CN105575051A - 可穿戴设备摔倒判别系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可穿戴设备摔倒判别系统，主要是解决现有产品所存在的技术问题，从而提供一种可穿戴设备摔倒判别系统，可以满足老年人对身体健康和生命安全的切身需求，同时增加了保障老年人生命安全的方法，为老人的生命安全提供多一份保障。

Description

可穿戴设备摔倒判别系统

技术领域

本发明涉及一种可穿戴设备摔倒判别系统，属于智能穿戴设备领域。

背景技术

随着经济社会的发展，空巢和独居老人越来越多，老年人由于年龄较大、肌肉退化、神志不清、血压不稳和路上打滑等各种情况，非常容易发生摔倒等突发事件，老人在发生意外摔倒时经常会出现无法自我救助的情况。老年人跌倒死亡率随年龄的增加急剧上升，除了导致死亡外，还导致大量残疾，并且影响老年人的身心健康。据美国疾病预防控制中心2006年公布数据显示：美国每年有30%的65岁以上老年人出现跌倒。我国已进入老龄化社会，截止到2015年中国60岁及以上老年人已达2.16亿。按30%的发生率估算，每年将有6000多万老年人至少发生1次跌倒。跌倒严重威胁着老年人的身心健康、日常活动及独立生活能力，也增加了家庭和社会的负担。因此，掌握老人跌倒后在第一时间救助十分重要。

市场上的老人摔倒警报器，这类产品佩带不是很方便，其检测摔倒的情况复杂容易出现误报，一旦身体摔倒时，其需要触按求救键，才能让监护人或求救方获知其所处的状态。上述求救产品的核心缺点在于需要手动操作，一旦老人摔倒后处于无意识状态或丧失了肢体活动能力，那么将根本无法发挥作用，另一方面在报警信息发送后是否成功被查看和受理也不得而知，本发明人正是基于此而深入研究，遂有本发明产品和方法的产生。

发明内容：

本发明主要是解决现有产品所存在的技术问题，从而提供一种可穿戴设备摔倒判别系统，可以满足老年人对身体健康和生命安全的切身需求，同时增加了保障老年人生命安全的方法，为老人的生命安全提供多一份保障。

可穿戴设备摔倒判别系统，包括：可穿戴设备主体、数据服务器、远程监护端；可穿戴设备主体具有控制模块，控制模块置于可穿戴设备主体内，该控制模块包括：中央处理器、加速度传感器、通讯模块、数据天线、定位模块、充电接口，中央处理器分别与控制模块各个单元相连接；

所述数据服务器，与可穿戴设备主体通过无线连接，用于接收与发送控制模块的数据信息，还包括摔倒程度管理模块、摔倒地点数据模块、摔倒次数评估模块、个人数据管理模块、三方服务模块、求救信息模块；

所述远程监护端上安装有前端软件，该前端软件是基于操作系统开发的第三方应用程序，所述操作系统包括：Android、IOS系统、Windows、OSX系统，所述前端软件可以独立接收所述可穿戴设备主体通讯模块发送的短信或电话信息。

所述可穿戴设备摔倒判别系统，所述的通讯模块支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA、4G、蓝牙、WIFI无线标准，可使用手机卡和芯片，进一步的通讯模块可以实现可穿戴设备主体通过数据服务器与远程监护端的远距离通信和近距离通信，所述远距离通信和近距离通信包括交换数据、发送数据或指令。

所述可穿戴设备摔倒判别系统，所述的加速度传感器是微型IMU加速度传感器，该微型IMU加速度传感器是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量系统，通过中央处理器和摔倒姿态算法得到三维姿态与摔倒等姿态数据。

所述可穿戴设备摔倒判别系统，所述的定位模块包括GPS和LBS定位功能，该GPS和LBS定位功能与中央处理器相连以通过通讯模块和数据天线将位置信息发送出去。

所述可穿戴设备摔倒判别系统，所述的数据天线为柔性阵列压力数据天线。

以上1-5任一项所述可穿戴设备摔倒判别系统的实现方法，具体为：

使用中央处理器预设用户摔倒姿态数据，加速度传感器获取可穿戴设备姿态数据并将姿态数据信息输出至中央处理器运算存储预设值；

用户佩戴可穿戴设备姿态改变后，加速度传感器获取用户姿态，与预设姿态数据作对比；

如果用户姿态数据与预设姿态数据不相符，则加速度传感器继续获取用户姿态数据，并继续与预设姿态数据对比；

如果用户姿态数据与预设姿态数据相符，则中央处理器对用户姿态数据进一步分析和判别；

判别确认用户属于摔倒姿态后，启动定位模块，通过通讯模块和数据天线发送摔倒信息和摔倒程度信息到远程监护端。

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

附图说明：

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明可穿戴设备摔倒判别系统的系统结构示意图；

图2为本发明九轴传感器结构示意图；

图3为本发明可穿戴设备摔倒判别系统的工作流程框图。

具体实施例：

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1所示，本发明提供可穿戴设备摔倒判别系统，包括：可穿戴设备主体A、数据服务器B、远程监护端C。

可穿戴设备摔倒判别系统，包括：可穿戴设备主体A、数据服务器B、远程监护端C；可穿戴设备主体A具有控制模块，控制模块置于可穿戴设备主体A内，该控制模块包括：中央处理器、加速度传感器、通讯模块、数据天线、定位模块、充电接口，中央处理器分别与控制模块各个单元相连接；

所述数据服务器，与可穿戴设备主体通过无线连接，用于接收与发送控制模块的数据信息，还包括摔倒程度管理模块、摔倒地点数据模块、摔倒次数评估模块、个人数据管理模块、三方服务模块、求救信息模块；

所述远程监护端上安装有前端软件，该前端软件是基于操作系统开发的第三方应用程序，所述操作系统包括：Android、IOS系统、Windows、OSX系统，所述前端软件可以独立接收所述可穿戴设备主体通讯模块发送的短信或电话信息。

所述可穿戴设备摔倒判别系统，所述的通讯模块支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA、4G、蓝牙、WIFI无线标准，可使用手机卡和芯片，进一步的通讯模块可以实现可穿戴设备主体通过数据服务器与远程监护端的远距离通信和近距离通信，所述远距离通信和近距离通信包括交换数据、发送数据或指令。

所述可穿戴设备摔倒判别系统，所述的数据天线为柔性阵列压力数据天线。

芯片为MS卡，MS卡是M2MSMD卡的简称，是一种专为机器用SIM卡设计的产品平台，它完全具备传统SIM卡的全部功能。同时采用SMD贴片封装工艺使得SIM卡芯片可以直接焊接在M2M模组上，以实现紧密牢固的物理连接和可靠的接口通信。

为本发明可穿戴设备摔倒判别系统的工作流程框图，加速度传感器获取可穿戴设备主体姿态数据，当检测到倾角信号后，输出信号给中央处理器分析确认倾角信号，当超出运算存储预设值后启动九轴传感器，九轴传感器启动后通过各种运动传感器进一步采集用户姿态数据，并输出给中央处理器，中央处理器和摔倒姿态算法得到三维姿态与摔倒等姿态数据，当确认摔倒姿态数据后，输出启动信号，启动定位模块等模块进行下一步工作。

控制模块还集成有摔倒姿态设定值调节模块，可以根据不同用户行为习惯，通过后台设置传感器的摔倒姿态数值的设定。

定位模块包括GPS和LBS定位功能，该GPS和LBS定位功能与中央处理器相连以通过通讯模块和数据天线将位置信息发送出去，这样可以满足室内和室外双重定位需求。

压力传感器为柔性阵列压力传感器，若压力传感器未检测到人体压力信号则控制模块不工作，表示人体未佩戴可穿戴设备，控制模块处于待机状态以降低功耗。

同时为本发明提供一种保障老年人生命安全的方法，具体步骤为：

使用中央处理器预设用户摔倒姿态数据，加速度传感器获取可穿戴设备姿态数据并将姿态数据信息输出至中央处理器运算存储预设值；

用户佩戴可穿戴设备姿态改变后，加速度传感器获取用户姿态，与预设姿态数据作对比；

如果用户姿态数据与预设姿态数据不相符，则加速度传感器继续获取用户姿态数据，并继续与预设姿态数据对比；

如果用户姿态数据与预设姿态数据相符，则中央处理器对用户姿态数据进一步分析和判别；

判别确认用户属于摔倒姿态后，启动定位模块，通过通讯模块和数据天线发送摔倒信息和摔倒程度信息到远程监护端。

Claims (6)

1.可穿戴设备摔倒判别系统，其特征在于，包括：可穿戴设备主体、数据服务器、远程监护端；可穿戴设备主体具有控制模块，控制模块置于可穿戴设备主体内，该控制模块包括：中央处理器、加速度传感器、通讯模块、数据天线、定位模块、充电接口，中央处理器分别与控制模块各个单元相连接；

所述数据服务器，与可穿戴设备主体通过无线连接，用于接收与发送控制模块的数据信息，还包括摔倒程度管理模块、摔倒地点数据模块、摔倒次数评估模块、个人数据管理模块、三方服务模块、求救信息模块；

所述远程监护端上安装有前端软件，该前端软件是基于操作系统开发的第三方应用程序，所述操作系统包括：Android、IOS系统、Windows、OSX系统，所述前端软件可以独立接收所述可穿戴设备主体通讯模块发送的短信或电话信息。

2.根据权利要求1所述可穿戴设备摔倒判别系统，其特征在于，所述的通讯模块支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA、4G、蓝牙、WIFI无线标准，可使用手机卡和芯片，进一步的通讯模块可以实现可穿戴设备主体通过数据服务器与远程监护端的远距离通信和近距离通信，所述远距离通信和近距离通信包括交换数据、发送数据或指令。

3.根据权利要求1所述可穿戴设备摔倒判别系统，其特征在于，所述的加速度传感器是微型IMU加速度传感器，该微型IMU加速度传感器是基于MEMS技术的高性能三维运动姿态测量系统，通过中央处理器和摔倒姿态算法得到三维姿态与摔倒等姿态数据。

4.根据权利要求1所述可穿戴设备摔倒判别系统，其特征在于，所述的定位模块包括GPS和LBS定位功能，该GPS和LBS定位功能与中央处理器相连以通过通讯模块和数据天线将位置信息发送出去。

5.根据权利要求1所述可穿戴设备摔倒判别系统，其特征在于，所述的数据天线为柔性阵列压力数据天线。

6.根据权利要求1-5任一项所述可穿戴设备摔倒判别系统的实现方法，其特征在于：

使用中央处理器预设用户摔倒姿态数据，加速度传感器获取可穿戴设备姿态数据并将姿态数据信息输出至中央处理器运算存储预设值；

用户佩戴可穿戴设备姿态改变后，加速度传感器获取用户姿态，与预设姿态数据作对比；

如果用户姿态数据与预设姿态数据不相符，则加速度传感器继续获取用户姿态数据，并继续与预设姿态数据对比；

如果用户姿态数据与预设姿态数据相符，则中央处理器对用户姿态数据进一步分析和判别；

判别确认用户属于摔倒姿态后，启动定位模块，通过通讯模块和数据天线发送摔倒信息和摔倒程度信息到远程监护端。