一种老人室内摔倒求救系统的制作方法
【专利说明】一种老人室内摔倒求救系统 【技术领域】
[0001] 本发明属于智能家居领域，涉及信号采集、处理、特征提取等技术，尤其涉及一种 老人室内摔倒求救系统。 【【背景技术】】
[0002] 现在，随着社会老龄化的不断发展，空巢老人、日常独居老人数量激增。据统计，65 岁以上的老年人群中，每年有超过三分之一的老人都有摔倒经历，三分之二老人的意外死 亡是有摔倒引起的，而在75岁以上老人中这个比例更是高达70%。
[0003] 老人如果在室外摔倒，还容易被其他人看到，但是空巢老人在家中时经常没有其 他人，如果在室内无其他人的情况下老人摔倒，如不能及时发现，会产生较为严重的后果。 因此，老人的独居安全已成为社会的重要问题。针对老人摔倒的问题，除了事前防范、教育 之外，最重要的就是在第一时间内尽快送到医院，以降低伤害。因此建立一套完善准确方便 的老人室内摔倒求救系统是非常重要的。
[0004] 目前，大多数的老人已配备手机，老人手机具有一键拨通功能，可通知家属救助。 但老人不可能时刻手机不离手，若摔倒后手机较远，则无法求救。另外，现有的老人监测系 统一般都是在老人身体上或衣物上安装一些穿戴式的传感设备，实时监测老人是否摔倒。 但是，此类穿戴式传感设备并不能时刻穿戴在老人身上，例如老人为了洗澡、睡觉需要取下 这些设备，在这些情况下，这些传感设备就不能再检测到老人是否摔倒。因此，现在急需一 种独居老人的实时检测系统，可以实时检测到老人摔倒，并且不依赖于老人自身。 【
【发明内容】
】
[0005] 本发明的目的在于提出一种老人室内摔倒求救系统，其能自动检测老人摔倒，并 可使老人摔倒后在限定时间内由系统自动报警，通知家属或社区服务站，使老人及时得到 救治。
[0006] 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0007] -种老人室内摔倒求救系统，其特征在于，该系统包括压电电缆、控制器、摄像头 和无线路由器，其中：
[0008] 所述压电电缆安装于室内地面，可检测室内人员对地面的压力，所述压电电缆在 受到压力时产生电压，并通过前置放大器提高输出电压。
[0009] 所述压电电缆的输出电压与所受到的压力成正比，设输出电压为U，受到的压力为 F，则有U=KF，其中K是压电比例常数；
[0010]所述控制器与压电电缆连接，接收压电电缆输出的电压信号，从中识别出老人摔 倒的信号；
[0011]所述摄像头安装在室内，在正常情况下，所述摄像头是关闭的，只有在所述控制器 识别出老人摔倒的信号时，控制器向所述摄像头发出触发信号，触发摄像头开启；所述摄像 头在开启后拍摄室内情况，将拍摄到的图片通过无线路由器发送给老人的监护人的手机， 或者发送给社区卫生服务站的电脑终端；
[0012] 所述控制器识别老人摔倒信号的具体步骤如下：
[0013] 1)控制器接收压电电缆的输出电压U，持续判断U是否满足老人正常情况下的正常 范围电压，即是否满足AKWg〈U〈BKWg;如果满足，则继续下述步骤;其中A是预设的下误差系 数，B是预设的上误差系数，W是老人的体重，g是重力加速度；
[0014] 2)控制器持续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U从正常范围下跌到U〈 NAWg，则控制器将输出电压开始下降的时间点设为时间零点，从时间零点开始计时，记录 输出电压U下跌到NAWg的时间t，如果七小于第一阶段时间阈值，则继续执行以下步骤，否 则返回步骤1;其中Λ是预设的第一阶段系数；
[0015] 3)控制器继续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U在时间点^前上升到第 二阶段电压阈值以上，则继续下述步骤，否则返回步骤1;其中，第二阶段电压阈值山通过下 述公式计算：
[0016]
[0017] t3是预先设定的撞击时间系数；
[0018] 4)控制器继续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压在时间点t4之前，重新回 归到正常范围电压，则可以确认出现了一次老人摔倒事件，否则返回步骤1。
[0019] 优选的，控制器的工作时间可以由用户自行设定。
[0020] 优选的，根据室内具体情况安装多个摄像头，从而达到摄像头拍摄无死角。
[0021] 优选的，所述摄像头在启动后，每隔一段时间发送一次拍摄的图片，时间间隔可由 用户自行设定。
[0022] 优选的，所述压电电缆嵌设于地板内部，或者埋设在地毯内部。
[0023]优选的，Λ = 27 %，所述第一阶段时间阈值为150毫秒，时间点t2 = 500毫秒，时间点 t4= 1500 晕秒，t3 = 300 晕秒。
[0024]本发明具有以下有益效果：
[0025] 1)可以远程获得老人摔倒的图像。
[0026] 2)可以及时通知监护人或社区医院救治摔倒的老人。
[0027] 3)对老人自身无要求，可以自动24小时实时监控。
[0028] 4)检测准确，在老人摔倒后可以第一时间报警，并支持手机远程推送。 【【附图说明】】
[0029] 此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但 并不构成对本发明的不当限定，在附图中：
[0030] 图1是本发明系统的架构图。 【【具体实施方式】】
[0031] 下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本发明，其中的示意性实施例以及说 明仅用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0032] 本发明的主要思想是:通过在室内铺设的压电电缆，检测老人在室内活动时产生 的压力信号，由于老人摔倒产生的压力信号与正常活动的压力信号具有区别，因此在老人 摔倒时，可以检测出摔倒时产生的瞬间压力信号，一旦检测到老人摔倒，立即向老人监护人 或子女的手机发送消息，并打开室内的摄像头，将拍摄的图片也发送到上述手机。或者也可 以将消息和图片发送到社区医院。通过这一过程，可在最短时间内通知到相关人员，以避免 老人伤亡的发生。
[0033] 参照图1，是本发明提出的一种老人室内摔倒求救系统的架构图，可应用于独居老 人的家中，该系统包括压电电缆、控制器、摄像头、无线路由器。
[0034] 所述压电电缆安装于室内地面，例如可以将压电电缆嵌设于地板内部，或者埋设 在地毯内部。无论采用哪种方式安装，该压电电缆密集布设与整个室内地面，使得老人在室 内无论走到哪里，压电电缆都能检测到老人对地面的压力。该压电电缆能够检测动态力的 作用，在受力时产生电荷，可以通过前置放大器提高输出电压。老人在正常走路和摔倒时产 生的压力不同，压电电缆的输出也不同。
[0035] 所述控制器与压电电缆连接，接收压电电缆输出的电压信号，判别信号的类别，根 据模糊控制排除老人正常走路、客人来访等正常情况，从中识别出老人摔倒的信号。对于完 全独居的老人，控制器可以24小时工作采样。对于只有白天独自在家的老人，可以根据子女 在家时间自行设定控制器的工作、采样时间。
[0036] 所述摄像头安装在老人家中，可以根据室内的具体情况布置多个摄像头，从而达 到摄像头拍摄无死角。正常情况下，摄像头是关闭的，这样可以保护老人的个人隐私。当控 制器识别出老人摔倒的信号时，其向摄像头发出触发信号，触发摄像头开启，摄像头拍摄室 内情况，将拍摄到的图片通过无线路由器发送出去，可以发送给老人的监护人的手机，或者 发送给社区卫生服务站的电脑终端，以便根据情况采取相应的救助措施。可以每隔一段时 间发