CN105637665A - 用于将用户的移动转换为电压的设备 - Google Patents

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Abstract

一种用于将用户的移动转换为电压的设备(10)，包括：颈绳(20)、压电传感器(30)以及印刷电路板(40)。颈绳被耦合到压电传感器并且在使用中提供在第一方向中作用在压电传感器上的拉力。印刷电路板电地且机械地被耦合到压电传感器。印刷电路板的重量在使用中引起重力，以在不同于第一方向的第二方向中作用在压电传感器上，使得佩戴颈绳的用户(5)的移动引起压电传感器的形状的变化，所述压电传感器响应于所述形状的所述变化而生成电压。所述电压可以被用作针对被安装在PCB上的电学部件(41)的电源，或者可以被用作针对诸如处理器(41)或加速度计的电学部件的唤醒信号。

Description

用于将用户的移动转换为电压的设备
技术领域
本发明涉及一种将用户的移动转换为电压的设备。
背景技术
将用户的移动转换为电压的设备可以被用于能量收获。能量收获是这样一种过程，即通过所述过程从外部源导出能量并将能量转换为电能。外部源的范例是移动的人的运动能量。压电材料具有将机械应变能量变换为电荷分布的能力，并且被用于将来自人体的运动转换为电能。例如，NathanS.Shenck和JosephA.Paradiso所著的“EnergyScavengingwithShoe-MountedPiezoelectrics”(MITMediaLaboratory，ResponsiveEnvironmentsGroup，http://www.rst2.edu/njheps/resources/energy_scavenging.pdf)公开了利用安装在鞋上的压电材料来进行能量收集。
发明内容
本发明的目的是提供一种备选可佩戴设备，所述备选可佩戴设备将佩戴所述设备的用户的移动转换为电压。
所述设备的目的是利用根据权利要求1所述的设备来实现的。颈绳(neckcord)允许用户将所述设备围绕其颈部佩戴。所述用户的移动(诸如步行)将在压电传感器上引起波动的拉力。印刷电路板的重量也引起重力，以作用在压电传感器上。所述拉力和所述重力作用在所述压电传感器的不同部分或位置上并且在不同方向上，从而引起波动的应变。当外力使所述压电传感器产生机械应变时，在其材料中的极化单元格(cell)移位，并且在材料的晶格中以规则的样式对齐。结果，离散的偶极子效应积累，从而导致静电电势或电压。
在实施例中，所述压电传感器被整形为矩形元件。所述矩形元件由于在不同方向上作用在其上的拉力和重力而弯曲。通过所述颈绳传递的拉力可以作用在矩形形状的元件的端部部分上，而由PCB的质量引起的重力作用在中间部分上。在另外的实施例中，拉力作用在中间部分上并且重力作用在元件的端部部分上。在该实施例中，PCB被耦合到所述端部部分，并且颈绳被耦合到所述矩形元件的中间部分。在两者实施例中，所述用户的移动将在所述压电传感器上引起波动的应变，使得所述用户的移动被转换成电压。
所述压电传感器可以包括多个矩形元件，所述多个矩形元件中的每个被耦合到与之前的实施例中所描述的类似的颈绳和PCB。矩形形状的元件中的每个将响应于用户的移动而提供电压，从而实现运动能量到电能的增强的能量转换。
为了舒适，所述设备应当相对平坦，当被佩戴为垂饰时不突起太多。因此，在实施例中，所述PCB被定位在与所述颈绳相同的平面中，所述平面垂直于弯曲面，其中，拉力和重力令矩形形状的元件弯曲。
根据本发明的另外的方面，提供了一种用于监测用户的设备。该设备包括用于将用户的移动转换成电压的设备。运动能量被转换为电能，使得压电传感器可以被用作电学部件的电源。可以例如利用电容来对由所述压电传感器生成的电压进行滤波和缓冲，并且经滤波和缓冲的电压可以被用作电压源。
