本實用新型涉及檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于跌倒檢測的鞋及其跌倒檢測裝置。

背景技術(shù)：

隨著中國人口的老齡化發(fā)展和計劃生育的影響，子女陪伴老人的時間有限，獨居老人越來越多。老人單獨在家如果因一些意外或者突發(fā)性疾病跌倒和摔倒后，會因無人及時報警而耽誤搶救時間，甚至危及生命，因此及時發(fā)現(xiàn)和報警救治對于老年人來說意義重大。

現(xiàn)在的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)多采用視頻監(jiān)護(hù)的方式，家人往往很難在第一時間發(fā)現(xiàn)病情，而且實時的視頻監(jiān)護(hù)不便于保護(hù)老人的隱私。

中國專利文獻(xiàn)CN106108247A公開了一種可穿戴的跌倒報警多功能鞋墊裝置，具體公開了包括第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器、計步器、無線發(fā)送器、鞋墊本體，計步器、無線發(fā)送器都位于鞋墊本體內(nèi)，所述第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器分別位于鞋墊本體的四個腳上，第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器用于檢測人在走路或運動時的各個方向的壓力值；所述計步器位于鞋墊的中間靠下部，用于檢測人走的步數(shù)；所述無線發(fā)送器位于計步器的一側(cè)于且與計步器、第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器連接，用于將第一壓力傳感器、第二壓力傳感器、第三壓力傳感器、第四壓力傳感器檢測到壓力值及計步值等的數(shù)據(jù)信息通過藍(lán)牙方式發(fā)送到手機(jī)。

然而，該方案中，當(dāng)老人進(jìn)行踮腳或者上樓梯的行為時，鞋墊上只有局部壓力，容易使得跌倒報警被誤觸發(fā)，也即是，該方案雖然能夠檢測到老人跌倒，但是，其檢測的精準(zhǔn)度較低，容易產(chǎn)生誤報警。另外，老人在室內(nèi)很多時候為了穿鞋方便，通常是穿著拖鞋，該方案中的鞋墊并不適用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于現(xiàn)有技術(shù)中跌倒檢測容易產(chǎn)生誤報警，測量準(zhǔn)確度較低，從而提供一種用于跌倒檢測的鞋及其跌倒檢測裝置。

本實用新型實施例的一方面，提供了一種跌倒檢測裝置，包括：壓力傳感器，設(shè)置在鞋的底部，用于檢測人對鞋產(chǎn)生的壓力；第一光敏傳感器，設(shè)置在所述鞋的鞋底，用于檢測投射到鞋底的光；報警器，用于在穿所述鞋的人跌倒的情況下發(fā)出報警提示；控制器，與所述壓力傳感器、所述第一光敏傳感器和所述報警器分別連接，用于在根據(jù)所述壓力傳感器和所述第一光敏傳感器檢測到的信號控制所述報警器進(jìn)行報警。

可選地，還包括：無線通信模塊，與所述控制器連接，用于向遠(yuǎn)程終端發(fā)送求救信號。

可選地，還包括：計時器，與所述控制器連接，用于在計時達(dá)到預(yù)設(shè)時間時向所述控制器發(fā)送命令，以控制所述無線通信模塊向所述遠(yuǎn)程終端發(fā)送所述求救信號。

可選地，還包括：聲音傳感器，與所述控制器連接，用于接收語音控制命令。

可選地，還包括：定位模塊，設(shè)置在所述鞋內(nèi)，與所述控制器連接。

可選地，還包括：輔助照明模塊，設(shè)置在所述鞋的鞋底，與所述控制器連接，用于在環(huán)境光線不足時發(fā)出光線，其中，所述第一光敏傳感器還用于檢測所述輔助照明模塊發(fā)出的光線及其反射的光線。

