[發明專利]基于壓電信號監控的摔倒分級示警裝置及其工作方法

有效

• 申請號: 202010650405.5
• 申請日: 2020-07-08
• 公開（公告）號: CN111833568B
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 王巍
• 申請（專利權）人: 首都醫科大學附屬北京天壇醫院
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04;A61B5/00;A61B5/11
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 劉明華

本發明涉及一種基于壓電信號監控的摔倒分級示警裝置及其工作方法，包括檢測模塊、處理模塊以及報警模塊；檢測模塊用于采集人體摔倒過程中產生的瞬時壓強信號；處理模塊設有分級標準閾值，將采集到的壓強值與分級標準閾值進行對比分析，識別摔倒類型及程度，并傳輸分級信號至報警模塊；報警模塊在接收到分級信號時進行分級報警；本發明利用人體摔倒時對壓電傳感器產生的瞬時壓強沖擊可實現在人員摔倒時及時進行有效示警，并可根據摔倒信號差異對摔倒類型及程度加以區別示警，能夠消除監控盲區摔跤隱患，當人員在該類區間發生摔倒意外時，可及時向監護人員提供不同模式及程度的示警，使監護人員能夠及時給予摔傷人員相應的具體幫助和救治。

技術領域

本發明屬于護理監護領域，具體涉及一種基于壓電信號監控的分級摔倒示警裝置及其工作方法。

背景技術

摔倒是最為常見發生的意外傷害行為，尤其會對患者或者老年人群造成不良后果。在醫院、敬老院或部分家庭，當患者、老人等行動不便人員在小型淋浴室或廁所等監控盲區活動時，該類人員易摔倒發生意外，如不及時進行發現采取搶救措施，容易造成生命危險或其它嚴重后果。

相關技術中，針對摔倒已出現較為成熟的陀螺儀穿戴式摔倒示警裝置，但該裝置受到穿戴條件的約束，在洗浴、換衣間或個別不可進行佩戴的區間等盲區，存在摔倒失查的隱患。同時，也無法及時給予摔倒者嚴重性評估，無法快快速具體應對。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種基于壓電信號監控的分級摔倒示警裝置及其工作方法，以解決現有技術中的摔倒示警裝置不方便佩戴以致患者、老人等行動不便人員摔倒時得不到及時救助的問題。

為實現以上目的，本發明采用如下技術方案：一種基于壓電信號監控的分級摔倒示警裝置，包括：檢測模塊、處理模塊以及報警模塊，檢測模塊、報警模塊分別與處理模塊連接；

所述檢測模塊用于采集人體摔倒時產生的瞬時壓強信號；

所述處理模塊中設有人體摔倒模式的分級標準閾值；

所述處理模塊用于將壓強值與分級標準閾值進行對比分析，識別摔倒類型及程度，根據壓強值與分級標準閾值，傳輸分級信號至報警模塊；

所述報警模塊用于在接收到分級信號后根據分級信號進行對應的分級示警。

進一步的，所述人體摔倒模式包括：暈倒和滑倒；

根據人體摔倒模式，構建物理模型，所述物理模型包括暈倒模型和滑倒模型；其中，所述物理模型包括人體高度h、人體質量m、人體站立及摔倒時的接觸面積分別為S₁，S₂；

根據暈倒模型計算暈倒時頭部著地的壓強P₂、手肘著地壓強P₃、膝蓋著地壓強P₄；

獲取瞬時壓強值P_瞬，當P_瞬＞P₄且P_瞬＜P₃時，為膝蓋著地，當P_瞬＞P₃且P_瞬＜P₂時，為肩膀、手肘或者臀部著地，當P_瞬＞P₂時，為頭部著地；

根據滑到模型計算滑倒時頭部著地的壓強為P₅、手肘著地壓強P₆、膝蓋著地壓強P₇，

當P_瞬＞P₇且P_瞬＜P₆時，為膝蓋著地；當P_瞬＞P₆且P_瞬＜P₅時，為肩膀、手肘或者臀部著地；當P_瞬＞P₅時，為頭部著地。