在所述用于监测用户的设备的另外的实施例中，由所述压电传感器生成的电压被用于将电子部件从待机唤醒到操作状态。所述设备可以包括用于在电子部件在所述操作状态中时向其供应能量的电池。这提供了这样的优点，即所述电子部件的能量消耗被限制到所述用户正在移动的时间段。在所述用户不是正在移动的时间段中，所述能量消耗被限制到待机功率。因此，所述压电传感器不是被用于能量收获，而是被用作不获取供应电流并且一旦检测到所述用户的移动就唤醒所述电子部件的移动传感器。
在另外的实施例中，所述用于监测用户的设备在唤醒时传送控制信号。所述控制信号指示用户和设备两者都是活动的。针对预定时间段的对所述控制信号的缺少可以指示电池耗尽或用户的不移动。
根据本发明的另外的方面，提供了一种包括用于监测用户的设备的跌倒检测器。所述跌倒检测器包括：移动传感器，其用于测量所述用户的移动；以及处理器，其用于分析并解释来自所述移动传感器的测量结果，以检测所述用户的潜在跌倒。由压电传感器生成的电压被用于唤醒所述移动传感器和所述处理器。
在另外的实施例中，所生成的电压被用于唤醒所述移动传感器，当测量的移动满足预定的标准时所述移动传感器继而可以唤醒所述处理器。所述处理器解释所感测的移动，并且在检测到所述用户的可能的跌倒时可以引起警报信号的发送。在实施例中，所述移动传感器是加速度计。
根据本发明的另外的方面，提供了一种用于监测用户的系统。所述系统包括：用于监测用户的设备或跌倒检测器；以及基站，其用于可以由监测设备或所述跌倒检测器传送的控制信号。当针对预定时间段没有接收到控制信号时，所述基站向护理人员传送警告信号，以指示所述监测设备或所述跌倒检测器可能需要服务，或者指示所述用户没有活动。
根据本发明的另外的方面，提供了一种将用户的移动转换为电压的方法。所述方法包括以下步骤：利用颈绳在压电传感器上引起拉力；并且利用印刷电路板的重量引起重力以作用在所述压电传感器上。所述颈绳将所述用户的所述移动传递到所述压电传感器，并且由所述印刷电路板的所述重量引起的所述重力对抗由所述颈绳提供的所述拉力，从而在所述压电传感器上引起应变。在使用中，所述用户的所述移动引起所述压电传感器的形状的变化，从而导致能量转换和电压的生成。
根据本发明的另外的方面，提供了一种监测用户的方法。除了将用户的移动转换为电压的方法的步骤之外，所述方法还包括以下步骤：对所生成的电压进行滤波；将经滤波的生成的电压与阈值进行比较；并且当所生成的电压超过所述阈值时将电子部件从待机切换到操作。在该方法中，从所述用户的检测的移动得到的所生成的电压被用作针对所述电子部件的唤醒信号。所述电子部件可以被用于监测所述用户的活动。该方法提供了这样的优点，即当所述用户不活动或针对一时间段不活动时，来自电池电源的降低的功耗。
在实施例中，所述方法还可以包括以下步骤：当所述电子部件在已经接收到所述唤醒信号之后已经从待机状态切换到操作状态时，发送控制信号。所述控制信号指示所述电子部件活动。当针对一时间段还没有发送所述控制信号时，这可以指示电池电源已经耗尽，或者指示所述用户没有活动。
根据本发明的另外的方面，提供了一种检测用户的潜在跌倒的方法。所述方法包括监测用户的方法，并且还包括以下步骤：利用移动传感器来监测所述用户的移动；并且利用处理器来分析来自所述移动传感器的测量结果，以检测所述用户的潜在跌倒。当所述用户移动时，存在跌倒的风险。因此，当利用压电传感器检测到所述用户的移动时，诸如所述移动传感器和所述处理器的电子部件唤醒以开始分析所监测的移动。
附图说明
现在将参考附图仅通过范例来描述本发明的示范性实施例，其中：
图1示出了佩戴用于监测用户的设备的用户；
图2、图3a、图3b、图4a、图4b、图5a和图5b是用于将用户的移动转换为电压的设备的实施例。
图6示出了在用于生成电压的设备中使用的电路的实施；
图7示出了根据本发明的实施例的系统的实施例；
