CN109118715A - 一种用于淋浴房的跌倒报警系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于淋浴房的跌倒报警系统及方法，其包括承重板、压力传感器、距离传感器、报警器和控制器；所述压力传感器置于浴室的基底和承重板之间，并向控制器发送压力值信号；所述距离传感器在离地面一定高度设置，用于检测墙面到反射体间的距离，并向控制器发送距离值信号；所述控制器用于接收压力值信号和距离值信号，并于压力传感器测得值大于淋浴房无人时压力传感器测得的空置值且距离传感器测得值为初始值时控制报警器报警,以解决使用者不慎于浴室摔倒后无法得到及时救助的问题。

Description

一种用于淋浴房的跌倒报警系统及方法

技术领域

本发明涉及安全预警系统领域，具体涉及一种用于淋浴房的跌倒报警系统及方法。

背景技术

目前，随着中国人口老龄化问题的日益严重，空巢老人比重的日益增长，老人们不慎于浴室摔倒后无法得到及时救助的问题也逐渐引起了人们的关注，因此在现有技术中针对这一技术问题也提出了一些技术方案。

为了解决上述的技术问题,现有技术中的跌倒报警装置包括承重板、四个压力传感器、单片机、话筒、音响和通信模块，其中，压力传感器、话筒、音响和通信模块分别与单片机电连接，四个压力传感器位于浴室的基底和承重板之间，并通过弹簧连接在木塑地板下方，话筒和音响固定于浴室墙壁上，并通过压力传感器突然增大的压力来判断淋浴者是否跌倒。

但是，上述技术方案存在以下缺陷：(1)仅凭传感器突然增大的压力来判断淋浴者是否跌倒，报警的准确性较低，易出现误报的情况；(2)该装置需要额外的单片机对该报警装置进行控制，成本较高且不易于维护和使用。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种用于淋浴房的跌倒报警系统及方法，以解决使用者不慎于浴室摔倒后无法得到及时救助的问题。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于淋浴房的跌倒报警方法(第一技术方案)，在淋浴房内离地面一定高度设置距离传感器，在淋浴房地面设置压力传感器；如满足压力传感器测得值大于空置值且距离传感器测得值为初始值的条件，则发出跌倒报警；所述的初始值为淋浴房无人时距离传感器测得的距离值；所述的空置值为淋浴房无人时压力传感器测得的压力值。

基于第一技术方案，还设有第二技术方案，在第二技术方案中，所述距离传感器至少有两个，且均设置于淋浴房墙面人为设定的高度范围内。

基于第一技术方案，还设有第三技术方案，在第三技术方案中，当距离传感器的测得值由小于初始值转变为初始值时，压力传感器开启；在人为设定的第一期间内，压力传感器的测得值始终大于第一人为设定值且在距离传感器测得的距离值始终等于初始值时，则发出跌倒报警。

基于第三技术方案，还设有第四技术方案，在第四技术方案中，所述的跌倒报警方法的具体判定步骤如下：步骤1：当打开淋浴房门时，距离传感器开启，如距离传感器的测得值小于初始值，则判定人体为站立状态；步骤2：当距离传感器的测得值由小于初始值转变为初始值，则压力传感器开启；步骤3：如压力传感器的测得值在人为设定的第一期间内，压力传感器的测得值始终大于第一人为设定值且距离传感器测得的距离值始终等于初始值时，则判定人体为跌倒状态，发出跌倒报警。

基于第一技术方案，还设有第五技术方案，在第五技术方案中，当压力传感器检测到的压力值发生抖动且距离传感器等于初始值时，立即发出跌倒报警。

基于第五技术方案，还设有第六技术方案，在第六技术方案中，所述压力传感器为四个，并分别置于淋浴房的四个角落；只有当四个压力传感器检测到的压力值均发生抖动且距离传感器测得的距离值等于初始值时，才发出跌倒报警。

一种用于淋浴房的跌倒报警系统(第七技术方案)，用于实现第一技术方案所述的一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其包括承重板、压力传感器、距离传感器、报警器和控制器；所述压力传感器置于浴室的基底和承重板之间，并向控制器发送压力值信号；所述距离传感器用于检测墙面到反射体间的距离，并向控制器发送距离值信号；所述控制器用于接收压力值信号和距离值信号，并与压力传感器测得值大于空置值且距离传感器测得值为初始值时控制报警器报警。

基于第七技术方案，还设有第八技术方案，在第八技术方案中，所述的压力传感器为四个，并分别置于淋浴房地面的四个角落；所述距离传感器为两个，并均设置于淋浴房墙面人为设定的高度范围内。

基于第八技术方案，还设有第九技术方案，在第九技术方案中，所述的人为设定高度为人体的半身高的范围。

基于第七技术方案，还设有第十技术方案，在第十技术方案中，还包括电机和毛巾置具，所述毛巾置具置于淋浴房门外；所述电机的输出端与所述毛巾置具连接；所述控制器控制报警器报警后控制电机带动毛巾置具翻转，以使毛巾掉落。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有的如下有益效果：

1、通过在淋浴房内离地面一定高度设置距离传感器，在淋浴房地面设置压力传感器，由于设置了压力传感器测得值大于空置值且距离传感器测得值为淋浴房无人时测得的初始值时，发出跌倒报警，使得淋浴者于淋浴房内跌倒后能够及时地发出报警并得以救助，故此设置能够解决淋浴者于淋浴房内跌倒后无法得到及时救助的问题。

2、通过设置至少两个距离传感器于淋浴房人为设定的高度范围内，以使各距离传感器的感应范围能够覆盖整个淋浴房，由于人体在跌倒前无论位于淋浴房内的哪个位置均能够被距离传感器所感应到，故此设置有利于提高距离传感器的准确性。

3、通过设置距离传感器的测得值由小于初始值转变为初始值时，压力传感器才开启，以避免了压力传感器一直处于工作状态，故此设置在节电方面具有一定的效益；由于人体在淋浴房内除了站立、跌倒还可能存在如下蹲等其他状态，因此通过在人为设定的第一期间内设置压力传感器的测得值始终大于第一人为设定值且在距离传感器测得的距离值始终等于初始值时才发出跌倒报警，以避免一些误报情况的发生，如人体处于暂时下蹲状态时，距离传感器是无法检测到人体的，因而其测得值会等于初始值，根据设定条件此时控制器会控制压力传感器开启，并且压力传感器能够检测到人体的存在，如果不设置距离传感器在第一人为设定时间内其测得值始终等于初始值这一条件，则会出现人体一旦蹲下就发出跌倒报警的误报情况；再如，人体若只是弯腰拿取物品时也会同样会发生上述误报的情况，因此设定压力传感器在检测到人体存在后，距离传感器还要在第一人为设定值内满足其测得值始终等于初始值的条件时才发出报警，在一定程度上是能够有效地降低误报的几率的；由于在该技术方案中的压力传感器只用于检测压力的大小，无需检测压力的变化，对控制器的计算能力要求较低，只需要普通的芯片即可实现通过比较压力大小的方式判定承重板上是否有人体存在的功能，因此在控制器的选用上无需使用单片机这样复杂控制器即可实现所要的功能，如此一来，不仅能够降低成本，且易于维护和使用。

4、在跌倒报警方法的具体判定步骤中，设置距离传感器于淋浴房门打开时开启，并通过将其测得的值与淋浴房内无人状态下其测得的初始值进行比较，以判定人体是否跌倒；进一步地，为了节电和提高检测数据有效性的需要，压力传感器于距离传感器的测得值由小于初始值转变为初始值时，压力传感器才开启；最后，为了防止误报情况的发生，进一步地将距离传感器和压力传感器结合，通过压力传感器检测人体是否存在，并于压力传感器的测得值始终大于第一人为设定值且距离传感器测得的距离值始终等于初始值时，判定人体为跌倒状态并发出报警。

5、通过设置压力传感器在检测到压力值发生抖动且距离传感器的测得值等于初始值时，立即发出报警，以通过压力传感器所检测到的压力值变化来判定人体是否于淋浴房内跌倒，故此设置相较于第一技术方案，进一步提高了判定的准确性，有利于防止误报情况的发生。

