KR20220108068A - 웨어러블 보호 디바이스 - Google Patents

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Abstract

웨어러블 보호 디바이스(1)는 수축된 상태에 있는 휴지 형태와 팽창된 상태에 있는 활성 형태를 교대로 취하도록 구성된 적어도 하나의 팽창 가능 백(8) 및 팽창 가능 백(8)과 유체 연통하고, 일단 트리거링되면 내부에 팽창 유체를 도입하도록 구성된 팽창 수단(14)을 포함한다. 웨어러블 보호 디바이스(1)는 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)과 연관되고 적어도 하나의 팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 직접 또는 간접적으로 검출하도록 구성된 적어도 하나의 압력 검출 디바이스(26)를 추가로 포함한다. 본 발명의 추가적인 목적은 웨어러블 보호 디바이스(1)의 팽창 가능 백(8)이 일단 팽창되면 재사용 가능한지를 평가하기 위한 방법이다.

Description

웨어러블 보호 디바이스
본 발명은 웨어러블 보호 디바이스, 특히 충격 및/또는 낙상으로부터 사용자를 보호하기 위해 착용될 수 있는, 에어백이라고도 칭하는 팽창 가능 부재가 제공되는 웨어러블 보호 디바이스에 관한 것이다.
웨어러블 보호 디바이스는 오토바이 타기, 걷기 및/또는 산업 작업 활동과 같은 상이한 종류의 활동 중에 장애물에 대한 충격으로 인한 부상으로부터 사용자를 보호하기 위해 개발되었다.
명료함을 위해, 계속되는 본 설명에서 오토바이 운전자가 착용하기에 적절한 팽창 가능 웨어러블 보호 디바이스를 설명할 것이나, 이것에만 한정되는 것은 아니다.
통상적으로, 팽창 가능 웨어러블 보호 디바이스는 웨어러블 보호 디바이스의 정상적인 사용 중에 오토바이 운전자가 착용하도록 구성된 케이싱 내부에 수축된 상태 또는 휴지 형태(rest configuration)로 배열되는 팽창 가능 백 또는 에어백을 포함한다.
팽창 가능 백은 위험 상황의 경우에만 작동하도록 의도되며, 이러한 목적을 위해, 팽창 가능 백은 적어도 하나의 팽창 수단, 통상적으로 가스 카트리지 형태의 팽창기 디바이스와 유체 연통한다.
가스 카트리지는 일반적으로 웨어러블 보호 디바이스의 하우징 내부에 수용되며, 팽창 가능 백을 팽창시키고 그에 따라 확장시키기 위해 예를 들어, 압축 가스와 같은 팽창 유체의 사전 규정된 양을 팽창 가능 백에 도입하도록 구성된다.
팽창 수단에 의한 팽창 가능 백의 팽창은 전자적으로 또는 기계적으로 제어될 수 있다. 전자 작동의 경우, 웨어러블 보호 디바이스는 오토바이 운전자의 움직임과 바람직하게는 웨어러블 보호 디바이스에 가해지는, 복수의 센서에 의해 웨어러블 보호 디바이스에 작용하는 힘을 지속적으로 모니터링하는 전자 제어 유닛을 포함한다.
보다 구체적으로, 제어 디바이스는 예를 들어, 웨어러블 보호 디바이스 상에 또는 오토바이 상에 배열된 센서에 의해 검출된 데이터와 내부에 사전 로드된 알고리즘을 정기적인 시간 간격으로 비교할 수 있다.
이러한 알고리즘에 기초하여, 센서에 의해 검출된 데이터가 위험 상황을 나타내는 경우, 제어 유닛은 팽창 가능 백을 팽창시키기 위해 팽창 수단에 트리거링(triggering) 신호를 전송한다. 결과적으로, 팽창 가능 백은 휴지 형태에서 활성 또는 팽창된 형태로 이동한다.
팽창 수단의 트리거링 후에, 팽창 가능 백은 사용자에게 완전한 보호를 제공하기 위해 팽창 가능 백의 내부 압력을 기준 값보다 높게 유지하면서 사전 결정된 기간 동안 팽창된 형태로 유지되어야 한다.
본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 상이한 유형의 팽창 가능 백이 사용될 수 있다. OPW(one piece woven) 에어백 또는 에지를 따라 불연속 방식으로 용접된 중합체 재료의 두 층으로 형성된 에어백과 같은 일부 에어백은 예를 들어 5 내지 7초와 같이 제한된 기간 동안 팽창 상태를 유지할 수 있다.
이러한 에어백은 보호 기능이 달성되면 팽창 가능 백의 제어된 수축을 위한 밸브를 추가로 포함할 수 있다.
