术人员将是显而易见的。
41.图1示出了多个独立的可穿戴可充气物品1-4，其各自包括本身已知类型的充气气囊，并且被构造成形成根据本发明的模块化个人撞击保护系统5的一部分。更具体地，应当理解，可穿戴可充气物品1-4中的每一者被构造成由系统5的使用者穿戴在使用者身体的相应部位上或周围。从一开始就应当理解，虽然在本文中图示和描述了四个特定的可穿戴可充气物品1-4，但是据提议，本发明的系统可包括多于或少于四个可穿戴可充气物品。
42.如将在下文中更详细地描述，图1中示出的可穿戴可充气物品1-4的特定集合包括主要可充气可穿戴物品1和多个辅助可充气可穿戴物品2-4。在图示的实施方案中，主要可充气可穿戴物品1采取背心的形式，并且辅助可穿戴可充气物品包括头盔2和一对护膝3、4。然而，应当理解，各个可充气可穿戴物品可采取各种不同的或替代形式。例如，据提议，本发明的系统5可包括采取以下形式的各个可穿戴物品：头盔；有沿帽；无沿帽；背心；夹克；衬衫；护肘；护膝；腰带；背带；背包或帆布背包；鞋；短袜；手套；长裤或短裤；紧身裤；护腿；护臂；衣领；背带；腕带或任何其他合适类型的服装等。此外，前述服装或物品中的任一种可采取主要可充气可穿戴物品的形式。包括背心、头盔和一对护膝的所示实施方案仅被提供作为示例。
43.图1示出了在充气之前处于其正常构型的各种可穿戴可充气物品1-4(为了方便起见，在下文中简称为“可充气物品”)，其中它们通常类似于其相应类型的其他正常服装。每个充气物品1-4的充气气囊最初设置在紧密卷绕和/或折叠的包装中，并且隐藏在作为充气物品的一部分而提供的织物或其他覆盖物后面。如本领域技术人员将容易理解的，每个可充气物品的气囊被构造成在致动时进行充气，并且由此冲破物品的覆盖物(例如经由撕裂线等)，从而达到基本上位于服装覆盖物外部的展开位置，以向系统的使用者提供撞击保护。
44.在图1所示的实施方案中，主要可充气物品1包括致动单元6，该致动单元包括充气装置7诸如本身已知类型的气体发生器，和能够以电子控制单元(ecu)的形式提供的控制器8。据提议，ecu可包括电池，并且优选地为可再充电电池。虽然图1示出了将充气装置7和控制器8组合成单个致动单元6，但是应当理解，设想了变型，在该变型中，充气装置7和控制器
8可被设置为独立单元，并且可选地设置在充气物品1上的不同位置处。控制器8形成控制系统的一部分，可操作地连接到充气装置7，并且被配置为响应于致动信号并根据致动算法来致动充气装置7。致动算法可以体现在由控制器8运行的软件中，或者如下文将解释的，可以(至少部分地)体现在外部设备上运行的软件中。应当理解，充气装置7被构造成在致动时产生大体积的充气气体，并且将充气气体引导到主要可充气物品1的气囊的内部体积中，从而对主要可充气物品1进行充气。在图1所示的实施方案中，致动单元6还包括陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器被配置为响应于检测到角加速度超过指示使用者可能遭受撞击的预定阈值而产生前述致动信号。在其他实施方案中，据提议，致动单元6可包括多于一个陀螺仪传感器。除此之外或另选地，致动单元6可包括一个或多个加速度计，其被配置为响应于检测到在一个或多个方向上的线性加速度超过指示使用者可能遭受撞击的预定阈值而产生致动信号。提供一个或多个陀螺仪传感器和/或加速度计可提供对运动的更稳健或更准确的响应，并且可在任何部件发生故障的情况下提供备份功能。
45.在其他方面，主要可充气物品1还包括多个流连接器9，其将在下文中更详细地描述。应当理解，流连接器9各自与控制器8一起形成上述控制系统的一部分。
46.在图1所示的布置中，主要可充气物品1包括三个此类流连接器9，其各自被构造成便于相应的辅助可充气物品2-4的气囊与主要可充气物品1的气囊的可释放流体连接。然而，应当理解，在其他实施方案中，据设想，主要可充气物品1可包括更多数量的流连接器9，以便于更多数量的辅助可充气物品与主要可充气物品的可释放流体连接。
47.与主要可充气物品1相比，辅助可充气物品2-4不包括致动单元6，实际上也不包括充气装置7或控制器8。然而，每个辅助可充气物品2-4设置有相应的柔性充气软管10，每个软管10设置成与相应的可充气物品2-4的气囊流体连通，并且从相应的可充气物品延伸到在其自由端处的相应端部连接器(未示出)中终止。每个端部连接器被构造用于可释放地连接到主要可充气物品1上的任何流连接器9。
