專利名稱：一種跌倒檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種安全裝置，尤其涉及一種跌倒檢測裝置。
背景技術(shù)：
近期中國的研究中心的數(shù)據(jù)顯示著中國正逐步邁入老齡化時(shí)代。特別隨著年齡的增加，人體機(jī)能的衰退，跌倒成為危害老年人健康的非致命傷害主要因素，而且在跌倒后如果沒有監(jiān)護(hù)人在身邊往往會(huì)導(dǎo)致不可預(yù)計(jì)的結(jié)果發(fā)生。因此，緊急事故的判斷以及發(fā)送求救信息是解決上述問題的關(guān)鍵。目前，針對跌倒檢測主要有；I)基于視頻圖像的分析。如中國專利申請?zhí)?01210159644.6公開了一種基于人體姿勢狀態(tài)判決的跌倒檢測方法，在特定區(qū)域內(nèi)安裝視頻監(jiān)視器，對該區(qū)域內(nèi)的人體進(jìn)行跟蹤監(jiān)測；2)基于聲頻信號的分析，在地面安裝振動(dòng)傳感器，當(dāng)在振動(dòng)傳感器周圍一定范圍內(nèi)發(fā)生人體跌倒或物體墜落時(shí)，振動(dòng)傳感器會(huì)探測到地面振動(dòng)，并記錄波形的異同，可判斷人體跌倒。3)基于穿戴式的裝置檢測。穿戴式的裝置可以跟隨用戶去各種環(huán)境，可以克服基于視頻圖像分析或聲頻信號分析裝置只能在一定范圍的問題。考慮到用戶的隱私權(quán)和盡可能減少干擾用戶的生活方式，本實(shí)用新型采用的是穿戴式的檢測裝置。當(dāng)前穿戴式跌倒檢測裝置最常見的是加速度傳感器和傾斜傳感器。如中國專利申請?zhí)?01210133447.7公開了一種跌倒檢測方法、跌倒檢測裝置和手腕式設(shè)備。但用戶往往需要記住佩戴這些裝置， 特別對老人不方便。
發(fā)明內(nèi)容針對以上問題，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)一種跌倒檢測裝置。該裝置的穿戴部分設(shè)計(jì)成鞋墊放置在老人的鞋里，解決了老人容易忘記佩戴該裝置的問題。而且不受地域限制的優(yōu)點(diǎn)，不侵犯老人的隱私。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種跌倒檢測裝置，其特征在于，包括:設(shè)于鞋底內(nèi)的壓力采集模塊，用于采集模擬壓力信息；和數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述模擬壓力信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信息；和數(shù)據(jù)分析模塊，用于接收所述數(shù)字壓力信息并判斷是否超過閾值，是，則判斷為跌倒，否則判斷為未跌倒；和無線通信模塊，用于所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述數(shù)據(jù)分析模塊間的無線通信。本實(shí)用新型的第一優(yōu)選方案為，所述壓力采集模塊包括第一壓力采集模塊，第二壓力采集模塊，所述第一壓力采集模塊設(shè)于鞋底腳掌部分，所述第二壓力采集模塊設(shè)于鞋底腳跟部分。本實(shí)用新型的第二優(yōu)選方案為:所述數(shù)據(jù)處理模塊包括STC12C5A32S2單片機(jī)。本實(shí)用新型的第三優(yōu)選方案為:所述無線通信模塊包括無線通信與微控制器電路，所述無線通信與微控制器電路通過RS232接口與所述數(shù)據(jù)分析模塊連接及通過無線信號與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接。本實(shí)用新型的技術(shù)優(yōu)勢在于:將為老年人以及相關(guān)需要的人群提供穿戴式的設(shè)計(jì)，為老年人及其他需要監(jiān)測人體跌倒的系統(tǒng)提供便攜裝置，能夠保護(hù)用戶的隱私，在使用上也很方便，為使用者擴(kuò)大了生活空間，改善生活質(zhì)量，帶來更大的便利和健康。

圖1本實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖圖2本實(shí)施例壓力傳感器分布示意圖圖3本實(shí)施例壓力采集模塊電路圖4本實(shí)施例無線通信模塊結(jié)構(gòu)圖圖5本實(shí)施例跌倒檢測方法流程圖
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。參考圖1-5，一種跌倒檢測裝置，包括:設(shè)于鞋底內(nèi)的壓力采集模塊，用于采集模擬壓力信息；和數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收模擬壓力信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信息；和數(shù)據(jù)分析模塊，用于接收數(shù)字壓力信息并判斷是否超過閾值，是，則判斷為跌倒，否則判斷為未跌倒；和無線通信模塊，用于數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)分析模塊間的無線通信。