CN108597181A - 一种跌倒预警智能地毯 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跌倒预警智能地毯,包括底座、毯体和固定块，底座的顶端胶接固定有毯体，毯体由分隔单元组成，底座的底端固定有电磁开关，电磁开关的顶端安装有点火器，点火器的输出端与连接管连接，连接管的顶端设置有存储管，存储管的顶端设置有弹出口，且存储管内安装有气囊，连接管的顶端安装有信号接收器，固定块的底端安装有信号发射器，固定块的底端固定有处理器，处理器的输出端与信号发射器的输入端连接，处理器的输入端与感应器的输出端连接，固定块的一侧固定有报警器，本发明配合固定块可以及时对被监测者进行跌倒预警，且弹出气囊对被监测者进行主动保护，使用更加方便。

Description

一种跌倒预警智能地毯
技术领域
本发明涉及跌倒预警技术领域，尤其涉及一种跌倒预警智能地毯。
背景技术
跌倒是指突发的、不自主的、非故意的体位改变，例如倒在地上或更低的平面上。据统计，世界上每年都有大约424000例死亡与跌倒行为直接相关，跌倒是世界上造成意外伤害死亡的第二大原因(仅次于交通事故)。研究表明，在65岁以上的老年人中，每年有1次或多次跌倒经历的比例高达1/3，其中20-30％的老人在跌倒事件中会造成擦伤、髋部骨折、头部外伤等，并随着年龄的增加而增加。在美国，每年用于跌倒的医疗总费用超过200亿美元。我国目前有约1.3亿老年人，每年约有2000万老年人至少发生共计2500万次跌倒事故，直接医疗费用超过50亿元人民币。由此可见，跌倒成为了威胁老年人生命安全和增加社会负担的重要因素。但是现有的跌倒预警设备只能在来年人摔倒后进行报警，并没有有效的措施减少老年人在跌倒过程中收到的伤害，且跌倒保护装置需要老年人进行穿戴，具有很大的不便性。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种跌倒预警智能地毯。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种跌倒预警智能地毯，包括底座、毯体和固定块，所述底座的顶端胶接固定有毯体，毯体由分隔单元组成，且分隔单元之间胶接固定，底座的底端固定有电磁开关，电磁开关的顶端安装有点火器，点火器的开关与电磁开关电性连接，且点火器的输出端与连接管连接，连接管竖直固定在底座的顶端，连接管的顶端穿过底座和分隔单元并延伸至分隔单元的顶端，连接管的顶端设置有存储管，存储管的顶端设置有弹出口，且存储管内安装有气囊，连接管的顶端安装有信号接收器，所述固定块的底端安装有信号发射器，固定块的底端固定有处理器，处理器的输出端与信号发射器的输入端连接，处理器的输入端与感应器的输出端连接，且感应器固定在固定块的顶端，固定块的一侧固定有报警器，且报警器的输入端与处理器的输出端连接。
优选的，所述固定块的一侧设置有凸块，凸块的中部竖直插设有转轴，且转轴与凸块滑动连接，转轴的外侧与连接带胶接固定，连接带上设置有固定通孔，固定通孔内插设有固定插杆，且固定插杆的一端与固定块的一侧垂直胶接固定。
优选的，所述存储管的顶端设置有卡位圆环，卡位圆环的外侧胶接固定有密封垫，密封垫的底端与密封盖的底端卡接固定，且密封盖的底端由弹性材料制成。
优选的，所述感应器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计分别采集固定块的三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息，且传感模块的检测数据为九轴惯性传感数据。
优选的，所述三轴加速度计和三轴陀螺仪之间通过IC总线进行通信，感应器和处理器之间通过SPI总线或者IC总线进行通信，感应器的检测数据通过SPI总线或者IC总线传送给处理器。
优选的，所述固定块的内部卡接固定有纽扣电池，且纽扣电池为感应器、报警器、处理器和信号发射器供电。
优选的，所述气囊的表面均匀设置有滤孔。
本发明的有益效果是：
1、本发明被监测者通过连接带将固定块穿戴在身上，利用固定块内感应器采集被监测对象的身体姿态信息，取得检测信息，并与预先设定的阈值进行比较，以此判断被检测对象是否有跌倒的倾向，当处理器判断出被监测者将要跌倒后，信号发射器通过单片机启动报警器，实现对被监测者跌倒预警的目的，可以及时通知相关人员对被监测者进行救助，将被监测者受到的伤害减少到最低。
