專利名稱：分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置，特別是分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置。
背景技術(shù)：
參照?qǐng)D2。文獻(xiàn)"公開號(hào)為201126620中國(guó)實(shí)用新型專利"公開了一種人跌倒自動(dòng)報(bào)警器， 采用一體式設(shè)計(jì)，由三軸向加速度傳感器、單片機(jī)、聲光報(bào)警器、通信模塊、取消報(bào)警鍵、 報(bào)警鍵組成。單片機(jī)的輸入端分別與三軸向加速度傳感器、取消報(bào)警鍵、報(bào)警鍵連接。聲光 報(bào)警器與單片機(jī)的輸出端連接，通信模塊與單片機(jī)的雙向接口連接，取消報(bào)警鍵與聲光報(bào)警
器連接。該報(bào)警器通過(guò)三軸向加速度傳感器檢測(cè)人在跌倒時(shí)的加速度信號(hào)、傾斜角信號(hào)、震 動(dòng)信號(hào)，并設(shè)定簡(jiǎn)單的門限，當(dāng)超過(guò)門限后，啟動(dòng)單片機(jī)延時(shí)和聲光報(bào)警電路。若一分鐘內(nèi) 沒有消除報(bào)警鍵信號(hào)，則通過(guò)通信模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程呼救。
該實(shí)用新型存在如下缺點(diǎn)采用加速度傳感器來(lái)進(jìn)行人體姿態(tài)的判斷，通過(guò)聲光報(bào)警器 發(fā)出警報(bào)，無(wú)法減少和防止跌倒事故對(duì)使用者帶來(lái)的實(shí)際身體傷害；其通信模塊在使用者無(wú) 意識(shí)狀態(tài)下，無(wú)法與接收方有效溝通；其多個(gè)按鍵設(shè)計(jì)導(dǎo)致使用者操作繁瑣。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)操作繁瑣、對(duì)使用者不能自主保護(hù)的不足，本發(fā)明提供一種分體式人 跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置，采用分體式設(shè)計(jì)，由跌倒檢測(cè)裝置和盒型氣囊組成。其盒型氣囊便于攜 帶，能夠減少跌倒事故對(duì)使用者帶來(lái)的身體傷害；其無(wú)線定位模塊的使用，可以在使用者無(wú) 意識(shí)的狀態(tài)下，自動(dòng)將事故發(fā)生地點(diǎn)告知緊急聯(lián)系人；其無(wú)按鍵設(shè)計(jì)，可以降低使用難度； 其計(jì)步功能和語(yǔ)音報(bào)讀模塊可以增加使用者日常佩戴的趣味性，便于鼓勵(lì)使用者進(jìn)行更多的 運(yùn)動(dòng)，提高身體機(jī)能，達(dá)到預(yù)防跌倒的目的。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案 一種分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置，包括加 速度傳感器、通信模塊和單片機(jī)，其特點(diǎn)是還包括DSP處理器、無(wú)線定位模塊、氣體發(fā)生 器和安全氣囊，所述加速度傳感器、通信模塊、單片機(jī)、DSP處理器、無(wú)線定位模塊、氣體 發(fā)生器和安全氣囊組成跌倒檢測(cè)裝置和盒型氣囊兩個(gè)部分；跌倒檢測(cè)裝置部分的加速度傳感 器、無(wú)線通信模塊和無(wú)線定位模塊分別與DSP處理器電連接，將人體姿態(tài)變動(dòng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果輸 入到DSP處理器中，通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的分析，判斷使用者是否發(fā)生跌倒事故，并通過(guò)無(wú)線定 位模塊實(shí)現(xiàn)GPS定位；盒型氣囊部分的無(wú)線通信模塊將接收到的信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì) 氣體發(fā)生器進(jìn)行控制，并將氣體輸入U(xiǎn)型安全氣囊內(nèi)，使氣囊迅速打開。
還包括一個(gè)與DSP處理器連接的語(yǔ)音報(bào)讀模塊。
3還包括一個(gè)與DSP處理器連接的顯示器。