에지를 따라 연속적으로 용접된 중합체 층에 의해 형성된 에어백과 같은 다른 종류의 에어백은 위에서 나타낸 에어백보다 더 오랜 시간 동안 내부에 사전 결정된 가스 압력을 유지하도록 설계된다.
이러한 후자의 에어백은 기밀식 에어백으로 정의되며, 일반적으로 팽창 수단에서 분리하여 수축된다.
팽창 수단이 작동되고 백이 팽창되면, 적어도 가스 카트리지는 압축 가스로 채워진 새로운 카트리지로 교체되어야 한다.
이러한 양태에 대해, 많은 유형의 웨어러블 보호 디바이스는 사용자가 배기 카트리지를 자율적으로 교체할 가능성을 예상한다.
또한, 충돌 중에 일반적으로 팽창 가능 백이 약간의 손상을 입지 않았는지 보장하기 어렵기 때문에 백은 교체되어야 한다.
실제로, 백은 팽창 중에 긁힘이나 기계적 스트레스를 받을 수 있다.
이러한 손상은 백이 처음으로 팽창되면 사전 결정된 기간 동안 백이 팽창된 상태를 유지하는 능력을 손상시켜 팽창 가능 백이 안전 표준에 따라 재사용되는 것을 방해한다.
이 경우, 안전한 조건에서 웨어러블 보호 디바이스를 재사용하기 위해 팽창 가능 백은 교체되어야 한다.
이러한 해결책의 단점은 팽창 가능 백의 교체가 복잡한 작업이며, 이는 전문가 및 훈련된 자에 의해 수행될 필요가 있다는 것이다.
다른 단점은 팽창 후 백의 압력 유지 능력의 손실로 이어질 수 있는 잠재적인 손상을 평가하기 위한 팽창 가능 백의 확인이 어려운 작업이며 간단한 시각적 확인으로 이루어질 수 없다는 것이다.
따라서, 손상된 백이 그래도 사용되거나, 반대로 손상이 없거나 제한된 손상만을 가져서 재사용될 수 있는 경우에도 팽창 가능 백이 교체되는 위험이 있다.
위의 문제의 관점에서, 확인 및 교체 절차는 중개인 또는 제조사의 서비스 센터에서 수행될 필요가 있으므로, 사용자가 웨어러블 보호 디바이스를 사용할 수 없는 일정량의 시간을 필요로 한다.
따라서, 본 발명의 주요 목적은 위에 언급한 단점을 극복하거나 적어도 감소시키도록 구성된 팽창 가능 백을 갖는 웨어러블 보호 디바이스를 제공하는 것이다.
보다 구체적으로, 본 발명의 주요 목적은 팽창 후 팽창 가능 백의 상태를 자동으로 제어할 수 있고, 따라서 팽창 가능 백이 안전 표준에 따라 팽창된 후에 재사용될 수 있도록 하는 팽창 가능 백을 갖는 웨어러블 보호 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 추가 목적은 훈련된 자의 개입 없이 팽창 후 팽창 가능 백의 상태를 제어할 수 있게 하는 팽창 가능 백을 갖는 웨어러블 보호 디바이스를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 알려진 웨어러블 보호 디바이스에 비해 팽창 가능 백의 상태를 제어하는 데 더 적은 시간을 필요로 하는 팽창 가능 백을 갖는 웨어러블 보호 디바이스를 제공하는 것이다.
위에서 언급한 목적 및 이하의 본 설명에서 더 잘 나타날 다른 목적은 첨부된 독립 청구항 1에 정의된 웨어러블 보호 디바이스 및 청구항 14에 따라 팽창되었다면 웨어러블 보호 디바이스의 팽창 가능 백이 재사용 가능한지 평가하기 위한 방법에 의해 달성된다.
본 발명의 이점 및 특징적인 피처(feature)들은 첨부 도면을 참조하여 바람직하지만 배타적이지 않은 웨어러블 보호 디바이스의 실시예에 대한 이하의 설명으로부터 더욱 명확하게 나타날 것이다:
- 도 1은 휴지 상태에 있는 본 발명에 따른 웨어러블 보호 디바이스의 일 실시예의 부분 후방 단면도를 도시한다.
- 도 2는 본 발명에 따른 웨어러블 보호 디바이스의 다른 실시예의 사시도를 도시한다.
- 도 3은 본 발명에 따른 웨어러블 보호 디바이스의 추가 실시예의 사시도 및 부분 후방 분해도를 도시한다.
- 도 4는 본 발명에 따른 압력 검출 디바이스의 제1 실시예가 제공된 웨어러블 보호 디바이스의 셸(shell)의 사시도 및 부분 분해도를 도시한다.
- 도 5 및 도 6은 2개의 상이한 동작 형태에서의 웨어러블 보호 디바이스의 셸의 각각의 사시도를 도시하며, 셸에는 본 발명에 따른 압력 검출 디바이스의 제2 실시예가 제공된다.
