CN205068705U - 保障老年人生命安全的鞋 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种保障老年人生命安全的鞋，包括：鞋主体、数据服务器、远程监护端；鞋主体具有空腔，以及控制模块，控制模块置于鞋主体的空腔内，该控制模块包括：中央处理器、加速度传感器、九轴传感器、通讯模块、数据天线、LED发光灯、定位模块、压力传感器、充电接口、稳压模块、防爆锂电池，中央处理器分别与控制模块各个单元相连接；本实用新型主要解决现有同类老人产品佩带不是很方便，其检测摔倒的情况复杂容易出现误报，一旦身体摔倒时，其需要触按求救键，才能让监护人或求救方获知其所处的状态。本实用新型可以满足老年人对身体健康和生命安全的切身需求，同时增加了保障老年人生命安全的方法，为老人的生命安全提供多一份保障。
Description
技术领域
本发明涉及一种鞋，尤其是涉及保障老年人生命安全的鞋，属于智能穿戴设备领域。
背景技术
随着经济社会的发展，空巢和独居老人越来越多，老年人由于年龄较大、肌肉退化、神志不清、血压不稳和路上打滑等各种情况，非常容易发生摔倒等突发事件，老人在发生意外摔倒时经常会出现无法自我救助的情况。老年人跌倒死亡率随年龄的增加急剧上升，除了导致死亡外，还导致大量残疾，并且影响老年人的身心健康。据美国疾病预防控制中心2006年公布数据显示：美国每年有30％的65岁以上老年人出现跌倒。我国已进入老龄化社会，截止到2015年中国60岁及以上老年人已达2.16亿。按30％的发生率估算，每年将有6000多万老年人至少发生1次跌倒。跌倒严重威胁着老年人的身心健康、日常活动及独立生活能力，也增加了家庭和社会的负担。因此，掌握老人跌倒后在第一时间救助十分重要。
现有市场上的老人摔倒警报器有腰部穿戴或腕部穿戴等产品，这类产品佩带不是很方便，其检测摔倒的情况复杂容易出现误报，一旦身体摔倒时，其需要触按求救键，才能让监护人或求救方获知其所处的状态。上述求救产品的核心缺点在于需要手动操作，一旦老人摔倒后处于无意识状态或丧失了肢体活动能力，那么将根本无法发挥作用，另一方面在报警信息发送后是否成功被查看和受理也不得而知，本发明人正是基于此而深入研究，遂有本发明产品和方法的产生。
发明内容
本发明主要是解决现有产品所存在的技术问题，从而提供一种保障老年人生命安全的鞋，可以满足老年人对身体健康和生命安全的切身需求，同时增加了保障老年人生命安全的方法，为老人的生命安全提供多一份保障。
本发明提供一种保障老年人生命安全的鞋，包括：鞋主体、数据服务器、远程监护端；鞋主体具有空腔，以及控制模块，控制模块置于鞋主体的空腔内，该控制模块包括：中央处理器、加速度传感器、九轴传感器、通讯模块、数据天线、LED发光灯、定位模块、压力传感器、充电接口、稳压模块、防爆锂电池，中央处理器分别与控制模块各个单元相连接；
所述数据服务器，与鞋主体通过无线连接，用于接收与发送控制模块的数据信息，还包括健康管理模块、安全数据模块、运动评估模块、个人数据管理模块、三方服务模块、求救信息模块；
所述远程监护端可以独立接收所述鞋主体通讯模块发送的短信或电话信息。
上述保障老年人生命安全的鞋，所述充电接口可以是USB接口、磁吸接口或无线充电接口。
上述保障老年人生命安全的鞋，所述的通讯模块支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA、4G和5G网络、蓝牙、WIFI无线标准，可使用手机卡和芯片，进一步的通讯模块可以实现鞋主体通过数据服务器与远程监护端的远距离通信和近距离通信，所述远距离通信和近距离通信包括交换数据、发送数据或指令。
