一種人體跌倒檢測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，包括終端設(shè)備單元、監(jiān)控中心和接收端；終端設(shè)備單元包括與嵌入式微控制器分別連接的三軸加速度采集電路、壓力采集電路、按鍵、顯示電路、報警電路、系統(tǒng)電源和第一GSM無線通信收發(fā)器，監(jiān)控中心包括PC機(jī)和第二GSM無線通信收發(fā)器；三軸加速度采集電路設(shè)置在被測者的腰部，壓力采集電路設(shè)置在被測者的腳底；按鍵與報警電路連接，第一GSM無線通信收發(fā)器與第二GSM無線通信收發(fā)器連接，PC機(jī)和第二GSM無線通信收發(fā)器連接，第二GSM無線通信收發(fā)器與接收端連接。本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確和實(shí)時地采集被測量對象腰部的加速度值和腳底的壓力值，當(dāng)被測對象發(fā)生摔倒時，能夠及時通知其子女或醫(yī)護(hù)人員，盡量減少損失。
【專利說明】
一種人體跌倒檢測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及智慧醫(yī)療領(lǐng)域，特別是一種人體跌倒檢測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]人口老齡化作為全球發(fā)展的一種趨勢，無時無刻影響著社會的發(fā)展及進(jìn)步，同時也成為社會的焦點(diǎn)。隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居住方式的變化，“空巢家庭”的趨勢日益嚴(yán)重，使得單身獨(dú)居的老人生活出行成為了隱患。在不影響老年人日常生活活動下，為被測對象實(shí)時判斷跌倒?fàn)顟B(tài)，當(dāng)老人發(fā)生摔倒時，能夠及時定位和報警，這對于減輕老人外出的心理壓力、保障老人自身安全、提高老人生活質(zhì)量、保證社會的穩(wěn)定發(fā)展有著積極的意義。
[0003]目前，對人體跌倒檢測的系統(tǒng)主要有基于音視頻等周圍信號檢測和基于穿戴式檢測。基于音視頻信號的跌倒檢測在其生活環(huán)境中安裝音頻和視頻傳感器，對比畫面或者聲音異常判定被監(jiān)測對象是否跌倒，人體動作清晰可見，但監(jiān)測范圍有限，且受環(huán)境的影響也很大。絕大多數(shù)老年人非常反感將自己的日?；顒又糜谥苯右曨l監(jiān)測的環(huán)境之中，因此上述方法的社會可行性需要重新評估。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確和實(shí)時地采集被測量對象腰部的加速度值和腳底的壓力值，當(dāng)被測對象發(fā)生摔倒時，能夠及時通知其子女或醫(yī)護(hù)人員，盡量減少損失。
[0005]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型提出的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，包括終端設(shè)備單元、監(jiān)控中心和接收端;終端設(shè)備單元包括三軸加速度采集電路、壓力采集電路、嵌入式微控制器、按鍵、顯示電路、報警電路、系統(tǒng)電源和第一 GSM無線通信收發(fā)器，監(jiān)控中心包括PC機(jī)和第二 GSM無線通信收發(fā)器;三軸加速度采集電路設(shè)置在被測者的腰部，壓力采集電路設(shè)置在被測者的腳底;其中，
[0007]三軸加速度采集電路、壓力采集電路、按鍵、顯示電路、系統(tǒng)電源和第一GSM無線通信收發(fā)器分別與嵌入式微控制器連接，按鍵與報警電路連接，第一 GSM無線通信收發(fā)器與第二 GSM無線通信收發(fā)器連接，PC機(jī)和第二 GSM無線通信收發(fā)器連接，第二 GSM無線通信收發(fā)器與接收端連接。
[0008]作為本實(shí)用新型所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述三軸加速度采集電路采用ADXL345傳感器。
[0009]作為本實(shí)用新型所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述壓力采集電路采用FSR-402傳感器。
[0010]作為本實(shí)用新型所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述嵌入式微控制器的型號為STC89C52RC。
[0011]作為本實(shí)用新型所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述三軸加速度采集電路通過12C數(shù)字接口與嵌入式微控制器連接。
[0012]作為本實(shí)用新型所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述顯示電路采用IXD1602液晶顯示器。
[0013]作為本實(shí)用新型所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述第一GSM無線通信收發(fā)器和第二 GSM無線通信收發(fā)器均采用TC35模塊。
