到的信号为零，加速度传感器采集到的角度信号为90° ;则中央数据处理单元会判断使用者自助报警，不再经过数据判断直接通过无线通讯模块报警。
[0034]本实施例中，腕表显示及报警装置3中的脉搏测量器输出端与中央数据处理单元输入端电连接，当脉搏测量器检查出人体脉搏异常后则发出报警信号给中央数据处理单元，中央数据处理单元检测到来自脉搏测量器的报警信号时则直接报警。
[0035]如图4所示，本实施例还提供了一种人体运动计步及清零方法，步骤如下: (I)嵌入式信息采集装置每采集到一次压力信号就将此信号传递给中央数据处理单元的计步计数器，计步计数器就增加I ;(2)中央数据处理单元对比左右脚的步数并计算平均值，将得到的步数通过计算步数与步间距的乘积即得到运动距离；(3)步数与运动距离可通过液晶显示模块显示给使用者。
[0036]上文中，当计步计数器中数字变化时，会判断该数值是否超过预设值(例如500)，当超过预设值时，蜂鸣器鸣叫提示使用者步数超过预设值。此时，使用者可通过腕表显示及报警装置的计步清零键进行计步清零。综上，系统的计步功能是由压力传感器采集压力信号传递给中央数据处理单元中的计数器实现的；计步清零通过计步清零按键直接实现，且都有响应振子和蜂鸣器提示功能的实现。尽管每个人的走路姿势不同，但脚掌与地面的压力信号都会发生改变，这种改变通过压力传感器准确采集，所以计步与计步清零不会受走路姿态的影响，完全由使用者控制并准确实现。
[0037]上文中，当人体在行走时，脚跟抬起压力信号消失，脚跟放下重新获取压力信号，此过程完成一个压力信号的采集。
【主权项】
1.一种可穿戴跌倒预警系统，包括嵌入式信息采集装置、腕表显示及报警装置(3)和监护终端(4)，其特征在于: 所述嵌入式信息采集装置包括第一嵌入式信息采集装置(I)和第二嵌入式信息采集装置(2);各个嵌入式信息采集装置包括电源、压力传感器、加速度传感器、响应振子、数据处理单元和Zigbee通信节点，所述压力传感器的输出端和所述加速度传感器的输出端分别与所述数据处理单元的输入端电连接，所述Zigbee通信节点的输入端和响应振子的输入端分别与所述数据处理单元的输出端电连接； 所述腕表显示及报警装置(3)包括电源、响应器、Zigbee协调器节点、中央数据处理单元、液晶显示模块和无线通信模块，所述Zigbee协调器节点的输出端与所述中央数据处理单元的输入端电连接，所述响应器、所述液晶显示模块和所述无线通信模块的输入端分别与所述数据处理单元的输出端电连接； 所述Zigbee通信节点和Zigbee协调器节点构成Zigbee无线通信网络，所述腕表显示及报警装置(3)经无线通信模块与所述监护终端(4)构成无线通信网络。
2.根据权利要求1所述的可穿戴人体运动计步及跌倒预警系统，其特征在于:所述腕表显示及报警装置(3)还设有脉搏测量器、时钟和迅速报警按键，所述脉搏测量器和时钟的输入端分别与所述中央数据处理单元的输出端电连接，所述迅速报警按键的输出端与所述无线通信模块的输入端连接。
3.根据权利要求1所述的可穿戴人体运动计步及跌倒预警系统，其特征在于:所述中央数据处理单元为ARMll架构的S3C6410芯片，其通过RS232通讯接口与所述Zigbee协调器节点的输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的可穿戴人体运动计步及跌倒预警系统，其特征在于:所述响应器为蜂鸣器。
5.根据权利要求1所述的可穿戴人体运动计步及跌倒预警系统，其特征在于:所述中央数据处理单元还设有信号计数器、计步计数器和计步清零键，所述嵌入式信息采集装置还设有响应振子，所述响应振子的输入端与数据处理单元的输出端电连接。
6.根据权利要求1所述的可穿戴人体运动计步及跌倒预警系统，其特征在于:所述无线通信模块为wifi或gsm无线通讯模块。
7.根据权利要求1所述的可穿戴人体运动计步及跌倒预警系统，其特征在于:所述监控终端为pc机或移动手机终端。
8.一种可穿戴跌倒预警系统使用方法，其特征在于:包括如下步骤: (O嵌入式信息采集装置采集信息:第一嵌入式信息采集装置中的压力传感器根据人体行走时脚跟的抬起与落下采集左脚的压力信号，加速度传感器根据人体行走时双脚的角速度采集人体左脚与地面之间的方向信号，第二嵌入式信息采集装置中的压力传感器根据人体行走时脚跟的抬起与落下采集右脚的压力信号，加速度传感器根据人体行走时双脚的角速度采集人体右脚与地面之间的方向信号； (2)嵌入式信息采集装置的判断与输出:数据处理单元判断如果方向信号超出设定的阈值则输出异常方向信号，如果方向信号没有超出设定的阈值则输出正常方向信号；如果压力信号低于设定的阈值则输出异常压力信号，如果压力信号没有低于设定的阈值则输出正常压力信号，数据处理单元将处理的信号传给Zigbee通信节点，Zigbee通信节点将收到信号传给腕表显示及报警装置； (3)腕表显示及报警装置判断信号:腕表显示及报警装置中的Zigbee协调器节点接收到嵌入式信息采集装置的信号后将其传给中央数据处理单元，中央数据处理单元判断两个方向信号，若它们至少有一个正常方向信号则返回步骤(1)，若它们均为异常方向信号则继续判断两个压力信号，若两个压力信号中没有异常压力信号，则返回步骤(1)，若两个压力信号中至少有一个异常压力信号，则判断使用者跌倒并发出报警信号，中央数据处理单元将报警信号传给响应器提醒使用者，同时将报警信号传给液晶显示模块并在液晶显示模块上显示报警状态，还将报警信号通过无线通讯模块发给监护终端，监护终端会立即通知附近工作人员前去救助，并将报警信息发送给需要救助者的紧急联系人。
9.根据权利要求8所述的可穿戴跌倒预警系统使用方法，其特征在于:所述中央数据处理单元设置有信号计数器，信号计数器将采集到的两个均超出阈值的方向信号视为一个跌倒信号，当采集到一个跌倒信号时，信号计数器加1，响应振子震动提醒使用者即将报警，若此时为误报警则使用者双脚着地，取消报警；若并非误报警，则继续采集方向信号给信号计数器，当信号计数器中连续采集到3个跌倒信号则即可报警。
10.根据权利要求8所述的可穿戴跌倒预警系统使用方法，其特征在于:所述腕表显示及报警装置设有迅速报警按键，迅速报警按键的输入端与中央数据处理单元的输出端电连接，使用者按下迅速报警按键自助报警时，中央数据处理单元接收到迅速报警按键的报警信号后无需判断，直接将报警信号传给响应器来提醒使用者，同时将报警信号传给液晶显示模块并在液晶显示模块上显示报警状态，还将报警信号通过无线通信模块发给监护终端，监护终端会立即通知附近工作人员前去救助，并将报警信息发送给需要救助者的紧急联系人。
【专利摘要】本发明公开了一种可穿戴跌倒预警系统及其使用方法，包括嵌入式信息采集装置、腕表显示及报警装置和监护终端，嵌入式信息采集装置包括第一嵌入式信息采集装置和第二嵌入式信息采集装置；各个嵌入式信息采集装置包括电源、压力传感器、加速度传感器、响应振子、数据处理单元和Zigbee通信节点。本发明综合分析左右两脚的不同信号，排除了个人在日常活动中诸如翘腿、依靠等特殊动作对跌倒判断的影响，解决了每个人行走习惯与生活方式的不同极大地影响了跌倒判断的准确率的问题，提高了跌倒判断的准确性和可靠性。
【IPC分类】G08B21-04, A61B5-11
【公开号】CN104821061
【申请号】CN201510135455
【发明人】徐大诚, 李梦阳, 李昕欣
【申请人】苏州大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年3月26日