装配在服装上的智能安全气囊系统及智能安全气囊服装论文和设计

全文摘要

本实用新型涉及人体穿戴设备领域，公开了一种装配在服装上的智能安全气囊系统及智能安全气囊服装。本实用新型创造提供了一种新型的智能安全气囊系统，包括直流电源、控制核心板、陀螺仪传感器、机械触发装置、储气瓶和若干气囊，其不但可适用装配在服装中，使未充气气囊隐形于服装内部，实现与服装完美相结合的目的，不影响服装外观，还可以实时采集当前运动姿态数据，并根据该当前运动姿态数据和现有常规估算程序来评估当前意外事故风险，进而可在必要时及时地触发机械触发装置来达成气囊快速充气目的，有效地在意外事故中保护驾驶员的人身安全。此外还具有充气触发及时、无误触及漏触、易于功能改进和保护全面等优点，便于实际推广和应用。

主设计要求

1.一种装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：包括直流电源、控制核心板、陀螺仪传感器、机械触发装置(4)、储气瓶(5)和若干气囊(6)，其中，所述控制核心板分别通信连接所述陀螺仪传感器的输出端和所述机械触发装置(4)的受控端，所述机械触发装置(4)用于在收到来自所述控制核心板的触发信号后将所述储气瓶(5)中的气体导入各个所述气囊(6)中。

设计方案

2.如权利要求1所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：所述机械触发装置(4)包括外壳体(401)以及内置在所述外壳体(401)内部的中空刺破针(402)、储气室(403)和电磁排气阀(404)，其中，所述外壳体(401)的外表面开设有气瓶口插接盲孔(401a)，所述电磁排气阀(404)的受控端通信连接所述控制核心板；

所述气瓶口插接盲孔(401a)密封配合地插接所述储气瓶(5)的瓶口部(501)，所述中空刺破针(402)的尖锐端露出所述气瓶口插接盲孔(401a)的内底面且刺破所述瓶口部(501)的端面，所述中空刺破针(402)的非尖锐端连通所述储气室(403)，所述储气室(403)连通所述电磁排气阀(404)的进气端(404a)，所述电磁排气阀(404)的出气端(404b)在伸出所述外壳体(401)后通过导气管(7)分别连通各个所述气囊(6)。

3.如权利要求2所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：在所述气瓶口插接盲孔(401a)中设置有用于内套所述瓶口部(501)的密封圈(8)。

4.如权利要求1所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：还包括通信连接所述控制核心板的碰撞传感器、加速度传感器、角度传感器、深度传感器和\/或GPS\/BD定位模块。

5.如权利要求4所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：当包括有GPS\/BD定位模块时，还包括有分别通信连接所述控制核心板的GPRS通信模块和扬声器。

6.如权利要求1所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：还包括传声器和语音识别模块，其中，所述传声器的输出端通信连接所述语音识别模块的输入端，所述语音识别模块的输出端通信连接所述控制核心板。

7.如权利要求1所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：还包括通信连接所述控制核心板的手动按键和\/或LED指示灯。

8.如权利要求1所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其特征在于：所述直流电源为锂电池；

和\/或，所述控制核心板采用有型号为ATMEGA328P的微控制器芯片；

和\/或，所述陀螺仪传感器采用型号为MPU6050的六轴陀螺仪；

和\/或，所述储气瓶(5)采用型号为33g的二氧化碳气瓶；

和\/或，所述气囊(6)包括马甲款式气囊体(601)、内裤款式气囊体(602)和\/或块状气囊体(603)。

9.一种智能安全气囊服装，其特征在于：包括服装本体和如权利要求1～8任意一项所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其中，所述智能安全气囊系统可拆卸地装配在所述服装本体的内衬面上和\/或内夹层中。

10.如权利要求9所述的一种智能安全气囊服装，其特征在于：在所述服装本体的背部、肘部和\/或膝盖部设置有用于包覆所述智能安全气囊系统中电子器件的夹心保护体。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于人体穿戴设备领域，具体涉及一种装配在服装上的智能安全气囊系统及智能安全气囊服装。

背景技术

当前，摩托车或电瓶车等的驾驶人员碰到意外事故的情况逐年增加，造成了大量的人员伤亡，据有关资料统计年达四十万之多。与汽车相比，摩托车或电瓶车在驾驶的安全性上有自身的弱点：(1)没有驾驶舱与外部环境隔离，天然的保护性差；(2)没有安全保护带；(3) 没有安全气囊。虽然安全头盔对头部能够起到一定的保护作用，且现在市场上也有一种安全气囊，可在驾驶员碰到意外时利用驾驶员弹射出去的拉力，拉动拔杆:当拉力达到5～6公斤时，撞针击破气瓶盖，气瓶将CO _{2<\/sub>气体充入气囊，0.5秒以内完成；当拉力达到20～25公斤时拉绳脱离器自动脱离，使驾驶员跟摩托车分离并起到更大的安全效果。}

