CN106923404A - 一种智能跌倒紧急救护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能跌倒紧急救护装置，包括监控单元、执行单元以及一背包，执行单元包括储气瓶和气囊，储气瓶经电磁阀与气囊连接，监控单元控制电磁阀的开启，背包包括一包体、两肩带以及一收纳部，收纳部大体呈C形，靠近其中点的部分与包体的上侧边相连接，靠近其两端的部分分别与两肩带的两上端相连接，气囊大体呈C形，其折叠收纳于收纳部的开口中或向上弹出环绕于人体头颈部的左、右及后侧。在检测到人体将要跌倒时，气囊会紧急弹出，保护人体头颈部的左、右及后侧，不会影响人的正常呼吸和简单交流，如果人体跌倒入水中，气囊还具有救生圈的作用，可以保证人体口鼻等呼吸器官稳定悬浮于水面之上，另外背包还可以起到置放物品的作用。

Description

一种智能跌倒紧急救护装置

技术领域

本发明涉及防护领域，具体涉及一种智能跌倒紧急救护装置。

背景技术

近年来，关于人体摔倒的问题越来越为社会所关注，甚至引发了人体摔倒到底该不该扶的问题。频频出现出现的人体摔倒却无人敢扶现象让我们越来越重视这个问题。老年人身体不灵活，易摔跤，寒冷的冬天更是由于四肢的冰冷僵硬容易跌倒，尤其是在东北地区，摔跤更是很常见。但是现在很少有人敢上前扶起人体，以至于急救人员不能及时到达，人体不能被及时救治，甚至因为时间过久而身亡。而能危及生命的莫过于人体摔倒头部受伤，因为老年人很多患有心脑血管疾病，或者有的患有癫痫病，而这类病尤其担心头部受伤，此外头部受伤还易引发帕金森症。因此，对于人体摔跤问题首要保护的则是头部。

授权公告号为CN103040547B的中国实用新型专利公开了一种便携式跌倒紧急救护装置，包括腰带、气囊及快速充气启动装置，腰带开设有开口，气囊折叠地内置于开口内，快速充气启动装置通过导气管连接于气囊的进气口，快速充气启动装置包括：气瓶；电磁阀门，一端连接于气瓶，另一端连接于导气管；传感器模块，用于采集人体预跌倒信息；处理模块，电性连接于所述传感器模块，用于接收人体预跌倒信息，且对人体预跌倒信息进行处理，从而判断人体是否跌倒；驱动模块，电性连接于处理模块及电磁阀门，用于根据处理模块的控制命令驱动电磁阀门的开启及电源。上述便携式跌倒紧急救护装置能够准确判断人体是否跌倒，并在人体跌倒时气囊能够迅速展开，在人体髋骨和地面之间形成缓冲，有效的保护了人体髋骨。上述便携式跌倒紧急救护装置采用腰带，只适用于对人体身体部位的防护，无法用于对人体头颈部位的防护。实际上，人在无意识情况下跌倒，由于头部位置较高，落地速度较腰髋部分更大，头部损伤对生命的威胁相对更大。如何实现对人体跌倒时的有效终点防护是本申请所想要解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的发明目的在于提供一种智能跌倒紧急救护装置，其设置为背包结构，气囊植入包体上侧边与肩带上端之间的C形区域中，在检测到人体将要跌倒时，气囊会紧急弹出，保护人体头颈部的左、右及后侧，不会影响人的正常呼吸和简单交流，如果人体跌倒入水中，气囊还具有救生圈的作用，可以保证人体口鼻等呼吸器官稳定悬浮于水面之上，同时，背包还可以起到置放物品的作用。

为实现上述发明目的，本发明提供以下的技术方案：一种智能跌倒紧急救护装置，包括监控单元和执行单元，所述监控单元包括检测传感器和主控芯片，所述检测传感器用于实时采集人体的姿态信息，所述主控芯片用于根据所述姿态信息判断人体是否跌倒以确定是否发出控制指令，所述执行单元包括储气瓶和气囊，所述储气瓶用于存储压缩气体，其经一电磁阀与所述气囊连接，所述主控芯片的输入端与所述检测传感器连接，其输出端与所述电磁阀的驱动芯片连接，所述电磁阀的驱动芯片用于根据所述控制指令驱动所述电磁阀动作，以使所述气囊快速充气，所述智能跌倒紧急救护装置还包括一背包，其包括一包体、两肩带以及一收纳部，所述收纳部大体呈C形，靠近其中点的部分与所述包体的上侧边相连接，靠近其两端的部分分别与所述两肩带的两上端相连接，所述气囊大体呈C形，其折叠收纳于所述收纳部的开口中或充气后向上弹出环绕于人体头颈部的左、右及后侧。

