一種腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，該腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置包括：皮帶、基座、上蓋、Arduino開(kāi)發(fā)板、前蓋、下蓋；Arduino開(kāi)發(fā)板上設(shè)置有Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)，藍(lán)牙通訊模塊，陀螺儀和加速度傳感器，開(kāi)發(fā)板電源和指示燈；所以，本發(fā)明采用陀螺儀加速傳感器來(lái)檢測(cè)老年人的跌倒?fàn)顩r，佩戴于腰間，提高了裝置監(jiān)測(cè)的精確度和穩(wěn)定性；通過(guò)Arduino硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)老年人跌倒?fàn)顟B(tài)的分析、判斷及通訊，保證了監(jiān)護(hù)人在第一時(shí)間獲知老年人的狀況。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便攜性好，為老年人的健康提供了可靠的保障，為老年人意外跌倒的救治爭(zhēng)取了時(shí)間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于老年人護(hù)理設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)
裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)老齡化趨勢(shì)的不斷發(fā)展，我國(guó)老年人口不斷增加以及社會(huì)發(fā)展對(duì)于勞動(dòng)力的大量需求，從而導(dǎo)致了空巢老年人的出現(xiàn)，預(yù)期到2030年空巢老年人家庭的比例將達(dá)到90%，屆時(shí)我國(guó)老年人家庭將空巢化。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在65歲以上的老年人群中，每年有超過(guò)1/3的人都有跌倒經(jīng)歷，2/3老年人都是由跌倒引起中風(fēng)或?qū)е乱馔馑劳觯?5歲以上老年人中這個(gè)比例更是高達(dá)70%，可見(jiàn)，老年人跌倒是老年人傷殘和死亡的重要原因之一。大多數(shù)老年人是因?yàn)榈购?，沒(méi)能及時(shí)得到救助，而留下后遺癥，因此產(chǎn)生恐懼，害怕再次跌倒，限縮了自身的行動(dòng)范圍，嚴(yán)重影響生活品質(zhì)。由此，需要提供一套老年人年跌倒檢測(cè)裝置來(lái)照護(hù)老年人是極其迫切的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，旨在解決現(xiàn)有缺少實(shí)現(xiàn)對(duì)老年人跌倒?fàn)顟B(tài)實(shí)時(shí)精確檢測(cè)裝置的問(wèn)題。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，該腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置包括:皮帶、基座、上蓋、Arduino開(kāi)發(fā)板、前蓋、下蓋；
[0005]Arduino開(kāi)發(fā)板上設(shè)置有Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)，藍(lán)牙通訊模塊，陀螺儀加速度傳感器，開(kāi)發(fā)板電源和指示燈；Arduin0開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)安裝在Arduino開(kāi)發(fā)板下端的右側(cè)，藍(lán)牙通訊模塊和陀螺儀加速度傳感器設(shè)置在Arduino開(kāi)發(fā)板前端的右側(cè)，開(kāi)發(fā)板電源設(shè)置在藍(lán)牙通訊模塊、陀螺儀和加速度傳感器的左側(cè)，指示燈安裝在Arduino開(kāi)發(fā)板上端的中間位置；
[0006]皮帶的一端固定在基座上，皮帶的另一端設(shè)置有皮帶孔，基座的后面設(shè)置有基座扣，Arduino開(kāi)發(fā)板安裝于基座前面，上蓋上設(shè)置有多個(gè)小孔，安裝在基座上部；前蓋設(shè)置在Arduino開(kāi)發(fā)板的前端，下蓋安裝于基座下部。
[0007]進(jìn)一步，上蓋設(shè)置有多個(gè)小孔。
[0008]進(jìn)一步，前蓋上刻有圖案。
[0009]進(jìn)一步，皮帶孔設(shè)置為5個(gè)。
[0010]進(jìn)一步，指示燈有紅色和綠色兩種發(fā)光顏色狀態(tài)，綠色表示老年人狀態(tài)正常，紅色表示老年人發(fā)生跌倒。
[0011]進(jìn)一步，Arduino開(kāi)發(fā)板米用Arduino pro mini處理器；
[0012]進(jìn)一步，采用三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)。
[0013]本發(fā)明提供的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，采用陀螺儀加速傳感器來(lái)檢測(cè)老年人的跌倒?fàn)顩r，佩戴于腰間，通過(guò)聯(lián)合角度和加速度聯(lián)合監(jiān)測(cè)提高了裝置監(jiān)測(cè)的精確度和穩(wěn)定性；通過(guò)Arduino硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)老年人跌倒?fàn)顟B(tài)的分析、判斷、定位及通訊，保證了監(jiān)護(hù)人在第一時(shí)間獲知老年人的狀況。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，便攜性好，為獨(dú)居老年人意外跌倒的救治爭(zhēng)取了時(shí)間。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的Arduino開(kāi)發(fā)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置的俯視圖；
