[發明專利]一種基于姿態角的摔倒檢測定位方法和裝置

有效

• 申請號: 202010105283.1
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN111311877B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王英男;張萱;楊月明;張沛業;郭瑞鵑;胡俊海;邵海龍
• 申請（專利權）人: 吉林農業大學
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04;G08B25/10;G08B7/06;H04W84/18
• 代理公司: 北京君泊知識產權代理有限公司 11496
• 代理人: 李丹

1.一種基于姿態角的摔倒檢測定位裝置，包括分別嵌套在手腕、腳腕上的佩戴帶（2），其特征在于，所述佩戴帶（2）上方固定有姿態角采集模塊（3），所述姿態角采集模塊（3）設置有四個，所述姿態角采集模塊（3）與總控采集模塊（1）通過無線信號傳輸，所述總控采集模塊（1）與無線信號接收模塊（4）進行遠程無線信號傳輸，所述無線信號接收模塊（4）與手機接收終端（5）通過電性連接；

所述總控采集模塊（1）采用兩半式塑性殼體組成，所述塑性殼體后方設置有卡槽，所述卡槽嵌套在皮帶上，所述塑性殼體前端面左右兩側分別安裝有蜂鳴器（101）、報警燈（102），所述塑性殼體內部固定有單片機A（103）、ZigbeeA（104）、加速度采集模塊（106）、存儲器（107）、慣量傳感器A（108）、穩壓降壓輸出5V模塊A（109）、定位模塊（111），所述塑性殼體左側外壁通過螺釘連接有無線信號發射模塊（105），所述塑性殼體右側外壁通過螺釘固定有復位按鈕（110）；

所述單片機A（103）分別與蜂鳴器（101）、報警燈（102）、ZigbeeA（104）、無線信號發射模塊（105）、加速度采集模塊（106）、存儲器（107）、慣量傳感器A（108）、復位按鈕（110），定位模塊（111）通過電性連接，所述穩壓降壓輸出5V模塊A（109）分別與蜂鳴器（101）、報警燈（102）、單片機A（103）、ZigbeeA（104）、無線信號發射模塊（105）、加速度采集模塊（106）、存儲器（107）、慣量傳感器A（108）、復位按鈕（110）、定位模塊（111）通過電源線連接；

所述姿態角采集模塊（3）包括與ZigbeeA（104）通過無線信號傳輸的ZigbeeB（301），所述ZigbeeB（301）與單片機B（302）通過電性連接，所述單片機B（302）與慣量傳感器B（303）通過電性連接，所述穩壓降壓輸出5V模塊B（304）分別與ZigbeeB（301）、單片機B（302）、慣量傳感器B（303）通過電源線連接；

所述單片機A（103）設置有虛擬現實構建系統軟件，所述虛擬現實構建系統軟件是基于MicrosoftStudio軟件開發平臺，使用VC++和OpenGL開發編寫了一款動作捕捉系統的數據處理系統，實現了人體運動的捕獲和重現功能，該數據處理系統基本實現了人體運動監控的功能；

所述單片機A（103）、單片機B（302）均采用STC15F2K60S2；

所述穩壓降壓輸出5V模塊A（109）、穩壓降壓輸出5V模塊B（304）均采用B10MC34063集成電路。

2.根據權利要求1所述的基于姿態角的摔倒檢測定位裝置，其特征在于，所述無線信號發射模塊（105）與無線信號接收模塊（4）通過無線信號傳輸。

3.一種權利要求1所述的基于姿態角的摔倒檢測定位裝置的檢測定位方法，其特征在于，首先人員佩戴好總控采集模塊（1）、姿態角采集模塊（3），人員在摔倒過程中，加速度采集模塊（106）獲取人體合加速度，并傳輸至單片機A（103）中，并判斷合加速度是否大于加速度設定值 , 若是，通過無線信號發射模塊（105）與無線信號接收模塊（4）通過無線信號傳輸，單片機A（103）讀取當前手腕、腳腕慣量傳感器B（303）中數據，并將腰部的慣量傳感器A（108）讀取至單片機A（103）中，通過虛擬現實構建系統軟件實現當前的人體運動的捕獲，判斷是否跌倒，判斷跌倒后，單片機A（103）讀取定位模塊（111）當前位置，并控制蜂鳴器（101）、報警燈（102）啟動，方便路人進行及時救援，通過無線信號發射模塊（105）與無線信號接收模塊（4）的傳輸，將信號發送至手機接收終端（5）上顯示，通知其家屬地點進行救援，老人在確認無礙后，可按下復位按鈕（110），蜂鳴器（101）、報警燈（102）關閉。