48.现在转到图2，使用者11被示出为穿戴从图1中示出的一组可充气物品1-4中选择的两个可充气物品。具体地，使用者11被示出为选择穿戴背心形式的主要可充气物品1和头盔形式的辅助可充气物品2。因此，需注意，图2中所示的使用者11没有穿戴以护膝形式提供的辅助可充气物品3、4中的任一者。头盔2的充气软管10被示出为流体连接到设置在主要可充气物品1上的流连接器9中的一个流连接器，使得被穿戴的两个可充气物品的气囊彼此流体连接。另外两个流连接器9不与任何软管连接。
49.如上所述，个人撞击保护系统5旨在是模块化的，并且包括多个可充气可穿戴物品1-4，使用者11可以从这些可充气可穿戴物品中选择要穿戴的物品。虽然图2示出使用者仅穿戴整套可充气可用物品中的两个可充气物品，但是在其他情况下，使用者可以替代地选择穿戴多于两个可充气物品
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例如如图3中所示，其中使用者11被示出为穿戴图1中所示的所有四个可充气物品1-4。使用者对要穿戴的物品的特定选择可以例如基于他或她在穿戴个人撞击保护系统5时想要进行的活动。
50.图3因此示出使用者11不仅穿戴背心形式的主要可充气物品1和头盔形式的辅助可充气物品2，而且还穿戴护膝形式的另外的辅助可充气物品3、4两者。需注意，每个护膝3、4的充气软管10被示出为流体连接到设置在背心1上的相应的流连接器9，使得每个护膝3、4的气囊流体连接到背心1的气囊。据设想，使用者可选择在穿戴一些或所有可充气物品之前
也可以选择在穿戴物品之后将软管10连接到流连接器9，以使用者认为更方便的方式为准。
51.关于图2和图3，需注意，不管使用者11选择穿戴多少充气物品1-4，使用者11必须至少穿戴主要可充气物品1以使系统5可操作。这是因为主要可充气物品1是唯一设置有充气装置7或控制器8的充气物品。此外，应当理解，不管使用者选择穿戴多少可充气物品1-4，主要可充气物品1的单个充气装置7将在致动时起作用，从而不仅直接向主要可充气物品1自身提供充气气体，而且经由每个连接的辅助可充气物品2-4的充气软管10间接向每个连接的辅助可充气物品提供充气气体。据设想，充气装置7因此将被构造成在致动时产生足够体积的充气气体以使作为系统的一部分提供的所有可充气物品1-4充分地进行充气，使得在使用者11选择穿戴所有充气物品时，所有可充气物品可充分地进行充气。
52.在所示示例中，单个充气装置7因此被构造成提供足够的气体，从而不仅对背心1进行充气，而且对头盔2和两个护膝3、4进行充气，以便在使用者选择穿戴系统5中的所有可充气物品1-4的情况下为整个系统提供足够的充气气体。然而，在使用者11选择不穿戴所提供的所有充气物品1-4的情况下，例如如果使用者11选择仅穿戴如图2所示的背心1和头盔2，则由充气装置7产生的气体体积将大于仅对背心1和头盔2充气所需的气体体积。在没有任何压力释放布置的情况下，这种情况可导致背心1和头盔2的过度充气，这可能降低它们向使用者提供撞击保护的有效性，并且在极端情况下可能存在使气囊中的一个或两个气囊破裂的风险。如以下将描述的，控制系统的每个流连接器9因此被具体地构造成在辅助可充气物品2-4的充气软管10没有连接到主要可充气物品1(即背心)并且气囊内部的充气压力超过预定阈值的情况下使主要可充气物品1的气囊排气。
53.图4示意性地示出了设置在主要可充气物品1上的流连接器9中的一个流连接器。图4示出了从所示的相邻辅助可充气物品3的充气软管10断开的流连接器，并且因此表示适用于图2所示的没有辅助可充气物品所连接的两个最下面的流连接器9的情况。在图4中，流连接器9被示出为附连到主要可充气物品1的气囊。然而，应当理解，在其他实施方案中，据设想，流连接器9可位于与气囊流体连接的一小段软管的端部处，以便与气囊稍微间隔开，从而允许流连接器9相对于使用者的身体更方便地定位。
54.流连接器9具有内部流管道12，其从与气囊流体连通的流入口13经由泄压阀15延伸到排气出口14。泄压阀15在图4中示出为处于可操作状态，在该可操作状态中，泄压阀通常将关闭，以便阻塞流管道12并且因此防止充气气体从主要可充气物品1的气囊流动到排气孔14。然而，泄压阀15被构造成响应于上游流体压力以及主要可充气物品1的气囊内的充气压力超过预定阈值而打开，于是流管道在流入口13与排气出口14之间打开，从而允许充气气体从主要可充气物品1通过排气出口14排放到周围大气16，如图4中所示的流动箭头所指示。据提议，泄压阀15还将被构造成使得其将例如随后响应于上游流体压力以及主要可充气物品1的气囊内的充气压力下降到预定阈值以下而关闭，从而防止充气气体从主要可充气物品1排出。