- 도 7 및 도 8은 2개의 상이한 종류의 팽창 가능 백에 대한 팽창 후 팽창 가능 백 내부의 팽창 유체의 내부 압력 변동에 관한 2개의 도면을 도시한다.
첨부 도면을 참조하면, 본 발명에 따라 제공된 웨어러블 보호 디바이스는 일반적으로 참조 번호 1로 나타내어진다.
바람직하게는, 웨어러블 보호 디바이스(1)는 오토바이 운전자 또는 자전거 운전자가 착용하거나 사용자의 신체의 효과적인 보호가 달성되어야 하는 다른 분야에서 사용되도록 설계된다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 웨어러블 보호 디바이스(1)는 오토바이 운전자 재킷(4) 또는 오토바이 운전자 슈트(6)(도 2 참조)와 커플링되도록 설계된 의복, 예를 들어, 조끼(2)(도 1 및 도 3 참조)일 수 있다.
웨어러블 보호 디바이스(1)는 수축된 상태에 있는 휴지 형태(rest configuration) 및 팽창된 상태에 있는 활성 형태(active configuration)를 교대로 취하도록 구성된 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)을 포함한다.
팽창 가능 백(8)은 바람직하게는 사용자의 어깨 및/또는 가슴 및/또는 측면 및/또는 등을 보호하도록 의도된다.
도면에 도시되지 않은 본 발명의 대안적인 실시예에 따르면, 웨어러블 보호 디바이스(1)에는 복수의 독립적인 팽창 가능 백(8)이 제공될 수 있다.
적어도 하나의 팽창 가능 백(8)은 OPW(one piece woven) 백(본 기술 분야에 공지되어 있으므로 본 설명에서 상세하게 설명되지 않음)일 수 있거나 불연속적인 방식으로 에지 부분에서 용접된 2개의 중합체 시트에 의해 형성될 수 있다.
또한, 팽창 가능 백은 적절한 코팅으로 덮인 편직물을 가질 수 있다.
이러한 종류의 팽창 가능 백은 팽창된 후 상이한 수축 시간을 가질 수 있고, 또한 선택적인 수축을 위해 도면에 도시되지 않은 하나 이상의 수축 밸브가 제공될 수 있다.
예를 들어, 이러한 종류의 팽창 가능 백은 안전 표준에 따라 선택된 시간인 5 내지 7초로 이루어진 수축 시간을 가질 수 있다.
대안적으로, 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)은 또한 기밀식 백, 예를 들어, 에지 부분에서 연속적으로 용접된 2개의 중합체 시트에 의해 형성된 백으로 구성될 수 있다.
이러한 종류의 팽창 가능 백은 더 오랜 기간 동안 팽창된 상태를 유지하는 데 적합하기 때문에 이전의 것과 다르다.
도 7 및 도 8의 도면에서, 실선은 온전한 기밀식 백 및 온전한 비기밀식 백 각각에 대해 시간의 함수로 일단 팽창 가능 백이 작동된 후 팽창 가능 백 내부의 팽창 유체에 의해 가해진 압력의 변동을 나타낸다.
웨어러블 보호 디바이스(1)는 사용자의 등을 보호하기 위한 것이고 웨어러블 보호 디바이스(1)의 외부 표면(10) 상에 적용되는, 도 1 및 도 3에 도시된 강성 또는 반강성 등 보호기(12)를 포함할 수 있다.
웨어러블 보호 디바이스(1)는 또한 위험 상황이 검출되는 경우 팽창 가능 백(8)을 팽창시키도록 설계된 팽창 수단(14)을 포함한다.
팽창 수단(14)은 팽창 가능 백(8)과 유체 연통하고 일단 트리거링되면 팽창 유체를 내부에 도입하도록 구성된다.
팽창 수단(14)은 예를 들어, 낙상 또는 충돌과 같이 오토바이 운전자에 대한 위험 상황이 검출되는 경우에 아래에 설명되는 방식으로 트리거링된다.
유리하게는, 팽창 수단(14)은 연결 단부(16)에서 팽창 가능 백(8)에 연결된다. 도 3에 더 잘 도시된 바와 같이, 팽창 수단(14)은 팽창 가능 백(8)의 덕트(duct)(20)에 연결된 적어도 하나의 가스 카트리지(18), 바람직하게는 2개의 가스 카트리지(18)를 포함한다.
이러한 가스 카트리지는 불꽃 팽창기, 압축 가스 팽창기 및 하이브리드 팽창기를 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 본 기술 분야에 공지된 바와 같이, 불꽃 팽창기에서 불꽃 점화는 팽창 가스를 제공하기 위해 가스 발생 물질의 연소를 점화하는 데 사용된다. 압축 가스 팽창기는 결국 압축 상태로부터 팽창 가스를 방출하기 위해 시일링(sealing)된 챔버를 열기 위해 최소량의 불꽃 재료를 사용한다.