6、相较于第五技术方案通过距离传感器测得值是否等于初始值，并通过一个压力传感器检测人体是否存在的同时通过其检测到的压力值的抖动情况来进一步判定人体是否跌倒的方式，第六技术方案所述的只有当四个压力传感器检测到的压力值均发生抖动且距离传感器测得的距离值等于初始值时，才发出跌倒报警的方式，第六技术方案能够更进一步提高报警的有效性，进而防止误报情况的发生。

7、在跌倒报警系统中，通过置于浴室的基底和承重板之间的压力传感器向控制器发送压力值信号，通过距离传感器检测墙面到反射体间的距离，并向控制器发送距离值信号，并由控制器将接收到的压力值信号和距离值信号与空置值和初始值进行比较，当压力传感器测得值大于空置值且距离传感器测得值为初始值时控制报警器报警，故该系统能够在人体于淋浴房内跌倒后及时地发出报警，以使淋浴一旦跌倒后能够得到及时地救助。

8、通过在该系统中设置四个分别置于淋浴房地面四个角落的压力传感器，在淋浴房人为设定的高度范围内设置两个距离传感器，以使四个压力传感器能够更加准确地对人体于承重板上的压力变化进行测量，至少两个距离传感器能够更好地覆盖整个淋浴房，以使人体在跌倒前无论位于淋浴房内的哪个位置均能够被距离传感器所感应到，进而提高距离传感器的准确性。

9、通过将人为设定高度设置为人体的半身高范围，此设置有利于距离传感器的测量。

10、通过在跌倒报警系统中设置电机和报警置具，并将毛巾置具置于淋浴房门外，电机的输出端与毛巾置具连接，控制器控制电机带动毛巾置具翻转，以使人体摔倒后浴巾会自动掉落与淋浴房门外，淋浴者能够在救助人员到来前拿取浴巾遮挡，以避免尴尬，此设置解决了人摔倒后难于拿取浴巾遮挡的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，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。

图1为本发明所述的跌倒报警系统的工作示意图；

图2为本发明所述的跌倒报警系统的毛巾置具翻转前的工作示意图；

图3为本发明所述的压力传感器在淋浴房无人进入时的电信号图；

图4为本发明所述的压力传感器在有人进入淋浴房时的电信号图；

图5为本发明所述的压力传感器在人体正常于淋浴房内走动的电信号图；

图6为本发明所述的压力传感器在人体于淋浴房内发生快速跌倒的电信号图；

主要附图标记说明：

承重板1、压力传感器2、距离传感器3、控制器4、电机5、毛巾置具6、毛巾7、淋浴房8。

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，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

参见图1，图1示出了本发明所述的一种用于淋浴房8的跌倒报警系统的工作示意图，其包括承重板1、压力传感器2、距离传感器3、报警器(图中未示出)、控制器4、电机5和毛巾7置具6。

所述承重板1置于浴室的基底上，供淋浴者站立；所述压力传感器2设置于淋浴房8地面；

所述距离传感器3用于检测墙面到反射体间的距离，设置于距离淋浴房8墙面人为设定的高度范围内，所述距离传感器3为至少两个，所述的人为设定高度为人体的半身高范围内；

所述毛巾7置具6置于淋浴房8门外，用于收纳毛巾7。

其中，所述压力传感器2置于浴室的基底和承重板1之间，所述电机5的输出端与所述毛巾7置具6连接，所述压力传感器2、距离传感器3、报警器和电机5分别与控制器4电连接；所述控制器4用于接收压力值信号和距离值信号，并与压力传感器2和距离传感器3的测得值满足特定条件时控制报警器报警。

本发明所述的用于淋浴房8的跌倒报警方法是通过设置压力传感器2在满足测得值大于空置值且距离传感器3测得值为初始值的条件时，则发出跌倒报警；其中，此处所述的初始值为淋浴房8无人时距离传感器3测得的距离值，所述的空置值为淋浴房8无人时压力传感器2测得的压力值。

