防跌倒装置

摘要

根据本发明实施例的防跌倒装置，包括：防护圈；径向可伸缩环管环绕在防护圈之外；多个卷扬机间隔布置在径向可伸缩环管上；多个柔性连接件的第一端与防护圈相连且沿防护圈的周向间隔布置，多个柔性连接件的另一端一一对应地与多个卷扬机相连，以使径向可伸缩环管相对于防护圈常张紧；传感器用于检测用户的身体姿态信息以及多个卷扬机的高度信息；控制器分别与径向可伸缩环管、多个卷扬机和传感器相连。根据本发明的有益效果在于，当检测到用户有跌倒倾向时，使径向可伸缩环管沿其径向扩张，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，并且，在用户跌倒后，可以提升用户使用户站起来或者放低用户使用户趴在地上。

权利要求

1.一种防跌倒装置，其特征在于，包括：

防护圈；

径向可伸缩环管，所述径向可伸缩环管环绕在所述防护圈之外；

多个卷扬机，多个所述卷扬机间隔布置在所述径向可伸缩环管上；

多个柔性连接件，多个所述柔性连接件的第一端与所述防护圈相连且沿所述防护圈的周向间隔布置，多个所述柔性连接件的另一端一一对应地与多个所述卷扬机相连，以使所述径向可伸缩环管相对于所述防护圈常张紧，所述张紧是指，所述卷扬机与柔性连接件始终在朝向防护圈的方向常拉紧径向可伸缩环管；

传感器，用于检测用户的身体姿态信息以及多个所述卷扬机的高度信息；

控制器，所述控制器分别与所述径向可伸缩环管、多个所述卷扬机和所述传感器相连；

该控制器用于：

当所述用户有跌倒倾向时，所述控制器控制所述径向可伸缩环管沿其径向扩张，并控制多个所述卷扬机同步地放出多个所述柔性连接件的第二端；

当所述用户跌倒后，所述控制器控制多个所述卷扬机中高度位置最高或者位置最低的一个收紧与其对应的所述柔性连接件的第二端，并控制其他所述卷扬机放出对应的所述柔性连接件的第二端以相应地提升或者放低所述用户。

2.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，还包括伸缩止挡件，所述伸缩止挡件设在所述径向可伸缩环管上且与所述控制器相连，当所述用户跌倒后，所述控制器控制所述伸缩止挡件处于伸出状态以防止所述径向可伸缩环管滚动。

3.根据权利要求1所述的防跌倒装置，其特征在于，还包括多个弹性防滑垫，多个所述弹性防滑垫间隔布置在所述径向可伸缩环管上。

4.根据权利要求3所述的防跌倒装置，其特征在于，所述弹性防滑垫为橡胶防滑垫或塑料防滑垫。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的防跌倒装置，其特征在于，所述柔性连接件为绳索或链条。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的防跌倒装置，其特征在于，所述传感器包括用于检测多个所述卷扬机的高度信息的高度传感器和用于检测所述用户的身体姿态信息的身体姿态传感器。

7.根据权利要求6所述的防跌倒装置，其特征在于，所述身体姿态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。

8.根据权利要求7所述的防跌倒装置，其特征在于，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1-4中任一项所述的防跌倒装置，其特征在于，所述防护圈为皮带。

说明书

防跌倒装置

技术领域

[0001] 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

[0002] 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。

[0003] 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。

[0004] 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。

[0005] 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。该发明实现了人
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。

[0006] 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

[0007] 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。

[0008] 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，并且，在用户跌倒后，可以提升用户使
用户站起来或者放低用户使用户趴在地上。

