本实用新型属于医疗器械领域，尤其涉及一种安全气囊型髋保护装置。
背景技术：
随着全世界人口加速老龄化，老年人口数量急剧增多，而老年人由于身体机能衰退，容易发生跌倒损伤，骨折发生率大大增加，而其中髂部骨折造成的后果较为严重，现有的跌倒髋防护器多为海绵或泡沫制成，其穿戴不方便，体积大，而且防护效果也不是很好。
技术实现要素：
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种安全气囊型髋保护装置解决了现有髋保护器穿戴不便，体积大以及防护效果不的问题。
为了达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：
本方案提供一种安全气囊型髋保护装置，包括腰带、设置与所述腰带上的腰包、设置于所述腰包内的充气模块、与所述腰带连接的底袋、设置于所述底袋内的气囊、佩戴在使用者手腕上的控制模块以及与所述控制模块连接的移动终端，其中：
所述控制模块包括控制器，以及分别与所述控制器连接的聚合物锂电池、加速传感器和按键电路，所述控制器与所述移动终端连接；
所述充气模块分别与所述气囊和所述控制器连接；
所述气囊的上端固定于所述底袋上端，所述气囊的下端固定于所述底袋的下端。
进一步地，所述腰带的两端通过粘扣带连接，且所述腰带采用弹性针织布料制成。
再进一步地，所述腰带与所述底袋的上端固定连接，所述气囊展开前，所述底袋卷收在腰带内；
所述底袋的下端可相对于所述底袋的上端向下展开；
所述气囊的前后两面通过高周波热合连接在所述底袋内。
再进一步地，所述气囊充满气体后呈半球壳状，且与所述腰带形成的结构的圆心角大于180度。
再进一步地，所述气囊包括多个依次连接的倒角半径依次减小的气囊袋，且所述每个气囊袋充满气体后呈弧形的长条状。
再进一步地，每个所述气囊袋的宽度均为50-55mm，其厚度均为13-17mm。
再进一步地，所述充气模块为压缩气瓶，所述压缩气瓶通过电磁阀连接所述气囊，所述电磁阀无线连接所述控制器，其中：
所述电磁阀和所述压缩气瓶的连接处设置有空心针头；
所述电磁阀包括型号为acv-2-n1的微型电磁阀。
再进一步地，所述控制器包括型号为stc89c52的单片机芯片u1，所述芯片u1的第5引脚连接所述按键电路，所述芯片u1的第9引脚分别与极性电容c3的负极、开关s2的一端以及接地电阻r3连接，极性电容c3的正极分别与开关s2的另一端以及电源连接，所述芯片u1的第18引脚分别与电容c1的一端以及晶体振荡器y1的一端连接，晶体振荡器y1的另一端分别与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与电容c1的一端连接并接地，所述芯片u1的第20引脚接地，所述芯片u1的第40引脚与所述聚合物锂电池的输出端连接，所述芯片u1的第12引脚、第13引脚以及第14引脚分别与所述加速传感器连接。
再进一步地，所述按键电路包括开关s1，所述开关s1的一端与所述芯片u1的第5引脚连接，所述开关s1的另一端接地。
再进一步地，所述控制器上设置有跌倒正误反馈组件；
所述加速传感器包括型号为haam-313b的三轴加传感器，所述加速传感器的输出端分别与所述芯片u1的第12引脚、第13引脚和第14引脚连接。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型利用加速传感器对使用者进行监测，并将监测的信息反馈至控制器，控制器根据反馈的信息进行跌倒判断，或利用按键电路在使用者发生跌倒时迅速按下按键，以控制位于使用者腰部底袋内的气囊弹开对跌倒进行保护，本实用新型采用自动模式和手动模式，有效地降低了因误判而导致气囊不能展开的概率；
(2)本实用新型通过跌倒正误反馈组件对跌倒的正误进行反馈，在跌倒保护触发后，能够通过跌倒正误反馈组件对跌倒的正误进行反馈，控制器根据正误反馈信息对预设的阈值进行更新，以不断提高跌倒的准确度，同时提高了使用者的体验度；