图8是根据本发明的实施例的跌倒检测器的实施例的方框图；
图9是图示本发明的实施例的操作的功能性流程图。
具体实施方式
图1示出了佩戴用于将用户的移动转换为电压的设备10的用户5。利用颈绳20将设备作为垂饰佩戴在颈部周围。当用户活动时，身体移动将引起设备的移动。参见图2，这些移动在被包括在设备中的压电传感器30上引起机械应变。由于机械应变，压电传感器30会生成在设备中使用的电压。所生成的电压可以被用于对设备中的(低功率)电子部件进行供电。
在用于将用户的移动转换为电压的设备的实施例中，所生成的电压被用作针对电子部件的唤醒信号。唤醒信号令电子部件从其中功耗最小的待机或睡眠状态切换到其中电子部件活动的操作状态。例如电子部件可以是移动传感器，诸如测量用户的移动中的加速度的加速度计，或者电子部件可以是测量用户的移动中的高度变化的气压压力传感器。
图2示出了用于将用户的移动转换为电压的设备10的更多细节。设备包括颈绳20，所述颈绳经由壳体51和连接元件21与压电材料(诸如聚偏二氟乙烯(PVDF)或聚烯烃材料)的可弯曲带30的端部点耦合(或可拆卸地耦合)。所述带可以是矩形的，但是也可以具有其他形状。其上安装有一个或多个电子部件的印刷电路板(还被称为PCB)40利用另外的连接元件22被连接到所述带的中间部分。压电传感器30的形状响应于用户的移动而变化：当用户5移动(例如从椅子站起)时，颈绳20将引起在带上的向上的拉力，并且由于由PCB的重量引起的向下的重力，带将相对于平面31弯曲。PCB承载与压电传感器电耦合的电子部件41。当佩戴设备10的用户5移动时，电子部件41接收电压。由压电传感器30提供的电压在其被供应到电子部件41或被用作电源或唤醒信号之前，能够需要被整流、滤波和/或缓冲，如之后将利用图6和图7详细解释的。
图3a、图3b、图4a、图4b、图5a和图5b示出了用于将用户的移动转换为电压的设备10的另外的实施例。在这些图中没有示出壳体和颈绳。
此外，当记载颈绳20被耦合到压电传感器30或压电材料的带时，颈绳可以直接以及间接地被连接到压电传感器或压电材料的带。间接连接意指颈绳可以被连接到壳体，所述壳体可以经由连接元件而被连接到压电传感器或压电材料的带，使得颈绳的拉力经由壳体51和连接元件而被转移到压电传感器或压电材料的带，例如在对图2的讨论中解释的。
在图3a和图3b所示的实施例中，压电传感器30包括具有端部部分30a、30b和中间部分30c的压电矩形带30。所述带可相对于平面31弯曲，所述平面31平行于带的“静止位置”。“静止位置”表示在缺少拉力Fp和重力Fm的情况下当不存在作用于所述带上的机械应变时所述带的位置。在使用中，由PCB的重量引起机械应变，所述PCB经由另外的连接元件22被连接到带，从而产生如图3a所示作用在中间部分30c上，或如图3b所示作用在端部部分30a、30b上的重力Fm。拉力和重力具有不同的方向。在图3a和图3b所示的实施例中，方向相反。颈绳提供经由壳体和连接元件21作用在压电传感器上的拉力。在图3a的实施例中，端部部分30a、30b经由连接元件21被耦合到颈绳，并且在图3b所示的实施例中，中间部分30c经由连接元件21被耦合到颈绳。用户的移动引起作用在压电传感器上的拉力Fp的变化，同时产生于PCB的质量m的重力将提供反作用力Fm，从而导致机械应变的变化。机械应变的变化将引起压电带相对于其静止位置31的弯曲的变化，并且导致电压生成。
在图4a和图4b所示的实施例中，压电传感器包括两个压电矩形带30、35，每个带具有端部30a、30b、35a、35b。在两者实施例中，每个带具有利用另外的连接元件22耦合到PCB40的端部点30b、35b，并且每个带的另一端部点30a、35a利用连接元件21耦合到颈绳20。在这些实施例中，用于将用户的移动转换为电压的设备的操作与利用图3a和图3b所讨论的类似。由于佩戴设备10的用户5的移动，压电带30、35将相对于其静止位置弯曲，利用线31图示了所述静止位置。压电带30、35两者由于弯曲而生成电压，并且所生成的电压被耦合到被安装在PCB上的(至少一个)电子部件41。
