本發(fā)明涉及老年人安全技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及可穿戴產(chǎn)品與移動(dòng)終端相結(jié)合的一種老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人口老齡化問(wèn)題的愈發(fā)嚴(yán)峻，老人的監(jiān)護(hù)也成為當(dāng)今亟待解決的社會(huì)問(wèn)題，其中老人摔倒問(wèn)題尤其嚴(yán)重，因摔倒而死亡是65歲及以上人群因傷害致死的重要死因，當(dāng)老人獨(dú)自外出，如果不小心摔倒，往往面臨極大危險(xiǎn)。

在監(jiān)測(cè)摔倒方法上，目前國(guó)內(nèi)外監(jiān)測(cè)判斷摔倒的技術(shù)主要有三方面：

1)基于視頻(光)的摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)一個(gè)或幾個(gè)視頻攝像頭捕捉人體運(yùn)動(dòng)的畫面，運(yùn)用圖像處理算法，確定是否存在具有摔倒的圖像特征。但是，首先這種方案不適合于戶外，只局限于戶內(nèi)，其次因?yàn)閿z像機(jī)安裝在固定的地點(diǎn)，只能拍攝特定地點(diǎn)的圖像，并且老人不能被物體擋住，而人體是一個(gè)活動(dòng)的對(duì)象，當(dāng)被監(jiān)測(cè)者離開(kāi)視頻攝像頭的監(jiān)測(cè)范圍或在其他高大物品后摔倒時(shí)，該系統(tǒng)就無(wú)法檢測(cè)摔倒；

2)基于聲學(xué)的摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：通過(guò)分析摔倒時(shí)的音頻信號(hào)來(lái)檢測(cè)老人摔倒，這種方法無(wú)法得到很好的精度，容易受到干擾，一般只能作為其它檢測(cè)方法的輔助；

3)基于穿戴式傳感器的摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：一般都是基于一種三維(軸)加速度傳感器，經(jīng)過(guò)一系列算法分析后得到佩戴者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；然而由于人體的各部位運(yùn)動(dòng)是相對(duì)自由的，所以導(dǎo)致傳感器安裝在不同部位，老人相同動(dòng)作造成的監(jiān)測(cè)結(jié)果是不同的，增大了誤判率。與此同時(shí)，傳感器模塊部分需要佩戴在老人的胸部或者腰部之間(因?yàn)檫@部分運(yùn)動(dòng)變化幅度不大，較能反應(yīng)身體整體狀況)，這就導(dǎo)致另一個(gè)問(wèn)題，就是當(dāng)老人倒下時(shí)，這些地方的硬件模塊可能對(duì)老人造成二次傷害或者硬件容易受擠壓破壞。

在拐杖的智能化方面，目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上存在的集成電子設(shè)備的拐杖大都只是集成了鳴笛報(bào)警器，led照明燈，mp3和收音機(jī)等電子設(shè)備。這些設(shè)備只能在日常生活中為老人增添一點(diǎn)保障，但如果老人摔倒需要救助，則無(wú)法發(fā)出有效的求助信息或者準(zhǔn)確的定位自己所在的位置。而極少數(shù)能夠定位的拐杖，也未能克服老人跌倒拐杖離手后的求救問(wèn)題以及如何提高判斷準(zhǔn)確度的問(wèn)題。

所以綜上所述，就目前，在利用鞋底壓力檢測(cè)并結(jié)合拐杖監(jiān)測(cè)老人摔倒的方向上，國(guó)內(nèi)外研究例子相對(duì)空白。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)將可穿戴產(chǎn)品與移動(dòng)終端相結(jié)合，在老人拐杖中加入通信及傳感器技術(shù)，并結(jié)合智能手機(jī)平臺(tái)，通過(guò)處理器控制判斷，當(dāng)老人摔倒時(shí)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷并進(jìn)行呼救的功能，同時(shí)將老人的位置和求救信息發(fā)送到老人親屬的智能手持終端，并利用app具體顯示出來(lái)。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