2、本发明处理器判断出被监测者将要跌倒后，信号发射器对信号接收器发出信号，由于距离的限定，被监测者附近的分割单元中的信号接收器将电磁开关打开，电磁开关启动点火器，点火器点燃固态燃料并产生气体向气囊充气，气囊迅速膨胀并顶开密封盖，气囊对摔倒的被监测者进行缓冲，进而实现对被监测者的主动保护，且保护装置大部分设置在地摊上，减少了被监测者的穿戴负担。
3、本发明固定块通过连接带进行连接，可以利用连接带将固定块固定在被监测者的腰部、胸部或者肢体的首末端，携带更加方便，增强了跌倒预警的适用性。
附图说明
图1为本发明提出的一种跌倒预警智能地毯的主视图；
图2为本发明提出的一种跌倒预警智能地毯的俯视图；
图3为本发明提出的一种跌倒预警智能地毯的A的局部放大图；
图4为本发明提出的一种跌倒预警智能地毯的连接管与密封盖的连接示意图；
图5为本发明提出的一种跌倒预警智能地毯的连接带的结构示意图；
图6为本发明提出的一种跌倒预警智能地毯的工作流程图。
图中：1信号接收器、2分隔单元、3弹出口、4气囊、5毯体、6底座、7存储管、8连接管、9点火器、10电磁开关、11连接带、12感应器、13固定块、14报警器、15处理器、16信号发射器、17固定插杆、18密封盖。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-6，一种跌倒预警智能地毯，包括底座6、毯体5和固定块13，底座6的顶端胶接固定有毯体5，毯体5由分隔单元2组成，分隔单元2的数量以及排列方式可以根据所铺设的地毯的形状、面积进行组合，分隔单元2之间胶接固定，底座6的底端栓接固定有电磁开关10，电磁开关10的顶端栓接安装有点火器9，点火器9的开关与电磁开关10电性连接，且点火器9的输出端与连接管8连接，连接管8竖直栓接固定在底座6的顶端，连接管8的顶端穿过底座6和分隔单元2并延伸至分隔单元2的顶端，连接管8的顶端设置有存储管7，存储管7的顶端设置有弹出口3，且存储管7内安装有气囊4，气囊4预先折叠放置，且气囊4的输入端设置有固态燃料，连接管8的顶端栓接安装有信号接收器1，固定块13的底端安装有信号发射器16，固定块13的底端栓接固定有处理器15，处理器15的输出端与信号发射器16的输入端连接，处理器15的输入端与感应器12的输出端连接，且感应器12栓接固定在固定块13的顶端，感应器12包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计分别采集固定块13的三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息，且传感模块的检测数据为九轴惯性传感数据，三轴加速度计和三轴陀螺仪之间通过I2C总线进行通信，感应器12和处理器15之间通过SPI总线或者I2C总线进行通信，感应器12的检测数据通过SPI总线或者I2C总线传送给处理器15，利用感应器12可以对被监测对象的身体姿态进行实时监测，通过卡尔曼滤波器，将三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息融合到一起，导出姿态角信号，该姿态角信号为处理后的信号数据，并将检测数据传送给处理器15，固定块13的一侧栓接固定有报警器14，且报警器14的输入端与处理器15的输出端连接，报警器14的预警方式可以采用扬声器、振动器等形式，固定块13的一侧设置有凸块，凸块的中部竖直插设有转轴，且转轴与凸块滑动连接，转轴的外侧与连接带11胶接固定，连接带11上设置有固定通孔，固定通孔内插设有固定插杆17，且固定插杆17的一端与固定块13的一侧垂直胶接固定，使用时可以将连接带11缠绕固定在被监测者的腰部、胸部或者肢体的首末端，存储管7的顶端设置有卡位圆环，卡位圆环的外侧胶接固定有密封垫，密封垫的底端与密封盖18的底端卡接固定，且密封盖18的底端由弹性材料制成，密封盖18用于对连接管8进行密封，防止杂物进入，当气囊4快速充满气体膨胀后，由于密封盖18的底端为弹性材料，压力可以将密封盖18顶开，固定块13的内部卡接固定有纽扣电池，且纽扣电池为感应器12、报警器14、处理器15和信号发射器16供电，气囊4的表面均匀设置有滤孔，滤孔可以在气囊4充气弹出后使气囊4内的气体逐渐泄出，避免将被监测者挤压受伤。
