一种跌倒报警皮带及运作方法
【专利摘要】本发明涉及一种跌倒报警皮带，包括皮带本体，皮带本体内设置有能监测人体跌倒动态，发出警报的跌倒报警装置和能往复折弯且用于装载跌倒报警装置的软性电路板，跌倒报警装置置于软性电路板上，跌倒报警装置包括角度传感器、加速度传感器、无线通讯模块、自动报警模块和单片机；角度传感器，用于感应人体与地面的倾向角度，向单片机传输感应人体的角度数据；加速度传感器，用于测取人体的移动加速度，向单片机传输人体的移动加速度数据；无线通讯模块，用于接收自动报警模块发送的报警信号，向外部蓝牙或无线接收装置进行转发报警信号；自动报警模块，用于接收单片机的数据处理结果信号，向无线通讯模块发送报警信号。相对现有技术，本发明结构合理、方便使用、误判率低。
【专利说明】一种跌倒报警皮带及运作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及安全报警【技术领域】，特别涉及一种跌倒报警皮带及运作方法。
【背景技术】
[0002]随着通讯技术及微传感器技术的不断发展及信息社会的不断进步，使得研制方便又可靠的跌倒报警装置成为可能，人们希望有一种出现跌倒意外损伤时能够自动报警的装置，以便对伤者及时救治。
[0003]如今，老龄化问题日趋严重，针对65岁以上老年人群或行走不便的智障人群，登山族等，设计一种穿戴方便、无任何附属感的人体跌倒检测和报警的装置，非常有必要。
[0004]目前跌倒检测常用的技术有:1、针对音频信号的分析，跌倒事件由分析冲击导致振动的频率来判断，安装复杂，容易误判，通用性差；2、针对视频的图像分析，通过摄像头实时监测对象的运动状态，用户隐私容易暴露；3、基于穿戴式的检测装置，现有穿戴式跌倒监测通过分析加速度或获取某些装置(如旋转装置)的状态来获知，对跌倒条件要求高、识别条件单一，功耗大，容易产生误判。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供一种结构合理、方便使用、误判率低的跌倒报警皮带及运作方法。
[0006]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种跌倒报警皮带，包括皮带本体，所述皮带本体内设置有能监测人体跌倒动态，并发出警报的跌倒报警装置和能往复折弯且用于装载跌倒报警装置的软性电路板，所述跌倒报警装置置于所述软性电路板上。
[0007]所述跌倒报警装置包括角度传感器、加速度传感器、无线通讯模块、自动报警模块和单片机；
[0008]所述角度传感器，其与所述单片机连接，用于感应人体与地面的倾向角度，并向单片机传输感应人体的角度数据；
[0009]所述加速度传感器，其与所述单片机连接，用于测取人体的移动加速度，并向单片机传输人体的移动加速度数据；
[0010]所述无线通讯模块，其与所述自动报警模块连接，用于接收自动报警模块发送的报警信号，并向外部蓝牙或无线接收装置转发报警信号；
[0011]所述自动报警模块，其与所述单片机连接，用于接收单片机的数据处理结果信号，并向无线通讯模块发送报警信号；
[0012]所述单片机，其分别与角度传感器、加速度传感器、自动报警模块连接，用于处理角度传感器和加速度传感器传送的人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据，并向自动报警模块传输数据处理结果，触发自动报警模块产生报警信号。
[0013]所述跌倒报警装置还包括电池，所述电池，其分别与所述角度传感器、加速度传感器、无线通讯模块、自动报警模块、单片机连接，用于分别向单片机、角度传感器、加速度传感器、无线通讯模块和自动报警模块供电。
[0014]所述自动报警模块设置有短信发送模块，所述短信发送模块，其与所述自动报警模块，用于接收自动报警模块的报警信号，并将报警信号转变成短信形式向外部短信接收装置发送报警短信。
[0015]所述电池为柔性电池，所述电池采用USB接口充电或非接触式充电。
[0016]所述角度传感器设定角度阈值为55°?65°。
[0017]所述加速度传感器设定加速度阈值为2g?2.5g(g为重力加速度值，g = m/s2)。
[0018]所述自动报警模块还设置有扬声器进行语音报警。
[0019]所述角度传感器型号为SCA60C，所述加速度传感器型号为MMA7260L。
[0020]一种跌倒报警皮带的运作方法，包括以下步骤:
[0021]S1:角度传感器和加速度传感器分别向单片机传送人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据；
[0022]S2:单片机分别将人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据进行数据处理，并将数据处理结果传送到自动报警模块；
[0023]S3:自动报警模块向无线通讯模块传送报警信号，并启动扬声器进行语音报警；
[0024]S4:无线通讯模块向外部蓝牙或无线接收装置进行转发报警信号；