[0017]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的跌倒檢測(cè)算法示意圖；
[0018]圖中:1、皮帶;1-1、皮帶孔;2、基座；2_1、基座扣；3、上蓋；4、Arduino開(kāi)發(fā)板；4-1, Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)；4_2、藍(lán)牙通訊模塊；4_3、陀螺儀和加速度傳感器；4_4、開(kāi)發(fā)板電源；4-5、指示燈；5、前蓋；6、下蓋。
【具體實(shí)施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0021]如圖1-圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置主要由:皮帶
1、基座2、上蓋3、Arduino開(kāi)發(fā)板4、前蓋5、下蓋6組成；
[0022]皮帶I的一端固定在基座2上，另一端設(shè)置有五個(gè)的皮帶孔1-1，基座2的后面設(shè)置有基座扣2-1, Arduino開(kāi)發(fā)板4安裝于基座2前面,Arduino開(kāi)發(fā)板4上設(shè)置有Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)4-1，藍(lán)牙通訊模塊4-2，陀螺儀加速度傳感器4-3，開(kāi)發(fā)板電源4-4和指示燈4-5, Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)4_1安裝在Arduino開(kāi)發(fā)板4下端的右側(cè)，藍(lán)牙通訊模塊4_2和陀螺儀加速度傳感器4-3設(shè)置在Arduino開(kāi)發(fā)板4前端的右側(cè)，開(kāi)發(fā)板電源4_4設(shè)置在藍(lán)牙通訊模塊4-2和陀螺儀加速度傳感器4-3的左側(cè)，指示燈4-5安裝在Arduino開(kāi)發(fā)板4上端的中間位置，上蓋3上設(shè)置有多個(gè)小孔，安裝在基座2上部；前蓋5上刻有圖案，為裝飾之用；前蓋5設(shè)置在Arduino開(kāi)發(fā)板4的前端,下蓋6安裝于基座2下部。
[0023]本發(fā)明的工作原理:
[0024]工作時(shí)，老人將腰帶式佩戴的老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置佩戴在腰間，皮帶上的皮帶孔鎖扣在基座的基座扣，打開(kāi)下蓋開(kāi)關(guān)口處的Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)，啟動(dòng)Arduino開(kāi)發(fā)板，指示燈發(fā)光顏色為綠色；當(dāng)老人不小心跌倒后，此時(shí)陀螺儀加速度傳感器檢測(cè)到老人的跌倒?fàn)顟B(tài)，向Arduino開(kāi)發(fā)板傳輸?shù)剐盘?hào)，指示燈發(fā)光顏色為紅色，Arduino開(kāi)發(fā)板觸發(fā)藍(lán)牙通訊模塊，將老人的跌倒?fàn)顟B(tài)發(fā)至監(jiān)護(hù)人的手機(jī)，使得監(jiān)護(hù)人在第一時(shí)間得知老年人狀況。
[0025]結(jié)合以下的具體實(shí)施例、試驗(yàn)和分析對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用效果做進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0026]本發(fā)明的跌倒監(jiān)測(cè)裝置的工作原理:
[0027]本發(fā)明是一個(gè)能快速判定跌倒的監(jiān)測(cè)技術(shù)，該跌倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要是基于三軸加速度傳感器、陀螺儀、Arduino pro mini微處理器、無(wú)線藍(lán)牙通信以及GPS定位技術(shù)的跌倒監(jiān)測(cè)裝置，利用陀螺儀來(lái)實(shí)現(xiàn)三維空間加速度的采集，采用三軸加速度傳感器采集人體的三維加速度值，并由Arduino微處理器進(jìn)行三維加速度值的對(duì)比分析，當(dāng)確認(rèn)老年人發(fā)生跌倒時(shí)，老年人佩戴的監(jiān)測(cè)裝置將發(fā)送指令給佩戴者的手機(jī)，啟動(dòng)GPS定位的同時(shí)啟動(dòng)跌倒檢測(cè)軟件通知監(jiān)護(hù)人，并將發(fā)生跌倒的位置通過(guò)無(wú)線通信的方式進(jìn)行告知監(jiān)護(hù)人或醫(yī)院，該軟件支持監(jiān)護(hù)人隨時(shí)發(fā)信息自動(dòng)查詢(xún)被監(jiān)護(hù)人狀態(tài)；
[0028]跌倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的技術(shù)關(guān)鍵及主要技術(shù)參數(shù):
[0029]本發(fā)明的關(guān)鍵問(wèn)題在于，精確的判斷跌倒?fàn)顟B(tài)，監(jiān)護(hù)人的通訊；