在实施例一中，所述的跌倒报警方法的具体判定步骤如下：

步骤1：当打开淋浴房8门时，距离传感器3开启，如距离传感器3的测得值小于初始值，则判定人体为站立状态，此步骤是对人体于淋浴房8内的状态进行的初步判定；

步骤2：当距离传感器3的测得值由小于初始值转变为初始值，则压力传感器2开启，此步骤能够避免压力传感器2一直处于工作的状态，故能够起到一定节能的作用；

步骤3：如压力传感器2的测得值在人为设定的第一期间内，压力传感器2的测得值始终大于第一人为设定值且距离传感器3测得的距离值始终等于初始值时，则判定人体为跌倒状态，发出跌倒报警，在此步骤中，由于设定了压力传感器2在检测到人体存在后，距离传感器3还要在第一人为设定值内满足其测得值始终等于初始值的条件时才发出报警，故其是能够有效减少如人体只是下蹲或弯腰拿取物品就发出跌倒报警等误报的情况，因此该步骤在一定程度上能够有效地降低误报率。

需要注意的是，在本实施例中，由于压力传感器2只用于检测压力的大小，无需检测压力的变化，对控制器4的计算能力要求较低，只需要普通的芯片即可实现通过比较压力大小的方式判定承重板1上是否有人体存在的功能，而无需使用单片机这样复杂的控制器4即可实现所要的功能，因此本实施例的判断方法不仅能够降低成本，且易于维护和使用。

在实际安装时，将压力传感器2放置于承重板1和浴室基底之间；将距离传感器3装设于淋浴房8墙面距离地面一定高度上，在本实施例中，所述距离传感器3为两个超声波探头，且均设置于淋浴房8墙面人为设定的高度范围内，即人体的半身高的范围，其目的在于使各距离传感器3的感应范围能够覆盖整个淋浴房8，以避免人体虽站立于淋浴房8内但距离传感器3没有检测到的情况，因此此设置有利于提高距离传感器3测量的准确性；将毛巾7置具6和电机5装设于淋浴房8顶部，将控制安装于淋浴房8的背部。

在实际使用时，当淋浴房8门被打开时，控制器4控制距离传感器3开启，距离传感器3开始实时检测淋浴房8墙面到反射体间的距离，并实时向控制器4发送距离值信号；

当距离传感器3的测得值由小于初始值转变为初始值时，控制器4控制压力传感器22开启；

当压力传感器2开启后，如在人为设定的第一期间内，压力传感器2的测得值始终大于第一人为设定值且距离传感器3测得的距离值始终等于初始值，则控制器4控制报警器报警；

在控制器4控制报警器报警后，如图2所示，控制器4控制电机5带动毛巾7置具6翻转，以使置于淋浴房8顶部的毛巾7置具6在电机5的带动下被推出，进而使得毛巾7置具6内的毛巾7能够掉落于淋浴房8内外，如此一来，淋浴者跌倒后即可在推开淋浴房8后直接拿取到毛巾7以在救助人员到来前将毛巾7遮盖于身体以避免尴尬。

在实施例二中，与实施例一区别之处在于：本实施例中所述的压力传感器2是用于检测压力值变化的，并且在距离传感器3无法检测到人体时，进一步通过压力传感器2检测压力值的变化来判断人体是否跌倒，因此在本实施例中需要四个分隔置于淋浴房8地面四个角落的压力传感器2，并通过四个压力传感器2以使承重板1能够水平放置于浴室基底上。

在本实施例中，跌倒报警方法的判定与实施例区别之处在于：本实施例中，为了降低系统的误报率，四个压力传感器2需要在检测到的压力值均发生抖动且距离传感器3的测得值等于初始值时，才立即发出报警。

其中，图3至图6，依次示出了压力传感器2在人体进入淋浴房8至跌倒全过程的压力值变化，当淋浴房8内无人进入时，压力传感器2没有检测压力值的变化；

当人体进入淋浴房8的瞬间，压力值发生变化，此时压力值的平均值开始减小；

当人体于淋浴房8内正常走动时，由于四只压力传感器2的受力情况不同，故四个传感器的压力值呈不规则变化；

当人体于淋浴房8内发生跌倒时，由于人体在跌倒的过程中会出现失重的状态，故四只传感器的压力值会突然变大(至淋浴房8内无人状态时的大小)，而后又快速变小，即发生抖动，此时控制器4控制报警器立即发出跌倒报警；