[0025]S5:扬声器进行语音报警，如果没有响应，短信发送模块自动发送报警短信。
[0026]本发明的有益效果是:本装置体积小，携带方便，柔性电路板和柔性电池集成安装在皮带内，无任何附带感，符合人的穿戴习惯，结合加速度传感器和角度传感器检测的信息融合，判断人体是否跌倒，判断的正确率高，正确率在95%以上。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本发明一种跌倒报警皮带结构示意图。
[0028]图2为本发明一种跌倒报警皮带主视图；
[0029]图3为本发明一种跌倒报警皮带运作方法的流程图。
[0030]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0031]1、皮带本体，2、跌倒报警装置，21、角度传感器，22、加速度传感器，23、无线通讯模块，24、自动报警模块，25、单片机，26、电池，27、USB接口，28、扬声器，3、软性电路板。
【具体实施方式】
[0032]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0033]如图1和图2所示，一种跌倒报警皮带，包括皮带本体1，所述皮带本体I内设置有能监测人体跌倒动态，并发出警报的跌倒报警装置2和能往复折弯且用于装载跌倒报警装置2的软性电路板3，所述跌倒报警装置2置于所述软性电路板3上。
[0034]所述跌倒报警装置2包括角度传感器21、加速度传感器22、无线通讯模块23、自动报警模块24和单片机25 ；
[0035]所述角度传感器21，其与所述单片机25连接，用于感应人体与地面的倾向角度，并向单片机25传输感应人体的角度数据；
[0036]所述加速度传感器22，其与所述单片机25连接，用于测取人体的移动加速度，并向单片机25传输人体的移动加速度数据；
[0037]所述无线通讯模块23，其与所述自动报警模块24连接，用于接收自动报警模块24发送的报警信号，并向外部蓝牙或无线接收装置转发报警信号；
[0038]所述自动报警模块24，其与所述单片机25连接，用于接收单片机25的数据处理结果信号，并向无线通讯模块23发送报警信号；
[0039]所述单片机25，其分别与角度传感器21、加速度传感器22、自动报警模块24连接，用于处理角度传感器21和加速度传感器传22送的人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据，并向自动报警模块24传输数据处理结果，触发自动报警模块24产生报警信号。
[0040]所述跌倒报警装置2还包括电池26，所述电池26，其分别与所述角度传感器21、力口速度传感器22、无线通讯模块23、自动报警模块24、单片机25连接，用于分别向单片机25、角度传感器21、加速度传感器22、无线通讯模块23和自动报警模块24供电。
[0041]所述自动报警模块24设置有短信发送模块，所述短信发送模块，其与所述自动报警模块24，用于接收自动报警模块24的报警信号，并将报警信号转变成短信形式向外部短信接收装置发送报警短信。
[0042]所述电池26为柔性电池FLCB，可多片电池叠加，扩充电池容量，以增加电池续航能力，所述电池26采用USB接口 27充电或非接触式充电。
[0043]所述角度传感器21的型号为SCA60C，设定角度阈值为55°?65°，根据皮带与地面角度变化侦测人体与地面的倾向角度数据，判断跌倒的依据为是否超出角度阈值范围。
[0044]所述加速度传感器22的型号为MMA7260L，设定加速度阈值为2g?2.5g，监测因人体运动所产生的加速度数据，判断跌倒的依据为是否超出加速度阈值范围。
[0045]所述自动报警模块24还设置有扬声器28进行语音报警。
[0046]所述角度传感器型号为SCA60C，所述加速度传感器型号为MMA7260L。
[0047]如图3所示，一种跌倒报警皮带的运作方法，包括以下步骤:
[0048]S1:角度传感器21和加速度传感器22分别向单片机25传送人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据；
[0049]S2:单片机25分别将人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据进行数据处理，并将数据处理结果传送到自动报警模块24 ；
[0050]S3:自动报警模块24向无线通讯模块23传送报警信号，并启动扬声器进行语音报
m.1=I ，
[0051]S4:无线通讯模块23向外部蓝牙或无线接收装置进行转发报警信号；
[0052]S5:扬声器进行语音报警，如果没有响应，短信发送模块自动发送报警短信。
[0053]人在行走过程中，角度传感器21和加速度传感器22分别不断向单片机25传送人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据，当单片机25接收到加速度传感器22测得加速度值大于加速度阈值时，再分析角度传感器21发来的角度值数据，当前角度值大于角度阈值时，判定人体跌倒，并触发自动报警模块24进行报警。