带的端部点在不同配置中能够经由连接元件和另外的连接元件被连接到PCB和颈绳。图5a和图5b中示出了另一配置。在图5a和图5b的实施例中，压电带的对的最相反的端部点30a、35a经由另外的连接元件22被耦合到PCB，并且所述对的彼此最接近的端部点30b、35b经由连接元件21被耦合到颈绳。设备10被佩戴为垂饰，并且为了舒适，优选地应当是平的。因此在设备中，PCB垂直于带的弯曲面31而被定位，使得在使用中当用户站起时，PCB被竖直定位。
在图4a、图4b、图5a和图5b所示的实施例中，可弯曲压电矩形带中的每个例如可以由PVDF制成，具有在15mm-20mm的范围中的长度、在0.5mm-1mm的范围中的宽度以及在40μm-60μm的范围中的厚度。其上安装有电子设备的PCB可以具有在5至15克的范围中的重量。
图6示出了在用于生成电压的设备中使用的滤波器59的实施例。所述滤波器利用其输入部电耦合到压电传感器，所述压电传感器例如可以包括至少一个矩形形状的压电带，每个带具有被耦合到PCB的部分以及经由壳体被耦合到颈绳的另一部分。由元件60对由压电传感器36生成的用户移动诱发电压进行整流，所述元件包括至少一个二极管。利用电容器62对经整流的电压进行滤波和缓冲，并且利用钳位元件64(例如，齐纳二极管)对经整流的电压进行钳位，从而得到在电路的输出部66处的输出电压。输出电压66可以被用作针对被安装在PCB40上的低功率电子部件41的供电电压。只要用户移动，拉力Fp就将施加在压电传感器上，从而导致对电容器62充电。因此，用户的移动能量由压电传感器换能为由PCB上的电子部件使用的电能。
用于将用户的移动转换为电压的设备(在图7和图8中利用附图标记36指示)可以被包括在用于监测用户的设备90中。用于监测用户的设备的范例是活动计和跌倒检测器2，稍后当讨论图8时将对此进行更加详细的讨论。图7所示的监测系统100可以包括用于监测用户的设备90。用于监测用户的设备还包括电子部件，诸如处理器72和传感器78(例如加速度计)。处理器被耦合到电源74(诸如电池)，被耦合到发射器80并且被耦合到滤波器59。滤波器的输出电压66被用作针对处理器的唤醒信号68。响应于唤醒信号从“低”(指示没有用户移动，并且因此没有由压电传感器生成的电压)到“高”(指示用户移动导致压电传感器的电压生成)，处理器从待机或睡眠状态(其中，其从电源获取的供电电流最小)切换到操作状态(其中，处理器根据它的编程的功能进行操作)。当用户移动时，压电传感器令处理器变为活动。处理器72可以令诸如传感器78的其他电子部件被激活。由处理器对传感器的测量数据进行分析和解释。监测系统100还包括基站110。当通过唤醒信号68激活处理器时，所述处理器令发射器将控制信号82传送到基站。控制信号指示用于监测用户的设备，例如跌倒检测器，是操作的。当针对预定的时间段没有接收到控制信号时，用于监测用户的设备可能例如由于耗尽的电池而不操作。发射器还可以被用于向基站传送相关传感器数据和/或警报信号。
在实施例中，用于监测用户的设备还包括接收器，所述接收器可以与发射器组合以形成收发器80。基站可以包括用于实现经由公共交换电话网络和/或移动通信网络的用户与远程呼叫中心(例如紧急服务)之间的通信的电路，和/或可以提供到因特网的连接。
任选地，用于监测用户的设备能够包括用户接口16，所述用户接口向用户提供信息和/或允许用户与用于监测用户的设备进行交互或对用于监测用户的设备进行控制。用户接口16能够包括：用户输入部件，诸如按钮、按键、开关、轨迹球、触摸屏或麦克风；和/或用户反馈部件，诸如扬声器、灯、LED、显示器或震动设备(用于向用户提供触觉反馈)。在一些实施例中，用户接口16至少包括用于在紧急情况下由用户按下以请求帮助的专用按钮(该按钮有时被称为个人帮助按钮)。
在一些实施例中，远程定位的临床医师或其他医疗保健提供者能够经由用于监测用户的设备90来与用户进行交互。例如，临床医师或医疗保健提供者可以经由用于监测用户的设备90中的收发器电路80来联系用户，并且建议用户他们应当执行跌倒风险评估或服用某些药品。
在实施例中，用于监测用户的设备是跌倒检测器。图8示出了根据本发明的实施例的跌倒检测器2的实施例的方框图。在本发明的该实施例中，跌倒检测器2被设计为由用户佩戴或携带。跌倒检测器2优选地采取被佩戴在围绕用户的颈部的绳或链上的垂饰的形式。跌倒检测器2包括用于生成电压的设备(利用附图标记36指示)、滤波器59以及用于获得对用户的移动的测量结果的一个或多个移动传感器。一个或多个移动传感器6、8通常包括用于测量用户所经历的加速度的至少加速度计6，并且在该示范性实施例中，跌倒检测器2还包括获得对空气压力的测量结果的空气压力传感器8，所述测量结果能够被处理以确定用户的高度(海拔)或高度的变化。一个或多个移动传感器6、8被连接到处理单元10，所述处理单元经由滤波器59从压电传感器接收唤醒信号。处理单元10从移动传感器6、8接收测量结果并处理所述测量结果以确定跌倒检测系统2的用户是否已经遭受跌倒。处理单元10还控制跌倒检测器2的操作。将意识到，加速度计6测量由跌倒检测器2经历的加速度，并且处理单元10能够分析加速度以识别冲击、确定跌倒检测器2的速度、取向的变化和/或位置或高度的变化。能够由处理单元10来分析来自空气压力传感器的信号以确定跌倒检测器2的高度和/或高度的变化。将意识到，尽管在该实施例中示出了两个移动传感器，根据备选实施例的跌倒检测系统可以包括仅一个移动传感器(例如仅加速度计6，而省略空气压力传感器8)。在又一实施例中，除了空气压力传感器8之外或者对空气压力传感器8而言备选地，跌倒检测器2能够包括陀螺仪和/或(一个或多个)磁场传感器。跌倒检测器2还包括发射器或收发器电路12，所述发射器或收发器电路允许跌倒检测器2在检测到跌倒的情况下将警报信号发送到远程呼叫中心或者紧急服务。所述发射器或收发器电路12能够被配置为同与跌倒检测器2相关联的基站110通信(所述基站110然后能够发出警报或召唤来自医疗保健提供者或紧急服务的帮助)，或者经由公共电话网络(诸如移动电信网络)与(例如被定位于医疗保健提供者的呼叫中心中的)远程站通信。在发射器或收发器电路12被配置为与基站通信的情况下，可以根据任何已知的无线技术来配置电路12，所述无线技术例如为Wi-Fi、蓝牙、Zigbee、近场通信(NFC)等。在发射器或收发器电路12同样或者备选地被提供为实现与公共电话网络(诸如移动电话网络)的通信的情况下，电路12可以同样或备选地被配置为与任何适合类型的第二代、第三代或第四代通信网络一起使用，所述通信网络包括GSM、WCDMA、LTE等。同样，尽管在图8中未示出，但是跌倒检测器2可以包括扬声器和/或麦克风，以使得用户能够与医疗保健提供者或紧急服务通信。跌倒检测器2还包括存储器模块14，所述存储器模块被连接到处理单元10并且能够存储来自移动传感器6、8的测量数据和/或由处理单元10使用的计算机可读代码。将意识到，存储器模块14可以仅存储最新的测量数据或来自预定义的时间段的测量数据。跌倒检测器2还包括电源18，诸如向跌倒检测器2的部件提供电源的电池。在跌倒检测器2的一些实施方式中，能够由跌倒检测器2中的处理单元10来执行根据本发明的处理和操作，其中，基本单元仅仅被提供为便于与远程呼叫中心/紧急服务/因特网的通信。在备选的实施方式中，跌倒检测器2能够将由移动传感器6、8获得的测量结果传送到基本单元110，并且基本单元中的处理单元能够使用测量结果来执行处理和操作。该后者实施例具有这样的优点，即跌倒检测器2的功耗能够被实质地减少。
在一些实施方式中，跌倒检测器2中的处理单元10通过从移动传感器测量结果中提取针对与跌倒相关联的特征或各特征的值而使用跌倒检测算法来确定用户是否已经遭受跌倒。例如，使用加速度计6和空气压力传感器8来测量跌倒检测器2所经历的加速度和空气压力变化，并且由处理单元10来分析这些测量结果以确定用户是否已经遭受跌倒。
例如，能够通过大约0.5至1.5米的高度变化来宽泛地表征跌倒(范围可以取决于跌倒检测器2要被佩戴的身体的部分和用户的高度而不同)，所述高度变化在显著冲击处达到顶峰，之后有用户不十分移动的时段。因此，为了确定是否已经发生了跌倒，处理单元10能够处理传感器测量结果以提取针对特征的值，所述特征包括以下中的一个或多个：高度变化(其能够从来自空气压力传感器8的测量结果中导出，但同样或备选地能够从来自加速度计6的测量结果导出，例如在空气压力传感器8不存在时)、在发生高度变化的时间周围的最大活动水平(即，冲击)(通常从来自加速度计6的测量结果导出的)以及在冲击之后用户相对不活动的时段(再次，通常从来自加速度计6的测量结果导出)。当在测量结果中识别以上特征的子集或全部时，能够识别用户的跌倒。换言之，当在测量结果中检测到所要求的高度变化、冲击和不活动时段中的任何一个或多个时，可以识别跌倒。
图9是图示本发明的实施例的操作的功能性流程图。将用户的移动转换为电压的方法包括利用颈绳在压电传感器上施加拉力的步骤210和利用PCB的重量引起重力以作用在压电传感器上的步骤220。当拉力和作用在PCB上的重力具有相反的方向时，压电传感器的形状将改变并且生成电压。当压电传感器包括一个或多个带(诸如以上讨论并在图3a、图3b、图4a、图4b、图5a和图5b中示出的)时，当用户移动时，例如当用户从椅子站起时，或者当用户步行时，这些带将弯曲。所述方法可以包括另外的滤波步骤230，其中，所生成的电压被滤波和/或缓冲。经缓冲的电压可以被用作针对被安装在PCB上的电子部件的电源。在另外的步骤240中，可以将经滤波的电压与预定阈值电压进行比较。经滤波的电压超过阈值电压指示用户正在移动。在另外的步骤250中，当经滤波的输出电压大于预定阈值电压时，诸如处理器和/或加速度计的电子部件从待机或睡眠状态被置为活动或操作状态。
尽管已经在附图和前文的描述中详细图示并描述了本发明，但这种图示和描述被视为说明性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。
本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求书，在实践要求保护的本发明时，能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以履行权利要求中记载的若干项目的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (15)

1.一种用于将用户的移动转换为电压的设备(10)，所述设备包括：颈绳(20)、压电传感器(30)以及印刷电路板(40)，所述颈绳被耦合到所述压电传感器并且被布置为在使用中提供在第一方向上作用在所述压电传感器上的拉力，所述印刷电路板被耦合到所述压电传感器，所述印刷电路板的重量在使用中引起重力以在不同于所述第一方向的第二方向上作用在所述压电传感器上，使得佩戴所述颈绳的所述用户(5)的所述移动导致所述压电传感器的形状的变化，所述压电传感器响应于所述形状的所述变化而生成电压。
2.根据权利要求1所述的设备(10)，其中，所述压电传感器(30)被整形为矩形元件，所述矩形元件具有两个相对的端部部分(30a、30b)以及中间部分(30c)，所述元件能够相对于跨所述端部部分的平面(31)弯曲，所述颈绳(10)被耦合到所述元件的所述端部部分，所述印刷电路板(40)被机械地耦合到所述元件的所述中间部分。