[0030]1.基于Arduino系統(tǒng)的跌倒?fàn)顟B(tài)的準(zhǔn)確判斷，假摔的排除，許多情況人僅僅只是重心不穩(wěn)，但最后自身可以再平衡回來(lái)，并無(wú)跌倒的情況進(jìn)行排除，復(fù)雜跌倒的判斷:現(xiàn)行較好較簡(jiǎn)單的跌倒檢測(cè)為使用當(dāng)發(fā)生跌倒后，持續(xù)觀察大動(dòng)作加速度變化量，最后以穩(wěn)態(tài)后與跌倒前身體的水平角度比較，作為判斷標(biāo)準(zhǔn)，如此可以精確判斷行走、奔跑、跳躍等類(lèi)似跌倒的行為，所以需要使用計(jì)算信號(hào)強(qiáng)度向量(signal vector magnitude, SVM)進(jìn)行判斷；
[0031]2.基于Android系統(tǒng)的軟件開(kāi)發(fā)，需要通過(guò)被監(jiān)護(hù)人的手機(jī)進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)，能夠和監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行準(zhǔn)確的通信，當(dāng)?shù)拱l(fā)生時(shí)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出的信息通過(guò)藍(lán)牙模塊傳到監(jiān)護(hù)人的手機(jī)上，再通過(guò)手機(jī)短信群發(fā)的方式傳遞到監(jiān)護(hù)人或醫(yī)院，因此Android系統(tǒng)需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行判斷，并發(fā)送相應(yīng)的信息，且該系統(tǒng)能夠隨時(shí)更改被發(fā)送信息的手機(jī)號(hào)碼；
[0032]主要技術(shù)參數(shù):
[0033]人體在跌倒過(guò)程當(dāng)中，對(duì)象在各個(gè)方向上的加速度、速度和位移這三個(gè)矢量均會(huì)發(fā)生變化，實(shí)際上，如果僅根據(jù)各方向上的加速度的變化很難全面地分辨出跌倒動(dòng)作；本發(fā)明的跌倒監(jiān)測(cè)裝置在人體跌倒過(guò)程中檢測(cè)的主要技術(shù)參數(shù)如表1:
[0034]表1跌倒監(jiān)測(cè)裝置檢測(cè)老人跌倒的主要技術(shù)參數(shù)
【權(quán)利要求】
1.一種腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，該腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置包括:皮帶、基座、上蓋、ArdUino開(kāi)發(fā)板、前蓋、下蓋； Arduino開(kāi)發(fā)板上設(shè)置有Arduino開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)，藍(lán)牙通訊模塊，陀螺儀和加速度傳感器，開(kāi)發(fā)板電源和指示燈；Arduin0開(kāi)發(fā)板開(kāi)關(guān)安裝在Arduino開(kāi)發(fā)板下端的右側(cè)，藍(lán)牙通訊模塊和陀螺儀加速度傳感器設(shè)置在Arduino開(kāi)發(fā)板前端的右側(cè)，開(kāi)發(fā)板電源設(shè)置在藍(lán)牙通訊模塊和陀螺儀加速度傳感器的左側(cè)，指示燈安裝在Arduino開(kāi)發(fā)板上端的中間位置；皮帶的一端固定在基座上，皮帶的另一端設(shè)置有皮帶孔，基座的后面設(shè)置有基座扣，Arduino開(kāi)發(fā)板安裝于基座前面,安裝在基座上部；前蓋設(shè)置在Arduino開(kāi)發(fā)板的前端,下蓋安裝于基座下部。
2.如權(quán)利要求1所述的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，上蓋設(shè)置有多個(gè)小孔。
3.如權(quán)利要求1所述的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，前蓋上刻有圖案。
4.如權(quán)利要求1所述的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，皮帶孔設(shè)置為5個(gè)。
5.如權(quán)利要求1所述的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，指示燈有紅色和綠色兩種發(fā)光顏色狀態(tài)，綠色表示老年人狀態(tài)正常，紅色表示老年人發(fā)生跌倒。
6.如權(quán)利要求1所述的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，Arduino開(kāi)發(fā)板米用Arduino pro mini處理器。
7.如權(quán)利要求1所述的腰帶式獨(dú)居老年人跌倒監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，采用三軸陀螺儀和三軸加速度計(jì)。
【文檔編號(hào)】G08B21/04GK104036618SQ201410253114
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年6月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月9日
【發(fā)明者】張克華, 徐彪, 王書(shū)平, 石棟, 劉潤(rùn)之, 吳俊峰 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)