[實用新型]穿戴式人體跌倒檢測和報警裝置

有效

• 申請號: 201220105049.X
• 申請日: 2012-03-20
• 公開（公告）號: CN202523178U
• 公開（公告）日: 2012-11-07
• 發明（設計）人: 徐臘梅
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

技術領域

本實用新型涉及跌倒監測系統技術，具體的是涉及一種穿戴式人體跌倒檢測和報警裝置，主要應用于65歲以上老年人群或行走不便的智障人群。

背景技術

由于社會結構的改變，人口老齡化是各國不得不面臨的問題。據統計，每年有30%以上的65歲老人發生過跌倒，老年人的骨質相對疏松，簡單的跌倒動作可能造成嚴重的后果，使其不能自救。目前，跌倒檢測主要有3種方法。①針對音頻信號的分析，跌倒事件由分析沖擊導致振動的頻率來判斷，但其安裝比較復雜，并且對于不同的材質地板和接觸地面，跌倒時產的音頻信號相差較大，通用性差。②針對視頻的圖像分析，對象的實時運動狀態由攝像頭監測，其不足之處在于不能保障用戶的隱私。③基于穿戴式的檢測裝置。考慮用戶的隱私權和盡可能少的干擾用戶生活，穿戴式的檢測裝置是最適合的。現有穿戴式監測跌倒系統通過分析加速度或獲取某些裝置（如旋轉裝置）的狀態來獲知。但上述的監測方式對跌倒條件要求高、體積大、功耗高、攜帶不便、識別條件單一，容易產生誤判。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術而提出一種穿戴式人體跌倒檢測和報警裝置，其結構簡單，攜帶方便，跌倒識別效果好。

本實用新型解決上述技術問題所采用的技術方案是：穿戴式人體跌倒檢測和報警裝置，其特征在于由腰間部分和腳底部分組成，腰間部分主要包括有加速度傳感器、磁傳感器、主微處理器單元、無線通訊模塊、鋰電池和穩壓電路，加速度傳感器、磁傳感器和無線通訊模塊均與主微處理器單元連接，加速度傳感器和磁傳感器獲取人體運動姿態，鋰電池和穩壓電路與給腰間部分供電，腳底部分主要包括有壓力傳感器、從微處理器、無線通訊模塊、鋰電池和穩壓電路，壓力傳感器通過信號調理模塊與從微處理器相連，鋰電池和穩壓電路給腳底部分供電，壓力傳感器獲取人體腳底壓力變化，腰間部分和腳底部分分別通過無線通信模塊相連，將采集到的數據發送到腰間主微處理器進行處理判斷。

按上述方案，還包括有緊急處理終端，主要包括有個人計算機處理端、短信發送模塊、無線通信模塊和音響，所述的緊急處理終端無線通信模塊、短信發送模塊和音響分別于個人計算機處理端相連。

按上述方案，所述的腰間部分還包括有蜂鳴器和緊急按鍵，所述的蜂鳴器和緊急按鍵均與主微處理單元相連。

本實用新型相對于現有的跌倒報警裝置的優點：體積小，攜帶方便，安裝在鞋墊和皮帶，符合人的穿戴習慣，結合加速度傳感器、磁傳感器和壓力傳感器檢測的信息進行信息融合，判斷的正確率高，正確率在95%以上。出現跌倒后可將跌倒信息傳送到緊急處理終端，語音報警或短信救護。

附圖說明

圖1?為系統的組成和安裝示意圖。?

圖2是系統的結構框圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細的說明。

穿戴式人體跌倒檢測和報警裝置，由腰間部分和腳底部分組成，腰間部分主要包括有加速度傳感器、磁傳感器、主微處理器單元、無線通訊模塊、鋰電池和穩壓電路，加速度傳感器、磁傳感器和無線通訊模塊均與主微處理器單元連接，加速度傳感器和磁傳感器是現有技術可以購買的裝置，加速度傳感器和磁傳感器獲取人體運動姿態，鋰電池和穩壓電路與給腰間部分供電，加速度傳感器、磁傳感器、主微處理器單元、無線通訊模塊、鋰電池和穩壓電路安裝在腰帶小盒，外形似皮帶扣，腳底部分主要包括有壓力傳感器、從微處理器、無線通訊模塊、鋰電池和穩壓電路，壓力傳感器通過信號調理模塊與從微處理器相連，鋰電池和穩壓電路給腳底部分供電，壓力傳感器獲取人體腳底壓力變化，壓力傳感器是現有技術可以購買的裝置，安裝在鞋墊內靠近腳掌位置，從微處理器和微電源和無線通訊模塊安裝于鞋跟空間內，腰間部分和腳底部分分別通過無線通信模塊相連，將采集到的數據發送到腰間主微處理器進行處理判斷。

本實用新型的工作原理是：雙腳壓力傳感器接受到的壓力信號通過無線通訊到主微處理器單元，同時加速度傳感器獲得的3軸加速度信息、磁傳感器獲得的傾角信息也傳到主微處理器單元，三者信息一起通過主微處理器的信息融合技術做出最終判斷是否跌倒，判斷結果通過無線通訊模塊發送到緊急處理終端，發出語音報警，若報警沒有響應，則自動發送短信聯系救護。

結合加速度傳感器、磁傳感器及壓力傳感器，實時動態跌倒監測系統數據監控，以嵌入式處理器為處理內核，利用數據采集與融合，無線多機通信等技術，檢測老年人在日常生活中的意外跌倒，并能報警和自動聯系救護。

腰間部分可以方便地扣在皮帶上，腳底部分設置在鞋墊里，方便穿戴。通過腰間加速度傳感器和磁傳感器獲取人體運動姿態，壓力傳感器獲取人體腳底壓力變化，通過無線模塊將采集到的數據發送到微處理器進行處理判斷。