但此类安全气囊依然存在如下五大缺陷：(1)只有当驾驶员与摩托车脱离且拉力达到一定值时才能发挥作用，没考虑到特殊事故状况；(2)反应时间过长不能达到国际安全要求，发生意外时，撞击力将在很短时间内产生；(3)只有拉力一个限制条件，容易发生误触或不触；(4)机械机构限制太大，很难进行改进及更多功能附加；(5)在服装上没有很好地与气囊相结合：气囊还是简单的马甲，需要穿戴到衣服外面，就单纯的气囊来说保护不了手臂肘部；现有气囊触发装置在衣服上的安装太裸露，没有做到与服装配合的整体设计；气囊服装造型太单一，不够新颖和时尚，衣服造型结构没有人体依据。

实用新型内容

为了解决现有在驾驶摩托车或电瓶车等时所面临的人员安全性问题，本实用新型目的在于提供一种装配在服装上的智能安全气囊系统及智能安全气囊服装。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种装配在服装上的智能安全气囊系统，包括直流电源、控制核心板、陀螺仪传感器、机械触发装置、储气瓶和若干气囊，其中，所述控制核心板分别通信连接所述陀螺仪传感器的输出端和所述机械触发装置的受控端，所述机械触发装置用于在收到来自所述控制核心板的触发信号后将所述储气瓶中的气体导入各个所述气囊中。

优化的，所述机械触发装置包括外壳体以及内置在所述外壳体内部的中空刺破针、储气室和电磁排气阀，其中，所述外壳体的外表面开设有气瓶口插接盲孔，所述电磁排气阀的受控端通信连接所述控制核心板；

所述气瓶口插接盲孔密封配合地插接所述储气瓶的瓶口部，所述中空刺破针的尖锐端露出所述气瓶口插接盲孔的内底面且刺破所述瓶口部的端面，所述中空刺破针的非尖锐端连通所述储气室，所述储气室连通所述电磁排气阀的进气端，所述电磁排气阀的出气端在伸出所述外壳体后通过导气管分别连通各个所述气囊。

进一步优化的，在所述气瓶口插接盲孔中设置有用于内套所述瓶口部的密封圈。

优化的，还包括通信连接所述控制核心板的碰撞传感器、加速度传感器、角度传感器、深度传感器和\/或GPS\/BD定位模块。

进一步优化的，当包括有GPS\/BD定位模块时，还包括有分别通信连接所述控制核心板的GPRS通信模块和扬声器。

优化的，还包括传声器和语音识别模块，其中，所述传声器的输出端通信连接所述语音识别模块的输入端，所述语音识别模块的输出端通信连接所述控制核心板。

优化的，还包括通信连接所述控制核心板的手动按键和\/或LED指示灯。

优化的，所述直流电源为锂电池；和\/或，所述控制核心板采用有型号为ATMEGA328P的微控制器芯片；和\/或，所述陀螺仪传感器采用型号为MPU6050的六轴陀螺仪；和\/或，所述储气瓶采用型号为33g的二氧化碳气瓶；和\/或，所述气囊包括马甲款式气囊体、内裤款式气囊体和\/或块状气囊体。

本实用新型所采用的另一种技术方案为：

一种智能安全气囊服装，包括服装本体和如前所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其中，所述智能安全气囊系统可拆卸地装配在所述服装本体的内衬面上和\/或内夹层中。

优化的，在所述服装本体的背部、肘部和\/或膝盖部设置有用于包覆所述智能安全气囊系统中电子器件的夹心保护体。

本实用新型的有益效果为：

(1)本发明创造提供了一种新型的智能安全气囊系统，不但可适用装配在服装中，使未充气气囊隐形于服装内部，实现与服装完美相结合的目的，不影响服装外观，还可以实时采集当前运动姿态数据，并根据该当前运动姿态数据和现有常规估算程序来评估当前意外事故风险，进而可在必要时及时地触发机械触发装置来达成气囊快速充气目的，有效地在意外事故中保护驾驶员的人身安全；

(2)所述智能安全气囊系统还具有估算结果精确、充气触发及时、无误触及漏触、易于功能改进和保护全面等优点，便于实际推广和应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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是本实用新型提供的智能安全气囊系统中电路部分的系统示意图。