55.应当理解，据设想，泄压阀15将打开的预定阈值充气压力被设定在适当水平，从而i)确保在没有连接的辅助可充气物品3的情况下对主要可充气物品1进行充分充气并且因此向使用者11提供充分的撞击保护，以及ii)确保主要可充气物品1(以及与其连接的任何辅助可充气物品)不会被危险地过度充气。在一些实施方案中，据提议，泄压阀15可以是可调节的，使得其预定阈值可被调节。
56.现在转到图5，相同的流连接器9以替代构造示出，其中辅助可充气物品3的充气软管10的端部连接器已经连接到流连接器9。具体地，充气软管10的端部连接器被示出为机械地且流体地连接到设置在流连接器9上的充气出口17。
57.流连接器9可被构造成使得充气软管10的端部连接器与充气出口17的连接将泄压阀15从图4所示的其可操作状态机械地切换到图5所示的不可操作状态，其中流管道12在流控制阀15的上游被阻塞。然而，另选地，据设想在其他实施方案中，流连接器9可以配备有传感器以感测充气软管10与充气出口17的连接，并且控制器8可被配置为检测充气软管10与充气出口17的连接(以及断开)以及响应于所述检测而控制泄压阀15在其可操作状态和不可操作状态之间的切换。在另一些实施方案中，据提议，每个辅助可充气物品2-4可设置有辅助控制器(未示出)，该辅助控制器被配置为以所描述的方式检测相应的辅助可充气物品2-4与主要可充气物品1的连接和断开，并且响应于所述检测来控制相应的泄压阀在所述可操作状态与所述不可操作状态之间的切换。
58.因此，如将从图5理解的，当充气软管10连接到流连接器9时，泄压阀15通过与主要可充气物品1的气囊流体隔离而变得不可操作，使得主要可充气物品1不再能够向周围大气16排气。还应当理解，当充气软管10如图所示连接到流连接器9时，从主要可充气物品1的气囊经由充气软管3到辅助可充气物品3的流动路径被打开，使得主要可充气物品1上的充气装置7的致动将用于不仅对主要可充气物品1直接充气，而且对所连接的辅助物品3间接充气。充气软管10与流连接器9的断开将用于关闭充气出口17并且重新打开通往泄压阀15的流管道12，从而将泄压阀15切换回其在图4中示出的可操作状态，从而在其充气压力达到或超过预定阈值的情况下恢复主要可充气物品1向周围大气16排气的可能性。
59.现在具体地返回到图2和图3，包括控制器8和流连接器9的控制系统被配置为从一组可能的充气特性中选择充气特性，该组可能的充气特性包括：
60.i)对所有可充气物品进行充气(例如：对图3中所穿戴的背心1、头盔2以及两个护膝3、4进行充气)；
61.ii)对充气物品中的一些但不是所有充气物品进行充气(例如：仅对图2中所穿戴的背心1和头盔2进行充气，而不对未穿戴的两个护膝3、4进行充气)；以及
62.iii)对充气物品中的单个充气物品进行充气(例如，在使用者仅穿戴背心1而不穿戴头盔2或护膝3、4的未示出的情况下仅对背心1进行充气)。
63.应当理解，在单个控制器8的控制下，通过由单个充气装置7产生的充气气体来对所穿戴的该可充气物品或每个可充气物品进行充气。如果流连接器9中的任一流连接器未连接到辅助可充气物品，则那些特定流连接器9的泄压阀15将被设定为其可操作状态，以便在主要可充气物品1内的充气压力达到或超过预定阈值的情况下允许充气气体从主要可充气物品1排放到大气16。此外，如果流连接器9中的任一流连接器连接到辅助可充气物品，则那些流连接器9的泄压阀将被设定为其不可操作状态，以便防止主要可充气物品1向大气16排气，并且相反地将充气气体引导到相应的辅助可充气物品中。
64.在一些实施方案中，据提议，控制器9还可被配置为根据由陀螺仪传感器产生的致动信号来选择适当的充气特性。例如，控制器8可被配置为根据致动信号来确定使用者11可能会如何或朝哪个方向跌倒，或者使用者11可能会如何或朝哪个方向撞击他或她的周围环境(诸如在一个示例中为机动车辆的内部，或者在另一个示例中为道路或路面)，以及选择
适当的数量和一系列所穿戴的充气物品1-4进行充气，以便向使用者11提供适当水平的保护。在控制器8选择要求不对所穿戴的可充气物品1-4中的一者或多者进行充气的充气特性的情况下，据提议，控制器8将该对应的相应流连接器9或每个对应的相应流连接器9的泄压阀15从其不可操作状态电切换到其可操作状态，而不管流连接器9连接到辅助可充气物品的充气软管10，并且将相应的充气软管10与主要可充气物品1的气囊流体隔离。
