[發明專利]基于傾角傳感器的摔倒檢測報警鞋墊及報警方法

有效

• 申請號: 201410532587.0
• 申請日: 2014-10-10
• 公開（公告）號: CN104282115B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發明（設計）人: 陶帥;孫健飛
• 申請（專利權）人: 大連乾函科技有限公司
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04;G08B25/10
• 代理公司: 北京中海智圣知識產權代理有限公司11282
• 代理人: 李奎書

1.一種基于傾角傳感器的摔倒檢測報警鞋墊的報警方法，所述鞋墊包括主鞋墊和副鞋墊，所述主鞋墊包括主鞋墊單片機、第一傾角傳感器組、第一無線充電接收電路及電源管理芯片組、多路信號選擇器、SIM卡通信模塊、第一短距無線通信模塊、GPS定位模塊，所述副鞋墊包括副鞋墊單片機、第二傾角傳感器組和第二無線充電接收電路及電源管理芯片組、第二短距無線通信模塊，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一、監測偏轉角；

所述第一傾角傳感器組通過A/D信號轉換引腳與主鞋墊單片機相連接，第一無線充電接收電路及電源管理芯片組與主鞋墊單片機通過供電端口連接，所述第二傾角傳感器組通過A/D信號轉換與副鞋墊單片機相連接，第二無線充電接收電路及電源管理芯片組與副鞋墊單片機通過供電端口連接，所述第一、第二無線充電接收電路及電源管理芯片組都由變壓芯片、鋰電池和無線充電模塊組成，所述無線充電模塊由電源配置器、無線充電發射模塊、發射線圈和外殼組成；在所述第一傾角傳感器的檢測軸向發生旋轉運動時，所述傳感器會根據偏轉的角度輸出一個模擬電壓量，將其OUT引腳接入主鞋墊單片機的模擬量輸入口，經過A/D信號轉換和數學計算之后即可得到傾角值，以此判斷所述鞋墊的空間狀態；所述第一傾角傳感器組、第二傾角傳感器組都由兩個傾角傳感器組成；所述傾角傳感器上設置側傾開關，若使用側傾開關，在檢測到鞋墊偏轉時會輸出一個數字信號，可以得知鞋墊偏轉，此時無需進行運算操作；

步驟二、跌倒的判定；

所述主鞋墊單片機的TX/RX串口引腳通過多路信號選擇器與所述SIM卡通信模塊、GPS定位模塊和第一短距無線通信模塊的RX/TX引腳相連，所述多路信號選擇器數據選擇引腳與主鞋墊單片機的IO口相連接，當所述主鞋墊單片機檢測到傾角數據超出正常范圍后，會認為其處于跌倒狀態，所述主鞋墊處于跌倒狀態時會激活所述第一短距無線通信模塊，監聽來自所述副鞋墊單片機的無線信號；所述副鞋墊單片機的串口引腳與第二短距無線通信模塊相連接，所述副鞋墊處于跌倒狀態時，會激活所述第二短距無線通信模塊發出信號脈沖，當所述主、副鞋墊均處于跌倒狀態時，所述主鞋墊單片機可以檢測到來自所述副鞋墊單片機的無線信號，確認用戶跌倒；

步驟三、定位；

與所述主鞋墊單片機相連接的GPS定位模塊啟動，進行搜索和定位，所述主鞋墊單片機通過串口檢測GPS定位模塊的狀態，定位成功時，主鞋墊單片機從來自GPS定位模塊的信息中提取出經緯度信息；若嘗試一段時間之后仍無法定位，則跳過GPS定位；

步驟四、SMS短信求助；

與所述主鞋墊單片機相連接的SIM卡通信模塊啟動，若在上一步中獲得了經緯度信息，則直接將含有經緯度信息的短信發送給預先設置的接收者的手機中，通知用戶摔倒的位置信息；若沒有成功獲得經緯度信息，則將進行主鞋墊SIM卡通信模塊GPRS基站定位，之后將含有位置信息的短信發送給預先設置的接收者的手機中。

2.根據權利要求1所述基于傾角傳感器的摔倒檢測報警鞋墊的報警方法，其特征在于：步驟一中經過A/D信號轉換和數學計算得出傾角值，其計算公式為：a＝asin(0.5V_out-0.25Vdd)，其中a為傾角值，V_out為傳感器的OUT引腳，V_dd為模擬電壓量。

3.根據權利要求1所述基于傾角傳感器的摔倒檢測報警鞋墊的報警方法，其特征在于：步驟二中所述主鞋墊單片機檢測到傾角數據超出正常范圍后，會認為其處于跌倒狀態，所述正常范圍為與水平方向傾角±55°內。

4.根據權利要求1所述基于傾角傳感器的摔倒檢測報警鞋墊的報警方法，其特征在于：步驟二中側傾開關被觸發且持續一定時間，其持續檢測時間的正常范圍為5s～10s。