(3)本实用新型中控制器与移动终端(手机)进行连接，将其内部存储的数据导入手机，数据导入手机后通过网络上传至云端，根据云端的数据对跌倒判断阈值进行不断修改，提高了本实用新型的自能化；
(4)本实用新型中电磁阀和压缩气瓶的连接处设置有空心针头，其能刺破压缩气瓶的保护层，当收到控制模块传来的信号时，电磁阀打开，气体迅速蒸发填充整个气囊，使使用者在跌倒时有效地起到了缓冲的目的；
(5)本实用新型中气囊充满气体后呈半球壳状，且与所述腰带形成的结构的圆心角大于180度，此设计以更好适应人体的髋和股部位置的形状，将使用者的腰臀部进行包裹，避免气囊位置偏离合适的位置，实现良好的保护效果；
(6)本实用新型中在气囊展开前，腰带将所述底袋卷在腰带内，便于使用者穿戴，且气囊折叠时体积小，质量轻，提高了穿戴的舒适性；
(7)本实用新型中将气囊设计成多个相互连接且具有一定弧度的气囊袋，以使使用者在跌倒后，气囊能够展开包裹人体髋部和股部，对使用者倒地前对髋和股进行有效地保护；
(8)本实用新型中将气囊设计于底袋内，防止使用者跌倒后与地面产生的摩擦力将气囊磨损，延长了气囊的使用寿命，节约了成本；
(9)本实用新型中采用型号为acv-2-n1的微型电磁阀，其具有两位两通，体积小，寿命长，质量稳当和良好的腐蚀性，并且其通径小，精度高，为本实用新型提供了良好的条件；
(10)本实用新型采用小型三轴加速度传感器，其实现了高敏度测量，实现动态和静态加速度的测量，为本实用新型提供了良好的条件。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图。
图2为本实用新型中控制模块的结构示意图。
图3为本实用新型中充气模块、气囊和控制器的连接结构示意图
图4为本实用新型中气囊展开的剖面图。
图5为本实用新型中气囊充满气体后的示意图。
图6为本实用新型中气囊袋充满气体后的示意图。
图7为本实用新型中控制器与按键电路的电路连接图。
其中，1-腰带，2-腰包，3-充气模块，4-底袋，5-气囊，6-控制器，7-聚合物锂电池，7-充气模块，8-加速传感器，9-按键电路，10-气囊袋。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。
实施例
如图1-图2所示，本实用新型提供了一种安全气囊型髋保护装置，包括腰带1、设置与所述腰带1上的腰包2、设置于所述腰包2内的充气模块3、与所述腰带1连接的底袋4、设置于所述底袋4内的气囊5、佩戴在使用者手腕上的控制模块以及与所述控制模块连接的移动终端，其中：所述控制模块包括控制器6，以及分别与所述控制器6连接的聚合物锂电池7、加速传感器8和按键电路9，所述控制器与所述移动终端连接；如图3所示，所述充气模块3分别与所述气囊5和所述控制器6连接；所述气囊5的上端固定于所述底袋4上端，所述气囊4的下端固定于所述底袋4的下端所述气囊5的上端固定于所述底袋4上端，所述气囊4的下端固定于所述底袋4的下端，所述气囊5的前后两面通过高周波热合连接在所述底袋4内。所述腰带1的两端通过粘扣带分离连接，且所述腰带1采用弹性针织布料制成。所述腰带1与所述底袋4的上端固定连接，所述气囊5展开前，所述腰带1将所述底袋4卷在腰带1内；所述底袋4的下端能相对于所述底袋4的上端向下展开。所述充气模块3为压缩气瓶，所述压缩气瓶通过电磁阀连接所述气囊5，所述电磁阀无线连接所述控制器6，所述电磁阀和所述压缩气瓶的连接处设置有空心针头；所述电磁阀包括型号为acv-2-n1的微型电磁阀。
如图4-图5所示，所述气囊5充满气体后呈半球壳状，且与所述腰带1形成的结构的圆心角大于180度，所述气囊5包括多个依次连接的倒角半径依次减小的气囊袋10，如图6所示，所述每个气囊袋10充满气体后呈弧形的长条状，所述每个气囊袋10的宽度均为50-55mm，其厚度均为13-17mm。