本發(fā)明的有益效果是由于采用了分體式結(jié)構(gòu)，其盒型氣囊除了便于攜帶外，減少了跌 倒事故對(duì)使用者帶來(lái)的身體傷害；采用無(wú)線定位模塊，在使用者無(wú)意識(shí)的狀態(tài)下，自動(dòng)將事 故發(fā)生地點(diǎn)告知緊急聯(lián)系人；采用無(wú)按鍵設(shè)計(jì)，降低了使用難度；計(jì)步功能、語(yǔ)音報(bào)讀模塊 和顯示器增加了使用者日常佩戴的趣味性，給使用者提供了一種集檢測(cè)、報(bào)警、保護(hù)、預(yù)防 為一體的人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置的電路框圖。 圖2是背景技術(shù)人跌倒自動(dòng)報(bào)警器的電路框圖。
具體實(shí)施例方式
參照?qǐng)D1,本發(fā)明分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置由跌倒檢測(cè)裝置和盒型氣囊兩個(gè)部分組成。 跌倒檢測(cè)裝置部分包括DSP處理器、加速度傳感器、語(yǔ)音報(bào)讀模塊、顯示器、無(wú)線通信模塊 和無(wú)線定位模塊。加速度傳感器、語(yǔ)音報(bào)讀模塊、顯示器、無(wú)線通信模塊和無(wú)線定位模塊分 別與DSP處理器電連接。將人體姿態(tài)變動(dòng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果輸入到DSP中，通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的分 析，判斷使用者是否發(fā)生跌倒事故。盒型氣囊部分包括單片機(jī)、無(wú)線通信模塊、氣體發(fā)生器 和安全氣囊。無(wú)線通信模塊將接收到的信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)氣體發(fā)生器進(jìn)行控制，并 將氣體輸入U(xiǎn)型安全氣囊內(nèi)，使氣囊迅速打開。
本實(shí)施例中，跌倒檢測(cè)裝置端的加速度傳感器采用Lance公司的三軸加速度傳感器 LC0707，將人體姿態(tài)變動(dòng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果輸入到DSP中。數(shù)字信號(hào)處理器DSP采用TI公司的 TMS320VC5402,利用該型號(hào)DSP集成度高，處理速度快，性能穩(wěn)定，可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)， 可以實(shí)現(xiàn)以下功能(1)并相應(yīng)啟動(dòng)安全氣囊；(2)通過(guò)加速度傳感器對(duì)人體姿態(tài)微幅變動(dòng) 的檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)計(jì)步功能，同時(shí)，語(yǔ)音報(bào)讀器和顯示器發(fā)出提示，鼓勵(lì)使用者繼續(xù)進(jìn)行身體活 動(dòng)。與DSP相連的無(wú)線通信模塊采用以Bluecore02為內(nèi)核的BCM-05芯片，這種藍(lán)牙芯片體 積小，功耗低，滿足藍(lán)牙1.1規(guī)范，用來(lái)完成跌倒檢測(cè)裝置和盒型氣囊之間的數(shù)據(jù)傳輸。跌 倒檢測(cè)裝置佩戴于使用者腰部前方，盒型氣囊佩戴于使用者腰部后方，藍(lán)牙傳輸減少了線路 連接帶來(lái)的麻煩，使用更為方便。無(wú)線定位模塊采用了 Infineon公司的BGM681L11平臺(tái)實(shí) 現(xiàn)GPS定位，告知緊急聯(lián)系人事故發(fā)生地點(diǎn)，讓使用者得到進(jìn)一步救助。
盒型氣囊端采用HCS12系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體發(fā)生器的控制，在接收到無(wú)線通信模塊的 輸入信號(hào)后，氣體發(fā)生器立刻工作，將氣體輸入U(xiǎn)型安全氣囊內(nèi)，使氣囊迅速打開。
其工作流程如下使用者佩戴分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置開機(jī)后，各單元進(jìn)行初始化，進(jìn)入工作狀態(tài)。在使用者的日常生活中，本系統(tǒng)首先實(shí)現(xiàn)的是計(jì)步功能，對(duì)使用者的步數(shù)進(jìn) 行語(yǔ)音報(bào)讀和顯示器顯示，通過(guò)語(yǔ)音報(bào)讀對(duì)使用者進(jìn)行鼓勵(lì)，提高使用者的佩戴興趣。在使 用者發(fā)生跌倒事故后，加速度傳感器針對(duì)人體姿態(tài)的劇烈變化，將采集信號(hào)輸入DSP中，DSP 迅速通過(guò)無(wú)線通信模塊BCM-05將信息傳遞到盒型氣囊端，由單片機(jī)發(fā)出指令，打開U型氣 囊，對(duì)人體進(jìn)行保護(hù)。同時(shí)，DSP將預(yù)先輸入的安全聯(lián)系信息通過(guò)無(wú)線定位模塊BGM681L11 發(fā)送出去，及時(shí)通知緊急聯(lián)系人。
