专利名称：一种跌倒检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种安全装置，尤其涉及一种跌倒检测装置。
背景技术：
近期中国的研究中心的数据显示着中国正逐步迈入老龄化时代。特别随着年龄的增加，人体机能的衰退，跌倒成为危害老年人健康的非致命伤害主要因素，而且在跌倒后如果没有监护人在身边往往会导致不可预计的结果发生。因此，紧急事故的判断以及发送求救信息是解决上述问题的关键。目前，针对跌倒检测主要有；I)基于视频图像的分析。如中国专利申请号201210159644.6公开了一种基于人体姿势状态判决的跌倒检测方法，在特定区域内安装视频监视器，对该区域内的人体进行跟踪监测；2)基于声频信号的分析，在地面安装振动传感器，当在振动传感器周围一定范围内发生人体跌倒或物体坠落时，振动传感器会探测到地面振动，并记录波形的异同，可判断人体跌倒。3)基于穿戴式的装置检测。穿戴式的装置可以跟随用户去各种环境，可以克服基于视频图像分析或声频信号分析装置只能在一定范围的问题。考虑到用户的隐私权和尽可能减少干扰用户的生活方式，本实用新型采用的是穿戴式的检测装置。当前穿戴式跌倒检测装置最常见的是加速度传感器和倾斜传感器。如中国专利申请号201210133447.7公开了一种跌倒检测方法、跌倒检测装置和手腕式设备。但用户往往需要记住佩戴这些装置， 特别对老人不方便。
发明内容针对以上问题，本实用新型设计一种跌倒检测装置。该装置的穿戴部分设计成鞋垫放置在老人的鞋里，解决了老人容易忘记佩戴该装置的问题。而且不受地域限制的优点，不侵犯老人的隐私。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是:一种跌倒检测装置，其特征在于，包括:设于鞋底内的压力采集模块，用于采集模拟压力信息；和数据处理模块，用于接收所述模拟压力信息并转换为数字压力信息；和数据分析模块，用于接收所述数字压力信息并判断是否超过阈值，是，则判断为跌倒，否则判断为未跌倒；和无线通信模块，用于所述数据处理模块与所述数据分析模块间的无线通信。本实用新型的第一优选方案为，所述压力采集模块包括第一压力采集模块，第二压力采集模块，所述第一压力采集模块设于鞋底脚掌部分，所述第二压力采集模块设于鞋底脚跟部分。本实用新型的第二优选方案为:所述数据处理模块包括STC12C5A32S2单片机。本实用新型的第三优选方案为:所述无线通信模块包括无线通信与微控制器电路，所述无线通信与微控制器电路通过RS232接口与所述数据分析模块连接及通过无线信号与所述数据处理模块连接。本实用新型的技术优势在于:将为老年人以及相关需要的人群提供穿戴式的设计，为老年人及其他需要监测人体跌倒的系统提供便携装置，能够保护用户的隐私，在使用上也很方便，为使用者扩大了生活空间，改善生活质量，带来更大的便利和健康。
图1本实施例系统结构框图图2本实施例压力传感器分布示意图图3本实施例压力采集模块电路图4本实施例无线通信模块结构图图5本实施例跌倒检测方法流程图
具体实施方式
下面结合具体实施例对实用新型做进一步说明。参考图1-5，一种跌倒检测装置，包括:设于鞋底内的压力采集模块，用于采集模拟压力信息；和数据处理模块，用于接收模拟压力信息并转换为数字压力信息；和数据分析模块，用于接收数字压力信息并判断是否超过阈值，是，则判断为跌倒，否则判断为未跌倒；和无线通信模块，用于数据处理模块与数据分析模块间的无线通信。压力采集模块包括第一压力采集模块，第二压力采集模块，第一压力采集模块设于鞋底脚掌部分，第二压力采集模块设于鞋底脚跟部分。数据处理模块包括STC12C5A32S2单片机。 如图2所示为实用新型压力传感器分布示意图，压力采集模块设计成鞋垫放入鞋里，用于检测足底的压力，鞋垫由较薄的塑胶材料制成，在其朝向足底一面安装两个压敏电阻器；前脚掌中部和后脚跟中部各一个。第一压力传感器放置于前脚掌中部，第二压力传感器放于后脚跟中部。如图3所示为本实用新型压力采集模块电路，其中R1为压力传感器，其满载阻值大于等于10K。R2选用的贴片电阻，集成运算放大器选择LM324，参考电压设为2.5V，LM324的供电电压为5V。根据集成运放计算得到输出电压=2.SV(1-R1A2)。如图4所示为本实用新型无线通信模块结构图，无线通信模块包括无线通信和控制器电路、放大电路(PA&LNA)和RS232接口。无线通信模块通过RS232接口连接到数据分析模块。放大电路(PA&LNA):在保证通信距离合通信可靠性的同时，为了降低跌倒检测节点的成本复杂度，在无线通信模块上采用了 PA(功率放大器，用于放大输出功率)和LNA(低噪声放大器，用于放大接受信号)以提高无线通信模块的发射功率和接受灵度。图5本实用新型跌倒检测方法流程图，当人体跌倒时足底压力值的波动变弱，并且压力平均值明显减小，通过对样本进行平均值与方差的计算，使用阈值分析可以简单判断人是否跌倒。当方差或平均值中一个大于阈值时则认为人体跌倒本实用新型的保护范围，并不仅限于上述实施例的记载，所有基于本实用新型发明思想的技术方案，皆在本实用新型保护范围内。[0026] 新型发明思想的技术方`案，皆在本实用新型保护范围内。
权利要求1.一种跌倒检测装置，其特征在于，包括: 设于鞋底内的压力采集模块，用于采集模拟压力信息；和数据处理模块，用于接收所述模拟压力信息并转换为数字压力信息；和数据分析模块，用于接收所述数字压力信息并判断是否超过阈值，是，则判断为跌倒，否则判断为未跌倒；和无线通信模块，用于所述数据处理模块与所述数据分析模块间的无线通信。
2.根据权利要求1所述一种跌倒检测装置，其特征在于:所述压力采集模块包括第一压力采集模块，第二压力采集模块，所述第一压力采集模块设于鞋底脚掌部分，所述第二压力采集模块设于鞋底脚跟部分。
3.根据权利要求1所述一种跌倒检测装置，其特征在于:所述数据处理模块包括STC12C5A32S2 单片机。
4.根据权利要求1所述一种跌倒检测装置，其特征在于:所述无线通信模块包括无线通信与微控制器电路，所述无线通信与微控制器电路通过RS232接口与所述数据分析模块连接及通过无线信 号与所述数据处理模块连接。
专利摘要本实用新型提供一种跌倒检测装置，包括设于鞋底内的压力采集模块，用于采集模拟压力信息；和数据处理模块，用于接收模拟压力信息并转换为数字压力信息；和数据分析模块，用于接收数字压力信息并判断是否超过阈值，是，则判断为跌倒，否则判断为未跌倒；和无线通信模块，用于数据处理模块与数据分析模块间的无线通信。将为老年人以及相关需要的人群提供穿戴式的设计，为老年人及其他需要监测人体跌倒的系统提供便携装置，能够保护用户的隐私，在使用上也很方便，为使用者扩大了生活空间，改善生活质量，带来更大的便利和健康。
文档编号A61B5/22GK203122413SQ201320074900
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者王冠凌, 凌海波, 徐顶, 陈旭阳, 吴玉珏, 何思雨 申请人:安徽工程大学