[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

技術領域

本發明涉及一種基于壓電薄膜的摔倒和心率監測及自動求救系統，其特征是在老人跌倒和心率異常時，可以對老人位置進行準確定位，自動短信求救，并且具有測量周圍環境溫度濕度的功能。

背景技術

隨著社會經濟發展和文化的進步，對于老人的健康和防護越來越受到人們的重視，雖然現在部分老人佩戴有手機，但是對于一些例如摔倒后昏厥、夜晚心率不穩等突發狀況是無法及時與家人聯系并求救的。同時，現代人對于老人摔倒后是否去攙扶都心存顧慮，當老人摔倒后或出現其他狀況時，因無法得到及時的救援而大大增加了風險。現在雖有一些監測老人是否摔倒的設備，但其只是通過單一檢測方法判斷，不能準確判斷老人狀態，并且功能單一，因此雖然可以實現功能，但不能做到高效。基于可以實時高效、并有多種工作模式可以選擇的目的，提出一種在老人跌倒和心率異常時可以準確定位、自動短信求救，并且具有測量環境的溫度濕度功能的系統。

發明內容

為了解決老人在摔倒或其他緊急情況時，無法得到及時救助而產生的風險，本發明提供一種能在老人跌倒和心率異常時準確定位、發送求救短信，并且可以實時測的環境溫度濕度的系統。與傳統的檢測人體狀態的方法相比，本系統能夠通過脈搏傳感器和腳底的壓力傳感器相結合，準確判斷出老人是否跌倒，并且通過工作模式的選擇，方便的切換所要測量的人體參數，并能準確定位和自動發送求救信息，大大縮減救助時間。同時，通過溫濕度傳感器可以測量環境的溫、濕度，將其集成在腕表上，將腳底壓力傳感器放在鞋子中，使老人出行與攜帶非常方便。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：該系統包括PVDF脈搏傳感器、基于PVDF足底壓力傳感器、溫濕度傳感器、A/D轉化器、液晶顯示屏、單片機、按鍵求救模塊、無線傳輸模塊、信號放大模塊、GPS定位模塊、GSM通信模塊、模式選擇模塊及MP3語音模塊；腕表采用鋰電池供電，可進行充電，具有USB接口，方便與電腦連接。其形狀做成環狀長方體，方便佩戴。單片機、溫濕度傳感器、PVDF脈搏傳感器、GPS定位模塊、GSM通信模塊、AD轉換器、存儲器嵌入在腕表之中。腕表表面是液晶顯示器用于顯示時間溫度以及濕度，腳底墊有PVDF壓電薄膜陣列，用于測量腳底壓力，所測的數據經過信號處理和AD轉換后經無線傳輸，存儲于腕表的存儲器中，存儲器與單片機相連，對其中的數據進行處理。PVDF脈搏傳感器與信號處理模塊相連，經兩級放大后通過AD轉換器和單片機相接，單片機對其數據進行處理。溫濕度傳感器直接與單片機相連，處理后得到周圍環境的溫、濕度，顯示在液晶顯示器上。GPS定位模塊可以得到當前老人所在位置，經過串口與單片機相連；單片機和GSM通信模塊相連，將所得到的地理位置和提前設置好的求救信息發送給子女、醫院及小區保安等。單片機控制MP3語音模塊向周圍的人進行求救。老人可以通過按鍵求救模塊自己手動進行呼救，此按鍵按下后，單片機控制GSM通信模塊和語音模塊做與上述相同的操作。此按鍵是為了防止老人感覺其他不適情況時，及時進行呼救而設計的。

本發明微處理器采用STM32單片機，此單片機具有強大的性能，運算速度快，低成本，低消耗，嵌入式。具有2個12位的????????????????????????????????????????????????級的A??/D轉換器(16通道)，擁有雙串口U1_RX、U1_TX、U2_RX、U2_TX,滿足GPS定位模塊和GSM通信模塊的通信需求。擁有較多的輸入輸出引腳，滿足各個模塊與其連接的需求。