65.现在转到图6，示出了由使用者11穿戴的上述个人撞击保护系统5的修改版本。具体地，将观察到使用者11被示出为穿戴系统5中提供的所有充气物品1-4，即：背心1形式的主要可充气物品、头盔2形式的辅助可充气物品以及护膝3、4形式的两个辅助可充气物品。使用者11还被示出为穿戴本身已知类型的所谓的“智能手表”18。另外，图6示意性地示出了同样为本身已知类型的所谓的“智能电话”，然而，其可由平板计算机或其他类似的外部计算机设备来替代。据设想，智能电话19可以由使用者11携带，例如携带在设置在所穿戴的充气物品之一(例如背心1)上的口袋中，或者另选地在使用者自己的常规衣服上的口袋中。
66.据提议，在本发明的一些实施方案中，外部设备诸如图示的智能手表18或智能电话19可与控制器8和流连接器9结合形成个人撞击保护系统5的控制系统的一部分。因此，据提议，智能手表18和/或智能电话19可被配置为运行实现前述致动算法的软件应用程序。
67.应当理解，现代智能电话和智能手表通常包含一个或多个加速度计或陀螺仪传感器。因此，据提议，在一些实施方案中，智能手表18和/或智能电话19的集成加速度计或陀螺仪传感器可以形成控制系统的一部分，并且因此用于响应于检测到线性或角加速度超过指示使用者可能遭受撞击的预定阈值而产生前述致动信号。在此类实施方案中，主要可充气物品1的控制器7可被配置为例如经由蓝牙协议与智能手表18和/或智能电话19无线地通信。然而，应当理解，可以替代地使用其他无线协议来提供智能手表18和/或智能电话19之间的通信。在该类型的实施方案中，据设想，该系统可被配置为响应于接收到由智能手表18和/或智能电话19无线地发出的致动信号而致动充气装置8。另选地，据提议，控制器7可被配置为经由有线连接与外部设备通信，例如以lightning缆线或usb缆线的形式。
68.在本发明的一些变型中，据提议，智能手表18和/或智能电话19可被配置为运行软件应用程序，该软件应用程序允许使用者对系统5的致动特性执行某些控制。例如，软件应用程序可向使用者呈现一系列不同的活动(诸如骑自行车、步行、越野徒步旅行或攀登)，其中每个活动具有略微不同的致动特性，诸如不同的响应时间、充气速率或其他特性。软件应用程序还可以向使用者11呈现用于临时禁用系统5的选项。
69.现在转到图7，示出了使用者11穿戴多个可充气物品1-4，这些可充气物品形成根据另一实施方案的个人撞击保护系统的至少一部分。为了方便起见，使用者11被示出为穿戴与图1至图6中所示的那些大体类似构造的可充气物品，因此该可充气物品包括背心1、头盔2和一对护膝3、4。此外，使用者11被示出为穿戴系统5中提供的所有可用可充气物品。然而，应当理解，以与上述方式类似的方式，使用者11可相反穿戴较少的可充气物品，或者也可穿戴作为系统5的一部分提供的附加的或替代的可充气物品。
70.图7中示出的系统5与以上参照图1至图6描述的系统之间的重要区别在于，在图7的系统5中，每个充气物品1-4包括其自己的相应单元6，该相应单元包括充气装置7，诸如本身已知类型的气体发生器，以及能够以电子控制单元(ecu)的形式提供的控制器8。虽然图1示出了每个可充气物品1-4的充气装置7和控制器8被组合成单个相应的致动单元6，但是应
当理解，设想了变型，在该变型中，每个可充气物品的充气装置7和控制器8可以被设置为独立单元，并且可选地设置在相应可充气物品1上的不同位置处。应当理解，每个控制器8形成控制系统的一部分，可操作地连接到相应的充气装置7，并且被配置为响应于致动信号并且根据致动算法以与以上参照图1至图6的实施方案描述的方式大致类似的方式来致动充气装置7。
71.因此应当理解，图7中所示的系统5与以上参照图1至图6所述的系统之间的另一显著区别在于，在图7的系统中，每个可充气物品1-4的气囊被构造成直接从其相应的充气装置7接收充气气体。系统中的各个可充气物品1-4的气囊因此全部彼此流体隔离。此外，据提议，每个单独的可充气物品1-4的充气装置7将被构造成在致动时产生预定体积的充气气体，该预定体积的充气气体适合于相应气囊的充气体积。因此，例如据提议，具有相对较大的可充气体积的背心1将比例如具有相对较小的可充气体积的头盔2和每个护膝3、4具有更大的充气装置，使得背心1的充气装置在致动时将比系统5中的较小可充气物品的充气装置产生更大体积的充气气体。
