[發(fā)明專利]一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預(yù)警與保護系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011177661.3
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112185063A
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱明;季張源;賀時青;王玥;吳雙;陳莉
• 申請（專利權(quán)）人: 上海健康醫(yī)學(xué)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

本發(fā)明公開了一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預(yù)警與保護系統(tǒng)及方法，包括設(shè)置在鞋墊上的多個柔性壓力傳感器、藍牙發(fā)射裝置和第一單片機處理器，以及穿戴在患者身上的防護服，防護服上設(shè)置報警按鈕、蜂鳴器、藍牙接收裝置、第二單片機處理器、安全氣囊，多個柔性壓力傳感器與第一單片機處理器電連接，第一單片機處理器與藍牙發(fā)射裝置電連接，報警按鈕、藍牙接收裝置均與第二單片機處理器電連接，第二單片機處理器輸出端與蜂鳴器、藍牙接收裝置、安全氣囊電連接，藍牙發(fā)射裝置、藍牙接收裝置無線連接。本發(fā)明及時發(fā)現(xiàn)患者發(fā)生摔倒，提高了跌倒檢測的準(zhǔn)確性、及時性，還在摔倒的一瞬間可以開啟設(shè)置在衣服上的防護氣囊，減輕患者身體傷害。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鞋墊技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預(yù)警與保護系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

跌倒檢測及其報警系統(tǒng)為患者(如腦卒中)發(fā)生跌倒行為及時提供救護措施，尤其是在鞋墊中嵌入跌倒檢測報警系統(tǒng)，為患者尤其是老年人的日常看護帶了便利，同時減少了患者發(fā)生摔倒后因救護不及時導(dǎo)致的傷害程度的加深。但是現(xiàn)有市場上具有類似功能的產(chǎn)品較少，且產(chǎn)品大多準(zhǔn)確性不高，容易造成錯誤判斷，無法滿足現(xiàn)有用戶的實際需求。通過查閱可知專利CN209072581U與本產(chǎn)品類似，但其并不具備壓力檢測、藍牙報警等功能,同時，也沒有針對跌倒前的應(yīng)急防護措施。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預(yù)警與保護系統(tǒng)及方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的不足。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預(yù)警與保護系統(tǒng)，包括設(shè)置在鞋墊上的多個柔性壓力傳感器、藍牙發(fā)射裝置和第一單片機處理器，以及穿戴在患者身上的防護服，所述防護服上設(shè)置報警按鈕、蜂鳴器、藍牙接收裝置、第二單片機處理器、安全氣囊，所述多個柔性壓力傳感器與第一單片機處理器電連接，所述第一單片機處理器與藍牙發(fā)射裝置電連接，所述報警按鈕、藍牙接收裝置均與第二單片機處理器電連接，所述第二單片機處理器輸出端與蜂鳴器、藍牙接收裝置、安全氣囊電連接，所述藍牙發(fā)射裝置、藍牙接收裝置無線連接。

優(yōu)選的，所述柔性壓力傳感器分別置于鞋墊內(nèi)部的前掌、后跟以及腳心三個位置。

優(yōu)選的，所述藍牙發(fā)射裝置、藍牙接收裝置均為WH-BLE103芯片。

優(yōu)選的，所述第一單片機處理器、第二單片機處理器型號均為STM8S001J3M3。

優(yōu)選的，所述蜂鳴器基于NPN三極管驅(qū)動，其中NPN三極管基極連接第二單片機處理器輸出端，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(fā)射極接地。

優(yōu)選的，所述安全氣囊內(nèi)部設(shè)置氮氣發(fā)生反應(yīng)劑，且安全氣囊內(nèi)設(shè)置電子打火開關(guān)，所述電子打火開關(guān)與第二單片機處理器連接。

一款基于鞋墊壓力感測的跌倒預(yù)警與保護方法，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(biāo)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(fā)射裝置發(fā)出；

步驟S2、藍牙接收裝置接受到藍牙發(fā)射裝置發(fā)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(yù)先設(shè)置的壓力信號閾值進行比較分析：

當(dāng)前掌和腳心的壓力值F1、F3變?yōu)?，且持續(xù)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(nèi)的電子打火開關(guān)啟動打火，使得氮氣發(fā)生反應(yīng)劑化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氮氣，充滿氣囊；

當(dāng)后掌和腳心的壓力值F2、F3變?yōu)?，且持續(xù)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(nèi)的電子打火開關(guān)啟動打火，使得氮氣發(fā)生反應(yīng)劑化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氮氣，充滿氣囊。