可選地，還包括：第二光敏傳感器，設(shè)置在所述鞋的上面，用于檢測環(huán)境光線的明亮程度。

可選地，所述壓力傳感器為多個，分別設(shè)置在所述鞋的底部的不同位置，用于檢測相應(yīng)位置的壓力。

可選地，還包括：可充電電池，用于向所述跌倒檢測裝置的各部件提供電能。

可選地，還包括：充電接口，設(shè)置在所述鞋的前端，用于與充電插座連接為所述可充電電池充電。

本實用新型實施例的另一方面，提供了一種用于跌倒檢測的鞋，包括：所述的跌倒檢測裝置。

根據(jù)本實用新型實施例，通過采用第一光敏傳感器檢測鞋底的光線和壓力傳感器檢測鞋底的壓力，可以結(jié)合鞋底光線變化以及鞋底的壓力變化來判斷人是否跌倒，從而在不影響檢測準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，降低了誤判概率，而且適用于任何鞋。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型實施例中跌倒檢測裝置的一個具體示例的原理框圖；

圖2為本實用新型實施例中跌倒檢測裝置的另一個具體示例的原理框圖；

圖3為本實用新型實施例中充電接口的實現(xiàn)原理圖；

圖4為本實用新型實施例中跌倒檢測方法的一個具體示例的流程圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護(hù)的范圍。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，還可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是無線連接，也可以是有線連接。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互結(jié)合。

本實施例提供一種跌倒檢測裝置，設(shè)置在鞋上，用于檢測老人、小孩或者病人等人群是否跌倒，如圖1所示，該跌倒檢測裝置包括：壓力傳感器10、第一光敏傳感器20、報警器30和控制器40。

壓力傳感器10設(shè)置在鞋的底部，用于檢測人對鞋產(chǎn)生的壓力。

由于人體站立或者走路時，都會對鞋底產(chǎn)生壓力，并且呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，當(dāng)人由站立狀態(tài)或者走路狀態(tài)發(fā)生跌倒時，該壓力則在短時間內(nèi)發(fā)生急劇變化，據(jù)此可以作為判斷人體是否跌倒的一種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

壓力傳感器10可以實時檢測穿鞋的人對鞋底的壓力，然后將檢測到的壓力轉(zhuǎn)換成壓力電信號發(fā)送給控制器40，控制器40根據(jù)檢測到的壓力電信號可以確定鞋底的壓力變化。

本實施例中壓力傳感器可以是一個或多個，當(dāng)為多個時，分別設(shè)置在鞋的底部的不同位置，例如腳掌部位和腳跟部位，用于檢測相應(yīng)位置的壓力，以便于通過各位置的壓力變化來判斷人是否發(fā)生跌倒。

第一光敏傳感器20設(shè)置在鞋的鞋底，用于檢測投射到鞋底的光。

同理，當(dāng)人體站立或者走路時，鞋底出現(xiàn)的光線也會發(fā)生相應(yīng)變化，例如，當(dāng)老人跌倒或者暈倒時，最終鞋子的狀態(tài)一般會是一只鞋側(cè)翻、兩只鞋側(cè)翻和鞋子脫離腳，因此可以根據(jù)鞋子底部的明暗變化來判斷老人是否有跌倒和暈倒。例如周期性的明暗變化說明是在走路，而突然一段時間的高亮度不變有可能發(fā)生跌倒，再配合壓力傳感器等多個參數(shù)來綜合判斷，如果發(fā)生意外，則發(fā)送求救信號。由于第一光敏傳感器20用于檢測鞋底的光線，所以將第一光敏傳感器20設(shè)置在鞋底。

報警器30用于在穿鞋的人跌倒的情況下發(fā)出報警提示。本實施例中，報警器30可以是蜂鳴器，用以進(jìn)行聲音報警；也可以是報警燈，用以進(jìn)行燈光報警。

控制器40與壓力傳感器10、第一光敏傳感器20和報警器30分別連接，用于在根據(jù)壓力傳感器10和第一光敏傳感器20檢測到的信號控制報警器30進(jìn)行報警。

根據(jù)本實用新型實施例，通過采用光敏傳感器檢測鞋底的光線和壓力傳感器檢測鞋底的壓力，可以結(jié)合鞋底光線變化以及鞋底的壓力變化來判斷人是否跌倒，從而在不影響檢測準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)上，降低了誤判概率，而且適用于任何鞋。

作為一種可選的實施方式，如圖2所示，在上述實施例的基礎(chǔ)上，跌倒檢測裝置還包括：無線通信模塊50，與控制器40連接，用于向遠(yuǎn)程終端發(fā)送求救信號。

