专利名称：分体式人跌倒检测报警装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种人跌倒检测报警装置，特别是分体式人跌倒检测报警装置。
背景技术：
参照图2。文献"公开号为201126620中国实用新型专利"公开了一种人跌倒自动报警器， 采用一体式设计，由三轴向加速度传感器、单片机、声光报警器、通信模块、取消报警键、 报警键组成。单片机的输入端分别与三轴向加速度传感器、取消报警键、报警键连接。声光 报警器与单片机的输出端连接，通信模块与单片机的双向接口连接，取消报警键与声光报警
器连接。该报警器通过三轴向加速度传感器检测人在跌倒时的加速度信号、倾斜角信号、震 动信号，并设定简单的门限，当超过门限后，启动单片机延时和声光报警电路。若一分钟内 没有消除报警键信号，则通过通信模块进行远程呼救。
该实用新型存在如下缺点采用加速度传感器来进行人体姿态的判断，通过声光报警器 发出警报，无法减少和防止跌倒事故对使用者带来的实际身体伤害；其通信模块在使用者无 意识状态下，无法与接收方有效沟通；其多个按键设计导致使用者操作繁琐。
发明内容
为了克服现有技术操作繁琐、对使用者不能自主保护的不足，本发明提供一种分体式人 跌倒检测报警装置，采用分体式设计，由跌倒检测装置和盒型气囊组成。其盒型气囊便于携 带，能够减少跌倒事故对使用者带来的身体伤害；其无线定位模块的使用，可以在使用者无 意识的状态下，自动将事故发生地点告知紧急联系人；其无按键设计，可以降低使用难度； 其计步功能和语音报读模块可以增加使用者日常佩戴的趣味性，便于鼓励使用者进行更多的 运动，提高身体机能，达到预防跌倒的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案 一种分体式人跌倒检测报警装置，包括加 速度传感器、通信模块和单片机，其特点是还包括DSP处理器、无线定位模块、气体发生 器和安全气囊，所述加速度传感器、通信模块、单片机、DSP处理器、无线定位模块、气体 发生器和安全气囊组成跌倒检测装置和盒型气囊两个部分；跌倒检测装置部分的加速度传感 器、无线通信模块和无线定位模块分别与DSP处理器电连接，将人体姿态变动的监测结果输 入到DSP处理器中，通过对输入信号的分析，判断使用者是否发生跌倒事故，并通过无线定 位模块实现GPS定位；盒型气囊部分的无线通信模块将接收到的信号输入单片机，单片机对 气体发生器进行控制，并将气体输入U型安全气囊内，使气囊迅速打开。
还包括一个与DSP处理器连接的语音报读模块。
3还包括一个与DSP处理器连接的显示器。
本发明的有益效果是由于采用了分体式结构，其盒型气囊除了便于携带外，减少了跌 倒事故对使用者带来的身体伤害；采用无线定位模块，在使用者无意识的状态下，自动将事 故发生地点告知紧急联系人；采用无按键设计，降低了使用难度；计步功能、语音报读模块 和显示器增加了使用者日常佩戴的趣味性，给使用者提供了一种集检测、报警、保护、预防 为一体的人跌倒检测报警装置。
下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。
图1是本发明分体式人跌倒检测报警装置的电路框图。 图2是背景技术人跌倒自动报警器的电路框图。
具体实施例方式
参照图1,本发明分体式人跌倒检测报警装置由跌倒检测装置和盒型气囊两个部分组成。 跌倒检测装置部分包括DSP处理器、加速度传感器、语音报读模块、显示器、无线通信模块 和无线定位模块。加速度传感器、语音报读模块、显示器、无线通信模块和无线定位模块分 别与DSP处理器电连接。将人体姿态变动的监测结果输入到DSP中，通过对输入信号的分 析，判断使用者是否发生跌倒事故。盒型气囊部分包括单片机、无线通信模块、气体发生器 和安全气囊。无线通信模块将接收到的信号输入单片机，单片机对气体发生器进行控制，并 将气体输入U型安全气囊内，使气囊迅速打开。