하이브리드 팽창기는 팽창 가능 백(8)을 채우는 데 필요한 팽창 가스를 제공하기 위해 연소 및 압축 가스 스토리지의 조합을 사용한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 카트리지(18)는 등 보호기(12) 상에 장착된 셸 또는 커버(22) 내부에 위치될 수 있다. 셸(22)은 또한 도 4 내지 도 6에 도시되어 있다. 추가 실시예(첨부된 도면에 미도시)에서, 셸(22)은 웨어러블 보호 디바이스의 외부 표면에 직접 적용된다.
대안적으로, 카트리지는 웨어러블 보호 디바이스(1)의 직물 내부에 또는 일부 경우에 팽창 가능 백(8) 내부에 포함될 수 있다.
팽창 수단(14)은 도 1에 개략적으로 도시되고 도 4에 상세하게 도시되지만 웨어러블 보호 디바이스(1)의 다른 실시예에도 존재하는 것으로 간주되는 제어 유닛(24)에 의해 전자적으로 제어될 수 있다. 제어 유닛(24)은 위험 상황을 신속하게 검출하기 위해 오토바이 운전자의 움직임을 지속적으로 모니터링하는 기능을 갖는다.
이와 관련하여, 웨어러블 보호 디바이스(1)는 웨어러블 보호 디바이스(1)에 작용하는 힘을 감지하기 위해 도면에 도시되지 않은 적어도 하나의 센서를 포함한다. 바람직하게는, 웨어러블 보호 디바이스(1)는 이러한 유형의 복수의 센서를 포함하며, 이는 제어 유닛(24)에 연결되고 웨어러블 보호 디바이스(1) 상에 위치한다.
이러한 센서는 웨어러블 보호 디바이스(1)에 작용하는 가속도를 검출하도록 설계된 가속도계, 및/또는 웨어러블 보호 디바이스(1)의 움직임 및 배향을 검출하도록 설계된 자이로스코프를 포함할 수 있다.
제어 유닛(24)은 센서에 의해 검출된 데이터와 내부에 사전 로딩된 알고리즘을 일정한 시간 간격으로 비교할 수 있다. 이러한 알고리즘에 기초하여, 센서에 의해 검출된 데이터가 예를 들어, 오토바이 운전자가 주행하는 오토바이의 제어 상실 또는 일부 다른 이상((anomaly)과 같은 위험 상황을 나타내는 경우, 제어 유닛(24)은 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)을 팽창시키기 위해 트리거링 신호를 팽창 수단(14)으로 전송한다.
"위험 상황"은 웨어러블 보호 디바이스(1)가 급격한 가속/감속 및/또는 배향 및 각속도의 급격한 변동을 겪는 의도된 상황이어야 한다.
도면에 도시되지 않은 대안적인 실시예로서, 팽창 수단(14)은 웨어러블 보호 디바이스를 오토바이에 연결하는 작동 케이블을 이용함으로써 기계적으로 작동될 수 있고; 이러한 케이블은 통상적으로 낙상 및/또는 충격으로 인해 오토바이에 의한 오토바이 운전자의 분리 후 팽창 가능 백(8)을 작동시킨다.
팽창 수단(14)의 작동의 결과로서, 팽창 가능 백(8)은 휴지 형태로부터 활성 또는 팽창된 형태로 이동한다.
본 발명에 따르면, 웨어러블 보호 디바이스(1)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 팽창 가능 백 또는 백들(8)과 연관된 적어도 하나의 압력 검출 디바이스(26)를 포함한다.
압력 검출 디바이스(26)는 팽창 가능 백(8) 내부의 팽창 유체의 압력을 직접 또는 간접적으로 검출하도록, 특히 팽창 수단(14)의 트리거링 후 팽창 가능 백 내부의 팽창 유체의 압력을 검출하도록 구성된다.
팽창 가능 백(8) 내부 압력의 "직접 검출"로서, 압력 검출 디바이스(26)가 팽창 가능 백의 내부 압력을 직접 측정하도록 구성되는 것으로 의도된다.
팽창 가능 백(8) 내부 압력의 "간접적인 검출"로서, 압력 검출 디바이스(26)가 팽창 가능 백(8)의 내부 압력과 상관되는 팽창 가능 백(8)의 물리적 파라미터를 검출하도록 구성된다. 이러한 물리적 파라미터의 일 예는 팽창 가능 백(8)의 공간적 변형일 수 있다.
상세하게는, 압력 검출 디바이스(26)는 상이한 형태를 가질 수 있는 적어도 하나의 압력 센서를 포함한다.