在实际使用时，与实施例一区别之处在于，由于本实施例中的压力传感器2是通过检测人体于承重板1上压力值的变化来判定人体是否跌倒，故在控制器4控制四个压力传感器2开启后，当四个压力传感器2检测到的压力值发生均发生抖动且距离传感器3测得的距离值始终等于初始值时，控制器4才控制报警器立即报警。

因此，通过对比实施例一和实施例二，实施例二相较于实施例一，其报警的准确率会更高，能够进一步降低系统的误报率，但是由于实施例二中的压力传感器2是用于检测压力变化的，因此在实施例二中的控制器4在功能要求上会比实施例一更高，如单片机这样计算功能更为复杂的控制器4。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其特征在于：在淋浴房内离地面一定高度设置距离传感器，在淋浴房地面设置压力传感器；如满足压力传感器测得值大于空置值且距离传感器测得值为初始值的条件，则发出跌倒报警；所述的初始值为淋浴房无人时距离传感器测得的距离值；所述的空置值为淋浴房无人时压力传感器测得的压力值。

2.如权利要求1所述的一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其特征在于：所述距离传感器至少有两个，且均设置于淋浴房墙面人为设定的高度范围内。

3.如权利要求1所述的一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其特征在于：当距离传感器的测得值由小于初始值转变为初始值时，压力传感器开启；在人为设定的第一期间内，压力传感器的测得值始终大于第一人为设定值且在距离传感器测得的距离值始终等于初始值时，则发出跌倒报警。

4.如权利要求3所述的一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其特征在于：所述的跌倒报警方法的具体判定步骤如下：

步骤1：当打开淋浴房门时，距离传感器开启，如距离传感器的测得值小于初始值，则判定人体为站立状态；

步骤2：当距离传感器的测得值由小于初始值转变为初始值，则压力传感器开启；

步骤3：如压力传感器的测得值在人为设定的第一期间内，压力传感器的测得值始终大于第一人为设定值且距离传感器测得的距离值始终等于初始值时，则判定人体为跌倒状态，发出跌倒报警。

5.如权利要求1所述的一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其特征在于：当压力传感器检测到的压力值发生抖动且距离传感器的测得值等于初始值时，立即发出跌倒报警。

6.如权利要求5所述的一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其特征在于：所述压力传感器为四个，并分别置于淋浴房地面的四个角落；只有当四个压力传感器检测到的压力值均发生抖动且距离传感器测得的距离值等于初始值时，才发出跌倒报警。

7.一种用于淋浴房的跌倒报警系统，其特征在于：用于实现权利要求1所述的一种用于淋浴房的跌倒报警方法，其包括承重板、压力传感器、距离传感器、报警器和控制器；所述压力传感器置于浴室的基底和承重板之间，并向控制器发送压力值信号；所述距离传感器用于检测墙面到反射体间的距离，并向控制器发送距离值信号；所述控制器用于接收压力值信号和距离值信号，并于压力传感器测得值大于空置值且距离传感器测得值为初始值时控制报警器报警。

8.如权利要求7所述的一种用于淋浴房的跌倒报警系统，其特征在于：所述的压力传感器为四个，并分别置于淋浴房地面的四个角落；所述距离传感器为至少两个，并均设置于淋浴房墙面人为设定的高度范围内。

9.如权利要求8所述的一种用于淋浴房的跌倒报警系统，其特征在于：所述的人为设定高度为人体的半身高的范围。

10.如权利要求7所述的一种用于淋浴房的跌倒报警系统，其特征在于：还包括电机和毛巾置具，所述毛巾置具置于淋浴房门外；所述电机的输出端与所述毛巾置具连接；所述控制器控制报警器报警后控制电机带动毛巾置具翻转，以使毛巾掉落。