CN107025767A - 一种老人病人跌倒呼救手环 - Google Patents

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吴立军
高世帆
田茂
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Chengdu Hongda Technology Co Ltd
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Chengdu Hongda Technology Co Ltd
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    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438—Sensor means for detecting
    • G08B21/0446—Sensor means for detecting worn on the body to detect changes of posture, e.g. a fall, inclination, acceleration, gait
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A44—HABERDASHERY; JEWELLERY
    • A44C—PERSONAL ADORNMENTS, e.g. JEWELLERY; COINS
    • A44C5/00—Bracelets; Wrist-watch straps; Fastenings for bracelets or wrist-watch straps
    • A44C5/0007—Bracelets specially adapted for other functions or with means for attaching other articles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B25/00—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems
    • G08B25/01—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium
    • G08B25/10—Alarm systems in which the location of the alarm condition is signalled to a central station, e.g. fire or police telegraphic systems characterised by the transmission medium using wireless transmission systems

Abstract

本发明公开一种老人病人跌倒呼救手环，通过陀螺仪和加速度计实时获取人体的运动状态数据，然后经微处理器进行姿态解算，进而判断跌倒是否发生；通过WIFI通信技术，将跌到报警信息由路由器发送至服务器，服务器将报警信息转送到手持端进行远程报警提示，便于老人或病人跌倒后，亲属或者相关人员能第一时间知晓，尽量减少跌倒带来的伤害。

Description

一种老人病人跌倒呼救手环
技术领域
本发明属于传感器检测领域，具体涉及一种跌倒呼救手环。
背景技术
随着社会经济的发展和科学技术的进步，社会老龄化程度正逐步加深，越来越多的老年人需要独立生活，子女不在身边，老人的饮食起居会有意外发生，例如跌倒，在无人帮助的情况下，往往会导致严重后果。如何获取人体跌倒行为的运动学数据并对其正确识别和及时报警，对减小老人由于跌倒带来的伤害具有重要意义。
目前市面上的智能手环普遍是为年轻人设计的，往往只具有运动记录功能，不能检测出跌倒状态，无法向外界发送信息，不能作为老人的安全保障。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提出了一种老人病人跌倒呼救手环，通过APP与手环的结合，可及时将老人或病人的跌倒信息发送给子女。
本发明采用的技术方案是：一种老人病人跌倒呼救手环，包括：微处理器、陀螺仪、加速度计、OLED显示屏、电源模块、服务器以及手持端；所述陀螺仪与微处理器相连；所述加速度计与微处理器相连；所述OLED显示屏与微处理器相连；所述电源模块与微处理器相连，用于为微处理器、陀螺仪、加速度计以及OLED显示屏供电；所述服务器与微处理器无线相连；所述手持端与服务器无线相连；所述陀螺仪和加速度计用于实时获取人体的运动状态数据，所述微处理器用于接收陀螺仪和加速度计的数据，进行姿态解算，判断跌倒是否发生；所述OLED显示屏用于提供交互界面；所述服务器用于接受报警信息并将报警信息转发给手持端；所述手持端接收服务器发来的报警信息，以声音或振动形式报警提示。
进一步地，所述微处理器包括WIFI通信模块，所述WIFI通信模块用于将报警信息通过路由器发送至服务器。
进一步地，所述服务器采用MQTT协议与微处理器或手持APP端通信。
本发明的有益效果：本发明通过在常规手环中增加了跌倒检测功能，通过陀螺仪和加速度计实时获取人体的运动状态数据，然后经微处理器进行姿态解算，进而判断跌倒是否发生；同时通过服务器将报警信息转送到手持APP端进行远程报警提示，便于老人或病人跌倒后，亲属或者相关人员能第一时间知晓，尽量减少跌倒带来的伤害。
附图说明
图1为本发明实施例提供的老人病人跌倒呼救手环的系统功能框图；
图2为本发明实施例提供的老人病人跌倒呼救手环的系统硬件框图；
图3为本发明实施例提供的老人病人跌倒呼救手环的系统软件框图。
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解本发明的技术内容，下面结合附图对本发明内容进一步阐释。
如图1所示为本发明实施例提供的老人病人跌倒呼救手环的系统功能框图，本发明的一种老人病人跌倒呼救手环，包括：微处理器、陀螺仪和加速度计、OLED显示屏、WIFI通信模块、服务器和手持端，其中，所述陀螺仪和加速度计与微处理器相连用于实时获取人体的运动状态；所述微处理器用于接收陀螺仪和加速度计的数据，进行姿态解算，判断跌倒是否发生；所述OLED显示屏与微处理器相连，用于显示时间，并提供交互界面；所述微处理器还包括WIFI通信模块，用于将数据通过路由器发送给服务器；所述服务器与微处理器无线连接，用于接收报警信息并转发给手持端；所述手持端与服务器无线连接，用于接收服务器发来的报警信息，并产生相应的通知。
本申请的手环还包括按键模块，可以通过按键操作OLED交互界面。
本实施例中的陀螺仪和加速度计采用InvenSense公司的六轴陀螺仪和加速度计MPU-6050，包括三轴加速度和三轴陀螺仪传感器，其中陀螺仪可测范围为±250，±500，±1000，±2000°/秒，加速度计的可测范围为±2，±4，±8，±16g，可测范围是用户可控的；
所述微处理器为TI公司的CC 3200芯片，内置高性能ARM Cortex-M4MCU，具有Wi-Fi网络处理功能，并包含多种外设，如并行摄像头接口，I2S，SD/MMC，UART，SPI，I2C，ADC和GPI0。模块支持801.11b/g/n无线标准，支持Station，AP和Wi-Fi直连模式。
所述电源管理采用TI TPS79601高频电源管理芯片。
所述服务器采用MQTT协议与手环、手持APP端通信。
如图2所示为本发明实施例提供的老人病人跌倒呼救手环的系统硬件框图，本申请的手环还包括：MPU 6050信号采集电路、数模转换电路、CC 3200控制电路和WIFI通信电路等。
所述MPU 6050信号采集电路用于采集陀螺仪和加速度计获取到的运动状态数据。
所述数模转换电路用于将信号采集电路采集到的模拟信号转换为数字信号，便于微处理器运算。
所述CC 3200控制电路用于微处理器对陀螺仪和加速度计、OLED显示屏、WIFI通信模块的控制。
所述WIFI通信电路用于控制WIFI通信模块与外部设备通信。
图3为本发明实施例提供地老人病人跌倒呼救手环的系统软件框图，从图中可以清楚地看出，软件系统所使用的操作系统为Free-RTOS，创建电源管理、传感器数据接收、跌倒检测、WIFI通信四个任务。
CC3200的电源管理子系统，集成了DC-DC转换器，支持宽范围的电源电压：2.1至3.6V，芯片支持多种低功耗模式，按系统运行要求将MCU置于相应状态中，以达到控制功耗的输出；CC3200处理器芯片包含多种外设，拥有4个通用定时器，支持16位脉宽调制(PWM)模式；4通道12位模数转换器(ADC)；27个独立编程、复用通用输入输出(GPIO)引脚，其中模数转换器可用于转换陀螺仪和加速度计采集的模拟数据，GPIO用于控制按键和OLED显示屏；CC3200WIFI网络处理子系统特性如下：
(1)具有专用ARM MCU，完全解除应用微控制器的WIFI和互联网协议处理负担；
(2)802.11b/g/n射频、基带，媒介访问控制(MAC)，Wi-Fi驱动器和请求方；
(3)拥有全面的TCP/IP堆栈；
(4)强大的加密引擎，用于实现快速、安全Wi-Fi和互联网连接，并实现TLS和SSL连接的256位AES加密；
(5)基站、访问点(AP)和Wi-Fi Direct模式；
SmartConfig技术，AP模式和WPS2，这些技术用于实现简单且灵活的Wi-Fi服务开通。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (3)

1.一种老人病人跌倒呼救手环，其特征在于，包括：微处理器、陀螺仪、加速度计、OLED显示屏、电源模块、服务器以及手持端；所述陀螺仪与微处理器相连；所述加速度计与微处理器相连；所述OLED显示屏与微处理器相连；所述电源模块与微处理器相连，用于为微处理器、陀螺仪、加速度计以及OLED显示屏供电；所述服务器与微处理器无线相连；所述手持端与服务器无线相连；所述陀螺仪和加速度计用于实时获取人体的运动状态数据，所述微处理器用于接收陀螺仪和加速度计的数据，进行姿态解算，判断跌倒是否发生；所述OLED显示屏用于提供交互界面；所述服务器用于接受报警信息并将报警信息转发给手持端；所述手持端接收服务器发来的报警信息，以声音或振动形式报警提示。
2.根据权利要求1所述的一种老人病人跌倒呼救手环，其特征在于，所述微处理器包括WIFI通信模块，所述WIFI通信模块用于将报警信息通过路由器发送至服务器。
3.根据权利要求1所述的一种老人病人跌倒呼救手环，其特征在于，所述服务器采用MQTT协议与微处理器或手持端通信。
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