압력 센서(28)는 전자기 센서, 압전 센서, 용량 센서 또는 압전 저항 센서를 포함하는 그룹에서 선택될 수 있다. 이러한 압력 센서(28)의 일 예가 도 4에 도시되어 있다.
이러한 압력 센서는 주기적 간격으로 팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 직접 검출하고 일련의 압력 데이터를 생성하도록 의도된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 압력 센서(28)는 지지 요소(30), 바람직하게는 팽창 수단(14)과 팽창 가능 백(8) 사이의 연결 단부(16)에 위치된, 비탄성 직물로 이루어진 링(ring) 상에 장착될 수 있다.
대안적으로, 압력 센서(28)는 팽창 가능 백(8)에 직접 적용될 수 있다.
대안적으로, 압력 센서는 팽창 가능 백(8)과 연관되고 팽창 가능 백(8) 내부에서 사전 결정된 임계 압력 값에 도달하면 기계적으로 스위칭하도록 설계된 기계 디바이스로 구성될 수 있다. 기계적 압력 센서는 참조 번호 32로 나타내어진다. 따라서, 이러한 센서(32)는 팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 간접적으로 검출하도록 구성된다.
이러한 압력 센서(32)는 도 5 및 도 6에 상세히 도시되어 있으며, 여기서 팽창 가능 백(8)은 수축된 형태 및 팽창된 형태로 각각 도시되어 있다.
알 수 있는 바와 같이, 이러한 압력 센서(32)는 또한 팽창 수단(14)과 팽창 가능 백(8) 사이의 연결 단부(16)에 위치될 수 있고, 예를 들어, 상술한 유형의 지지 요소(30) 상에 장착될 수 있는 기계적 버튼을 포함할 수 있다.
지지 요소(30)는 팽창 가능 백(8)의 단부에 위치되어, 팽창 가능 백(8)이 팽창될 때 버튼을 제1 위치(도 5 참조)로부터 제2 위치(도 6 참조)로 이동시키기 위해 버튼과 접촉하기에 적합하다.
유사하게, 팽창 가능 백(8)이 수축될 때 버튼과 더 이상 접촉하지 않고 제1 위치로 복귀할 수 있다.
따라서, 이 경우 2개의 압력 신호만 생성된다. 제1 신호는 버튼이 제1 위치로부터 제2 위치로 이동할 때 생성되고, 제2 신호는 버튼이 제2 위치로부터 제1 위치로 이동할 때 생성된다. 제1 위치는 팽창 가능 백이 완전히 또는 부분적으로 수축되었음을 시그널링하고, 제2 위치는 팽창 가능 백이 완전히 팽창되었음을 시그널링할 것이다.
팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 간접적으로 검출하도록 의도된 다른 종류의 센서는 스트레인 게이지 센서 또는 유사한 센서일 수 있으며, 이는 도면에 도시되지 않는다.
사용된 센서의 유형에도 불구하고, 압력 검출 디바이스(26)는 압력 검출 디바이스(26)로부터 수신된 데이터와 압력 기준 데이터를 비교하도록 구성된 제어 유닛에 연결될 수 있다.
도시된 실시예, 특히 도 4의 실시예에 따르면, 압력 검출 디바이스(26)는 예를 들어, 압력 검출 디바이스(26)로부터 분리된 플러그(34) 또는 심지어 무선 연결에 의해 제어 유닛(24)에 연결된다.
이러한 제어 유닛(24)은 상술한 동일한 프로세서일 수 있고 팽창 가능 백(8)의 팽창 수단(14)을 트리거링하도록 구성될 수 있다.
따라서, 이러한 실시예에서 제어 유닛(24)은 팽창 수단(14)의 작동을 제어하기 위한 알고리즘 및 압력 검출 디바이스(26)로부터 수신된 압력 데이터를 정교화하고 이를 압력 기준 데이터와 비교하기 위한 다른 알고리즘을 구현하였다.
대안적으로, 제어 유닛은 압력 검출 디바이스(26)에 통합될 수 있다. 이러한 특정 실시예는 팽창 수단(14)의 작동이 기계적으로 제어될 때 특히 유용하다.
두 경우 모두에서, 제어 유닛(24)은 압력 기준 데이터를 저장하기 위한 메모리를 포함한다. 대안적으로, 압력 기준 데이터는 제어 유닛 상에서 실행 중인 알고리즘의 상태 단어(word)로서 저장될 수 있다.
압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출된 압력 데이터는 위에 언급한 메모리 또는 제어 유닛(24)의 추가 메모리에 저장될 수 있다. 이러한 방식으로 검출된 데이터는 또한 장래의 순간에 프로세싱되기 위해 이용될 수 있다.
압력 기준 데이터는 다수의 충돌 테스트에서 기준 팽창 가능 백의 내부 압력 변동의 평가로부터 획득된 예시적인 데이터이다. 기준 팽창 가능 백은 찢어지거나 손상됨을 보이지 않고 바람직하게는 단일 팽창을 거친 백이다.