3.根据权利要求1所述的设备(10)，其中，所述压电传感器(30)被整形为矩形元件，所述矩形元件具有两个相对的端部部分(30a、30b)以及中间部分(30c)，所述元件能够相对于跨所述端部部分的平面(31)弯曲，所述颈绳(10)被耦合到所述元件的所述中间部分，所述印刷电路板(40)被机械地耦合到所述元件的所述端部部分。
4.根据权利要求1所述的设备(10)，其中，所述压电传感器包括两个矩形形状的元件(30、35)，每个元件具有第一端部部分(30a、35a)和第二端部部分(30b、35b)，每个元件能够相对于跨其端部部分的平面(31)弯曲，所述颈绳被耦合到所述第一端部部分，并且所述印刷电路板被机械地耦合到所述第二端部部分。
5.根据权利要求2、3或4所述的设备(10)，其中，所述印刷电路板(40)相对于所述平面(31)被垂直定位。
6.一种用于监测用户的设备(90)，包括根据权利要求1至5中的任一项所述的设备，其中，所述用于监测用户的设备还包括滤波器(59)，所述滤波器被布置用于对所生成的电压进行滤波，所述设备还包括电子部件(72)，所述电子部件被布置为取决于经滤波的生成的电压超过阈值而从待机状态切换到操作状态。
7.根据权利要求6所述的用于监测用户的设备(90)，其中，所述设备还被布置为响应于所述电子部件(72)从所述待机状态切换到所述操作状态而发送控制信号(82)。
8.根据权利要求6或7所述的用于监测用户的设备(90)，其中，所述电子部件是处理器和/或用于测量所述用户的移动的移动传感器。
9.根据权利要求6或7所述的用于监测用户的设备(90)，其中，所述电子部件(72)还被布置为在所述电压低于另外的阈值之后，从所述操作状态切换到所述待机状态预定时间。
10.一种跌倒检测器，包括根据权利要求6或7所述的用于监测用户的设备(90)，其中，所述电子部件是用于测量所述用户的移动的移动传感器，所述设备还包括处理器(72)，所述处理器被布置为取决于从所述移动传感器接收的唤醒信号而从待机状态切换到操作状态，所述处理器还被布置为处理来自所述移动传感器的测量结果以检测所述用户的潜在跌倒，所述跌倒检测器还被布置为响应于所述处理器已经检测到可能的跌倒而发送警报信号。
11.一种用于监测用户的系统(100)，包括基站(110)，所述基站被布置用于接收由根据权利要求9所述的用于监测用户的设备(90)或根据权利要求10所述的跌倒检测器发送的控制信号，所述基站还被布置为当针对预定时间段没有接收到控制信号时传送警告信号。
12.一种将用户的移动转换为电压的方法，包括以下步骤：
-利用颈绳引起拉力，以在第一方向上作用在压电传感器上；
-利用印刷电路板的重量引起重力，以在不同于所述第一方向的第二方向上作用在所述压电传感器上，使得在使用中，作用在所述压电传感器上的所述印刷电路板的所述重量和通过所述颈绳被传递到所述压电传感器的所述拉力引起所述压电传感器的形状的变化，从而导致电压的生成。
13.一种监测用户的方法，包括根据权利要求12所述的将用户的移动转换为电压的方法，所述监测用户的方法还包括以下步骤：
-对所生成的电压进行滤波；
-将经滤波的由所述压电传感器(30)生成的电压与阈值进行比较；
-当所述经滤波的电压超过所述阈值时将电子部件从待机切换到操作。
14.根据权利要求13所述的监测用户的方法，还包括以下步骤：
-响应于电子部件(72)从待机状态切换到操作状态而发送控制信号(82)。
15.一种检测潜在跌倒的方法，包括根据权利要求13或14所述的监测用户的方法，并且在所述电子部件被切换到操作之后，还包括以下步骤：
-利用移动传感器来监测所述用户的移动；
-利用处理器来处理来自所述移动传感器的测量结果，以检测所述用户的潜在跌倒。
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