[發明專利]基于壓電薄膜的摔倒和心率監測及自動求救系統

在審

• 申請號: 201410774556.6
• 申請日: 2014-12-16
• 公開（公告）號: CN104434080A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 李國欣;高健祥;劉珍;劉政;袁剛;郭彩翔;李傳號;陳亮;劉迎
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: A61B5/0245
• 分類號: A61B5/0245;A61B5/22;A61B5/11;G08B21/04;G08B25/10;G01D21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.基于壓電薄膜的摔倒和心率監測及自動求救系統，采用鋰電池供電，包括STM32單片機（1），基于PVDF腳底壓力傳感器模塊（2），PVDF脈搏傳感器模塊（3），按鍵求助模塊（4），溫濕度傳感器模塊（5），GPS定位模塊（6），LCD液晶顯示屏（7），MP3語音模塊（8）及GSM通信模塊（9），其特征是：PVDF脈搏傳感器模塊（3）的信號通過A/D轉換和STM32單片機（1）相連，溫濕度傳感器模塊（5）與STM32單片機相連，GPS定位模塊（6）與STM32單片機（1）的串口相連接，基于PVDF腳底壓力傳感器模塊（2）中所測的數據經無線傳輸存儲在存儲器中，存儲器與STM32單片機（1）相連接，STM32單片機的輸出端分別連接LCD液晶顯示屏（7）和MP3語音模塊（8），其串口接GSM通信模塊（9），模式選擇模塊（10）與STM32單片機（1）相連進行工作模式的選擇。

2.權利要求1中所述的基于PVDF腳底壓力傳感器模塊（2）和PVDF脈搏傳感器模塊（3）所測的數據相結合，其特征是：老人摔倒時腳底壓力急劇減小以及脈搏跳動加快，兩者相結合，與所設閥值比較判斷，準確推測出老人是否跌倒。

3.權利要求1中所述的GPS定位模塊（6）和GSM通信模塊（9），其特征是：通過串口和STM32單片機（1）相連接，GPS定位模塊（6）可以定位出老人在摔倒時的所在位置，GSM通信模塊可以向之前設置好的子女、醫院、小區保安發送短信進行求救，大大減少老人獲得救助的等待時間，減小老人因位置不明確而導致意外的風險。

4.權利要求1中所述的MP3語音模塊（8），其特征是：經過STM32單片機控制，可以將事先錄制好的語音求助信號播放出來，提醒周圍的人，以求在子女或醫院沒有到達出事地點時，獲取周圍好心人的救助。

5.權利要求1中所述的模式選擇模塊（10），其特征是：模式選擇模塊（10）與STM32單片機（1）相連，模式選擇模塊（10）具有三個按鈕，分別代表白天模式、夜晚模式和運動模式，和按鍵求助模塊（4）組成4種不同的工作模式，白天模式進行腳底壓力和心率相結合判斷的方式，準確判斷出老人是否跌倒，并進行自動求救，夜晚模式不進行腳底壓力的判斷，只進行心率的監測，并保有自動求助的功能，運動模式不進行腳底有無壓力和心率是否正常的判斷，求助模式是當老人感覺身體不適，自己手動按下求救按鍵，進行就地求助和遠程求助的工作模式。

6.權利要求1中所述的基于壓電薄膜的摔倒和脈搏監測及自動求救系統，其特征在于，所述的單片機（1）的型號為STM32F103XX增強系列。

7.權利要求1中所述的基于壓電薄膜的摔倒和脈搏監測及自動求救系統，其特征在于，所述的MP3語音模塊（8）的型號為MP381。

8.權利要求1中所述的PVDF脈搏傳感器模塊（3），其特征是：擁有兩級信號放大電路，一級放大電路輸入級采用差分輸入的方式，可有效地抑制共模信號，放大差模信號，提高共模抑制比，差分放大器采用AD620，其功率低、尺寸小很適合于電池供電的便攜式應用場合，基線校正電路主要由四運算放大器LM148中的兩個運放組成，帶阻濾波器又稱陷波器，用來抑制或衰減某一頻段的信號，而讓該頻段以外有用的信號通過，利用雙T網絡和運算放大器構成的有源雙T帶阻濾波電路是作為抑制生物信號測量中的工頻50HZ干擾而經常采用的陷波電路結構，帶通濾波器是一個允許特定頻段的波通過，同時屏蔽其他頻段的設備，可以由低通濾波器和高通濾波器串聯組成，低通濾波器的截止頻率為????????????????????????????????????????????????，高通濾波器的截止頻率為，則通頻帶為，在高通濾波器之后，再由反向比例運算電路設計一個二級放大電路。

9.權利要求1中所述的基于PVDF腳底壓力傳感器模塊（2）和PVDF脈搏傳感器模塊（3），其特征是：兩個模塊的A/D轉換器所采用的型號為AD7820。

10.基于壓電薄膜的摔倒和心率監測及自動求救系統，其特征是：通過兩點結合判斷，與預設的閥值進行比較，得到準確的實時信息，減小錯誤信息發送的可能性。