為了保證分體式人跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的可靠性，對(duì)加速度傳感器輸入信號(hào)進(jìn)行甄別，正確判 斷人體所處真實(shí)狀態(tài)，避免在正常情況下保護(hù)裝置的誤啟動(dòng)，或緊急狀況下的啟動(dòng)失靈，先 把加速度信號(hào)通過(guò)一個(gè)截止頻率為0.5Hz高通濾波器，過(guò)濾后的數(shù)據(jù)流被切成多個(gè)單位為一 秒鐘的數(shù)據(jù)段，然后計(jì)算每段數(shù)據(jù)窗內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)方差和中值，最后的評(píng)估值采用十秒鐘求均值。 使用該評(píng)估值跟預(yù)先設(shè)置的閥值比較，閥值是經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)得出的先驗(yàn)值。
可以使用DSP提供的USB接口與PC機(jī)相連，利用PC機(jī)中安裝的專用軟件，對(duì)緊急聯(lián) 系人的信息進(jìn)行輸入或者修改。
權(quán)利要求
1、一種分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置，包括加速度傳感器、通信模塊和單片機(jī)，其特征在于還包括DSP處理器、無(wú)線定位模塊、氣體發(fā)生器和安全氣囊，所述加速度傳感器、通信模塊、單片機(jī)、DSP處理器、無(wú)線定位模塊、氣體發(fā)生器和安全氣囊組成跌倒檢測(cè)裝置和盒型氣囊兩個(gè)部分；跌倒檢測(cè)裝置部分的加速度傳感器、無(wú)線通信模塊和無(wú)線定位模塊分別與DSP處理器電連接，將人體姿態(tài)變動(dòng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果輸入到DSP處理器中，通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的分析，判斷使用者是否發(fā)生跌倒事故，并通過(guò)無(wú)線定位模塊實(shí)現(xiàn)GPS定位；盒型氣囊部分的無(wú)線通信模塊將接收到的信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)氣體發(fā)生器進(jìn)行控制，并將氣體輸入U(xiǎn)型安全氣囊內(nèi)，使氣囊迅速打開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于還包括一個(gè)與DSP 處理器連接的語(yǔ)音報(bào)讀模塊。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置，其特征在于還包括一個(gè)與DSP 處理器連接的顯示器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種分體式人跌倒檢測(cè)報(bào)警裝置，由所述加速度傳感器、通信模塊、單片機(jī)、DSP處理器、無(wú)線定位模塊、氣體發(fā)生器和安全氣囊組成跌倒檢測(cè)裝置和盒型氣囊兩個(gè)部分；跌倒檢測(cè)裝置部分的加速度傳感器、無(wú)線通信模塊和無(wú)線定位模塊分別與DSP處理器電連接，將人體姿態(tài)變動(dòng)的監(jiān)測(cè)結(jié)果輸入到DSP處理器中，通過(guò)對(duì)輸入信號(hào)的分析，判斷使用者是否發(fā)生跌倒事故，并通過(guò)無(wú)線定位模塊實(shí)現(xiàn)GPS定位；盒型氣囊部分的無(wú)線通信模塊將接收到的信號(hào)輸入單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)氣體發(fā)生器進(jìn)行控制，使氣囊迅速打開。由于采用了分體式結(jié)構(gòu)，便于攜帶且減少了跌倒事故對(duì)使用者身體的傷害；其無(wú)線定位模塊，自動(dòng)將信息發(fā)給聯(lián)系人；無(wú)按鍵設(shè)計(jì)，降低了使用難度。
文檔編號(hào)G08B21/00GK101488273SQ20091002122
公開日2009年7月22日 申請(qǐng)日期2009年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月23日
發(fā)明者史儀凱, 博 唐, 華 張, 袁小慶 申請(qǐng)人:西北工業(yè)大學(xué)