SE504099C2 - Docka anordnad att registrera slag mot dockan - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 504 099 2 dator och utmärkes av, att nämnda givare innefattar en tryckgivare anordnad att avge en första elektrisk signal motsvarande det tryck som alstras i givaren under det att ett slag träffar givaren och av, att givarens yta, paral- lellt med dockans yta där givaren är fästad vid dockan, innefattar en s.k. membranströmbrytare, som är uppdelad i två eller flera sektioner, där varje sektion är anordnad att avge en andra elektrisk signal då slaget träffar sek- tionen ifråga, samt av, att nämnda dator är anordnad att registrera nämnda första elektriska signal från tryckgiva- ren som ett tryck-tid-förlopp.

Nedan beskrives föreliggande uppfinning närmare, delvis i samband med ett på bifogade ritning visat utföringsexempel av uppfinningen, där - figur 1 visar en docka sedd framifrån - figur 2 visar en givare i tvärsnitt och med de olika delarna separerade för tydlighets skull - figur 3 visar en membranswitch i en planvy figur 4 visar en tryck - tid kurva - figur 5 visar ett blockschema.

I figur 1 visas schematiskt en docka enligt uppfinningen.

Dockan har samma storlek som en människa. Dockan kan vara av vilket som helst slag och kan exempelvis vara av samma typ som en skyltdocka. Det väsentliga är dock att den är konstruerad för att tåla kraftiga slag, nämligen så krafti- ga slag att en människa som skulle utsättas för dylika slag skulle ha fått mycket allvarliga skador eller avlidit.

Dockan 1 är anordnad att registrera slag mot dockan. För detta ändamål är dockan försedd med en eller flera givare på det eller de ställen på dockan där slag mot dockan skall registreras, vilka givare är anordnade att avge en elekt- risk signal till en dator 2. De ställen som kan komma ifråga är främst huvud, bröstparti, magparti, över- och underarmar samt över- och underben. Givetvis kan givare placeras på andra ställen alltefter vilket sorts våld som skall registreras. 10 15 20 25 30 35 504 099 3 Enligt uppfinningen innefattar nämnda givare 3 en tryckgi- vare 4 anordnad att avge en elektrisk signal motsvarande det tryck som alstras i givaren under det att ett slag träffar givaren. Vidare är givarens yta, parallellt med dockans yta där givaren är fästad vid dockan, uppdelad i två eller flera sektioner 4, där varje sektion 4 är anord- nad att avge en elektrisk signal då slaget träffar sektio- nen ifråga.

I figur 2 visas ett tvärsnitt genom givaren 3, där givarens delar separerats för tydlighets skull. Med siffran 5 be- tecknas en tryckgivare i form av en böjlig blåsliknande be- hållare innehållande en fluid. Exempelvis är behållaren en parallellepipedisk gummibehållare innehållande ett fluidum såsom luft, vatten eller olja. Emellertid är ett kompressi- belt medium, såsom luft, att föredraga därför att detta ger en dämpning av ett slag som riktas mot givaren. Från behål- laren löper en ledning 8 för tryckmediet till en tryckgiva- re 9 av lämpligt känt slag, vilken avger en analog elekt- risk signal i beroende av trycket i behållaren. Siffran 10 betecknar signalledaren från tryckgivaren. Tryckgivaren 9 kan exempelvis vara en tryckgivare som tillhandahålles av Motorola under beteckningen MPX 10.

Behållaren 5 är avsedd att placeras på och fästas vid dockans yta på lämpligt sätt, exempelvis genom limning. Be- hållaren kan göras mycket tunn, exempelvis endast omkring en centimeter tjock.

Utanför tryckgivaren, sett från dockans yta, är en s.k. membranströmbrytare 6, eller membranswitch, belägen. Denna innefattar ett antal fält 4, utgörande nämnda sektioner, vilka vart och ett utgör en strömbrytare, se figur 3. I figur 2 och 3 betecknar siffran 7 en multikabel som löper till vart och ett av nämnda fält.

Membranswitchen 6 kan vara av vilket som helst lämpligt slag. Dylika switchar finns kommersiellt tillgängliga i en mängd utföranden. Exempelvis kan i föreliggande sammanhang 10 15 20 25 30 35 504 099 4 en analog on/off - membranswitch av typen Brady F12AC4 användas.

Enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen före- finns mellan tryckgivaren 5 och membranströmbrytaren 6 en mellanskiva ll anordnad att fördela ut den kraft som ett slag ger upphov till över tryckgivarens yta. Detta medför att tryckgivaren kan göras tunnare än om mellanskivan inte finns. Mellanskivan skall vara relativt hållfast för att tåla uppkommande krafter. Exempelvis kan mellanskivan utgö- ras av en skiva av ett hållfast plastmaterial, såsom ABS- plast. Mellanskivan har samma yta som behållaren 5 och mem- branswitchen 6.

Behållaren, mellanskivan och membranswitchen är lämpligen limmade till varandra.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen förefinns ett skyddande dämpmaterial 12, företrädesvis ett skumgummimaterial, utanpå membranswitchen 6. Detta är till för att skydda dels membranswitchen, dels givaren 3 som sådan.

I figur 3 visas schematiskt en membranswitch i en planvy.

Denna har tre gånger fem fält 4, vilka vart och ett utgör en strömbrytare. Givetvis kan membranswitchen ges flera el- ler färre fält 4, liksom att fältens form kan göras annor- lunda än cirkulära.

Vidare kan membranswitcharnas storlek varieras efter dessas placering på dockan och efter den typ av slag som den avses registrera.

Emellertid är det föredraget att varje givare har minsta mått av omkring 10 X 10 centimeter, för att ett slag skall helt och hållet träffa endast givaren och inte till del den del av dockan som omger givaren. Vidare bör givaren inne- hålla åtminstone 3 X 3 fält, för att man skall kunna re- gistrera om hela eller endast delar av givarytan träffades 10 15 20 25 30 35 504 099 5 och för att träffytans storlek skall kunna beräknas.

I figur 1 illustreras med siffran 3 givare av en viss typ som utplacerats på olika ställen på dockan, mot vilka slag skall riktas.

Emellertid är det föredraget att alternativt en eller flera givare 13, 14 har en till en kroppsdel eller ett kroppsav- snitt anpassad form. Dylika givare illustreras med strecka- de linjer i figur 1, där givaren 13 är speciellt anpassad till det lägre partiet av bålen och där givaren 14 är anpassad till överarmen.

Enligt ett föredraget utförande av uppfinningen är hela eller väsentligen hela dockans yta täckt med givare. Givet- vis beror antalet givare och hur stor del av dockan som är täckt med givare på det avsedda ändamålet.

För vissa ändamål, såsom att registrera huvudskador räcker det med att förse huvudet med givare.

För att med stor säkerhet kunna avgöra om en skada skulle uppkommit samt skadans omfattning, för det fall hela dockan är försedd med givare, har det uppskattats att det krävs omkring 1600 stycken membranswitchar utplacerade på dockan.

I detta sammanhang är det väsentligt att nämna att behovet av den upplösning som membranswitcharna ger vad avser träffytan är olika på olika ställen på kroppen. Exempelvis krävs en större upplösning på huvudet än på exempelvis en underarm. En lämplig givare för ett område av pannan kan exempelvis innefatta membranswitchar som är placerade bredvid varandra i en rad, där varje membranswitch har en diameter av 1 millimeter. Fackmannen har dock ingen svårig- het att utprova givare med lämplig upplösning.

Genom uppfinningen registreras således vilka strömbrytare 4 som träffas av slaget, genom att var och en av dessa vid träff avger en elektrisk signal till datorn. I figur 5 il- lustreras ett antal givare 3, vilka var och en har en övre / 10 15 20 25 30 35 504 099 6 del 6, vilket är membranswitchen, och en undre del 5, vilket är tryckgivaren. Via ledare avger varje membran- switch en signal till datorn 2 utvisande vilka strömbrytare som träffats av slaget. Vidare registreras trycket i varje tryckgivare 5, genom att dessa avger en signal till datorn 2 motsvarande trycket i tryckgivaren.

Genom dessa givare kommer således vid ett slag mot givaren datorn att få information om dels träffytans storlek genom membranswitcharna, dels det tryck som uppstod i tryckgiva- ren. Trycket är ett mått på den kraft med vilken slaget träffade givaren, d.v.s. dockan. Eftersom således kännedom erhålls om dels kraften i slaget, dels träffytans storlek kan slagets verkan i form av en sannolik skada på en männi- ska beräknas.

Exempelvis kan man utgå från faktiska skador på människor efter misshandel eller olyckor, och därvid kartlägga med vilken kraft och i förekommande fall med vilket tillhygge ett slag utdelats mot människan, varefter slaget upprepas mot dockan varvid tryck och träffyta registreras. Pâ detta sätt kan olika gränsvärden vad avser tryck och träffyta inläggas i datorn 2, vilka gränsvärden jämföres i datorn med de värden som givaren avger till datorn vid ett slag mot dockan. I figur 4 illusteras ett gränsvärde för trycket med den streckade linjen. I ett utförande registreras endast det maximala tryck som uppstår vid slaget.

Gränsvärdena för att en skada av viss omfattning sannolikt skulle uppstått på en människa är olika beroende på var på kroppen givaren är placerad. Vidare förhåller det sig så att flera gränsvärden kan inläggas i datorn för en viss gi- vare för att kunna gradera de sannolika skadorna. Exempel- vis kan gränsvärdena avseende en givare placerad på huvudet ange att en kraftig hjärnskakning skulle uppstått respekti- ve att en skallfraktur skulle uppstått.

Vidare kan gränsvärdena justeras beroende på kön och ålder hos den som skulle utsatts för ett slag. 10 15 20 25 30 35 504 099 7 De nämnda gränsvärdena finns lämpligen lagrade i ett minne 15 tillhörigt datorn 2. Till datorn 2 är en lämplig åskåd- ningsanordning 16 ansluten medelst vilken skadan efter ett slag visas. Exempelvis kan datorn 2, minnet 15 och åskåd- ningsanordningen 16 utgöras av en persondator, där åskåd- ningsanordningen är bildskärmen.

Enligt en mycket väsentlig utföringsform av uppfinningen är datorn 2 anordnad att registrera nämnda utsignal från var och en av tryckgivarna 5 som ett tryck - tid förlopp vid ett slag mot givaren, vilket exemplifieras i figur 4, där P står för tryck och där t står för tid. Genom detta utföran- de kommer information avseende slagets varaktighet att avges till datorn, liksom information om varaktigheten av trycket över en viss förutbestämd trycknivå. Detta medför att den sannolika skadan kan beräknas med högre precision än då tidsinformationen saknas.

Vid detta utförande är datorn 2 företrädesvis anordnad att jämföra tryck -tid förloppets varaktighet och maximalvärde dels med förutbestämda varaktigheter och maximalvärden, dels med storleken av den yta som träffats av ett slag för att därigenom beräkna om en skada anses skulle ha inträffat om det ifrågavarande slaget hade riktats mot en människa.

Ovan nämndes att antalet mätpunkter kunde vara 1600 styck- en. Särskilt när mätpunkternas antal är stort är det mycket fördelaktigt att anordna en processor med tillhörande minne i dockan, där varje membranswitch är ansluten till proces- sorn. Processorn utgör således en del av eller hela nämnda dator i detta utförande. Processorns främsta uppgift enligt ett föredraget utförande är dock att insamla mätvärden och att avge en signal som motsvarar träffytans storlek och form samt förekommande tryck eller kraft. Själva utvärde- ringen av mätresultaten kan därefter göras i en persondator till vilken processorn är ansluten.