图2是本实用新型提供的智能安全气囊系统中机械部分的系统示意图。

上述附图中：4-机械触发装置；401-外壳体；401a-气瓶口插接盲孔；402-中空刺破针； 403-储气室；404-电磁排气阀；404a-进气端；404b-出气端；5-储气瓶；501-瓶口部；6-气囊；601-马甲款式气囊体；602-内裤款式气囊体；603-块状气囊体；7-导气管；8-密封圈。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步阐述。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。本文公开的特定结构和功能细节仅用于描述本实用新型的示例实施例。然而，可用很多备选的形式来体现本实用新型，并且不应当理解为本实用新型限制在本文阐述的实施例中。

应当理解，尽管本文可以使用术语第一、第二等等来描述各种单元，这些单元不应当受到这些术语的限制。这些术语仅用于区分一个单元和另一个单元。例如可以将第一单元称作第二单元,并且类似地可以将第二单元称作第一单元，同时不脱离本实用新型的示例实施例的范围。

应当理解，本文中术语“和\/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和\/或B，可以表示：单独存在A，单独存在B，同时存在A和B三种情况，本文中术语“\/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，A\/和B，可以表示：单独存在A，单独存在A和B两种情况，另外，本文中字符“\/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。

应当理解，当将单元称作与另一个单元“连接”、“相连”或“耦合”时，它可以与另一个单元直相连接或耦合，或中间单元可以存在。相対地，当将单元称作与另一个单元“直接相连”或“直接耦合”时，不存在中间单元。应当以类似方式来解释用于描述单元之间的关系的其他单词(例如，“在……之间”对“直接在……之间”,“相邻”对“直接相邻”等等)。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不意在限制本实用新型的示例实施例。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”以及“该”意在包括复数形式，除非上下文明确指示相反意思。还应当理解术语“包括”、“包括了”、“包含”、和\/或“包含了”当在本文中使用时,指定所声明的特征、整数、步骤、操作、单元和\/或组件的存在性,并且不排除一个或多个其他特征、数量、步骤、操作、单元、组件和\/或他们的组合存在性或增加。

还应当注意到在一些备选实施例中，所出现的功能\/动作可能与附图出现的顺序不同。例如,取决于于所涉及的功能\/动作,实际上可以实质上并发地执行,或者有时可以以相反的顺序来执行连续示出的两个图。

在下面的描述中提供了特定的细节,以便于对示例实施例的完全理解。然而,本领域普通技术人员应当理解可以在没有这些特定细节的情况下实现示例实施例。例如可以在框图中示出系统，以避免用不必要的细节来使得示例不清楚。在其他实施例中，可以不以非必要的细节来示出众所周知的过程、结构和技术，以避免使得示例实施例不清楚。

实施例一

如图1～2所示，本实施例提供的所述装配在服装上的智能安全气囊系统，包括直流电源、控制核心板、陀螺仪传感器、机械触发装置4、储气瓶5和若干气囊6，其中，所述控制核心板分别通信连接所述陀螺仪传感器的输出端和所述机械触发装置4的受控端，所述机械触发装置4用于在收到来自所述控制核心板的触发信号后将所述储气瓶5中的气体导入各个所述气囊6中。

如图1～2所示，在所述智能安全气囊系统的具体结构中，所述直流电源用于为其它电子设备(例如所述控制核心板、所述陀螺仪传感器和所述机械触发装置4等)提供电能支持，其可以但不限于为锂电池。所述陀螺仪传感器用于采集实时的运动姿态数据(包含加速度数据、角速度数据和\/或角度数据等)，并将该运动姿态数据实时传送至所述控制核心板，以便实时地计算出当前意外事故风险，其可以但不限于采用型号为MPU6050的六轴陀螺仪，进而能够以最快扫描速度100次\/秒来测得实时立体三个方向的加速度数据、角速度数据和角度数据等。所述控制核心板用于在获取实时的运动姿态数据后，通过运行基于经过有限次试验总结得到的严密触发逻辑和现有编程语言等而编程得到的当前意外事故风险估算程序，判断当前是否需要触发所述机械触发装置4，若需要(即发现当前意外事故风险达到预设值)则向所述机械触发装置4发送触发信号，使所述机械触发装置4将所述储气瓶5中的气体导入各个所述气囊6中。由于所述智能安全气囊系统是装配在服装上，而服装又穿戴在驾驶员身上，因此所述气囊6在未充气时可隐形于服装内部，实现与服装完美相结合的目的，不影响服装外观，而在充气后将处于膨胀状态，可有效地在意外事故中保护到驾驶员的人身安全。此外，所述控制核心板可以但不限于采用有型号为ATMEGA328P的微控制器芯片；所述当前意外事故风险估算程序还可以内嵌一些现有的预测模型训练算法以及预测算法(例如神经网络模型相关算法或深度学习模型相关算法等)，以便提前判断是否有意外事故风险以及提高风险估算准确性，减少充气反应时间，提升安全保护的及时性和准确性。