該無線通信模塊可以是移動通信模塊，通過移動互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程終端連接，例如，GPRS模塊、GSM模塊、3G模塊、4G模塊等，也可以是藍(lán)牙模塊、Zigbee模塊、WIFI模塊等，通過互聯(lián)網(wǎng)與遠(yuǎn)程終端連接。該遠(yuǎn)程終端包括但不限于手機(jī)、平板電腦、個人電腦。本實用新型實施例中，通過增加無線通信模塊，使得在老人小孩等人群跌倒或者暈倒時，及時通知其家屬或者急救中心，能夠在第一時間對突發(fā)情況進(jìn)行報警求救，爭取了搶救時間。

作為進(jìn)一步可選的實施方式，如圖2所示，該實施例的跌倒檢測裝置還包括：計時器60，與控制器40連接，用于在計時達(dá)到預(yù)設(shè)時間時向控制器40發(fā)送命令，以控制無線通信模塊50向遠(yuǎn)程終端發(fā)送求救信號。

本實施例中，計時器60可以在發(fā)出報警提示時開始計時，當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)時間之后，如果仍未解除報警，則向控制器發(fā)送計時時間到的命令，控制器40控制無線通信模塊50向遠(yuǎn)程終端發(fā)送求救信號。本實施例中所述的預(yù)設(shè)時間為預(yù)留給穿鞋的人的解除報警的時間，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置或者根據(jù)統(tǒng)計的求救時間確定。當(dāng)經(jīng)過預(yù)設(shè)時間之后，仍未解除報警，則說明穿鞋的人出現(xiàn)暈倒或者處于無法解除報警的危險狀態(tài)，則立即向器家屬或者急救中心進(jìn)行求救，從而避免由于報警誤觸發(fā)而發(fā)出求救信號的情況。

作為另一種可選的實施方式，本實施例的跌倒檢測裝置還包括：聲音傳感器，與控制器連接，用于接收語音控制命令。

可選地，如果2所示，該聲音傳感器70可以用于識別穿鞋人的語音控制命令，該命令可以是用于解除報警，也可以是用于調(diào)節(jié)跌倒檢測裝置的模式，還可以用于接收穿鞋人的聲音求救信號，然后在控制器40控制下向外發(fā)送求救信號。聲音傳感器70將給命令發(fā)送給控制器40，由其進(jìn)行相應(yīng)的控制。

如果監(jiān)測模塊判斷穿鞋人跌倒和暈倒了，首先會發(fā)出聲光預(yù)報警，如果是一些類似于跌倒和暈倒姿態(tài)等原因產(chǎn)生了誤報警，可以使用聲控模式、語音識別或恢復(fù)正常姿態(tài)等方式來解除預(yù)報警。

作為上述實施例的一種可選實施方式，本實施例的跌倒檢測裝置還包括：定位模塊80，設(shè)置在鞋內(nèi)，與控制器40連接。本實施例中，定位模塊80可以是室外定位模塊(如GPS模塊)和/或室內(nèi)定位模塊(如WIFI定位模塊、藍(lán)牙定位模塊等)。通過對穿鞋人進(jìn)行定位，以便于在發(fā)出求救信號之后，家屬或者急救人員能夠快速定位并遭到其所在地。

作為一種可選地實施方式，本實用新型實施例的跌倒檢測裝置還包括：輔助照明模塊90，設(shè)置在鞋的鞋底，與控制器40連接，用于在環(huán)境光線不足時發(fā)出光線，其中，第一光敏傳感器20還用于檢測輔助照明模塊90發(fā)出的光線及其反射的光線。

當(dāng)環(huán)境光線不足，本實施例中通過鞋子底部的輔助照明模塊90工作，使得第一光敏傳感器20能夠接收其發(fā)射或者反射回來的光線正常工作。本實施例中，當(dāng)鞋底與地面接觸時，輔助照明模塊90的光線被遮擋，第一光敏傳感器20無法檢測到光線，當(dāng)抬腳時，輔助照明模塊90發(fā)出的光可以被第一光敏傳感器檢測到，依據(jù)這一原理，可以作為判斷是否跌倒的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

作為進(jìn)一步改進(jìn)的實施方式，本實施例中，跌倒檢測裝置還包括第二光敏傳感器110，設(shè)置在鞋的上面，用于檢測環(huán)境光線的明亮程度。當(dāng)檢測到光線不足時，例如低于一定值時，由控制器40控制輔助照明模塊90開啟。