一種老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括分別設(shè)置在拐杖底座和鞋子表面的用于數(shù)據(jù)處理與控制的主處理器和副處理器，設(shè)置在拐杖直桿上用于測(cè)量拐杖傾斜角度的重力加速度模塊，設(shè)置在鞋底的用于測(cè)量鞋底壓力值的壓力模塊，設(shè)置在拐杖底座的用于衛(wèi)星定位的gps模塊、用于向智能手持終端發(fā)送求救信號(hào)的gsm模塊和用于發(fā)出求救聲響的警報(bào)模塊，設(shè)置在拐杖直桿頂端的用于防止系統(tǒng)誤判的按鍵模塊，設(shè)置在拐杖底座和鞋子表面的用于主處理器和副處理器間通信的藍(lán)牙模塊，以及用于將gsm模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析顯示的智能手持終端。

優(yōu)選的，所述主處理器采用stm32微控制器、副處理器采用51單片機(jī)。

優(yōu)選的，所述主處理器與副處理器間采用藍(lán)牙通信協(xié)議，處理器與各個(gè)模塊間采用usart或i2c通信協(xié)議。

優(yōu)選的，所述重力加速度模塊檢測(cè)的拐杖傾斜角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)街魈幚砥鳎瑝毫δK檢測(cè)到的鞋底壓力值數(shù)據(jù)由副處理器通過(guò)藍(lán)牙模塊傳輸?shù)街魈幚砥?，主處理器做出拐杖和老人倒下的判斷后，通過(guò)警報(bào)模塊發(fā)出求救聲響，并將gps模塊檢測(cè)到的定位信息以及老人摔倒的信息通過(guò)gsm模塊發(fā)送到老人家屬的智能手持終端。

優(yōu)選的，所述用于防止系統(tǒng)誤判的按鍵模塊，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)老年人的摔倒情況發(fā)生誤判，或者老人摔倒后并無(wú)大礙，在5s內(nèi)按下按鍵模塊，則警報(bào)模塊和gsm模塊的動(dòng)作終止。

優(yōu)選的，所述拐杖底座為(四腳)圓形底座或矩形底座。

優(yōu)選的，設(shè)置在鞋子表面的副處理器和藍(lán)牙模塊以及設(shè)置在鞋底的壓力模塊能夠自行拆卸。

優(yōu)選的，所述一種老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制方法為：首先，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)啟動(dòng)后，拐杖與鞋通過(guò)藍(lán)牙模塊自動(dòng)進(jìn)行連接配對(duì)，啟動(dòng)重力加速度模塊監(jiān)測(cè)拐杖狀態(tài)，此時(shí)拐杖存在三種情況：(1)倒下、(2)未倒下、(3)未倒下且拐杖角度恒定，在(2)的情況下，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)返回繼續(xù)監(jiān)測(cè)拐杖狀態(tài)，而在(1)、(3)情況下，系統(tǒng)則啟動(dòng)壓力模塊，壓力數(shù)據(jù)在副處理器處理判斷后經(jīng)藍(lán)牙模塊反饋到主處理器，當(dāng)壓力處于正常時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)返回繼續(xù)重新監(jiān)測(cè)拐杖狀態(tài)，一旦壓力狀況異常，此時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的警報(bào)模塊發(fā)出求救聲響，并在5s內(nèi)監(jiān)測(cè)按鍵模塊是否按下，當(dāng)按鍵模塊未被按下，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)gps模塊的定位功能，采集位置信息，并通過(guò)gsm模塊將老人摔倒的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到老人家屬的智能手持終端。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本發(fā)明采用了用于數(shù)據(jù)處理與控制的處理器，用于測(cè)量拐杖傾斜角度的模塊，用于測(cè)量老人鞋底壓力值的模塊，用于衛(wèi)星定位的gps模塊，與智能手持終端通信的gsm模塊，以及主副板間通信的藍(lán)牙模塊，用于發(fā)出求救聲響的警報(bào)模塊和用于防止系統(tǒng)誤判的按鍵模塊以及用于將gsm模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析顯示的智能手持終端，具體通過(guò)檢測(cè)拐杖傾斜角度與鞋底壓力值進(jìn)行綜合判斷并結(jié)合定位，通信與按鍵模塊以及結(jié)合智能手持終端的手段，達(dá)到了更加準(zhǔn)確的檢測(cè)老人是否摔倒，以及及時(shí)將老人狀態(tài)進(jìn)行分享求救的效果。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例：

