老年人跌倒报警及防护系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电子领域，尤其涉及一种老年人跌倒报警及防护系统。
【背景技术】
[0002] 跌倒是造成人们死亡的一个主要原因，而跌倒中老年人所占的比例非常高，老年 人跌倒具有发生率高、伤害性强、救助率低等特点，患病且行动不便的老人一旦跌倒往往会 带来昏厥、瘫痪甚至生命危险，随着我国社会的发展，我国已经进入了老龄化社会，在当前 人口老龄化的局势下，我国很多老人因为跌倒没有被及时发现或扶起而失去生命，对此国 内很多学者及研宄机构对老年人跌倒检测领域展开了深入的研宄，从实现形式、网络架构、 感知方式、报警形式等不同的手段多方位的研宄了老年人跌倒事件的检测机制，而且也取 得了一定的进展，但针对老年人跌倒的产品却不尽如人意。 【实用新型内容】
[0003] 有鉴于此，本实用新型提供的一种老年人跌倒报警及防护系统，包括用于检测老 年人跌倒的检测装置、用于根据跌倒状态发送报警及防护指令的控制装置、报警装置、防护 装置、通讯装置、延时电路和监控装置，所述检测装置的输出端与延时电路的输入端连接， 所述延时电路的输出端与控制装置的输入端连接，所述控制装置的输出端与报警装置的输 入端连接，所述通讯装置的输出端还与防护装置的输入端连接，所述监控装置的输入端与 检测装置的输出端连接，所述监控装置的输出端与所述通讯装置的输入端连接，所述通讯 装置与控制装置连接；所述控制装置为采用阈值和支持向量机联合判断跌倒状态的单片 机；
[0004] 所述防护装置包括用于瞬间充气对跌倒进行缓冲的气囊，所述防护装置设置有用 于接收通信模块发送的充气指令的无线接收器和充气装置；
[0005] 所述监控装置包括用于获取老年人的运动状态数据并转换成模拟电压信号输出 的三轴加速度传感器和倾角传感器；
[0006] 所述通讯装置包括用于老人跌倒后自动呼叫亲属或急救中心的自动呼叫单元。
[0007] 进一步，所述报警装置包括蜂鸣器和用于播报老人信息及老人摔倒后应采取的正 确措施的语音播放装置。
[0008] 进一步，所述监控装置还包括与通信模块连接用于定位老人位置的GPS模块。
[0009] 进一步，系统还包括用于接收GPS模块发送的位置信息并实时监控老人位置的客 户端。
[0010] 进一步，所述通讯装置还包括无线收发单元。
[0011] 本实用新型的有益效果：本实用新型实时跟踪老人的位置，判断跌倒状态准确，在 判断跌倒后不仅发出警报，而且还能自动联系亲属或急救中心，避免由于老人无法说话而 错过最佳救助时机，在跌倒的过程中，通过防护装置减少跌倒产生的损害，在老人跌倒后， 自动播报老人的位置信息以及跌倒后应采取的正确措施，以使救援人员能够获取老人的位 置并防止周围人们由于不恰当的施救行为，而使老人受到不必要或更加严重的二次伤害， 本实用新型结构紧凑，小巧实用，利于推广。
【附图说明】
[0012] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
[0013] 图1是本实用新型的原理示意图。
[0014] 图2是本跌倒检测算法实现流程示意图。
【具体实施方式】
[0015] 下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：图1是本实用新型的原理示 意图。
[0016] 如图1所示，本实施例中的老年人跌倒报警及防护系统，包括用于检测老年人跌 倒的检测装置、用于根据跌倒状态发送报警及防护指令的控制装置、报警装置、防护装置、 通讯装置、延时电路和监控装置，所述检测装置的输出端与延时电路的输入端连接，所述延 时电路的输出端与控制装置的输入端连接，所述控制装置的输出端与报警装置的输入端连 接，所述通讯装置的输出端还与防护装置的输入端连接，所述监控装置的输入端与检测装 置的输出端连接，所述监控装置的输出端与所述通讯装置的输入端连接，所述通讯装置与 控制装置连接；控制装置为采用阈值和支持向量机联合判断跌倒状态的单片机；防护装置 包括用于瞬间充气对跌倒进行缓冲的气囊，防护装置设置有用于接收通信模块发送的充气 指令的无线接收器和充气装置；监控装置包括用于获取老年人的运动状态数据并转换成模 拟电压信号输出的三轴加速度传感器和倾角传感器；通讯装置包括用于老人跌倒后自动呼 叫亲属或急救中心的自动呼叫单元。
[0017] 在本实施例中，报警装置包括蜂鸣器和用于播报老人信息及老人摔倒后应采取的 正确措施的语音播放装置；监控装置还包括与通信模块连接用于定位老人位置的GPS模 块；系统还包括用于接收GPS模块发送的位置信息并实时监控老人位置的客户端；所述通 讯装置还包括无线收发单元。
[0018] 在本实施例中，跌倒报警及防护系统最终是需要离线佩戴在用户身上，无需通过 无线传感器网络，也无需将数据传输到监控中心处理，所有的跌倒检测过程均由检测设备 独立完成，因此在客户端上完成对分类器参数训练后，需要将模型参数设置于单片机中，在 本实施例中采用STM32系列单片机，从而使得本系统在采集新的样本序列后可以通过判决 模型自行判决是否发生跌倒行为。除此之外，本系统除了采用SVM分类器的方法，在分类器 分类前和分类后，还分别采用阈值法辅助判别，在系统中使用延时电路，其作用是可以有 效的防止老人由于下蹲或短时间的突然运动导致系统发生误判，从而造成资源的浪费。
[0019] 在本实施例中，跌倒检测算法主要采用模式识别方法判断跌倒阈值。监测老年人 活动的X、Y、Z三轴向加速度矢量值，根据加速度值的剧烈变化和三轴加速度取值范围来判 断是否发生跌倒。分析人体运行的加速度时，采用加速度强度矢量SMV(Signal Magnitude Vector)：
【主权项】
1. 一种老年人跌倒报警及防护系统，其特征在于：包括用于检测老年人跌倒的检测装 置、用于根据跌倒状态发送报警及防护指令的控制装置、报警装置、防护装置、通讯装置、延 时电路和监控装置，所述检测装置的输出端与延时电路的输入端连接，所述延时电路的输 出端与控制装置的输入端连接，所述控制装置的输出端与报警装置的输入端连接，所述通 讯装置的输出端还与防护装置的输入端连接，所述监控装置的输入端与检测装置的输出端 连接，所述监控装置的输出端与所述通讯装置的输入端连接，所述通讯装置与控制装置连 接； 所述控制装置为采用阈值和支持向量机联合判断跌倒状态的单片机； 所述防护装置包括用于瞬间充气对跌倒进行缓冲的气囊，所述防护装置设置有用于接 收通信模块发送的充气指令的无线接收器和充气装置； 所述监控装置包括用于获取老年人的运动状态数据并转换成模拟电压信号输出的三 轴加速度传感器和倾角传感器； 所述通讯装置包括用于老人跌倒后自动呼叫亲属或急救中心的自动呼叫单元。
2. 根据权利要求1所述的老年人跌倒报警及防护系统，其特征在于：所述报警装置包 括蜂鸣器和用于播报老人信息及老人摔倒后应采取的正确措施的语音播放装置。
3. 根据权利要求2所述的老年人跌倒报警及防护系统，其特征在于：所述监控装置还 包括与通信模块连接用于定位老人位置的GPS模块。
4. 根据权利要求3所述的老年人跌倒报警及防护系统，其特征在于：系统还包括用于 接收GPS模块发送的位置信息并实时监控老人位置的客户端。
5. 根据权利要求4所述的老年人跌倒报警及防护系统，其特征在于：所述通讯装置还 包括无线收发单元。
【专利摘要】本实用新型提供的一种老年人跌倒报警及防护系统，包括用于检测老年人跌倒的检测装置、用于根据跌倒状态发送报警及防护指令的控制装置、报警装置、防护装置、通讯装置、延时电路和监控装置，所述检测装置的输出端与延时电路的输入端连接，所述延时电路的输出端与控制装置的输入端连接，所述控制装置的输出端与报警装置的输入端连接，所述通讯装置的输出端还与防护装置的输入端连接，所述监控装置的输入端与检测装置的输出端连接，所述监控装置的输出端与所述通讯装置的输入端连接，所述通讯装置与控制装置连接；所述控制装置为采用阈值和支持向量机联合判断跌倒状态的单片机；本实用新型结构紧凑，小巧实用，利于推广。
【IPC分类】G08B21-04
【公开号】CN204303128
【申请号】CN201520021805
【发明人】韦杰, 蒲国庆, 崔英哲, 唐韬, 罗莎祁, 李正周
【申请人】重庆交通大学
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2015年1月13日