72.每个可充气物品1-4可包括其自己的相应加速度计或陀螺仪传感器，该加速度计或陀螺仪传感器被配置为响应于检测到局部线性或角加速度超过预定阈值而产生相应的致动信号，该预定阈值指示穿戴可充气物品的使用者身体的相应部位可能遭受撞击。每个可充气物品1-4的加速度计或陀螺仪传感器可以结合在相应的致动单元6内，或者可位于充气物品上的其他地方。
73.现在转向图8，示出了图7所示的个人撞击保护系统5的修改版本。具体地，将观察到使用者11被示出为穿戴系统5中提供的所有可充气物品1-4，即：背心1、头盔2以及两个护膝3、4。使用者11还被示出为穿戴智能手表18，并且图8还示出了智能电话19。因此，图8中所示的系统5类似于图6中所示的系统，因为它可以结合智能手表18和/或智能电话19。应当再次理解，智能电话19可以由使用者11携带，例如携带在设置在所穿戴的可充气物品之一(例如背心1)上的口袋中，或者另选地在使用者自己的常规衣服上的口袋中。
74.据提议，外部设备诸如图示的智能手表18或智能电话19可与控制器8结合形成个人撞击保护系统5的控制系统的一部分。因此，据提议，智能手表18和/或智能电话19可被配置为运行实现前述致动算法的软件应用程序。智能手表18和/或智能电话19的集成加速度计或陀螺仪传感器可以是控制系统的一部分，并且因此用于响应于检测到线性或角加速度超过指示使用者可能遭受撞击的预定阈值而产生致动信号。在此类实施方案中，控制器8或控制器8中的至少一个控制器可被配置为例如经由蓝牙协议与智能手表18和/或智能电话19(和/或彼此或与主ecu)无线地通信。然而，应当理解，可以替代地使用其他无线协议来提供智能手表18和/或智能电话19之间的通信。在该类型的实施方案中，据设想，该系统可被配置为响应于i)接收到由智能手表18和/或智能电话19无线地发出的主致动信号以及ii)接收到来自相应的本地加速度计或陀螺仪传感器的检查信号而致动每个充气装置7。
75.在图8中所示的提议的一些变型中，据提议，智能手表18和/或智能电话19也可被配置为运行软件应用程序，该软件应用程序允许使用者对系统5的致动特性执行某些控制。例如，软件应用程序可向使用者呈现一系列不同的活动(诸如骑自行车、步行、越野徒步旅行或攀登)，其中每个活动具有略微不同的致动特性，诸如不同的响应时间、充气速率或其他特性。软件应用程序还可以向使用者11呈现用于临时禁用系统5的选项。即使在智能手表
18和/或智能电话19的内部陀螺仪传感器不被用作控制系统的一部分的情况下，也可以提供这些类型的功能。
76.现在转到图9，示出了使用者11穿戴多个可充气物品1-4，这些可充气物品形成根据另一实施方案的个人撞击保护系统的至少一部分。为了方便起见，使用者11再次被示出为穿戴与图1至图6中所示的那些大体类似构造的可充气物品，因此该可充气物品包括背心1、头盔2和一对护膝3、4。此外，使用者11被示出为穿戴系统5中提供的所有可用充气物品。然而，应当理解，以与以上参照图7中所示的系统所描述的方式类似的方式，使用者11可相反选择穿戴较少的可充气物品，或者也可穿戴作为系统5的一部分提供的附加的或替代的可充气物品。
77.图9中示出的系统5与以上参照图7描述的系统之间的重要区别在于，在图9的系统5中，可充气物品中的仅一个可充气物品设有控制器8。在所示的具体布置中，背心1设置有系统5的唯一控制器8，并且因此可被认为代表系统5的主要可充气物品，而系统的其他可充气物品2-4代表不具有其自己的控制器的辅助可充气物品。控制器8能够以电子控制单元(ecu)的形式提供，并且作为致动单元6的一部分，类似于以上结合图1至图6的实施方案所述的致动单元。同样与以上参照图1至图6描述的布置相同，主要可充气物品1的致动单元6还包括与控制器8可操作地连接的充气装置7，诸如本身已知类型的气体发生器。然而，应当理解，在图9所示的实施方案的变型中，据设想，充气装置7和控制器8可被设置为独立单元，并且可选地设置在主要可充气物品1上的不同位置处。还应当注意的是，虽然系统的单个控制器8通常有利地设置在旨在围绕使用者的躯干穿戴的背心1或类似服装上，但这不是必需的，并且单个控制器8可替代地设置在系统的另一可充气物品上。