进一步的，所述检测传感器设置在所述包体的背面，与人体的背部贴近。

进一步的，所述检测传感器包括陀螺仪传感器和三轴向加速度传感器，所述陀螺仪传感器用于获取人体的三维角加速度，所述三轴向加速度传感器用于获取人体的三维加速度。

进一步的，所述监控单元还包括定位模块，所述定位模块用于获取人体的位置信息，所述执行单元还包括通信模块，所述通信模块预设有求救信息和求救联系人，所述主控芯片的输入端还与所述定位模块连接，所述主控芯片的输出端还与所述通信模块的驱动芯片连接，所述通信模块的驱动芯片用于根据所述控制指令驱动所述通信模块工作，以将所述定位信息和所述求救信息发送至所述求救联系人。

进一步的，所述定位模块为GPS，所述通信模块为电话。

进一步的，所述位置信息和所述求救信息采用短信息形式和/或语音形式。

进一步的，所述主控芯片还设有定时器，用于定时重复向所述求救联系人发送所述位置信息和所述求救信息。

进一步的，所述执行单元还包括红外广角摄像头，所述主控芯片的输出端还与所述摄像头的驱动芯片连接，所述摄像头的驱动芯片用于根据所述控制指令驱动所述摄像头开启，以获取人体跌倒后周围的施救影像。

进一步的，所述主控芯片还设有传感器接口模块，所述传感器接口模块提供多路接口，以外接多路传感器信号，每一路均可独立编址。

进一步的，所述智能跌倒紧急救护装置还包括一氧气袋和急救包，用于提供氧气和急救用品。。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

(1)本发明中将智能跌倒紧急救护装置设置为背包结构，C形的气囊植入包体上侧边与肩带上端之间的C形区域中，在检测到人体将要跌倒时，气囊会紧急弹出，保护人体头颈部的左、右及后侧，不会影响人的正常呼吸和简单交流，如果人体跌倒入水中，气囊还具有救生圈的作用，可以保证人体口鼻等呼吸器官稳定悬浮于水面之上，另外背包还可以起到置放物品的作用；

(2)本发明的智能跌倒紧急救护装置通过检测传感器采集人体的预跌倒信息，所述主控芯片接收预跌倒信息，并根据预跌倒信息准确地判断人体是否跌倒，当主控芯片判断人体即将跌倒时，主控芯片将发送相应的控制指令至驱动芯片，在驱动芯片驱动下，气囊的电磁阀开启，储气气瓶内的压缩气体迅速进入设于背包的C形的收纳部并呈C形的气囊中，检测传感器采用陀螺仪传感器和三轴加速度传感器，能够准确地判断和区分人体跌倒和其他动作，防止出现误判断；

(3)本发明中的监控单元还包括定位模块，执行单元还包括通信模块，当气囊被触发，主控芯片及时将定位信息和求救信息发送至求救联系人，使人体得到及时的救护，主控芯片还会多次重复联系求救联系人，防止因通讯等原因导致无法得到救护；

(4)本发明中的智能跌倒紧急救护装置还包括红外广角摄像头，跌倒动作会触发摄像头工作，取证周围的施救情况，使的社会爱心人士在施救时不必有顾虑，另外，红外广角摄像不受光线限制，即使在阴天或晚上都可以获取影像；

(5)本发明中的智能跌倒紧急救护装置还包括传感器接口模块，支持个体根据需要配备一些体况监测设备的接入，例如，心电图采集设备和起搏器监控设备等，当检测到心电图或起搏器异常工作时，即会触发通信模块进行报警。

(6)本发明中的智能跌倒紧急救护装置通过设置的氧气袋和急救包，可以实现良好的现场救治。

附图说明

图1为本发明公开的智能跌倒紧急救护装置的结构示意图；

图2为本发明公开的监控单元和执行单元的结构示意图；

图3为本发明公开的智能跌倒紧急救护装置的原理方框图。

11、包体；12、肩带；13、收纳部；21、检测传感器；21a、陀螺仪传感器；21b、三轴向加速度传感器；22、主控芯片；23、定位模块；31、储气瓶；32、气囊；33、电磁阀；33a、驱动芯片；34、通信模块；35、红外广角摄像头；40、电源。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