本实施例中，跌倒检测装置端的加速度传感器采用Lance公司的三轴加速度传感器 LC0707，将人体姿态变动的监测结果输入到DSP中。数字信号处理器DSP采用TI公司的 TMS320VC5402,利用该型号DSP集成度高，处理速度快，性能稳定，可扩展性强等特点， 可以实现以下功能(1)并相应启动安全气囊；(2)通过加速度传感器对人体姿态微幅变动 的检测，实现计步功能，同时，语音报读器和显示器发出提示，鼓励使用者继续进行身体活 动。与DSP相连的无线通信模块采用以Bluecore02为内核的BCM-05芯片，这种蓝牙芯片体 积小，功耗低，满足蓝牙1.1规范，用来完成跌倒检测装置和盒型气囊之间的数据传输。跌 倒检测装置佩戴于使用者腰部前方，盒型气囊佩戴于使用者腰部后方，蓝牙传输减少了线路 连接带来的麻烦，使用更为方便。无线定位模块采用了 Infineon公司的BGM681L11平台实 现GPS定位，告知紧急联系人事故发生地点，让使用者得到进一步救助。
盒型气囊端采用HCS12系列单片机实现对气体发生器的控制，在接收到无线通信模块的 输入信号后，气体发生器立刻工作，将气体输入U型安全气囊内，使气囊迅速打开。
其工作流程如下使用者佩戴分体式人跌倒检测报警装置开机后，各单元进行初始化，进入工作状态。在使用者的日常生活中，本系统首先实现的是计步功能，对使用者的步数进 行语音报读和显示器显示，通过语音报读对使用者进行鼓励，提高使用者的佩戴兴趣。在使 用者发生跌倒事故后，加速度传感器针对人体姿态的剧烈变化，将采集信号输入DSP中，DSP 迅速通过无线通信模块BCM-05将信息传递到盒型气囊端，由单片机发出指令，打开U型气 囊，对人体进行保护。同时，DSP将预先输入的安全联系信息通过无线定位模块BGM681L11 发送出去，及时通知紧急联系人。
为了保证分体式人跌倒检测系统的可靠性，对加速度传感器输入信号进行甄别，正确判 断人体所处真实状态，避免在正常情况下保护装置的误启动，或紧急状况下的启动失灵，先 把加速度信号通过一个截止频率为0.5Hz高通滤波器，过滤后的数据流被切成多个单位为一 秒钟的数据段，然后计算每段数据窗内的标准方差和中值，最后的评估值采用十秒钟求均值。 使用该评估值跟预先设置的阀值比较，阀值是经过反复试验得出的先验值。
可以使用DSP提供的USB接口与PC机相连，利用PC机中安装的专用软件，对紧急联 系人的信息进行输入或者修改。
权利要求
1、一种分体式人跌倒检测报警装置，包括加速度传感器、通信模块和单片机，其特征在于还包括DSP处理器、无线定位模块、气体发生器和安全气囊，所述加速度传感器、通信模块、单片机、DSP处理器、无线定位模块、气体发生器和安全气囊组成跌倒检测装置和盒型气囊两个部分；跌倒检测装置部分的加速度传感器、无线通信模块和无线定位模块分别与DSP处理器电连接，将人体姿态变动的监测结果输入到DSP处理器中，通过对输入信号的分析，判断使用者是否发生跌倒事故，并通过无线定位模块实现GPS定位；盒型气囊部分的无线通信模块将接收到的信号输入单片机，单片机对气体发生器进行控制，并将气体输入U型安全气囊内，使气囊迅速打开。
2、 根据权利要求l所述的分体式人跌倒检测报警装置，其特征在于还包括一个与DSP 处理器连接的语音报读模块。
3、 根据权利要求l所述的分体式人跌倒检测报警装置，其特征在于还包括一个与DSP 处理器连接的显示器。
全文摘要
本发明公开了一种分体式人跌倒检测报警装置，由所述加速度传感器、通信模块、单片机、DSP处理器、无线定位模块、气体发生器和安全气囊组成跌倒检测装置和盒型气囊两个部分；跌倒检测装置部分的加速度传感器、无线通信模块和无线定位模块分别与DSP处理器电连接，将人体姿态变动的监测结果输入到DSP处理器中，通过对输入信号的分析，判断使用者是否发生跌倒事故，并通过无线定位模块实现GPS定位；盒型气囊部分的无线通信模块将接收到的信号输入单片机，单片机对气体发生器进行控制，使气囊迅速打开。由于采用了分体式结构，便于携带且减少了跌倒事故对使用者身体的伤害；其无线定位模块，自动将信息发给联系人；无按键设计，降低了使用难度。
文档编号G08B21/00GK101488273SQ20091002122
公开日2009年7月22日 申请日期2009年2月23日 优先权日2009年2月23日
发明者史仪凯, 博 唐, 华 张, 袁小庆 申请人:西北工业大学