압력 기준 데이터는 팽창 가능 백 및 팽창 수단의 상이한 피처, 즉:
- 팽창 가능 백의 부피;
- 팽창 가능 백의 유형;
- 카트리지의 사양(백에서 팽창되어야 할 가스의 압력, 가스의 유형, 몰(mole) 수)에 링크된다.
제1 동작 모드로서, 제어 유닛(24)은 압력의 피크 값과 메모리에 저장된 압력의 기준 피크 값을 비교하도록 구성될 수 있다.
검출된 압력의 피크 값은 압력 검출 디바이스(26)에 의해 제어 유닛(24)으로 전송된 압력 데이터 중 하나에 대응하고; 일단 수신되면, 이러한 값은 제어 유닛(24)에 의해 피크 값으로서 프로세싱되고 본 웨어러블 보호 디바이스(1)의 팽창 가능 백(8)의 동일한 피처를 갖는 팽창 가능 백에 대해 취한 기준 피크 값과 비교된다.
제2 동작 모드로서, 제어 유닛(24)은 팽창 가능 백(8)의 수축 동안 사전 결정된 시간에 검출된 압력 값과 메모리에 저장된 기준 압력 값과 비교하도록 구성될 수 있다.
이 경우, 제어 유닛(24)의 알고리즘은 수축 동안 특정 시간, 예를 들어, 팽창 수단(14)의 트리거링 후 7초에서 취해진 압력 값을 본 웨어러블 보호 디바이스(1)의 팽창 가능 백(8)과 동일한 피처를 갖는 팽창 가능 백에 대해 동시에 취해진 기준 수축 압력 값으로 프로세싱하도록 구성된다.
기계적 압력 센서(32)의 경우, 검출된 압력 값 및 제어 유닛에 저장된 기준 수축 값은 제1 또는 제2 위치에서 대응하는 센서에 의해 생성된 신호와 연관될 것이다.
예를 들어, 제어 유닛의 알고리즘은 백의 수축 동안 사전 결정된 시간, 즉, 7초에서 센서가 백이 완전히 또는 부분적으로 수축되는 제1 위치에 있는지 또는 백이 팽창되는 제2 위치에 있는지 검증할 것이다. 센서가 제1 위치에 있는 경우, 이는 백이 너무 빠르게 수축되어 재사용될 수 없다는 표시로 제어 유닛에 의해 해석될 것이다. 제어 유닛은 적절한 경고 신호를 방출할 것이다.
반대로, 사전 규정된 시간 간격 후에, 센서가 제2 위치에 있는 경우, 이는 백이 재사용될 수 있다는 표시로 제어 유닛에 의해 해석될 것이다. 경고 신호는 방출되지 않을 것이다.
또한, 제어 유닛(24)의 알고리즘은 압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출된 데이터에 기초하여 팽창 가능 백(8)의 수축 동안 사전 결정된 기준 압력 값에 도달하는 데 발생한 시간을 프로세싱하도록 구성될 수 있다.
또한, 제어 유닛(24)의 알고리즘은 수축 동안 동일한 시간 간격으로 취해진 기준 데이터와 이러한 데이터 간의 차이를 평가하기 위해 압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출된 데이터를 일정한 시간 간격으로 프로세싱하도록 구성될 수 있다.
추가 동작 모드로서, 제어 유닛(24)은 기밀 백 또는 비기밀 백에 대해 압력 검출 디바이스(26)에 의해 수신된 데이터에 기초하여 압력 변동을 검출하도록 구성될 수 있다.
이 경우, 제어 유닛(24)은 압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출된 데이터에 기초하여, 팽창 수단(14)의 트리거 이후에 비정상적인 압력 손실이 발생했는지를 검증할 수 있다.
위에서 언급한 바와 같이, 도 7 및 도 8에서, 압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출되고 제어 유닛(24)에 의해 프로세싱되는 팽창 수단(14)의 트리거링 후 팽창 가능 백(8)의 내부 압력의 변동은 개략적으로 점선으로 도시된다.
특히, 도 7 및 도 8에 손상된 기밀 팽창 가능 백 및 비기밀 팽창 가능 백의 압력 데이터가 각각 점선으로 나타내어진다.
동일한 도면에서, 기준 데이터의 가능한 예는 위에 표시된 대로 실선으로 도시된다.
실제로, 도 7 및 도 8의 도면에서 검출된 데이터와 기준 데이터 사이의 편차는 관련되며 임계값을 초과하고; 이러한 압력 값을 갖는 팽창 가능 백은 교체되어야 한다.
분명히, 압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출된 데이터는 알고리즘을 변경함으로써 제어 유닛(24)에 의해 상이한 모드로 프로세싱될 수 있다.