参见图1至图3，如其中的图例所示，一种智能跌倒紧急救护装置，包括：

一背包，其包括一包体11、两肩带12以及一收纳部13，收纳部13大体呈C形，靠近其中点的部分与包体11的上侧边相连接，靠近其两端的部分分别与两肩带12的两上端相连接；

一监控单元，其包括检测传感器21和主控芯片22，检测传感器21用于实时采集人体的姿态信息，主控芯片22用于根据姿态信息判断人体是否跌倒以确定是否发出控制指令；

一执行单元，其包括储气瓶31和气囊32，储气瓶31经一电磁阀33连接气囊32，电磁阀33设有驱动其动作的驱动芯片33a，气囊32大体呈C形，其折叠收纳于收纳部13的开口中或向上弹出环绕于人体头颈部的左，右侧及后侧；

-电源40，其用于为监控单元和电磁阀33供电；

其中，主控芯片22的输入端与检测传感器21连接，其输出端与电磁阀33的驱动芯片33a连接，电源40提供启动气囊和监控单元的动力，因为启动气囊并不需要很大的力量，因此电源40(电池)做得很小。

本发明中智能跌倒紧急救护装置，外形来看，它与普通的背包并无差别，只需在包体的上侧边与肩带的上端之间的C形区域设有开口缝，在缝中植入一套气囊来起到保护人体的头颈部，该背包只需在人体出门的时候背上即可，既可以起到防护的目的，又具有収置物品的功能。当检测传感器检测到人体即将跌倒时，会触发电磁阀，使储气瓶中的压缩气体迅速进入气囊中，打开气囊，气囊打开后，会迅速膨胀，形成一个带缺口的环状气囊，包裹并固定住整个头部和颈部，气囊环绕人体头颈部的左、右及后侧，不会影响人的正常呼吸和简单交流，如果人体跌倒入水中，气囊还具有救生圈的作用，可以保证人体口鼻等呼吸器官稳定悬浮于水面之上，另外背包还可以起到置放物品的作用。

一种实施方式中，检测传感器21设于包体11的背面，与人体的背部贴近，人体背部姿态比较稳定且承力效果，能更准确的检测到人体的各姿态信息。

一种实施方式中，检测传感器21包括陀螺仪传感器21a和三轴向加速度传感器21b，该陀螺仪传感器21a用于获取人体的三维角加速度，该三轴向加速度传感器21b用于获取人体的三维加速度。通过陀螺仪传感器31a来判断人体的运动情况。三轴向加速度传感器31b是判断气囊何时打开的至关重要的部件，其原理是，当人正常行走时，加速度很小，并且在垂直方向上几乎没有加速度，而当人跌倒时，会瞬间产生一个很大的斜向下方的加速度，因此我们基于对加速度大小的判断，当加速度突然向斜下方增大时，则自动启动气囊开关装置。

一种实施方式中，监控单元还包括定位模块23，定位模块23用于获取人体的位置信息，执行单元还包括通信模块34，通信模块34预设有求救信息和求救联系人，主控芯片22分别与定位模块23和通信模块34连接，以将位置信息和求救信息发送至求救联系人。

通过一个定位模块23来实时确定人体的位置，以便于发送给施救方，使施救人员能及时到达，通过一个可以自动拨号和发短信的通信模块34，当气囊被触发，电话则会自动拨打120和其家人的电话，播放一段事先录好的语音，类似于“我是***(名字)，我在***(地点)摔倒了，请速来援救！”，并且发送短信将定位模块获取的位置告诉对方。

一种实施方式中，定位模块23为GPS，通信模块34为电话。

一种实施方式中，上述位置信息和求救信息采用短信息形式和/或语音形式。

一种实施方式中，上述求救联系人为120或家属。

一种实施方式中，主控芯片22还设有定时器，用于定时重复向求救联系人发送位置信息和求救信息，通信模块将每隔五分钟定时拨号一次。

一种实施方式中，上述执行单元还包括红外广角摄像头35，主控芯片22的输出端还与红外广角摄像头35的驱动芯片连接，摄像头的驱动芯片根据控制指令驱动摄像头开启，以获取人体跌倒后周围的施救影像。摄像头35分别安装于包体11的正面和肩带12的正面，人体跌倒后会触发摄像头35开启，仰卧或俯卧均可取证。