[0014]作為本實(shí)用新型所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述接收端為手機(jī)。
[0015]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0016](I)本實(shí)用新型能夠準(zhǔn)確和實(shí)時地采集被測量對象腰部的加速度值和腳底的壓力值，當(dāng)被測量(尤其是老人)對象發(fā)生跌倒時，能夠快速完成跌倒判斷，并且能夠判斷跌倒時被測對象的身體姿態(tài)，通過顯示模塊實(shí)時顯示；
[0017](2)當(dāng)發(fā)生跌倒后的預(yù)設(shè)的時間段后，系統(tǒng)能夠從測量界面自動進(jìn)入報警界面；
[0018](3)本實(shí)用新型可以通過按鍵輸入，實(shí)現(xiàn)立即報警和取消報警的功能；當(dāng)報警生效后，系統(tǒng)能夠通過通信模塊為指定的家人手機(jī)發(fā)送求救短信；
[0019](4)本實(shí)用新型可通過無線將跌倒信息發(fā)到醫(yī)務(wù)人員的監(jiān)控中心，進(jìn)行界面顯示，醫(yī)務(wù)人員可以隨時進(jìn)行處理。
[0020](5)本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位。
[0021](6)本實(shí)用新型在不妨礙老年人正?；顒拥那闆r下，可以降低子女和社會的負(fù)擔(dān)及壓力，對整個社會的和諧發(fā)展有著重要的意義。
【附圖說明】
[0022]圖1是本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0024]如圖1所示是本實(shí)用新型的硬件結(jié)構(gòu)示意圖，一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，包括終端設(shè)備單元、監(jiān)控中心和接收端;終端設(shè)備單元包括三軸加速度采集電路、壓力采集電路、嵌入式微控制器、按鍵、顯示電路、報警電路、系統(tǒng)電源和第一 GSM無線通信收發(fā)器，監(jiān)控中心包括PC機(jī)和第二GSM無線通信收發(fā)器;其中，三軸加速度采集電路、壓力采集電路、按鍵、顯示電路、系統(tǒng)電源和第一 GSM無線通信收發(fā)器分別與嵌入式微控制器連接，按鍵與報警電路連接，第一 GSM無線通信收發(fā)器與第二 GSM無線通信收發(fā)器連接，PC機(jī)和第二 GSM無線通信收發(fā)器連接，第二 GSM無線通信收發(fā)器與接收端連接。
[0025]所述終端設(shè)備單元的三軸加速度采集電路放在被測者的腰部，壓力采集電路放在被測者的腳底，可以鑲嵌在鞋墊內(nèi)。終端設(shè)備單元的三軸加速度采集電路、壓力采集電路、嵌入式微控制器、按鍵、顯示電路、報警電路、系統(tǒng)電源和第一 GSM無線通信收發(fā)器，共同組成終端設(shè)備單元，實(shí)現(xiàn)對被測者腰部三軸加速度信號和腳底壓力信號的實(shí)時采集、控制和數(shù)據(jù)無線傳輸。
[0026]上述的三軸加速度采集電路采用ADXL345傳感器，通過I2C數(shù)字接口與嵌入式微控制器相聯(lián)接，用于采集人體的三軸加速度值。
[0027]上述的壓力采集傳感器采用FSR-402傳感器傳感器，與嵌入式微控制器相聯(lián)接，用于采集人體的壓力值。
[0028]上述的嵌入式微控制器為STC89C52RC，嵌入式微控制器與按鍵和顯示電路電相聯(lián)，并與第一GSM無線通信收發(fā)器的串口連接，用于接受三軸加速度的檢測信號，并給第一GSM無線通信收發(fā)器發(fā)送數(shù)據(jù)和控制命令。
[0029]上述的顯示電路采用液晶顯示器LCD1602，用于顯示實(shí)時的加速度采集數(shù)據(jù)；當(dāng)進(jìn)入報警模式時，用于顯示倒計時的時間；當(dāng)短信已發(fā)送成功時，顯示“成功”字樣。
[0030]第一GSM無線通信收發(fā)器和第二 GSM無線通信收發(fā)器均采用TC35模塊，第一 GSM無線通信收發(fā)器用于向監(jiān)控中心發(fā)送數(shù)據(jù)，監(jiān)控中心的第二 GSM無線通信收發(fā)器一方面接收第一GSM無線通信收發(fā)器發(fā)送的信息，和PC機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，另一反面向手機(jī)發(fā)送短信求救?目息O
[0031]上述監(jiān)控中心的PC機(jī)完成對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、跌倒識別、定位和界面顯示。
[0032]上述手機(jī)在人體跌倒時會接收到短信提醒。
[0033]本實(shí)用新型跌倒檢測工作過程可如下所示:
[0034]步驟(I):系統(tǒng)初始狀態(tài)循環(huán)等待。