검출된 압력 데이터와 기준 압력 데이터를 비교함으로써, 데이터 간의 편차가 사전 결정된 임계값을 초과하는 경우 경고 신호가 생성될 수 있다.
임계값을 초과하는 편차는 팽창 가능 백(8)이 팽창된 후 너무 빠르게 수축되고 있음을 의미한다. 이러한 현상은 팽창 가능 백(8)이 손상되어 높은 안전 레벨을 보장하기 위해 웨어러블 보호 디바이스(1)에서 재사용될 수 없다는 증거이다.
웨어러블 보호 디바이스(1)에는 제어 유닛(24)과 연관된, 도 3에 더 잘 도시된 시그널링 수단(36)이 제공될 수 있다. 시그널링 수단(36)은 제어 유닛(24)에 통합되거나 유선 연결(38) 또는 무선 연결에 의해 제어 유닛(24)에 연결될 수 있다.
도 3에, 시그널링 수단(36)이 내부에 통합된 제어 유닛을 갖는 압력 검출 디바이스(26)에 연결된 실시예가 도시되어 있다.
검출된 압력 데이터와 기준 압력 데이터 사이의 편차가 제어 유닛(24)에 의해 검출되면, 시그널링 수단(36)은 예를 들어, 제어 유닛(24)으로부터의 작동 신호에 의해 작동된다.
이러한 방식으로, 사용자는 웨어러블 보호 디바이스(1)를 재사용하기 전에, 팽창 가능 백(8)을 교체할 필요성에 대한 경고 신호를 통지받는다.
또한, 시그널링 수단(36)은 기밀 백(8)에 대해 압력 손실이 검출되는 경우 경고 신호를 생성할 수도 있다.
경고 신호는 가시 신호 또는 가청 신호일 수 있으며, 따라서 시그널링 수단(36)은 예를 들어 LED, 디스플레이 또는 스피커를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 이러한 시그널링 수단(36)은 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 웨어러블 보호 디바이스(1)의 외부 표면(10)과 같이 사용자가 더 쉽게 보거나 들을 수 있는 웨어러블 보호 디바이스(1)의 부분에 위치된다.
팽창 가능 백(8)이 팽창 중에 어떠한 손상도 입지 않은 경우, 시그널링 수단(36)은 제어 유닛(24)에 의해 작동되지 않으므로, 사용자는 팽창 가능 백(8)의 교체가 필요하지 않다는 것을 알게 된다.
대안적으로, 시그널링 수단(36)은 팽창 가능 백(8)의 손상이 검출되지 않더라도 제어 유닛(24)에 의해 작동될 수 있으며, 따라서 팽창 가능 백(8)에 대한 손상의 경우에 방출되는 경고 신호와 다른 신호를 방출할 수 있다.
예를 들어, 시그널링 수단(36)이 하나 이상의 LED를 포함하는 경우, 이는 녹색등으로 손상의 부재를 시그널링하고 적색등으로 손상의 존재를 시그널링할 수 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 유형의 웨어러블 보호 디바이스(1)의 팽창 가능 백(8)이 일단 팽창되면 재사용할 수 있는지를 평가하기 위한 방법이다.
본 방법은:
- 특히 팽창 수단(14)의 트리거링 후에 압력 검출 디바이스(26)에 의해 팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 직접 또는 간접적으로 검출하는 단계;
- 검출된 압력 데이터와 제어 유닛(24)에 저장된 압력 기준 데이터를 비교하는 단계;
- 검출된 압력 데이터와 기준 압력 데이터 사이의 편차가 사전 결정된 임계값을 초과하는 것이 검출되는 경우, 각각의 경고 신호들을 생성하는 단계를 포함한다.
본 개시의 이 시점에서, 본 발명에 따른 웨어러블 보호 디바이스로 사전 정의된 목적이 어떻게 달성되는지는 명백하다.
특히, 압력 검출 디바이스에 의해, 연결된 제어 유닛과 협력하여, 웨어러블 보호 디바이스는 팽창 후 팽창 가능 백의 잠재적인 손상을 검출하고 이를 사용자에게 전달할 수 있다.
사용자는 검출된 압력 손실로 인해 백을 교체할 필요가 있는지를 유리하게 통지받을 수 있다. 동시에, 압력 손실이 검출되지 않으면, 사용자는 팽창 가능 백을 교체할 필요 없이, 안전한 방식으로 웨어러블 보호 디바이스를 재사용할 가능성에 대해 통지받을 수 있다.
따라서, 백 상태의 자동 확인은 사용자가 시간을 절약하고, 웨어러블 보호 디바이스를 항상 안전한 조건에서 사용하고 불필요한 경우 사용자가 팽창 가능 백을 교체하는 것을 피할 수 있게 한다.
