[發明專利]一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護系統及方法

在審

• 申請號: 202011177661.3
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112185063A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 朱明;季張源;賀時青;王玥;吳雙;陳莉
• 申請（專利權）人: 上海健康醫學院
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04;A43B17/00;A41D27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護系統，其特征在于：包括設置在鞋墊(3)上的多個柔性壓力傳感器(1)、藍牙發射裝置(2)和第一單片機處理器(7)，以及穿戴在患者身上的防護服，所述防護服上設置報警按鈕(4)、蜂鳴器(5)、藍牙接收裝置(6)、第二單片機處理器(8)、安全氣囊(9)，所述多個柔性壓力傳感器(1)與第一單片機處理器(7)電連接，所述第一單片機處理器(7)與藍牙發射裝置(2)電連接，所述報警按鈕(4)、藍牙接收裝置(6)均與第二單片機處理器(8)電連接，所述第二單片機處理器(8)輸出端與蜂鳴器(5)、藍牙接收裝置(6)、安全氣囊(9)電連接，所述藍牙發射裝置(2)、藍牙接收裝置(6)無線連接。

2.如權利要求1所述的一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護系統，其特征在于：所述柔性壓力傳感器(1)分別置于鞋墊(3)內部的前掌、后跟以及腳心三個位置。

3.如權利要求1所述的一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護系統，其特征在于：所述藍牙發射裝置(2)、藍牙接收裝置(6)均為WH-BLE103芯片。

4.如權利要求1所述的一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護系統，其特征在于：所述第一單片機處理器(7)、第二單片機處理器(8)型號均為STM8S001J3M3。

5.如權利要求1所述的一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護系統，其特征在于：所述蜂鳴器(5)基于NPN三極管驅動，其中NPN三極管基極連接第二單片機處理器(8)輸出端，所述NPN三極管集電極連接蜂鳴器一端，所述蜂鳴器另一端接電源，所述NPN三極管發射極接地。

6.如權利要求1所述的一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護系統，其特征在于：所述安全氣囊(9)內部設置氮氣發生反應劑，且安全氣囊(9)內設置電子打火開關，所述電子打火開關與第二單片機處理器(8)連接。

7.一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、多個柔性壓力傳感器分別采集兩只腳前掌、后跟以及腳心的壓力信號，并對前掌、后跟以及腳心的壓力信號分別標記為F1、F2、F3，然后將采集的壓力信號分別傳輸給第一單片機處理器處理，并由藍牙發射裝置發出；

步驟S2、藍牙接收裝置接受到藍牙發射裝置發出的壓力信號，并將壓力信號傳輸給第二單片機處理器，第二單片機處理器將接收的壓力信號與預先設置的壓力信號閾值進行比較分析：

當前掌和腳心的壓力值F1、F3變為0，且持續時間超過0.5秒，則第二單片機處理器判斷患者將要向后摔倒，控制位于衣服后面的安全氣囊內的電子打火開關啟動打火，使得氮氣發生反應劑化學反應產生氮氣，充滿氣囊；

當后掌和腳心的壓力值F2、F3變為0，且持續時間超過0.5秒，則第二單片機處理器判斷患者將要向前摔倒，控制位于衣服前面的安全氣囊內的電子打火開關啟動打火，使得氮氣發生反應劑化學反應產生氮氣，充滿氣囊。

8.如權利要求7所述的一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預警與保護方法，其特征在于，包括以下步驟：當前掌和腳心的壓力值F1、F3變為0，或者前掌和腳心的壓力值F1、F3變為0，且持續時間超過0.5秒，第二單片機處理器控制蜂鳴器發出報警聲。