[0035]步驟(2):判斷實(shí)時檢測的Z軸加速度是否小于預(yù)定閾值，是，則進(jìn)入步驟(3);不是，則轉(zhuǎn)到步驟(I)。
[0036]步驟(3):延時2s，以等待對象完成跌倒整個過程。
[0037]步驟(4):檢測X軸加速度絕對值是否大于預(yù)定閾值，如果大于預(yù)定閾值則進(jìn)步驟
(5)，如果小于預(yù)定閾值則進(jìn)入步驟(6)。
[0038]步驟(5):判斷X軸加速度值的正負(fù)，如果為正，則顯示為向后仰臥，如果為負(fù)，則顯示為向前趴倒，然后進(jìn)入步驟(7)。
[0039]步驟(6):檢測Y軸加速度值的正負(fù)，如果為正，則檢測為左側(cè)跌倒，如果為負(fù)，則檢測為右側(cè)跌倒，然后進(jìn)入步驟(7)。
[0040]步驟(7):確認(rèn)發(fā)生跌倒，觸發(fā)報警處理。
[0041]本實(shí)用新型報警處理的工作過程可如下:
[0042]步驟(I):系統(tǒng)檢測到跌倒后，自動進(jìn)入30秒倒計時，開始倒計時，同時報警電路鳴口H，提醒對象準(zhǔn)備開始報警。
[0043]步驟(2):判斷按鍵“手動立即報警”鍵是否按下，若未按下，進(jìn)入步驟(3);若被按下，進(jìn)入步驟(5)。
[0044]步驟(3):判斷按鍵“手動取消報警”鍵是否按下，若未按下，進(jìn)入步驟(4);若被按下，進(jìn)入步驟(6 )，且報警電路停止工作。
[0045]步驟(4):判斷30秒是否已到，若已到，進(jìn)入步驟(5);若未到，進(jìn)入步驟(3)。
[0046]步驟(5):PC機(jī)進(jìn)行界面顯示跌倒姿態(tài)，并發(fā)送信號給第二GSM無線通信收發(fā)器，對手機(jī)進(jìn)行報警短信發(fā)布。
[0047]步驟(6):結(jié)束。
[0048]本實(shí)用新型手機(jī)短信發(fā)送指令發(fā)送的具體步驟可如下:
[0049]步驟(I):接收報警指令。
[0050]步驟(2):輸入連機(jī)指令。
[0051 ]步驟(3):確認(rèn)短信模式。
[0052]步驟(4):輸入、發(fā)送手機(jī)號碼。
[0053]步驟(5):輸入、發(fā)送短信內(nèi)容及結(jié)束字。
[0054]若有多個老人需要監(jiān)控，可以為每個老人佩戴一個終端設(shè)備單元，形成網(wǎng)絡(luò)，將信息匯總傳送到監(jiān)控中心，進(jìn)行集體檢測。
[0055]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括終端設(shè)備單元、監(jiān)控中心和接收端;終端設(shè)備單元包括三軸加速度采集電路、壓力采集電路、嵌入式微控制器、按鍵、顯示電路、報警電路、系統(tǒng)電源和第一 GSM無線通信收發(fā)器，監(jiān)控中心包括PC機(jī)和第二 GSM無線通信收發(fā)器；三軸加速度采集電路設(shè)置在被測者的腰部，壓力采集電路設(shè)置在被測者的腳底;其中， 三軸加速度采集電路、壓力采集電路、按鍵、顯示電路、系統(tǒng)電源和第一 GSM無線通信收發(fā)器分別與嵌入式微控制器連接，按鍵與報警電路連接，第一 GSM無線通信收發(fā)器與第二GSM無線通信收發(fā)器連接，PC機(jī)和第二 GSM無線通信收發(fā)器連接，第二 GSM無線通信收發(fā)器與接收端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸加速度采集電路采用ADXL345傳感器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力采集電路采用FSR-402傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述嵌入式微控制器的型號為 STC89C52RC。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述三軸加速度采集電路通過12C數(shù)字接口與嵌入式微控制器連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示電路采用IXD1602液晶顯示器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述第一GSM無線通信收發(fā)器和第二 GSM無線通信收發(fā)器均采用TC35模塊。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種人體跌倒檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述接收端為手機(jī)。
【文檔編號】G08B21/04GK205656739SQ201620493417
【公開日】2016年10月19日
【申請日】2016年5月27日 公開號201620493417.0, CN 201620493417, CN 205656739 U, CN 205656739U, CN-U-205656739, CN201620493417, CN201620493417.0, CN205656739 U, CN205656739U
【發(fā)明人】齊蔚然, 路天航, 顏君凱
【申請人】河海大學(xué)