또한, 압력 검출 디바이스의 추가는 웨어러블 보호 디바이스의 중량 및 부피 증가를 일으키지 않으며, 압력 검출 디바이스와 독립적인 팽창 가능 백의 정상적인 기능에 영향을 미치지 않는다.
본 기술 분야의 통상의 기술자는 특정 요건을 충족하기 위해, 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고 설명된 요소를 수정하고/하거나 동등한 요소로 대체할 수 있다.
예를 들어, 본 기술 분야의 통상의 기술자는 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않고 설명된 압력 센서를 다른 동등한 압력 센서로 교체하거나, 센서를 다른 위치에 배치할 수 있다.

Claims (14)

  1. 웨어러블 보호 디바이스(1)로서,
    수축된 상태에 있는 휴지 형태와 팽창된 상태에 있는 활성 형태를 교대로 취하도록 구성된 적어도 하나의 팽창 가능 백(bag)(8);
    상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)과 유체 연통하고, 일단 트리거링(triggering)되면 내부에 팽창 유체를 도입하도록 구성된 팽창 수단(14);을 포함하고,
    상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)과 연관되고 상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8) 내부의 상기 팽창 유체의 압력을 직접 또는 간접적으로 검출하도록 구성된 적어도 하나의 압력 검출 디바이스(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  2. 제1항에 있어서,
    상기 압력 검출 디바이스(26)로부터 수신된 압력 데이터와 제어 유닛(24)에 저장된 압력 기준 데이터를 비교하도록 구성된 상기 제어 유닛(24)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)은 상기 압력 검출 디바이스(26)에 연결되고, 상기 제어 유닛(24)은 상기 팽창 수단(14)을 트리거링하기 위해 상기 웨어러블 보호 디바이스(1)에 작용하는 힘을 검출하도록 의도된 하나 이상의 센서에 추가로 연결되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)은 상기 압력 검출 디바이스(26)에 통합되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)은 상기 압력 기준 데이터가 저장되는 메모리를 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)은 상기 압력 검출 디바이스(26)에 의해 수신된 데이터를 상기 메모리에 저장하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)과 연관되고, 상기 압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출된 상기 압력 데이터와 상기 압력 기준 데이터 사이의 편차가 사전 결정된 임계값을 초과하는 경우 경고 신호를 방출하도록 구성된 시그널링 수단(36)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)은 상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8) 내부에서 검출된 압력의 피크 값과 상기 제어 유닛(8)에 저장된 압력의 기준 피크 값을 비교하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)은 상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)의 수축 동안 사전 결정된 시간에 검출된 압력 값과 상기 제어 유닛(24)에 저장된 기준 수축 압력 값을 비교하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제어 유닛(24)은 적어도 하나의 압력 검출 디바이스(26)에 의해 수신된 데이터에 기초하여 일단 팽창되면 상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8) 내부의 압력의 변동을 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  11. 제2항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 압력 검출 디바이스(26)는 상기 제어 유닛(24)에 연결된 하나 이상의 압력 센서(28, 32)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  12. 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 압력 센서(28)는 전자기 센서들, 압전 센서들, 용량성 센서들 또는 압전 저항(piezoresistive) 센서들을 포함하는 그룹에서 선택되고; 상기 센서들(28)은 주기적 간격으로 사전 결정된 기간 동안 상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 직접 검출하고 각각의 압력 데이터를 상기 제어 유닛(24)으로 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  13. 제11항에 있어서,
    상기 하나 이상의 압력 센서(32)는 상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8)과 연관되고 상기 백(8) 내부에서 사전 결정된 임계 압력 값에 도달하면 기계적으로 스위칭하도록 설계된 기계 디바이스로 구성되고, 상기 센서(32)는 상기 적어도 하나의 팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 간접적으로 검출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 웨어러블 보호 디바이스(1).
  14. 웨어러블 보호 디바이스(1)의 팽창 가능 백(8)이 일단 팽창되면 재사용 가능한지 평가하기 위한 방법으로서, 상기 웨어러블 보호 디바이스(1)는 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 따른 유형이며, 상기 방법은,
    상기 팽창 수단(14)의 트리거링 후에 상기 압력 검출 디바이스(26)에 의해 상기 팽창 가능 백(8) 내부의 압력을 직접 또는 간접적으로 검출하는 단계;
    상기 압력 검출 디바이스(26)에 의해 검출된 압력 데이터와 상기 제어 유닛(24)에 저장된 기준 압력 데이터를 비교하는 단계;
    상기 검출된 압력 데이터와 상기 기준 압력 데이터 사이의 편차가 사전 결정된 임계값을 초과하는 것이 검출되는 경우, 사용자에 대한 각각의 경고 신호들을 생성하는 단계;를 포함하는, 방법.
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