本实施例中，被监测者通过连接带11将固定块13穿戴在身上，利用固定块13内感应器12采集被监测对象的身体姿态信息，取得检测信息，并与预先设定的阈值进行比较，以此判断被检测对象是否有跌倒的倾向，当处理器15判断出被监测者将要跌倒后，信号发射器16通过单片机启动报警器14，实现对被监测者跌倒预警的目的，处理器15判断出被监测者将要跌倒后，信号发射器16同时对信号接收器1发出信号，由于距离的限定，只能使被监测者附近的分割单元2中的信号接收器1将电磁开关10打开，信号发射器16与信号接收器1之间信号传出的有效距离在1.5米至2米，电磁开关10启动点火器9，点火器9点燃固态燃料并产生气体向气囊4充气，气囊迅速膨胀并顶开密封盖18，气囊4对摔倒的被监测者进行缓冲，进而实现对被监测者的主动保护，气囊4弹出后，固定块13上设置有取消按钮，按下取消按钮即可以取消报警。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种跌倒预警智能地毯，包括底座(6)、毯体(5)和固定块(13)，其特征在于，所述底座(6)的顶端胶接固定有毯体(5)，毯体(5)由分隔单元(2)组成，且分隔单元(2)之间胶接固定，底座(6)的底端固定有电磁开关(10)，电磁开关(10)的顶端安装有点火器(9)，点火器(9)的开关与电磁开关(10)电性连接，且点火器(9)的输出端与连接管(8)连接，连接管(8)竖直固定在底座(6)的顶端，连接管(8)的顶端穿过底座(6)和分隔单元(2)并延伸至分隔单元(2)的顶端，连接管(8)的顶端设置有存储管(7)，存储管(7)的顶端设置有弹出口(3)，且存储管(7)内安装有气囊(4)，连接管(8)的顶端安装有信号接收器(1)，所述固定块(13)的底端安装有信号发射器(16)，固定块(13)的底端固定有处理器(15)，处理器(15)的输出端与信号发射器(16)的输入端连接，处理器(15)的输入端与感应器(12)的输出端连接，且感应器(12)固定在固定块(13)的顶端，固定块(13)的一侧固定有报警器(14)，且报警器(14)的输入端与处理器(15)的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种跌倒预警智能地毯，其特征在于，所述固定块(13)的一侧设置有凸块，凸块的中部竖直插设有转轴，且转轴与凸块滑动连接，转轴的外侧与连接带(11)胶接固定，连接带(11)上设置有固定通孔，固定通孔内插设有固定插杆(17)，且固定插杆(17)的一端与固定块(13)的一侧垂直胶接固定。
3.根据权利要求1所述的一种跌倒预警智能地毯，其特征在于，所述存储管(7)的顶端设置有卡位圆环，卡位圆环的外侧胶接固定有密封垫，密封垫的底端与密封盖(18)的底端卡接固定，且密封盖(18)的底端由弹性材料制成。
4.根据权利要求1所述的一种跌倒预警智能地毯，其特征在于，所述感应器(12)包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计分别采集固定块(13)的三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息，且传感模块的检测数据为九轴惯性传感数据。
5.根据权利要求4所述的一种跌倒预警智能地毯，其特征在于，所述三轴加速度计和三轴陀螺仪之间通过I2C总线进行通信，感应器(12)和处理器(15)之间通过SPI总线或者I2C总线进行通信，感应器(12)的检测数据通过SPI总线或者I2C总线传送给处理器(15)。
6.根据权利要求1所述的一种跌倒预警智能地毯，其特征在于，所述固定块(13)的内部卡接固定有纽扣电池，且纽扣电池为感应器(12)、报警器(14)、处理器(15)和信号发射器(16)供电。
7.根据权利要求1所述的一种跌倒预警智能地毯，其特征在于，所述气囊(4)的表面均匀设置有滤孔。
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