如图7所示，所述控制器6包括型号为stc89c52的单片机芯片u1，所述芯片u1的第5引脚连接所述按键电路9，所述芯片u1的第9引脚分别与极性电容c3的负极、开关s2的一端以及接地电阻r3连接，极性电容c3的正极分别与开关s2的另一端以及电源连接，所述芯片u1的第18引脚分别与电容c1的一端以及晶体振荡器y1的一端连接，晶体振荡器y1的另一端分别与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与电容c1的一端连接并接地，所述芯片u1的第20引脚接地，所述芯片u1的第40引脚与所述聚合物锂电池7的输出端连接，所述芯片u1的第12引脚、第13引脚以及第14引脚分别与所述加速传感器8连接。所述按键电路9包括开关s1，所述开关s1的一端与所述芯片u1的第5引脚连接，所述开关s1的另一端接地。所述控制器6上设置有跌倒正误反馈组件；所述加速传感器8包括型号为haam-313b的三轴加传感器，所述加速传感器8的输出端分别与所述芯片u1的第12引脚、第13引脚和第14引脚连接。
本实施例中，使用初期，设置跌倒判断阈值，本实用新型利用加速传感器8对使用者进行监测，并将监测的信息反馈至控制器6，控制器6根据反馈的信息与预先设计的阈值进行跌倒判断，当判断跌倒做出后，控制器6控制腰包2内的充气模块3对气囊5充气，本实施例中，所述充气装置为压缩压缩气瓶设置在所述腰包2内，压缩气瓶内为高压液化气体，也可以参考现有技术的各种产品或技术，当使用者按下按键电路6或控制器6准确的对人体跌倒动作作出预警，控制器6触发压缩气瓶给气囊5充气，电磁阀和压缩气瓶的连接处设置有空心针头，能刺破压缩气瓶的保护层，当收到控制器6传来的跌倒判断信息，电磁阀打开，气体迅速蒸发来填满所有气囊袋10，以使气囊5充满气，从而起到跌倒时缓冲的目的，实现对髂和股部的保护。在跌倒保护触发后，使用者可以通过跌倒正误反馈组件的按键对本次跌倒的正误进行反馈，控制器6根据正误反馈对阈值进行调整，以不断提高准确度。本实用新型还可以利用按键电路9在使用者发生跌倒时迅速按下按键，以控制位于使用者腰部底袋4内的气囊5的展开，从而对跌倒进行保护。
本实用新型中控制器6与移动终端(手机)进行连接，将其内部在存储的数据导入移动终端，数据导入移动终端后通过网络上传至云端，根据云端的数据对跌倒判断阈值进行不断修改，不仅提高了跌倒判断的精度，还实现了本实用新型的智能化。本实用新型采用自动模式和手动模式，有效地降低了因误判而导致气囊5不能展开的概率。本实用新型中电磁阀的体积小，便于携带，所述腰带1采用弹性材质制成，适用于使用者将本装置绑于腰部，本实用新型中通过聚合物锂电池3为控制器6提供电源。本实用新型中电磁阀的体积小，便于携带。
本实施例中，底袋2外层以尼龙牛津布或尼龙纺等骨架材料制成，里层复合一定厚度的tpu薄膜制成的单面胶布，通过高周波连接的方式将气囊5连接于底袋2内，在气囊5上设置多个连接点，连接点位置的气囊5的前后两面贴合在一起，连接点的位置根据有限元模拟软件进行模拟后确定，这些连接点在气囊5不同位置分布均匀，通过连接点对气囊5展开时力场的影响，使得气囊5展开后的形状能包裹使用者的髋部和臀部，由于连接点的影响，气囊5展开后整体形状对腰部形成半包围，气囊5表面呈现许多凸起结构，在连接点附近设置泄气口，当气压达到一定程序时对气囊5进行泄气，同时因为凸起的存在，保证是泄气孔不至于被堵住。连接点为圆环状，沿着圆环一圈进行连接，圆环以内作为集气区，集气区设置一个或数个微孔作为泄气口，圆环状连接点沿圆环的直径方向设有泄气通道，泄气通道将集气区和圆环状连接点外围的气囊5充气区域连通，气囊5内压力过大时，气体从气囊5内沿着泄气通道进入集气区，最终通过集气区的泄气口将气体释放出去，通过泄气通道可以对泄气气压进行控制。
本实用新型通过以上设计解决了现有髋保护器穿戴不便，体积大以及防护效果不的问题，实现了本装置的智能化以及提高了防护效果。
