一种监测摔倒的智能设备

1.本实用属于一种穿戴式摔倒监测设备及系统领域，具体涉及一种监测摔倒的智能设备。


背景技术：

2.随着技术的不断更新,消费者的需求不断升级,智能化产品迅速兴起并进入大众视野。随着人口老龄化现象的加重,老年人数逐渐增多,社会各界对老年群体健康状况的关注度也在不断提升。目前人口老龄化是世界性问题，随着年龄的增长以及一些慢性疾病的困扰，腿脚不便、不敢随意单独出行成为困扰大多数老年人的问题。老年人跌倒发生率高、后果严重，是老年人伤残和死亡的重要原因之一。在我国65岁以上的老年人中，跌倒是伤害死亡的首位原因。随年龄的增加，老年人跌倒死亡率急剧上升。跌倒除了导致老年人死亡外，还导致大量残疾，并且影响老年人的身心健康。如跌倒后的恐惧心理可以降低老年人的活动能力，使其活动范围受限，生活质量下降。
3.国内目前智能鞋垫的研究方向大多数为使用鞋垫加热，来对鞋内的温度进行智能的控制，市面上有成熟的产品可以购买和使用。但还没有针对步态和行走中的运动倾向进行智能监测的产品。


技术实现要素：

4.本实用的目的是提供一种监测摔倒的智能设备，以解决帮助使用者解决因意外摔倒得不到及时帮助和救治的问题。
5.本实用采用以下技术方案：一种监测摔倒的智能设备，包括：
6.一双智能鞋垫，智能鞋垫上设置多个压力传感器，压力传感器用于采集使用者实时的双脚压力值数据；
7.一电子牌，与智能鞋垫通信连接，具体包括：
8.加速度传感器模块，用于采集使用者的实时绝对加速度数值；
9.处理器，其内预设绝对加速度阈值和双脚压力阈值，其用于接收实时绝对加速度数值，并进行以下判断：
10.当绝对加速度数值超出加速度阈值时，收集此时的双脚压力值数据；
11.当双脚压力值数据超过双脚压力阈值，从而判定使用者摔倒；否则，为正常状态；
12.一智能终端，其与电子牌通信连接，用于接收处理器判定使用者摔倒的信息。
13.进一步的，每个智能鞋垫上设置三个压力传感器，分别位于足底点位距下边界1～4cm，脚掌左侧点位距左边界1～3cm，脚掌右侧点位距右边界1～4cm。
14.进一步的，电子牌还包括gps定位模块，用于获取使用者当前地理位置信息。
15.进一步的，电子牌还包括报警模块，用于在处理器判定使用者摔倒时，向智能终端发送报警信号。
16.本实用的有益效果是：一种用于摔倒监测的智能系统，借助于鞋垫压力传感器、加
速度传感器、智能手机终端等常用设备，对使用者的绝对加速度数据进行监控，并根据使用者双脚的压力值数据进行二次判断使用者是否摔倒，提出了可行的摔倒监测方案，同时，设计精巧便于生产和实施推广。
附图说明
17.图1为本实用新型一种监测摔倒的智能设备实施例中的女士智能鞋垫示意图；
18.图2为本实用新型一种监测摔倒的智能设备实施例中的男士智能鞋垫示意图；
19.图3为一种监测摔倒的智能设备工作流程图；
20.其中：1.智能鞋垫；2.压力传感器；3.电子牌；4.加速度传感器模块；5.处理器；6.通信模块；7.智能终端。
具体实施方式
21.下面结合附图和具体实施方式对本实用进行详细说明。
22.本实用公开了一种监测摔倒的智能设备，如图3所示，包括一双智能鞋垫1，智能鞋垫1上有多个压力传感器2，压力传感器2用于采集双脚压力值数据；压力传感器2的位置可以如图1或2所示，智能鞋垫1上共有六个压力传感器，每只脚三个。根据男女脚差异，设计有不同型号的鞋垫。
23.电子牌3可以佩戴在使用者身上，电子牌3内设置加速度传感器模块4、处理器5和通信模块6，通信模块为现有技术的移动通讯技术。
24.其中，加速度传感器模块4用于采集使用者的实时绝对加速度数值。处理器 5内预设绝对加速度阈值和双脚压力阈值，其用于接收所述实时绝对加速度数值，并进行以下判断：当绝对加速度数值超出加速度阈值时，即出现摔倒特征后，智能终端通过蓝牙发送信号激活鞋垫内的压力传感器，压力传感器采集并向电子牌 3发送双脚压力值数据，并由处理器5将双脚压力值数据与阈值进行比较判断；当双脚压力值数据超过双脚压力阈值，从而判定使用者摔倒；否则，为正常状态。其中，绝对加速度阈值可以设置为2，与体重身高无关，只与人运动时转动或下落的加速度有关。
25.智能终端7与所述电子牌3通信连接，用于接收处理器5判定使用者摔倒的信息，以提示智能终端7的使用者及时发现智能鞋垫的使用者的状态，比如使用者摔倒了，就可以短信通知智能终端7。
26.在一些实施例中，每个所述智能鞋垫1上设置三个所述压力传感器2，分别位于足底点位距下边界1～4cm，脚掌左侧点位距左边界1～3cm，脚掌右侧点位距右边界1～4cm。
27.如图1所示，其为女士智能鞋垫36码的尺寸大小，其上共设置三个点位进行测量，分为:足底点位、脚掌左右两侧分别一个点位。鞋垫长23cm，宽7.5cm。足底点位距下边界1cm，脚掌左侧点位距左边界1cm，脚掌右侧点位距右边界 1cm。
28.如图2所示，其为男士智能鞋垫41码的尺寸大小，其上共设置三个点位进行测量(均为生活日常过程中脚底的着重受力点)，分为:足底点位、脚掌左右两侧分别一个点位。鞋垫长26cm，宽9.6cm。足底点位距下边界3.4cm，脚掌左侧点位距左边界2.8cm，脚掌右侧点位距右边界3.2cm。
29.在一些实施例中，电子牌3还包括gps定位模块，用于获取智能鞋垫1的使用者的当
前地理位置信息。gps定位模块通过蓝牙模块接收蓝牙信号，并将接收到的蓝牙信号定位在佩戴者所造的区域，定位模块用于在使用者摔倒时，能准确定位使用者的位置信息，使用者摔倒后能在第一时间得到救助。
30.在一些实施例中，电子牌3还包括报警模块，用于在处理器5判定使用者摔倒时，向所述智能终端7可向远程的家属或朋友发送报警信息及定位信息。
31.电子牌3可以佩戴在脖子上，佩戴于人体腰部或者拿在手上都可以。
32.本实用新型一种监测摔倒的智能设备的使用方法，电子牌3采集使用者的实时绝对加速度数值，并对使用者的绝对加速度数据进行判断，若数据异常，则激活智能鞋垫1采集使用者双脚的压力值数据进行二次判断：若采集到的双脚压力值超过双脚压力阈值，则判断使用者摔倒；若采集到的双脚加速度压力不超过双脚压力阈值，则继续监测使用者的绝对加速度数据。
33.在这款智能设备的设计过程中，针对老年人独自出行或独居存在的摔倒问题，提出摔倒瞬间加速度的明显特征值为主、摔倒瞬间压力特征为辅联合判定是否摔倒的设计思想，利用智能设备内嵌算法快速完成判定摔倒情况的关键技术。这款防摔的智能设备基于多种传感器的智能设备；采用在鞋垫内部嵌入压力传感器，智能终端智能设备内嵌定位模块、加速度传感器，并设计防摔处理器、告警模块、和信息发送模块；实现实时监测步行体态并自动识别摔倒及实时传输位置信息并报警的功能，达到摔倒者快速定位并获取有效救助的作用。
34.本实用新型一种监测摔倒的智能设备，通过物联网技术设计一款简单有效的智能鞋垫加电子牌的智能穿戴设备，帮助老年人解决因意外摔倒得不到及时帮助和救治的问题。通过在鞋垫及电子胸牌中加入相应的传感器模块对人体的行走状态进行实时监测，同时利用智能终端较强的计算功能计算并识别老人是否有摔倒倾向，并发出报警。相关的监测数据和位置信息通过移动交换技术发送到监护人的手机端，争取在最短的时间使老人们得到有效的救助。