壓力采集模塊包括第一壓力采集模塊，第二壓力采集模塊，第一壓力采集模塊設(shè)于鞋底腳掌部分，第二壓力采集模塊設(shè)于鞋底腳跟部分。數(shù)據(jù)處理模塊包括STC12C5A32S2單片機(jī)。 如圖2所示為實(shí)用新型壓力傳感器分布示意圖，壓力采集模塊設(shè)計(jì)成鞋墊放入鞋里，用于檢測足底的壓力，鞋墊由較薄的塑膠材料制成，在其朝向足底一面安裝兩個(gè)壓敏電阻器；前腳掌中部和后腳跟中部各一個(gè)。第一壓力傳感器放置于前腳掌中部，第二壓力傳感器放于后腳跟中部。如圖3所示為本實(shí)用新型壓力采集模塊電路，其中R1為壓力傳感器，其滿載阻值大于等于10K。R2選用的貼片電阻，集成運(yùn)算放大器選擇LM324，參考電壓設(shè)為2.5V，LM324的供電電壓為5V。根據(jù)集成運(yùn)放計(jì)算得到輸出電壓=2.SV(1-R1A2)。如圖4所示為本實(shí)用新型無線通信模塊結(jié)構(gòu)圖，無線通信模塊包括無線通信和控制器電路、放大電路(PA&LNA)和RS232接口。無線通信模塊通過RS232接口連接到數(shù)據(jù)分析模塊。放大電路(PA&LNA):在保證通信距離合通信可靠性的同時(shí)，為了降低跌倒檢測節(jié)點(diǎn)的成本復(fù)雜度，在無線通信模塊上采用了 PA(功率放大器，用于放大輸出功率)和LNA(低噪聲放大器，用于放大接受信號)以提高無線通信模塊的發(fā)射功率和接受靈度。圖5本實(shí)用新型跌倒檢測方法流程圖，當(dāng)人體跌倒時(shí)足底壓力值的波動(dòng)變?nèi)酰⑶覊毫ζ骄得黠@減小，通過對樣本進(jìn)行平均值與方差的計(jì)算，使用閾值分析可以簡單判斷人是否跌倒。當(dāng)方差或平均值中一個(gè)大于閾值時(shí)則認(rèn)為人體跌倒本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，并不僅限于上述實(shí)施例的記載，所有基于本實(shí)用新型發(fā)明思想的技術(shù)方案，皆在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。[0026] 新型發(fā)明思想的技術(shù)方`案，皆在本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種跌倒檢測裝置，其特征在于，包括: 設(shè)于鞋底內(nèi)的壓力采集模塊，用于采集模擬壓力信息；和數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收所述模擬壓力信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信息；和數(shù)據(jù)分析模塊，用于接收所述數(shù)字壓力信息并判斷是否超過閾值，是，則判斷為跌倒，否則判斷為未跌倒；和無線通信模塊，用于所述數(shù)據(jù)處理模塊與所述數(shù)據(jù)分析模塊間的無線通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種跌倒檢測裝置，其特征在于:所述壓力采集模塊包括第一壓力采集模塊，第二壓力采集模塊，所述第一壓力采集模塊設(shè)于鞋底腳掌部分，所述第二壓力采集模塊設(shè)于鞋底腳跟部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種跌倒檢測裝置，其特征在于:所述數(shù)據(jù)處理模塊包括STC12C5A32S2 單片機(jī)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種跌倒檢測裝置，其特征在于:所述無線通信模塊包括無線通信與微控制器電路，所述無線通信與微控制器電路通過RS232接口與所述數(shù)據(jù)分析模塊連接及通過無線信 號與所述數(shù)據(jù)處理模塊連接。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種跌倒檢測裝置，包括設(shè)于鞋底內(nèi)的壓力采集模塊，用于采集模擬壓力信息；和數(shù)據(jù)處理模塊，用于接收模擬壓力信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字壓力信息；和數(shù)據(jù)分析模塊，用于接收數(shù)字壓力信息并判斷是否超過閾值，是，則判斷為跌倒，否則判斷為未跌倒；和無線通信模塊，用于數(shù)據(jù)處理模塊與數(shù)據(jù)分析模塊間的無線通信。將為老年人以及相關(guān)需要的人群提供穿戴式的設(shè)計(jì)，為老年人及其他需要監(jiān)測人體跌倒的系統(tǒng)提供便攜裝置，能夠保護(hù)用戶的隱私，在使用上也很方便，為使用者擴(kuò)大了生活空間，改善生活質(zhì)量，帶來更大的便利和健康。
文檔編號A61B5/22GK203122413SQ201320074900
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月25日
發(fā)明者王冠凌, 凌海波, 徐頂, 陳旭陽, 吳玉玨, 何思雨 申請人:安徽工程大學(xué)