如圖1所示，本實(shí)施例提供了一種老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括分別設(shè)置在拐杖底座和鞋子表面的用于數(shù)據(jù)處理與控制的主處理器和副處理器，設(shè)置在拐杖直桿上用于測(cè)量拐杖傾斜角度的重力加速度模塊，設(shè)置在鞋底的用于測(cè)量老人鞋底壓力值的壓力模塊，設(shè)置在拐杖底座的用于衛(wèi)星定位的gps模塊、用于與手機(jī)通信發(fā)送求救信號(hào)的gsm模塊和用于發(fā)出求救聲響的警報(bào)模塊，設(shè)置在拐杖直桿頂端的用于防止系統(tǒng)誤判的按鍵模塊，設(shè)置在拐杖底座和鞋子表面的用于主處理器和副處理器間通信的藍(lán)牙模塊,以及用于將gsm模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析顯示的手機(jī)客戶端。其中，所述主處理器采用stm32微控制器、副處理器采用51單片機(jī)，所述主處理器與副處理器間采用藍(lán)牙通信協(xié)議，處理器與各個(gè)模塊間采用usart或i2c通信協(xié)議，所述重力加速度模塊檢測(cè)的拐杖傾斜角度數(shù)據(jù)傳輸?shù)街魈幚砥?，壓力模塊檢測(cè)到的鞋底壓力值數(shù)據(jù)由副處理器通過(guò)藍(lán)牙模塊傳輸?shù)街魈幚砥?，主處理器做出拐杖和老人倒下的判斷后，通過(guò)警報(bào)模塊發(fā)出求救聲響，并將gps模塊檢測(cè)到的定位數(shù)據(jù)以及老人摔倒?fàn)顟B(tài)等求救信息通過(guò)gsm模塊發(fā)送到老人家屬的手機(jī)，再利用app具體呈現(xiàn)出來(lái)。

其中，所述用于防止系統(tǒng)誤判的按鍵模塊，當(dāng)所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)老年人的摔倒情況發(fā)生誤判，或者老人摔倒后并無(wú)大礙，在5s內(nèi)按下按鍵模塊，則警報(bào)模塊和gsm模塊的動(dòng)作終止，并且，設(shè)置在鞋子表面的副處理器和藍(lán)牙模塊以及設(shè)置在鞋底的壓力模塊能夠自行拆卸。所述拐杖底座為四腳圓形底座或矩形底座。

如圖2所示，為本發(fā)明的老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)使用流程圖，首先，系統(tǒng)啟動(dòng)后，拐杖與鞋通過(guò)藍(lán)牙模塊自動(dòng)進(jìn)行連接配對(duì)，啟動(dòng)重力加速度模塊監(jiān)測(cè)拐杖狀態(tài)，此時(shí)拐杖存在三種情況：(1)倒下、(2)未倒下、(3)未倒下且拐杖角度恒定，在(2)的情況下，系統(tǒng)返回繼續(xù)監(jiān)測(cè)拐杖狀態(tài)，而在(1)、(3)情況下，系統(tǒng)則啟動(dòng)壓力模塊，壓力數(shù)據(jù)在副處理器處理判斷后經(jīng)藍(lán)牙模塊反饋到主處理器。當(dāng)壓力處于正常時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)返回繼續(xù)重新監(jiān)測(cè)拐杖狀態(tài)。一旦壓力狀況異常，則老人摔倒可能性極大，此時(shí)系統(tǒng)警報(bào)響起，并在5s內(nèi)監(jiān)測(cè)按鍵模塊是否按下，這既是防止系統(tǒng)誤判，也能夠起到引起老人周圍路人注意的效果，當(dāng)按鍵模塊未被老人按下，表明老人摔倒，情況緊急，需尋求幫助，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)gps定位功能，采集位置信息，并通過(guò)gsm模塊將老人摔倒的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到老人家屬的智能手持終端。

以上所述，僅為本發(fā)明專利較佳的實(shí)施例，但本發(fā)明專利的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明專利所公開(kāi)的范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明專利的技術(shù)方案及其發(fā)明專利構(gòu)思加以等同替換或改變，都屬于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍。