一種智能腰帶的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及智能穿戴設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種帶智能跌倒應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)的智能腰帶。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通訊技術(shù)、電池技術(shù)、位置定位及微傳感器技術(shù)的不斷發(fā)展及信息社會(huì)的不斷進(jìn)步，使得研制方便又可靠的SOS報(bào)警、跌倒報(bào)警及位置定位裝置成為可能，人們希望有一種出現(xiàn)包括跌倒在內(nèi)的各種意外損傷時(shí)能夠自動(dòng)報(bào)警的定位裝置，以便對(duì)傷者及時(shí)救治O
[0003]如今，老齡化問題日趨嚴(yán)重，針對(duì)65歲以上老年人群或行走不便的智障人群，登山族等，設(shè)計(jì)一種穿戴方便、無任何附屬感的人體跌倒檢測(cè)和報(bào)警的定位裝置，非常有必要。
[0004]目前帶移動(dòng)通信功能的裝置主要形態(tài)是各種手持或腕式裝置，市面上還沒有腰帶式的移動(dòng)通信裝置，給移動(dòng)通信裝置供電的主要是各種硬體電池，不能隨意彎曲；位置定位技術(shù)主要是GPS定位，在室內(nèi)通常沒有GPS信號(hào)；跌倒檢測(cè)常用的技術(shù)有:①針對(duì)音頻信號(hào)的分析，跌倒事件由分析沖擊導(dǎo)致振動(dòng)的頻率來判斷，安裝復(fù)雜，容易誤判，通用性差。②針對(duì)視頻的圖像分析，通過攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)對(duì)象的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，用戶隱私容易暴露。③基于穿戴式的檢測(cè)裝置，現(xiàn)有穿戴式跌倒監(jiān)測(cè)通過分析加速度或獲取某些裝置(如旋轉(zhuǎn)裝置)的狀態(tài)來獲知，對(duì)跌倒條件要求高、識(shí)別條件單一，功耗大，容易產(chǎn)生誤判。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型旨在提供一種構(gòu)合理、方便使用、定位精準(zhǔn)、誤判率低能夠?qū)崿F(xiàn)緊急避險(xiǎn)實(shí)時(shí)無線報(bào)警事后輔助救助的智能腰帶及智能跌倒應(yīng)急預(yù)警系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)該技術(shù)目的，本實(shí)用新型的方案是:一種智能腰帶，包括帶體、控制模塊，所述帶體內(nèi)安裝有用于供電的柔性材質(zhì)的電池模塊，所述控制模塊電連接有用于識(shí)別跌倒情況的加速度傳感器、角度傳感器和壓力傳感器，所述控制模塊還電連接有無線模塊。
[0007]作為優(yōu)選，所述控制模塊還電連接了救援模塊和避險(xiǎn)模塊。
[0008]作為優(yōu)選，所述避險(xiǎn)模塊包括無線氣囊或者無線手杖。
[0009]作為優(yōu)選，所述救援模塊包括報(bào)警器、指示燈和應(yīng)急藥盒。
[0010]作為優(yōu)選，所述無線氣囊包括頭部氣囊或者背部氣囊。
[0011]作為優(yōu)選，所述無線模塊包括GPS模塊、藍(lán)牙芯片、WIFI芯片、帶SM卡的通訊芯片。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果，攜帶方便，集成安裝在腰帶內(nèi)，無任何附帶感，符合人的穿戴習(xí)慣，結(jié)合移動(dòng)通信裝置、柔性電池、WIFI通信模塊室內(nèi)定位及GPS室外定位模塊，加速度傳感器、角度傳感器檢測(cè)的信息融合，判斷人體是否跌倒，判斷的正確率極高；在發(fā)生跌落的瞬間可以進(jìn)行緊急避險(xiǎn)保護(hù)使用者，降低跌落發(fā)生幾率和跌倒后損傷的幾率；當(dāng)發(fā)生跌倒后，可以提供及時(shí)的救援和后續(xù)的無線預(yù)報(bào)，可以提高周圍人救助的便捷性，同時(shí)讓親屬知道使用者的具體情況，可以快速知悉，避免因跌倒而導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0014]圖2為本實(shí)用新型的處理流程圖；
[0015]圖3為本實(shí)用新型的正視面的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]如圖1、3、4所示，本實(shí)用新型所述的具體實(shí)施例為一種智能腰帶，包括帶體1、殼體3、控制模塊6，所述帶體I內(nèi)安裝有用于供電的柔性材質(zhì)的電池模塊2，所述控制模塊6電連接有用于識(shí)別跌倒情況的加速度傳感器、角度傳感器和壓力傳感器，所述控制模塊6還電連接有無線模塊5。