[0054]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种跌倒报警皮带，其特征在于:包括皮带本体(I)，所述皮带本体(I)内设置有能监测人体跌倒动态，并发出警报的跌倒报警装置⑵和能往复折弯且用于装载跌倒报警装置(2)的软性电路板(3)，所述跌倒报警装置(2)置于所述软性电路板(3)上。
2.根据权利要求1所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述跌倒报警装置(2)包括角度传感器(21)、加速度传感器(22)、无线通讯模块(23)、自动报警模块(24)和单片机(25)； 所述角度传感器(21)，其与所述单片机(25)连接，用于感应人体与地面的倾向角度，并向单片机(25)传输感应人体的角度数据； 所述加速度传感器(22)，其与所述单片机(25)连接，用于测取人体的移动加速度，并向单片机(25)传输人体的移动加速度数据； 所述无线通讯模块(23)，其与所述自动报警模块(24)连接，用于接收自动报警模块(24)发送的报警信号，并向外部蓝牙或无线接收装置转发报警信号； 所述自动报警模块(24)，其与所述单片机(25)连接，用于接收单片机(25)的数据处理结果信号，并向无线通讯模块(23)发送报警信号； 所述单片机(25)，其分别与角度传感器(21)、加速度传感器(22)、自动报警模块(24)连接，用于处理角度传感器(21)和加速度传感器传(22)送的人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据，并向自动报警模块(24)传输数据处理结果，触发自动报警模块(24)产生报警信号。
3.根据权利要求2所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述跌倒报警装置(2)还包括电池(26)，所述电池(26)，其分别与所述角度传感器(21)、加速度传感器(22)、无线通讯模块(23)、自动报警模块(24)和单片机(25)连接，用于分别向单片机(25)、角度传感器(21)、加速度传感器(22)、无线通讯模块(23)和自动报警模块(24)供电。
4.根据权利要求2所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述自动报警模块(24)设置有短信发送模块，所述短信发送模块，其与所述自动报警模块(24)连接，用于接收自动报警模块(24)的报警信号，并将报警信号转变成短信形式向外部短信接收装置发送报警短?目。
5.根据权利要求4所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述电池(26)为柔性电池，所述电池(26)采用USB接口(27)充电或非接触式充电。
6.根据权利要求2所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述角度传感器(21)设定角度阈值为55°?65°。
7.根据权利要求2所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述加速度传感器(22)设定加速度阈值为2g?2.5g。
8.根据权利要求2所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述自动报警模块(24)还设置有扬声器(28)进行语音报警。
9.根据权利要求2至8所述一种跌倒报警皮带，其特征在于:所述角度传感器型号为SCA60C，所述加速度传感器型号为MMA7260L。
10.一种权利要求1至9中任一所述的跌倒报警皮带的运作方法，其特征在于:包括以下步骤: S1:角度传感器(21)和加速度传感器(22)分别向单片机(25)传送人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据； 52:单片机(25)分别将人体与地面的倾向角度数据和移动加速度数据进行数据处理，并将数据处理结果传送到自动报警模块(24)；53:自动报警模块(24)向无线通讯模块(23)传送报警信号，并启动扬声器进行语音报m.1=I ， 54:无线通讯模块(23)向外部蓝牙或无线接收装置进行转发报警信号； 55:扬声器进行语音报警，如果没有响应，短信发送模块自动发送报警短信。
【文档编号】A41F9/00GK104172628SQ201410396984
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月13日 优先权日:2014年8月13日
【发明者】李精华, 魏琴, 田志军, 郭征宝, 胡彩云, 苗永庆, 葛仁华, 唐韬, 邓酩 申请人:桂林航天工业学院