78.在图9所示的具体示例中包括头盔2和护膝3、4的系统5的辅助可充气物品各自设置有相应的充气装置7，但没有控制器。每个辅助可充气物品2-4的充气装置7可具有与主要可充气物品1的充气装置7大致相似或甚至相同的构造。然而，设置在主要可充气物品1上的单个控制器8可操作地连接到每个辅助可充气物品2-4的充气装置7。该连接可以是有线连接，使得当使用者11穿戴各种充气物品1-4时，每个辅助充气装置7的致动缆线(未示出)可电连接到主要可充气物品1的致动单元6，并且因此电连接到控制器8。另选地，据提议，控制器8可例如通过相应的蓝牙连接无线地连接到其他充气装置7中的每个充气装置。在本发明的变型中，据提议，控制器8可具有接近感测布置，该接近感测布置被配置为当相应的充气装置7位于指示除了主要可充气物品1之外相应的辅助可充气物品2-4也被使用者11穿戴的预定范围内时检测每个辅助可充气物品2-4的充气装置7并且无线地连接到该充气装置。
79.应当理解，图9的系统类似于图7的系统，因为每个可充气物品1-4的气囊再次被构造成直接从其自己专用的相应充气装置7接收充气气体。图9的系统5中的各个可充气物品1-4的气囊因此全部彼此流体隔离。此外，据提议，每个单独的可充气物品1-4的充气装置7将被构造成在致动时产生预定体积的充气气体，该预定体积的充气气体适合于相应气囊的充气体积。因此，例如据提议，具有相对较大的可充气体积的背心1将比例如各自具有相对较小的可充气体积的头盔2和每个护膝3、4具有更大的充气装置，使得背心1的充气装置在致动时将比系统5中的较小可充气物品的充气装置产生更大体积的充气气体。
80.据提议，主要可充气物品1可包括陀螺仪传感器，该陀螺仪传感器被配置为响应于检测到加速度超过指示使用者可能遭受撞击的预定阈值而产生致动信号。陀螺仪传感器可
结合在主要可充气物品1的致动单元6内，或者可位于主要可充气物品1上的其他地方。
81.关于图9，需注意，不管使用者11选择穿戴多少可充气物品1-4，使用者11必须至少穿戴主要可充气物品1以使系统5可操作。这是因为主要可充气物品1是唯一设置有控制器8的可充气物品。
82.现在转向图10，示出了图9所示的个人撞击保护系统5的修改版本。具体地，将观察到使用者11被示出为穿戴系统5中提供的所有可充气物品1-4，即：背心1、头盔2以及两个护膝3、4。使用者11还被示出为穿戴智能手表18，并且图10还示出了智能电话19。因此，图10中所示的系统5类似于图8中所示的系统，因为它可以结合智能手表18和/或智能电话19。应当再次理解，智能电话19可以由使用者11携带，例如携带在设置在所穿戴的可充气物品之一(例如背心1)上的口袋中，或者另选地在使用者自己的常规衣服上的口袋中。
83.据提议，外部设备诸如图示的智能手表18或智能电话19可与控制器8结合形成个人撞击保护系统5的控制系统的一部分。因此，据提议，智能手表18和/或智能电话19可被配置为运行实现前述致动算法的软件应用程序。智能手表18和/或智能电话19的集成陀螺仪传感器可以是控制系统的一部分，并且因此用于响应于检测到角加速度超过指示使用者可能遭受撞击的预定阈值而产生致动信号。在此类实施方案中，控制器8可被配置为例如经由蓝牙协议与智能手表18和/或智能电话19无线地通信。然而，应当理解，可以替代地使用其他无线协议来提供智能手表18和/或智能电话19之间的通信。在该类型的实施方案中，据设想，该系统可被配置为响应于i)接收到由智能手表18和/或智能电话19无线地发出的主致动信号以及ii)接收到来自相应的本地陀螺仪传感器的检查信号而致动每个充气装置7。
84.在图10中所示的提议的一些变型中，据提议，智能手表18和/或智能电话19也可被配置为运行软件应用程序，该软件应用程序允许使用者以与以上结合图8中所示的布置所提出的方式相同的方式对系统5的致动特性执行某些控制。例如，软件应用程序可向使用者11呈现一系列不同的活动(诸如骑自行车、步行、越野徒步旅行或攀登)，其中每个活动具有略微不同的致动特性，诸如不同的响应时间、充气速率或其他特性。软件应用程序还可以向使用者11呈现用于临时禁用系统5的选项。即使在智能手表18和/或智能电话19的内部陀螺仪传感器不被用作控制系统的一部分的情况下，也可以提供这些类型的功能。
85.在前述具体实施方式中或在所附权利要求书中或在附图中所公开的、以其特定形式或根据用于执行所公开的功能的装置或用于获得所公开的结果的方法或过程来表达的特征，在适当时，可单独地或以此类特征的任何组合用来以各种形式实现本发明。
86.虽然结合上述示例性实施方案描述了本发明，但当给出本公开时，许多等效修改和变化对于本领域的技术人员将是显而易见的。因此，以上阐述的本发明的示例性实施方案被认为是例示性的而非限制性的。在不脱离本发明的范围的情况下，可对所描述的实施方案进行各种改变。