[0019]控制模塊連接有角度傳感器、加速度傳感器，角度傳感器根據(jù)鞋墊與地面角度變化偵測(cè)人體與地面的傾向角度數(shù)據(jù)，加速度傳感器偵測(cè)因人體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的加速度數(shù)據(jù)，控制模塊通過多傳感器的信息融合技術(shù)判斷人體是否跌倒。當(dāng)人體跌倒時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)無線模塊，通過移動(dòng)通信信號(hào)傳遞給服務(wù)中心或監(jiān)護(hù)人員終端聯(lián)系救護(hù)。
[0020]為了提高智能腰帶的避險(xiǎn)和救助能力，所述控制模塊6還電連接了救援模塊和避險(xiǎn)模塊。通過避險(xiǎn)模塊可以在緊急情況下降低跌倒的概率或者跌倒后損傷的風(fēng)險(xiǎn)，通過救援模塊可以及時(shí)向周圍人發(fā)出救助信息。
[0021]當(dāng)加速度傳感器探測(cè)到裝置佩戴者超出正常活動(dòng)的加速度閾值信號(hào)時(shí)，加速度傳感器輸出中斷信號(hào)，喚醒由電源直接供電但一般情況下處于低功耗休眠模式的控制模塊；當(dāng)控制模塊被加速度傳感器信號(hào)喚醒后，由控制模塊啟動(dòng)角度傳感器采集角度變化數(shù)據(jù)。由于人體瞬間跌倒時(shí)，突發(fā)時(shí)間小于2秒，當(dāng)控制模塊根據(jù)采集的三維加速度變化信息計(jì)算出裝置斷佩戴者在2秒內(nèi)，人體發(fā)生超閾值幅度的運(yùn)動(dòng)加速度變化和超過閾值角度的姿態(tài)變化，即判定佩戴者發(fā)生了跌倒。加速度數(shù)值變化過大且角度變化數(shù)值也較大時(shí)會(huì)觸發(fā)避險(xiǎn)模塊，對(duì)使用者進(jìn)行緊急避險(xiǎn)，降低跌倒后的損傷。
[0022]多傳感器融合技術(shù)通過加速度傳感器、角度傳感器來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)人體的各種姿態(tài)，通過分析所采集的加速度數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前加速度值是否大于跌倒時(shí)的加速度閾值，若不大于該閾值則不觸發(fā)，否則繼續(xù)通過分析兩個(gè)角度傳感器數(shù)據(jù)測(cè)定當(dāng)前人體的跌倒姿態(tài)，通過分析所采集的角度數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前角度是否大于跌倒時(shí)的角度閾值，若不大于該閾值則不觸發(fā)，否則為人體跌倒并觸發(fā)，同時(shí)壓力傳感器進(jìn)行測(cè)定壓力，若壓力大于閥值則確認(rèn)為為嚴(yán)重跌倒。此時(shí)，若使用者不手動(dòng)關(guān)閉報(bào)警，則自動(dòng)啟動(dòng)無線模塊向家屬發(fā)送位置信息及跌倒情況，同時(shí)啟動(dòng)救援模塊，向周圍人提出求助。
[0023]由于老人容易跌倒且跌倒后容易發(fā)生骨折或者腦震蕩等危險(xiǎn)，所述避險(xiǎn)模塊包括無線氣囊或者無線手杖。所述無線氣囊包括頭部氣囊或者背部氣囊。緊急情況下前傾，無線手杖可以展開輔助支架，增加支撐面，提高穩(wěn)定性，可以穩(wěn)定住使用者，減少跌倒可能性；緊急情況下后傾，無線氣囊可以迅速充氣，護(hù)住使用者的關(guān)鍵部位，例如頭部和腰部，降低骨折或者腦震蕩的幾率。
[0024]為了方便向他人求助，所述救援模塊包括報(bào)警器8、指示燈7和應(yīng)急藥盒4。報(bào)警器可以引起周圍人的注意并指導(dǎo)周圍人如何救助，指示燈可以在昏暗環(huán)境中提供指示；由于部分疾病發(fā)作時(shí)需要及時(shí)服用應(yīng)急藥，應(yīng)急藥盒能夠提供應(yīng)急藥的儲(chǔ)藏空間。
[0025]為了全方位的確定使用者的位置和實(shí)際情況，所述無線模塊包括GPS模塊、藍(lán)牙芯片、WIFI芯片、帶SM卡的通訊芯片。藍(lán)牙模塊能啟動(dòng)匹配的避免模塊進(jìn)行快速避險(xiǎn)；通訊芯片可以向家屬及時(shí)發(fā)送預(yù)警信息；在空曠環(huán)境下，GPS模塊能夠準(zhǔn)確提供使用者位置；WIFI芯片會(huì)主動(dòng)連接無線WIFI網(wǎng)絡(luò)，可以提高室內(nèi)定位效果，并發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0026]跌倒?fàn)顟B(tài)判斷及聯(lián)動(dòng)流程如下:
[0027]傾倒預(yù)防階段:所述控制模塊通過加速度傳感器和角度傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)控使用者的身體運(yùn)動(dòng)情況；當(dāng)加速度傳感器采集的加速度數(shù)據(jù)超過閥值時(shí)，確認(rèn)角度傳感器狀態(tài)，角度數(shù)據(jù)超過閥值時(shí)，則觸發(fā)避險(xiǎn)模塊，避險(xiǎn)模塊會(huì)立刻啟動(dòng)，最大限度避免跌倒或者減緩沖擊;