Det är uppenbart att föreliggande uppfinning erbjuder möj- ligheter att på ett illustrativt sätt förklara och demon- / 10 504 099 strera vilka 8 skador som uppkommer vid olika typer av slag med eller utan tillhyggen, varvid det är möjligt att delge olika personer en känsla för sambandet mellan slag och den skada som uppkommer.

Ovan har ett kan givarnas placering.

Föreliggande till de ovan inom dess av antal utföringsexempel angivits. Emellertid utforming varieras och anpassas till dessas uppfinning skall således inte anses begränsad angivna utföringsexemplen, utan kan varieras bifogade patentkrav angivna ram.

Claims (9)

10 15 20 25 30 504 099 Patentkrav

1. Docka anordnad att registrera slag mot dockan, vilken docka är försedd med en eller flera givare på det eller de ställen på dockan där slag mot dockan skall registreras, vilka givare är anordnade att avge en elektrisk signaltillendator, kännetecknad av, attnännflagivare (3, 13, 14) innefattar en tryckgivare (5) anordnad att avge en första elektrisk signalnotsvarardedetiïycksanalstrasigivarenmfierdetattettslag träffar givaren, och av att givarens (3, 13, 14) yta, parallellt med dockans yta där givaren är fästad vid dockan, innefattar en s.k. (6), san är Lqzpdelad i två eller flera sektioner (4), där varje sektion (4) är arxordnad att avge en andra elektrisk signal då slaget träffar sektionen ifråga, samtav, attnälundadator (2) äranordxxadattregisfieranämrada första elektriska signal från tryekgivaren (s) sam ett tryfx-tid-föriqp.

2. Dockaenligtkravl, kännetecknad av, attnärmdagivare (3, 13, 14) från dess mt dockan vända yta och utåt innefattar en tryckgivare (5) i form av en böjlig blåsliknande behållare innehållande en fluid och nämnda utanför tryckgivaren belägna (6) , vilken .inraefat- tarettantal fält, sektioner (4), vilkavartodlett

3. Dockaermligtkrav2, kännetecknad av, attmellantryck- givaren (5) och (6) förefinns en mellanskiva (11) anordnad att fördela ut den la-aft som ett slag ger upphov till över tryck- givarens (5) yta.

4. Dockaenligtkrav2eller3,kännetecknad av, attutanpå (6) förefinns ett skyddarnde dämpnaterial (12), före- ett terial.

5. Dockaenligtkrav1,2, Beller-Lkännetecknad av, att varje givare (3, 13, 14) harminstamått av aukring 10X 10 centimeteroch innehåller åtxnirnstonefi X3 fält (4).

6. Dockaenligtkravl, 2, 3, 4eller5, kännetecknad av, att en eller flera givare (13, 14) har en till en kroppsdel eller ett kroppsavsnitt anpassad form. 10 10

7. Dockaerxligtkravmkännetecknad av, atthelaeller väsentligen hela dockansytaärtädctnnedgivare (3, 13, 14).

8. Dockaezïligtnågotavföregåeradelcrav, kännetecknad av, att datorn (2) är armarna att uyck - tid förloppets varaktighet Odfl maximal' Värde dels IIBII ° " Varaktigheter Od! Ilñxlmal' Värden" , dels med storleken av den yta som träffats av ett slag för att därigenan beräkna om en skada anses skulle ha inträffat an det ifrågavarande slaget hade riktats mot en

9.Dockaezmligtnågoftavföregåeniekzrav,kännetecknad av, attränwfiadatorimefattarenprocessorrædtillhörarñemirmeænrdradi dodcamdärvarjelnanbrarswitdïäranslutentillprooessoxnodïavatt prooessomärarnrd11adattinsamlanätvärdenod1attavgeensignalsat1 motsvararträffytarus storlekochfonnsamt förekcxmmrde trryck.