一种实施方式中，主控芯片22还设有传感器接口模块，该传感器接口模块提供多路接口，以外接多路传感器信号，每一路均可独立编址。其支持个体根据需要配备一些体况监测设备的接入，例如，心电图采集设备和起搏器监控设备等，当检测到心电图或起搏器异常工作时，即会触发通信模块进行报警。

一种实施方式中，上述智能跌倒紧急救护装置还包括一氧气袋(图中未视出)，用于提供氧气，还包括一急救包(图中未视出)，用于提供急救用品，急救包和急救用品収置在包体11中。

当施救人员到达时，此时装置中的小型氧气袋和急救包则会派上用场，当人体有生命危险时，只需打开开关阀，则可吸入氧气，急救包中由人体根据自己的情况，放入药品以及外伤处理工具，比如：有冠心病和心绞痛的老年人，应常备硝酸甘油、消心痛等急救药；有哮喘的人体，则应备好预防哮喘急性发作的气管扩张气雾剂；对于外伤，应常备纱布、止血药剂等等。

一种实施方式中，检测传感器21、定位模块23、通信模块34及电源40嵌设在主控芯片22上。

以下为最佳实施方式的智能跌倒紧急救护装置的实施流程：

人体摔倒，斜向下方的加速度突然加大，装置被触发，气囊迅速膨胀包裹住人体的颈部和头部以免颈部折断以及头部着地收拾，同时GPS将此时的位置获取，电话报警被启动，自动拨打120以及事先设定的紧急情况联系人的电话，播放一段已经录好的求救语音，同时发送短信，发送地址以及提示对方电话将每隔五分钟自动拨打一次。

当救护装置未被触发时，此装备则变成一个普通的背包。而当其触发时，则会变成自动救护和求救装置。如此一来，即便人体在外摔倒没有扶，也会及时的被其家人和医院得知，将有效降低人体意外摔倒造成的伤亡事件。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种智能跌倒紧急救护装置，包括监控单元和执行单元，所述监控单元包括检测传感器和主控芯片，所述检测传感器用于实时采集人体的姿态信息，所述主控芯片用于根据所述姿态信息判断人体是否跌倒以确定是否发出控制指令，所述执行单元包括储气瓶和气囊，所述储气瓶用于存储压缩气体，其经一电磁阀与所述气囊连接，所述主控芯片的输入端与所述检测传感器连接，其输出端与所述电磁阀的驱动芯片连接，所述电磁阀的驱动芯片用于根据所述控制指令驱动所述电磁阀动作，以使所述气囊快速充气，其特征在于，所述智能跌倒紧急救护装置还包括一背包，其包括一包体、两肩带以及一收纳部，所述收纳部大体呈C形，靠近其中点的部分与所述包体的上侧边相连接，靠近其两端的部分分别与所述两肩带的两上端相连接，所述气囊大体呈C形，其折叠收纳于所述收纳部的开口中或充气后向上弹出环绕于人体头颈部的左、右及后侧。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测传感器设置在所述包体的背面，与人体的背部贴近。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测传感器包括陀螺仪传感器和三轴向加速度传感器，所述陀螺仪传感器用于获取人体的三维角加速度，所述三轴向加速度传感器用于获取人体的三维加速度。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述监控单元还包括定位模块，所述定位模块用于获取人体的位置信息，所述执行单元还包括通信模块，所述通信模块预设有求救信息和求救联系人，所述主控芯片的输入端还与所述定位模块连接，所述主控芯片的输出端还与所述通信模块的驱动芯片连接，所述通信模块的驱动芯片用于根据所述控制指令驱动所述通信模块工作，以将所述定位信息和所述求救信息发送至所述求救联系人。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述定位模块为GPS，所述通信模块为电话。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述位置信息和所述求救信息采用短信息形式和/或语音形式。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述主控芯片还设有定时器，用于定时重复向所述求救联系人发送所述位置信息和所述求救信息。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述执行单元还包括红外广角摄像头，所述主控芯片的输出端还与所述摄像头的驱动芯片连接，所述摄像头的驱动芯片用于根据所述控制指令驱动所述摄像头开启，以获取人体跌倒后周围的施救影像。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述主控芯片还设有传感器接口模块，所述传感器接口模块提供多路接口，以外接多路传感器信号，每一路均可独立编址。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述智能跌倒紧急救护装置还包括一氧气袋和急救包，用于提供氧气和急救用品。