所述储气瓶5用于存储待用的充气气体，为了达成携带方便和安全使用的目的，其可以但不限于采用型号为33g的二氧化碳气瓶，由于该二氧化碳气瓶的外形尺寸仅为 82*19.5*7mm，因此可以很方便地装配在服装中的适合位置，例如身体两侧的口袋位置等。所述气囊6用于作为安全气囊保护人体，其可根据人体功能学与肌肉图进行形状设计，使其在装配到服装上后既能保证平时的穿戴舒适性，又能在触发充气后起到有效的保护作用，以及还不影响服装的美观。优化的，为了更好地匹配服装，如图2所示，所述气囊6可以但不限于包括有马甲款式气囊体601、内裤款式气囊体602和\/或块状气囊体603等，其中，所述块状气囊体603可以灵活装配在服装的臂部、肘部、腿部和\/或膝盖部等。此外，为了方便随时清洗服装，所述气囊6可设计有与服装相适应的可拆卸装配结构，例如附着有魔术胶或设置有与纽扣(该纽扣需设计在服装的相应装配位置)配合的挂绳等结构；所述气囊6可采用高分子塑胶材质进行高温热熔处理后制得，进而使其具有强抗压、抗震、耐磨和良好延展特性等特点，满足实际应用需求。

由此通过前述智能安全气囊系统的详细结构描述，不但可适用装配在服装中，使未充气气囊隐形于服装内部，实现与服装完美相结合的目的，不影响服装外观，还可以实时采集当前运动姿态数据，并根据该当前运动姿态数据和现有常规估算程序来评估当前意外事故风险，进而可在必要时及时地触发机械触发装置来达成气囊快速充气目的，有效地在意外事故中保护驾驶员的人身安全。此外，所述智能安全气囊系统还具有充气触发及时、无误触及漏触、易于功能改进和保护全面等优点，便于实际推广和应用。

优化的，所述机械触发装置4包括外壳体401以及内置在所述外壳体401内部的中空刺破针402、储气室403和电磁排气阀404，其中，所述外壳体401的外表面开设有气瓶口插接盲孔401a，所述电磁排气阀404的受控端通信连接所述控制核心板；所述气瓶口插接盲孔401a密封配合地插接所述储气瓶5的瓶口部501，所述中空刺破针402的尖锐端露出所述气瓶口插接盲孔401a的内底面且刺破所述瓶口部501的端面，所述中空刺破针402的非尖锐端连通所述储气室403，所述储气室403连通所述电磁排气阀404的进气端404a，所述电磁排气阀404的出气端404b在伸出所述外壳体401后通过导气管7分别连通各个所述气囊6。

如图2所示，所述外壳体401用于保护介于所述储气瓶5与所述气囊6之间的充气可控密封通道；所述中空刺破针402用于利用尖锐端刺破插入所述气瓶口插接盲孔401a中的所述瓶口部501的端面，使所述储气瓶5中的气体在泄漏后可经过针内管道进入所述储气室403，其可采用与常用注射针类似的针管结构及固定机构；所述储气室403用于临时存储待充气体；所述电磁排气阀404受控于所述控制核心板，用于在触发导通时将位于所述储气室403中的气体导入各个所述气囊6，以便实现触发充气目的。所述机械触发装置4的工作原理可以但不限于如下：(1)在前期安装储气瓶5时，所述电磁排气阀404处于截止状态，同时利用所述中空刺破针402的尖锐端刺破插入所述气瓶口插接盲孔401a中的储气瓶5的瓶口端面，使所述储气瓶5中的气体在泄漏后进入所述储气室403；(2)后期随着外界条件的变化，若发现当前意外事故风险达到预设值，则触发所述电磁排气阀404打开阀门，开始排气，使位于所述储气室403中的气体导入各个所述气囊6，完成触发装置的整个放气过程。由于设计有前述预刺气瓶密封机构(即机械触发装置4)，可以提前刺破储气瓶并临时存储待充气体，避免在危险发生时还需刺破储气瓶，进而可减少充气步骤，防止出现刺破失败问题，能够达成快速充气目的，使充气反应时间能够有效降低至3秒以内。此外，为了进一步提升所述机械触发装置4的密封性，优化的，在所述气瓶口插接盲孔401a中设置有用于内套所述瓶口部501的密封圈8。