[0009] 根据本发明实施例的防跌倒装置，包括：防护圈；径向可伸缩环管，所述径向可伸缩环管环绕在所述防护圈之外；多个卷扬机，多个所述卷扬机间隔布置在所述径向可伸缩
环管上；多个柔性连接件，多个所述柔性连接件的第一端与所述防护圈相连且沿所述防护
圈的周向间隔布置，多个所述柔性连接件的另一端一一对应地与多个所述卷扬机相连，以
使所述径向可伸缩环管相对于所述防护圈常张紧，所述张紧是指，所述卷扬机与柔性连接
件始终在朝向防护圈的方向常拉紧径向可伸缩环管；传感器，用于检测用户的身体姿态信
息以及多个所述卷扬机的高度信息；控制器，所述控制器分别与所述径向可伸缩环管、多个
所述卷扬机和所述传感器相连；当所述用户有跌倒倾向时，所述控制器控制所述径向可伸
缩环管沿其径向扩张，并控制多个所述卷扬机同步地放出多个所述柔性连接件的第二端；
当所述用户跌倒后，所述控制器控制多个所述卷扬机中高度位置最高或者位置最低的一个
收紧与其对应的所述柔性连接件的第二端，并控制其他所述卷扬机放出对应的所述柔性连
接件的第二端以相应地提升或者放低所述用户。

[0010] 有利地，所述防跌倒装置还包括伸缩止挡件，所述伸缩止挡件设在所述径向可伸缩环管上且与所述控制器相连，当所述用户跌倒后，所述控制器控制所述伸缩止挡件处于
伸出状态以防止所述径向可伸缩环管滚动。

[0011] 有利地，所述防跌倒装置还包括多个弹性防滑垫，多个所述弹性防滑垫间隔布置在所述径向可伸缩环管上。

[0012] 有利地，所述弹性防滑垫为橡胶防滑垫或塑料防滑垫。

[0013] 有利地，所述柔性连接件为绳索或链条。

[0014] 有利地，所述传感器包括用于检测多个所述卷扬机的高度信息的高度传感器和用于检测所述用户的身体姿态信息的身体姿态传感器。

[0015] 有利地，所述身体姿态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。

[0016] 有利地，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。

[0017] 有利地，所述防护圈为皮带。

[0018] 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，使径向可伸缩环管沿其径向
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；并且，在用户跌倒后，
通过卷扬机与柔性连接件的协作,可以提升用户使用户站起来或者放低用户使用户趴在地
上。

附图说明

[0019] 图1是根据本发明实施例的防跌倒装置的正常状态示意图。

[0020] 图2是根据本发明实施例的防跌倒装置的第一种打开状态示意图；

[0021] 图3是根据本发明实施例的防跌倒装置的第二种打开状态示意图；

[0022] 图4是根据本发明实施例的防跌倒装置的第三种打开状态示意图；

[0023] 图5是用户穿戴本发明实施例的防跌倒装置的站立状态示意图；

[0024] 图6是用户穿戴本发明实施例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；

[0025] 图7是用户穿戴本发明实施例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；

[0026] 图8是用户穿戴本发明实施例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；

[0027] 图9是用户穿戴本发明实施例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被提升。

具体实施方式

[0028] 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。

[0029] 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。

[0030] 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。

[0031] 如图1至图4所示，根据本发明实施例的防跌倒装置100，包括：防护圈10，径向可伸缩环管20，多个卷扬机(未示出)，多个柔性连接件40，传感器(未示出)，控制器(未示出)。

[0032] 具体地说，防护圈10可以为皮带，适于穿戴在用户的腰部。

[0033] 径向可伸缩环管20环绕在防护圈10之外。

[0034] 多个所述卷扬机间隔布置在径向可伸缩环管20上。

[0035] 诸如绳索、链条等的多个柔性连接件40的第一端与防护圈10相连且沿防护圈10的周向间隔布置。多个柔性连接件40的另一端一一对应地与多个所述卷扬机相连，以使径向
可伸缩环管20相对于防护圈10常张紧。即，所述卷扬机与柔性连接件40的作用是，始终在朝
向防护圈10的方向常拉紧径向可伸缩环管20。

[0036] 所述传感器用于检测用户的身体姿态信息以及多个所述卷扬机的高度信息。有利地，所述传感器包括用于检测多个所述卷扬机的高度信息的高度传感器和用于检测用户的
身体姿态信息的身体姿态传感器。进一步地，所述身体姿态传感器选自加速度计(用于检测
用户的三轴加速度信息)、陀螺仪(用于检测用户的三轴角速度信息)或磁力计(用于检测用
户的三轴身体倾角信息)中的一种或者它们的任意组合。