1.一种安全气囊型髋保护装置，其特征在于，包括腰带(1)、设置与所述腰带(1)上的腰包(2)、设置于所述腰包(2)内的充气模块(3)、与所述腰带(1)连接的底袋(4)、设置于所述底袋(4)内的气囊(5)、佩戴在使用者手腕上的控制模块以及与所述控制模块连接的移动终端，其中：
所述控制模块包括控制器(6)，以及分别与所述控制器(6)连接的聚合物锂电池(7)、加速传感器(8)和按键电路(9)，所述控制器(6)与所述移动终端连接；
所述充气模块(3)分别与所述气囊(5)和所述控制器(6)连接；
所述气囊(5)的上端固定于所述底袋(4)上端，所述气囊(5)的下端固定于所述底袋(4)的下端。
2.根据权利要求1所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述腰带(1)的两端通过粘扣带连接，且所述腰带(1)采用弹性针织布料制成。
3.根据权利要求1所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述腰带(1)与所述底袋(4)的上端固定连接，所述气囊(5)展开前，所述底袋(4)卷收在腰带(1)内；
所述底袋(4)的下端可相对于所述底袋(4)的上端向下展开；
所述气囊(5)的前后两面通过高周波热合连接在所述底袋(4)内。
4.根据权利要求1所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述气囊(5)充满气体后呈半球壳状，且与所述腰带(1)形成的结构的圆心角大于180度。
5.根据权利要求4所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述气囊(5)包括多个依次连接的倒角半径依次减小的气囊袋(10)，且所述每个气囊袋(10)充满气体后呈弧形的长条状。
6.根据权利要求5所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，每个所述气囊袋(10)的宽度均为50-55mm，其厚度均为13-17mm。
7.根据权利要求1所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述充气模块(3)为压缩气瓶，所述压缩气瓶通过电磁阀连接所述气囊(5)，所述电磁阀无线连接所述控制器(6)，其中：
所述电磁阀和所述压缩气瓶的连接处设置有空心针头；
所述电磁阀包括型号为acv-2-n1的微型电磁阀。
8.根据权利要求1所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述控制器(6)包括型号为stc89c52的单片机芯片u1，所述芯片u1的第5引脚连接所述按键电路(9)，所述芯片u1的第9引脚分别与极性电容c3的负极、开关s2的一端以及接地电阻r3连接，极性电容c3的正极分别与开关s2的另一端以及电源连接，所述芯片u1的第18引脚分别与电容c1的一端以及晶体振荡器y1的一端连接，晶体振荡器y1的另一端分别与电容c2的一端连接，电容c2的另一端与电容c1的一端连接并接地，所述芯片u1的第20引脚接地，所述芯片u1的第40引脚与所述聚合物锂电池(7)的输出端连接，所述芯片u1的第12引脚、第13引脚以及第14引脚分别与所述加速传感器(8)连接。
9.根据权利要求8所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述按键电路(9)包括开关s1，所述开关s1的一端与所述芯片u1的第5引脚连接，所述开关s1的另一端接地。
10.根据权利要求8所述的安全气囊型髋保护装置，其特征在于，所述控制器(6)上设置有跌倒正误反馈组件；
所述加速传感器(8)包括型号为haam-313b的三轴加传感器，所述加速传感器(8)的输出端分别与所述芯片u1的第12引脚、第13引脚和第14引脚连接。
技术总结