优化的，还可以但不限于包括有通信连接所述控制核心板的碰撞传感器、加速度传感器、角度传感器、深度传感器和\/或GPS\/BD定位模块等。如图1所示，所述碰撞传感器用于布置在与所述陀螺仪传感器不同的服装位置，例如设置2个并分别布置在服装的肘部，以便获取所在位置的碰撞相关数据，进而辅助估算当前意外事故风险，提升估算结果的准确性。所述加速度传感器、所述角度传感器和所述深度传感器也用于布置在与所述陀螺仪传感器不同的服装位置，以便获取所在位置的相关检测数据，辅助估算当前意外事故风险，提升估算结果的准确性。所述GPS\/BD定位模块用于卫星精确定位，也可以辅助估算当前意外事故风险，提升估算结果的准确性。由此通过前述电子设备的配置，可以进一步识别各种特殊情况，提升估算结果的准确性和驾驶过程中的安全性。

进一步优化的，当包括有GPS\/BD定位模块时，还包括有分别通信连接所述控制核心板的GPRS通信模块和扬声器。如图1所示，通过前述电子设备的配置，还可以使所述控制核心板能够与远端的后台服务器进行无线通信，实现各种数据的交互目的，进而可提供事故定位、数据在线监测、路况语音播报、行驶状态播报以及语音导航等功能，进一步提升实用性。

优化的，还包括传声器和语音识别模块，其中，所述传声器的输出端通信连接所述语音识别模块的输入端，所述语音识别模块的输出端通信连接所述控制核心板。如图1所示，通过前述电子设备的配置，还可以进行录音和语音识别，实现语音锁等功能，以便随时启动或关闭智能安全气囊系统。此外，所述语音识别模块可采用现有的语音识别芯片实现对应功能。

优化的，还包括通信连接所述控制核心板的手动按键和\/或LED指示灯。如图1所示，通过前述电子设备的配置，还可以实现手动充气目的和\/或充气状态指示目的，进一步方便实用。

综上，采用本实施例所提供的装配在服装上的智能安全气囊系统，具有如下技术效果：

(1)本实施例提供了一种新型的智能安全气囊系统，不但可适用装配在服装中，使未充气气囊隐形于服装内部，实现与服装完美相结合的目的，不影响服装外观，还可以实时采集当前运动姿态数据，并根据该当前运动姿态数据和现有常规估算程序来评估当前意外事故风险，进而可在必要时及时地触发机械触发装置来达成气囊快速充气目的，有效地在意外事故中保护驾驶员的人身安全；

(2)所述智能安全气囊系统还具有估算结果精确、充气触发及时、无误触及漏触、易于功能改进和保护全面等优点，便于实际推广和应用。

实施例二

本实施例提供了一种基于实施例一所述智能安全气囊系统的智能安全气囊服装，包括服装本体和如实施例一所述的装配在服装上的智能安全气囊系统，其中，所述智能安全气囊系统可拆卸地装配在所述服装本体的内衬面上和\/或内夹层中。所述智能安全气囊系统中各部件的布置位置，可根据具体实用情况进行灵活布置，例如将所述直流电源、所述控制核心板或所述陀螺仪传感器等布置在服装本体的背部，将所述机械触发装置4或所述储气瓶5布置在服装本体的侧身口袋部。为了防止电子器件会搁到人体的关键部位，影响穿戴舒适感，以及实现隐藏设计目的，优化的，可以但不限于在所述服装本体的背部、肘部和\/或膝盖部等设置有用于包覆所述智能安全气囊系统中电子器件的夹心保护体，其中，所述夹心保护体可具体为夹心护垫或夹心龟背等。此外，所述服装本体可以但不限于为衣服和\/或裤子。

本实施例的技术效果，可根据实施例一的技术效果直接推导得到，于此不再赘述。

本实用新型不局限于上述可选的实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品。上述具体实施方式不应理解成对本实用新型的保护范围的限制，本实用新型的保护范围应当以权利要求书中界定的为准，并且说明书可以用于解释权利要求书。

设计图

装配在服装上的智能安全气囊系统及智能安全气囊服装论文和设计

装配在服装上的智能安全气囊系统及智能安全气囊服装论文和设计

全文摘要

主设计要求

设计方案

设计说明书

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