本實用新型實施例的跌倒檢測裝置還包括：可充電電池，用于向跌倒檢測裝置的各部件提供電能。當(dāng)電量不足時，會發(fā)出聲光提示，不需要將監(jiān)測模塊進(jìn)行拆卸充電，直接將定制鞋插入墻角充電座的插孔進(jìn)行充電。

進(jìn)一步地，為了方便充電，本實用新型實施例的跌倒檢測裝置還包括：充電接口，設(shè)置在鞋的前端，用于與充電插座連接為可充電電池充電。如圖3所示，該充電接口100設(shè)置在鞋的前端，當(dāng)需要充電時，直接將該充電接口對準(zhǔn)充電插座插入即可。

免拆卸充電的具體如圖3所示，當(dāng)裝置電量不足時，定制鞋發(fā)出聲光提示；將定制鞋的充電接口插入充電座插口；充電座的電源插頭插入墻角上的開關(guān)面板進(jìn)行充電；當(dāng)定制鞋充滿電后，充電座指示燈進(jìn)行充電完成提示。

本實用新型實施例的跌倒檢測裝置，含有壓力傳感器、第一光敏傳感器和聲音傳感器等多種傳感器，用于檢測定制鞋的使用狀態(tài)和老年人穿上定制鞋后的運動狀態(tài)，實時判斷是否有跌倒和暈倒的情況，采用特定動作還可以對監(jiān)測報警裝置進(jìn)行設(shè)置，多種運行模式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，例如連續(xù)跺腳三次等；延時模塊是為了防止誤報警，在延時期間可用多種方式進(jìn)行報警解除，例如聲控模式、語音識別或恢復(fù)正常姿態(tài)等；無線模塊是為了自動發(fā)送求救信號，求救信號發(fā)送至家人手機(jī)和醫(yī)院急救中心。

本實用新型實施例還提供了一種用于跌倒檢測的鞋，該鞋包括：本實用新型上述實施例所述的跌倒檢測裝置。

本實用新型實施例還提供了一種跌倒檢測方法，該方法可以用于本實用新型上述實施例所述的跌倒檢測裝置，用于檢測穿鞋人是否跌倒，并進(jìn)行相應(yīng)的報警。如圖4所示，該跌倒檢測方法包括：

步驟S301，獲取壓力傳感器檢測到的壓力值。

由于人體站立或者走路時，都會對鞋底產(chǎn)生壓力，并且呈現(xiàn)一定的規(guī)律性，當(dāng)人由站立狀態(tài)或者走路狀態(tài)發(fā)生跌倒時，該壓力則在短時間內(nèi)發(fā)生急劇變化，據(jù)此可以作為判斷人體是否跌倒的一種數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

壓力傳感器10可以實時檢測穿鞋的人對鞋底的壓力，然后將檢測到的壓力轉(zhuǎn)換成壓力電信號發(fā)送給控制器40，控制器40根據(jù)檢測到的壓力電信號可以確定鞋底的壓力變化。

步驟S302，獲取第一光敏傳感器檢測到的光信號。

同理，當(dāng)人體站立或者走路時，鞋底出現(xiàn)的光線也會發(fā)生相應(yīng)變化，例如，當(dāng)老人跌倒或者暈倒時，最終鞋子的狀態(tài)一般會是一只鞋側(cè)翻、兩只鞋側(cè)翻和鞋子脫離腳，因此可以根據(jù)鞋子底部的明暗變化來判斷老人是否有跌倒和暈倒。例如周期性的明暗變化說明是在走路，而突然一段時間的高亮度不變有可能發(fā)生跌倒，再配合壓力傳感器等多個參數(shù)來綜合判斷，如果發(fā)生意外，則發(fā)送求救信號。由于第一光敏傳感器20用于檢測鞋底的光線，所以將第一光敏傳感器20設(shè)置在鞋底。

控制器獲取壓力傳感器和第一光敏傳感器檢測到信號，以作為跌倒判斷的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