[0028]損害預(yù)判階段:控制模塊根據(jù)閥值信息和后續(xù)跌倒后的壓力傳感器測(cè)定的信息確定跌倒的嚴(yán)重情況及體態(tài)是否正常，如果數(shù)據(jù)顯示跌倒嚴(yán)重且使用者不主動(dòng)停止，無線模塊會(huì)立刻啟動(dòng)，確定使用者位置后并向其親人發(fā)送警示信息；如果是后傾摔倒，無線氣囊會(huì)啟動(dòng)，護(hù)住使用者的腦袋和背部，緩解沖擊力，如果是向前傾倒，無線手杖會(huì)啟動(dòng)，展開輔助支架，使得手杖更好的站立，為使用者提供更穩(wěn)定的支撐。
[0029]輔助救助階段:確認(rèn)使用者跌倒嚴(yán)重后，且無主動(dòng)停止預(yù)判的情況下，控制模塊會(huì)啟動(dòng)救援模塊，向周圍人發(fā)出援助聲音和救援指導(dǎo)信息，方便周圍人對(duì)其實(shí)施緊急救助。確認(rèn)使用者跌倒嚴(yán)重后，報(bào)警器發(fā)出報(bào)警聲，如果使用者不主動(dòng)停止，報(bào)警器會(huì)向周圍人發(fā)出援助聲音和救援指導(dǎo)信息，同時(shí)指示燈會(huì)開啟，保證光線不好的情況也能看到，并且明顯指示應(yīng)急藥盒的位置。
[0030]同時(shí)無線模塊會(huì)立刻啟動(dòng)，確認(rèn)快速跌倒時(shí)，藍(lán)牙模塊能啟動(dòng)匹配的避免模塊進(jìn)行快速避險(xiǎn)；而在確認(rèn)使用者跌倒嚴(yán)重后，會(huì)通過通訊芯片可以向家屬及時(shí)發(fā)送預(yù)警信息；在空曠環(huán)境下，GPS模塊能夠準(zhǔn)確提供使用者位置；如果在附近搜索到無線WIFI網(wǎng)絡(luò)，WIFI芯片會(huì)主動(dòng)連接，可以提高室內(nèi)定位效果，并發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
[0031]以上所述，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同替換和改進(jìn)，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種智能腰帶，包括帶體、控制模塊，其特征在于:所述帶體內(nèi)安裝有用于供電的柔性材質(zhì)的電池模塊，所述控制模塊電連接有用于識(shí)別跌倒情況的加速度傳感器、角度傳感器和壓力傳感器，所述控制模塊還電連接有無線模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能腰帶，其特征在于:所述控制模塊還電連接了救援模塊和避險(xiǎn)1?塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能腰帶，其特征在于:所述避險(xiǎn)模塊包括無線氣囊或者無線手杖。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能腰帶，其特征在于:所述救援模塊包括報(bào)警器、指示燈和應(yīng)急藥盒。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的智能腰帶，其特征在于:所述無線氣囊包括頭部氣囊或者背部氣囊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一條所述的智能腰帶，其特征在于:所述無線模塊包括GPS模塊、藍(lán)牙芯片、WIFI芯片、帶SM卡的通訊芯片。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能腰帶，所述帶體內(nèi)安裝有用于供電的柔性材質(zhì)的電池模塊，所述控制模塊電連接有用于識(shí)別跌倒情況的加速度傳感器、角度傳感器和壓力傳感器，所述控制模塊還電連接有無線模塊。本實(shí)用新型攜帶方便，集成安裝在腰帶內(nèi)，無任何附帶感，符合人的穿戴習(xí)慣，結(jié)合移動(dòng)通信裝置、柔性電池、WIFI通信模塊室內(nèi)定位及GPS室外定位模塊，加速度傳感器、角度傳感器檢測(cè)的信息融合，判斷人體是否跌倒，判斷的正確率極高；在發(fā)生跌落的瞬間可以進(jìn)行緊急避險(xiǎn)保護(hù)使用者，降低損傷幾率；當(dāng)發(fā)生跌倒后，可以提供及時(shí)的救援和后續(xù)的無線預(yù)報(bào)，避免因跌倒而導(dǎo)致更嚴(yán)重的后果。
【IPC分類】G08B21-04
【公開號(hào)】CN204332004
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520022443
【發(fā)明人】樂六平
【申請(qǐng)人】廣東樂源數(shù)字技術(shù)有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2015年1月13日