專利名稱：基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置及方法。
背景技術(shù)：
老年人身體功能下降，環(huán)境因素與自身因素作用增加跌倒發(fā)生的危險性，當(dāng)個體的功能下降時，老年人下肢力量減弱而易發(fā)生跌倒；凡能導(dǎo)致老年人步態(tài)不穩(wěn)，平衡功能失調(diào)，眩暈視覺和意識障礙的慢性疾病，均可易發(fā)跌倒；老年人是跌倒的高危人群，由于身體機能上的弱勢，平衡能力的降低，對于一般人所不太在乎的跌倒行為，對老年人來說可能造成傷殘甚至死亡。通過在鞋里安裝移動監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，實現(xiàn)跌倒檢測，基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與GPRS網(wǎng)絡(luò)的移動健康監(jiān)護(hù)系統(tǒng)能夠有效實時地對老年人的健康與安全狀況進(jìn)行監(jiān)護(hù)，對老年人生命進(jìn)行安全保障。緊急情況自動電話呼叫與GPS定位，減少突發(fā)事件對老年人的健康威脅。同時發(fā)出警報警示老年人周圍的親人及看護(hù)人員、發(fā)送短信給親人，以及發(fā)出求救信號給附近的醫(yī)療機構(gòu)，提高及時發(fā)現(xiàn)的可能性?，F(xiàn)有的跌倒檢測和報警裝置，檢測精度較低，常出現(xiàn)錯誤報警和延遲報警的現(xiàn)象，錯過了救助的黃金時間。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置及方法，幫助老年人在跌倒時第一時間獲得救助。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置，其特征在于，包括
加速度傳感器單元，用于加速度的采集；
微處理器單元，用于對加速度傳感器采集的信號進(jìn)行預(yù)處理；
無線通信單元，用于將微處理器單元預(yù)處理提取的可疑數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后
臺；
遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺，進(jìn)行最終的分析處理；
所述的加速度傳感器單元、微處理器單元、無線通信單元和遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺均與電源模塊相連接。前述的基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置，其特征在于，還包括一交互單元，所述的交互單元包括
功能按鍵，為用戶提供主動報警和取消誤報警的功能；
LED指示燈，用于顯示通信網(wǎng)絡(luò)的連通狀態(tài)；
蜂鳴器，在裝置檢測到跌倒時能得到一個反饋的警報信號。前述的基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置，其特征在于，所述的無線通信模塊包括無線電發(fā)射器和接收器，所述的無線電發(fā)射器和接收器分別與數(shù)據(jù)處理模塊和后臺相連接?；诩铀俣葌鞲衅鞯牡箼z測和報警方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，包括如下步驟
獲取加速度傳感器采集到的加速度值；
對加速度在時間域上進(jìn)行一次積分求取速度，兩次積分求取位移，然后計算出能量的消耗；
當(dāng)消耗的能量大于預(yù)設(shè)的閾值時，判斷跌倒發(fā)生。前述的基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警方法，其特征在于，計算分析速度和位移，當(dāng)速度和位移大于預(yù)設(shè)的閾值時，判斷跌倒發(fā)生。本發(fā)明的有益效果是依據(jù)人體在不同動作下其能量損耗的閾值范圍不同進(jìn)行跌倒判斷，在確保系統(tǒng)準(zhǔn)確性上增加了計算分析人體的速度和位移作為輔助判據(jù)，能夠較好地區(qū)分日常活動和跌倒事件，檢測可靠性高。


圖1是本發(fā)明基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警方法的流程圖。
具體實施例方式為進(jìn)一步揭示本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式如圖1所示，基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置，包括
加速度傳感器單元，用于加速度的采集；
微處理器單元，用于對加速度傳感器采集的信號進(jìn)行預(yù)處理；
無線通信單元，用于將微處理器單元預(yù)處理提取的可疑數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后
臺；
遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺，進(jìn)行最終的分析處理；
所述的加速度傳感器單元、微處理器單元、無線通信單元和遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺均與電源模塊相連接。還包括一交互單元,所述的交互單元包括
功能按鍵，為用戶提供主動報警和取消誤報警的功能；
LED指示燈，用于顯示通信網(wǎng)絡(luò)的連通狀態(tài)；
蜂鳴器，在裝置檢測到跌倒時能得到一個反饋的警報信號。所述的無線通信模塊包括無線電發(fā)射器和接收器，所述的無線電發(fā)射器和接收器分別與數(shù)據(jù)處理模塊和后臺相連接。如圖2所示，基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警方法，包括如下步驟
獲取加速度傳感器采集到的加速度值；
對加速度在時間域上進(jìn)行一次積分求取速度，兩次積分求取位移，然后計算出能量的消耗；
當(dāng)消耗的能量大于預(yù)設(shè)的閾值時，判斷跌倒發(fā)生。計算分析速度和位移，當(dāng)速度和位移大于預(yù)設(shè)的閾值時，判斷跌倒發(fā)生。
以上通過對所列實施方式的介紹，闡述了本發(fā)明的基本構(gòu)思和基本原理。但本發(fā)明絕不限于上述所列實施方式，凡是基于本發(fā)明的技術(shù)方案所作的等同變化、改進(jìn)及故意變劣等 行為，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置，其特征在于，包括加速度傳感器單元，用于加速度的采集；微處理器單元，用于對加速度傳感器采集的信號進(jìn)行預(yù)處理；無線通信單元，用于將微處理器單元預(yù)處理提取的可疑數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺；遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺，進(jìn)行最終的分析處理；所述的加速度傳感器單元、微處理器單元、無線通信單元和遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺均與電源模塊相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置，其特征在于，還包括一交互單元，所述的交互單元包括功能按鍵，為用戶提供主動報警和取消誤報警的功能；LED指示燈，用于顯示通信網(wǎng)絡(luò)的連通狀態(tài)；蜂鳴器，在裝置檢測到跌倒時能得到一個反饋的警報信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置，其特征在于，所述的無線通信模塊包括無線電發(fā)射器和接收器，所述的無線電發(fā)射器和接收器分別與數(shù)據(jù)處理模塊和后臺相連接。
4.基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警方法，應(yīng)用于權(quán)利要求1所述裝置，其特征在于，包括如下步驟獲取加速度傳感器采集到的加速度值；對加速度在時間域上進(jìn)行一次積分求取速度，兩次積分求取位移，然后計算出能量的消耗；當(dāng)消耗的能量大于預(yù)設(shè)的閾值時，判斷跌倒發(fā)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警方法，其特征在于，計算分析速度和位移，當(dāng)速度和位移大于預(yù)設(shè)的閾值時，判斷跌倒發(fā)生。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于加速度傳感器的跌倒檢測和報警裝置及方法，包括加速度傳感器單元、微處理器單元、無線通信單元和遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺，所述的加速度傳感器單元、微處理器單元、無線通信單元和遠(yuǎn)程跌倒監(jiān)控后臺均與電源模塊相連接。本發(fā)明依據(jù)人體在不同動作下其能量損耗的閾值范圍不同進(jìn)行跌倒判斷，在確保系統(tǒng)準(zhǔn)確性上增加了計算分析人體的速度和位移作為輔助判據(jù)，能夠較好地區(qū)分日常活動和跌倒事件，檢測可靠性高。
文檔編號G08B21/04GK103065435SQ20121058090
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者宋雅偉 申請人:宋雅偉