步驟S303，根據(jù)壓力值的變化以及光信號的變化確定出人是否跌倒。

如前所述，當(dāng)穿鞋人跌倒時，對鞋底的壓力以及鞋底的光會發(fā)生具有相應(yīng)的變化特征，由此可以判斷穿鞋人是否跌倒。

步驟S304，當(dāng)確定出人跌倒的情況下，控制報警器發(fā)出報警提示。

都在確定出穿鞋人跌倒的情況下，進(jìn)行相應(yīng)的報警。

根據(jù)本實用新型實施例，通過結(jié)合穿鞋人對鞋底的壓力以及鞋底的光線變化等參數(shù)來的判斷穿鞋人是否發(fā)生跌倒，相當(dāng)于現(xiàn)有技術(shù)中僅以鞋底各部位的壓力來確定穿鞋人是否跌倒的方式，本實用新型實施例的方案具有降低了誤判概率，而且適用于任何鞋的優(yōu)點，并且提高了檢測準(zhǔn)確性。

可選地，本實用新型實施例中，根據(jù)壓力值的變化以及光信號的變化確定出人是否跌倒，具體可以是，先以壓力值的變化來判斷，當(dāng)根據(jù)壓力值判斷出穿鞋人疑似跌倒時，再判斷光信號的變化是否滿足跌倒?fàn)顟B(tài)的變化(如持續(xù)檢測到光信號，表明鞋底未與底面接觸)，如有滿足，則確定穿鞋人跌倒。

作為一種可選實施方式，本實用新型實施例中，方法還包括：在控制報警器發(fā)出報警提示時，開始計時；當(dāng)計時時間達(dá)到預(yù)設(shè)時間時，控制無線通信模塊向遠(yuǎn)程終端發(fā)送求救信號。

為了防止求救信號的頻繁發(fā)送，避免在發(fā)生誤報警的情況下發(fā)出求救信號，本實施例中的跌倒檢測方法增加計時控制，當(dāng)報警達(dá)到預(yù)設(shè)時間時，并且未能接觸報警時，則向控制器發(fā)送計時時間到的命令，控制器40控制無線通信模塊50向遠(yuǎn)程終端發(fā)送求救信號。本實施例中所述的預(yù)設(shè)時間為預(yù)留給穿鞋的人的解除報警的時間，可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)置或者根據(jù)統(tǒng)計的求救時間確定。當(dāng)經(jīng)過預(yù)設(shè)時間之后，仍未解除報警，則說明穿鞋的人出現(xiàn)暈倒或者處于無法解除報警的危險狀態(tài)，則立即向其家屬或者急救中心進(jìn)行求救，從而避免由于報警誤觸發(fā)而發(fā)出求救信號的情況。

作為另一種可選的實施方式，本實用新型實施例的跌倒檢測方法還包括：根據(jù)壓力值的變化以及光信號的變化判斷外界的光線強(qiáng)度是否小于一定值，也即是判斷穿鞋人是否處于光線暗的空間，例如晚上；如果是，則啟動輔助照明模塊；第一光敏傳感器通過檢測所述輔助照明模塊的光的變化作為判斷是否跌倒的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

具體地，對于外界光線強(qiáng)度的判斷，可以先根據(jù)鞋表面的第二光敏傳感器來判斷外界光線強(qiáng)度如果光線強(qiáng)度低于一定閾值，則開啟輔助照明模塊。

本實用新型實施例的方法還包括：判斷鞋是否長期(一個設(shè)定期限)未使用，如果是，則控制進(jìn)入休眠模式降低功耗，如果檢測有人使用時，將其它模塊喚醒進(jìn)行工作。

綜上，本實用新型實施例的技術(shù)方案可以實現(xiàn)如下技術(shù)效果：

1)家庭室內(nèi)地面相對平整干凈，采用在鞋子上安裝監(jiān)測模塊的方式，可以對老人是否跌倒和暈倒進(jìn)行實時監(jiān)測。

2)對于使用過程中出現(xiàn)的誤報警，可以在延時時間里用多種方式進(jìn)行解除，避免誤觸發(fā)的求救信號被發(fā)送。

3)能夠在第一時間對突發(fā)情況進(jìn)行自動報警求救，爭取了搶救時間。

4)不用實時的視頻方式監(jiān)護(hù)老人，從而便于保護(hù)老人的隱私。

5)免拆卸的充電方式避免了繁瑣的拆卸，老人使用起來比較簡便。

顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本申請的保護(hù)范圍之中。