87.为了避免任何疑问，本文提供的任何理论解释是为了提高读者的理解。本发明人不希望受到任何这些理论解释的束缚。
88.本文所用的任何章节标题仅用于组织目的，而不应被解释为限制所述主题。
89.在整个本说明书中，包括后面的权利要求书，除非上下文另有要求，否则词语“具有(have)”、“包含(comprise)”和“包括(include)”及其变型(诸如“having”、“comprises”、“comprising”和“including”)将被理解为暗示包括所陈述的整数或步骤或者整数或步骤
的组，但不排除任何其他整数或步骤或者整数或步骤的组。
90.必须注意，如在说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数指代物，除非上下文清楚地另外指出。范围在本文中可表达为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表达此类范围时，另一个实施方案包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解该特定值形成另一个实施方案。与数值相关的术语“约”是任选的并且意指例如+/-10％。
91.本文所用的词语“优选的”和“优选地”是指在一些情况下可提供某些益处的本发明的实施方案。然而，应当理解，在相同或不同的情况下，其他实施方案也可以是优选的。因此，一个或多个优选实施方案的表述并不意味着或暗示其他实施方案是无用的，并且并不旨在将其他实施方案从本公开的范围或从权利要求书的范围排除。

技术特征：
1.一种个人撞击保护系统(5)，所述个人撞击保护系统包括：多个独立的可穿戴可充气物品(1-4)，所述多个独立的可穿戴可充气物品被构造成穿戴在使用者身体(11)的相应部位上或周围；至少一个充气装置(7)，所述至少一个充气装置被构造成产生充气气体流以在所述可充气物品(1-4)由所述使用者(11)穿戴时对所述可充气物品进行充气；所述系统的特征在于控制系统(8,9,18,19)，所述控制系统可操作地连接到所述充气装置(7)或每个所述充气装置，并且被配置为响应于致动信号并且根据从一组可能的充气特性中选择的充气特性来致动所述充气装置(7)或每个所述充气装置，所述一组可能的充气特性包括：i)对所有所述可充气物品(1-4)进行充气；ii)对一些但不是所有所述可充气物品(1-4)进行充气；以及iii)对所述可充气物品(1-4)中的单个可充气物品进行充气；其中所述控制系统(8,9,18,19)被配置为根据以下各项中的至少一项来选择所述充气特性：所述致动信号；以及确定所述可充气物品(1-4)中的哪些可充气物品由所述使用者(11)穿戴。2.根据权利要求1所述的个人撞击保护系统(5)，所述系统(5)是模块化的并且包括多个所述可穿戴可充气物品(1-4)，使用者(11)可以从所述物品中选择一个或多个待穿戴物品(1-4)，其中所述控制系统(8,9,18,19)和所述算法中的至少一者被配置为确定所述可充气物品(1-4)中的哪些可充气物品被穿戴并且据此选择所述充气特性。3.根据权利要求1或权利要求2所述的个人撞击保护系统(5)，其中所述控制系统(8,9,18,19)包括至少一个控制器(8)，所述至少一个控制器可操作地连接到所述充气装置(7)或每个所述充气装置并且被配置为实现致动算法。4.根据任一前述权利要求所述的个人撞击保护系统，其中所述控制系统(8,9,18,19)包括至少一个陀螺仪传感器，所述至少一个陀螺仪传感器被配置为响应于检测到角速度超过预定阈值而产生所述致动信号。5.根据权利要求3所述的个人撞击保护系统(5)，所述系统(5)包括单个所述控制器(8)。6.根据任一前述权利要求所述的个人撞击保护系统(5)，所述个人撞击保护系统包括单个所述充气装置(7)，并且其中所述可充气物品(1-4)各自能够流体地连接到所述单个充气装置(7)，以根据所述致动算法从所述充气装置(7)接收充气气体流。7.根据权利要求6所述的个人撞击保护系统(5)，其中所述多个可充气物品(1-4)包括主要可充气物品(1)，所述主要可充气物品包括所述单个充气装置(7)并且被构造成直接从所述充气装置(7)接收充气气体。8.根据权利要求7所述的个人撞击保护系统(5)，其中所述多个可充气物品(1-4)包括至少一个辅助可充气物品(2-4)，所述辅助可充气物品(2-4)或每个所述辅助可充气物品能够可释放地流体连接到所述主要可充气物品(1)，以在连接到所述主要可充气物品(1)时经由所述主要可充气物品(1)间接地从所述单个充气装置(7)接收充气气体流。9.根据权利要求8所述的个人撞击保护系统(5)，其中所述辅助可充气物品(2-4)或每个所述辅助可充气物品能够通过形成所述控制系统(8,9,18,19)的一部分的相应流连接器(9)可释放地流体连接到所述主要可充气物品(1)，所述流连接器(9)或每个流连接器包括相应的可切换泄压阀(15)，并且被构造成根据所述相应的辅助可充气物品(2-4)是否流体连接到所述主要可充气物品(1)而将所述泄压阀(15)在可操作状态与不可操作状态之间切换；其中
所述泄压阀(15)或每个泄压阀被构造成在其可操作状态下响应于所述主要可充气物品(1)内的充气压力超过预定阈值而使所述主要可充气物品(1)排气到大气(16)中，并且被构造成在所述不可操作状态下不使所述主要可充气物品(1)排气。10.根据权利要求9所述的个人撞击保护系统(5)，其中所述连接器(9)或每个所述连接器被构造成：i)当相应的所述辅助可充气物品(2-4)连接到所述主要可充气物品(1)时，将所述连接器的相应的泄压阀(15)从所述可操作状态切换到所述不可操作状态；以及ii)当所述相应的辅助可充气物品(2-4)与所述主要可充气物品(1)断开时，将所述连接器的相应的泄压阀(15)从所述不可操作状态切换到所述可操作状态。11.根据权利要求9或权利要求10所述的个人撞击保护系统(5)，其中所述控制系统(8,9,18,19)包括被配置为实现所述致动算法的单个控制器(8)，所述控制器(8)被配置为：i)根据所述致动算法致动所述充气装置(7)，以及ii)检测所述辅助可充气物品(2-4)或每个辅助可充气物品与所述主要可充气物品(1)的连接和断开，并且响应于所述检测来控制所述相应泄压阀(15)或每个相应泄压阀在所述可操作状态与所述不可操作状态之间的切换。12.根据权利要求9或权利要求10所述的个人撞击保护系统(5)，其中所述主要可充气物品(1)包括被配置为根据所述致动算法致动所述充气装置(7)的主要控制器(8)，并且其中所述辅助可充气物品(2-4)或每个所述辅助可充气物品包括相应的辅助控制器，所述辅助控制器或每个所述辅助控制器被配置为检测所述相应的辅助可充气物品(2-4)与所述主要可充气物品(1)的连接和断开，并且响应于所述检测来控制所述相应的泄压阀(15)在所述可操作状态与所述不可操作状态之间的切换。13.根据权利要求1至4中任一项所述的个人撞击保护系统(5)，其中每个所述可充气物品(1-4)包括相应的所述充气装置(7)，每个可充气物品(1-4)被构造成直接从其相应的充气装置(7)接收充气气体。14.根据从属于权利要求3的权利要求13所述的个人撞击保护系统(5)，所述系统(5)包括单个所述控制器(8)，所述单个所述控制器可操作地连接到每个充气装置(7)并且被配置为实现所述致动算法。15.根据权利要求13所述的个人撞击保护系统(5)，其中每个可充气物品(1-4)包括相应的所述控制器(8)，每个控制器(8)可操作地连接到所述相应的充气装置(7)。

技术总结
本发明公开了一种个人撞击保护系统(5)，其包括多个独立的可穿戴可充气物品(1-4)，该多个独立的可穿戴可充气物品被构造成穿戴在使用者身体(11)的相应部位上或周围。系统(5)还包括至少一个充气装置(7)和控制系统(8,9,18,19)，该充气装置被构造成产生充气气体流以在所述可充气物品(1-4)由使用者(11)穿戴时对所述可充气物品进行充气，该控制系统可操作地连接到该充气装置(7)或每个所述充气装置，并且被配置为响应于致动信号并且根据从一组可能的充气特性中选择的充气特性来致动该充气装置(7)或每个所述充气装置，该组可能的充气特性包括：i)对所有所述可充气物品(1-4)进行充气；ii)对一些但不是所有所述可充气物品(1-4)进行充气；以及iii)对所述可充气物品(1-4)中的单个可充气物品进行充气。控制系统(8,9,18,19)被配置为根据以下各项中的至少一项来选择所述充气特性：所述致动信号；以及确定所述可充气物品(1-4)中的哪些可充气物品由使用者(11)穿戴。者(11)穿戴。者(11)穿戴。


技术研发人员：C
受保护的技术使用者：奥托立夫开发公司
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2023/8/24