[0037] 所述控制器分别与径向可伸缩环管20、多个所述卷扬机和所述传感器相连。

[0038] 当用户有跌倒倾向时，所述控制器控制径向可伸缩环管20沿其径向扩张，并控制多个所述卷扬机同步地放出多个柔性连接件40的第二端。由此，当用户在跌倒时，由于控制
器控制径向可伸缩环管20沿其径向扩张，以使用户200在着地前提供一个缓冲，避免用户的
臀部、髋部等部位直接着地而受伤。

[0039] 当用户跌倒后，所述控制器控制多个所述卷扬机中高度位置最高的一个收紧与其对应的柔性连接件40的第二端，并控制其他所述卷扬机放出对应的柔性连接件40的第二端
以提升用户，便于用户可以在跌倒后可以自行站立起来。

[0040] 或者，当用户跌倒后，所述控制器控制多个所述卷扬机中高度位置最低的一个收紧与其对应的柔性连接件40的第二端，并控制其他所述卷扬机放出对应的柔性连接件40的
第二端以放低用户，以便用户在跌倒后可以趴在或者躺在地面上，等待救援。

[0041] 可以理解的是，由身体姿态传感器检测到的用户身体姿态信息，可以由身体姿态传感器自身来处理，也可以由身体姿态传感器将检测到的信息传输给控制器，由控制器来
处理。由高度传感器检测到的多个卷扬机的高度信息，可以由高度传感器来比对处理以区
分哪个卷扬机所处的高位位置最高或最低，也可以由高度传感器将检测到的信息传输给控
制器，由控制器来处理。

[0042] 这里需要说明的是，径向可伸缩环管20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。

[0043] 根据本发明的一个示例，防跌倒装置100还包括伸缩止挡件50。伸缩止挡件50设在径向可伸缩环管20上且与所述控制器相连。在正常状态下，伸缩止挡件50可以缩进在径向
可伸缩环管20。当用户跌倒后，所述控制器控制伸缩止挡件处于伸出状态以防止径向可伸
缩环管20滚动。

[0044] 根据本发明的一些实施例，防跌倒装置100还包括多个弹性防滑垫60。多个弹性防滑垫60间隔布置在径向可伸缩环管20上。有利地，弹性防滑垫60可以为橡胶防滑垫或塑料
防滑垫。由此，能够进一步提供着地缓冲，且能防滑。

[0045] 下面参考图5至图9来简单描述根据本发明实施例的防跌倒装置的工作过程。

[0046] 在图5至图9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。

[0047] 图5(防跌倒装置100的状态对应图1)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。身体姿态传感器对用户
的身体姿态信号进行实时检测。

[0048] 图6(防跌倒装置100的状态对应图1)和图7(防跌倒装置100的状态对应图2)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)被身体姿态传感器捕捉到，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，身体姿态传感器将
判定结果发送给控制器，控制器控制防跌倒装置100的径向可伸缩环管20沿其径向扩张。

[0049] 图8(防跌倒装置100的状态对应图3)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。控制器控制伸缩止挡件50伸
出，以防止径向可伸缩环管20滚动。

[0050] 图9(防跌倒装置100的状态对应图4)中，控制器控制高度位置最高的一个卷扬机收紧与其对应的柔性连接件40的第二端，并控制其他卷扬机放出对应的柔性连接件40的第
二端以提升用户，便于用户可以在跌倒后可以自行站立起来。

[0051] 另外，控制器也可以控制高度位置最低的一个卷扬机收紧与其对应的柔性连接件40的第二端，并控制其他卷扬机放出对应的柔性连接件40的第二端以放低用户，便于用户
可以在跌倒后可以躺在(或者趴在)地上，等待救援。这对于本领域技术人员来说，是可以理
解的。

[0052] 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。

[0053] 另外，在本发明的基础上，可以对卷扬机的安装位置做适当调整，例如，将卷扬机安装在防护圈10上，这对于本领域技术人员来说，是容易想到的。

[0054] 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。

[0055] 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。

[0056] 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。

[0057] 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。

[0058] 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。

[0059] 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。