上述保障老年人生命安全的鞋，所述的九轴传感器是微型IMU九轴传感器，该微型IMU九轴传感器是基于MEMS技术的三维运动姿态测量系统，通过中央处理器和摔倒姿态算法得到三维姿态与摔倒姿态数据，微型IMU九轴传感器与加速度传感器相连以接收加速度传感器检测的倾角信号并通过中央处理器分析确认倾角信号超出运算存储预设值后启动九轴传感器，九轴传感器启动后进一步采集用户姿态数据，控制模块还集成有摔倒姿态设定值调节模块。
上述保障老年人生命安全的鞋，所述的定位模块包括GPS和LBS定位功能，该GPS和LBS定位功能与中央处理器相连以通过通讯模块和数据天线将位置信息发送出去。
上述保障老年人生命安全的鞋，所述的压力传感器为柔性阵列压力传感器，若压力传感器未检测到人体压力信号则控制模块不工作，表示人体未穿鞋，控制模块处于待机状态以降低功耗。
本发明提供一种保障老年人生命安全的方法，具体步骤为：
使用中央处理器预设用户摔倒姿态数据，加速度传感器获取鞋姿态数据并将姿态数据信息输出至中央处理器运算存储预设值；
用户穿上鞋姿态改变后，加速度传感器获取用户姿态，与预设姿态数据作对比；如果用户姿态数据与预设姿态数据不相符，则加速度传感器继续获取用户姿态数据，并继续与预设姿态数据对比；
如果用户姿态数据与预设姿态数据相符，则中央处理器运算分析输出控制信号启动九轴传感器，九轴传感器进一步采集用户姿态数据,通过中央处理器对用户姿态数据进一步分析和判别；
判别确认用户属于摔倒姿态后，启动定位模块，通过通讯模块和数据天线发送位置信息和求救信息到远程监护端；
如果远程监护端未成功受理求救信息，则数据服务器分配求救信息、位置信息和求救人信息到人工坐席进行处理。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明保障老年人生命安全的鞋的系统结构示意图；
图2为本发明九轴传感器结构示意图；
图3为本发明保障老年人生命安全的鞋的工作流程框图
图4为本发明保障老年人生命安全的方法的流程框图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1所示，本发明提供一种保障老年人生命安全的鞋，包括：鞋主体A、数据服务器B、远程监护端C。
鞋主体A具有空腔，以及控制模块，控制模块置于鞋主体的空腔内，该控制模块包括：中央处理器、加速度传感器、九轴传感器、通讯模块、数据天线、LED发光灯、定位模块、压力传感器、充电接口、稳压模块、防爆锂电池，中央处理器分别与控制模块各个单元相连接；
数据服务器B与鞋主体A通过无线连接，用于接收与发送控制模块的数据信息，数据服务器B还包括健康管理模块、安全数据模块、运动评估模块、个人数据管理模块、三方服务模块、求救信息模块；
远程监护端C包括移动端和固定端，移动端可以独立接收鞋主体A通讯模块发送的短信或电话信息。
本发明的软件方面主要包括基于IMU九轴传感器原始数据的摔倒姿态和姿态数据的获得(摔倒算法和数据融合技术)，还包括后台数据库和云平台数据。
充电接口可以是USB接口、磁吸接口或无线充电接口。
磁吸和无线充电接口可以满足防水的要求，若用USB接口在接口外部加上防水橡胶塞。
通讯模块支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA、4G和5G网络、蓝牙、WIFI无线标准，可使用手机卡和芯片，通讯模块可以实现鞋主体通过数据服务器与远程监护端的远距离通信和近距离通信，所述远距离通信和近距离通信包括交换数据、发送数据或指令。
芯片为MS卡，MS卡是M2MSMD卡的简称，是一种专为机器用SIM卡设计的产品平台，它完全具备传统SIM卡的全部功能。同时采用SMD贴片封装工艺使得SIM卡芯片可以直接焊接在M2M模组上，以实现紧密牢固的物理连接和可靠的接口通信。
请参阅图2所示，九轴传感器是微型IMU九轴传感器，该微型IMU九轴传感器是基于MEMS技术的三维运动姿态测量系统，其包括三轴加速度计，三轴陀螺仪以及三轴磁力计，分别鞋的加速度信息，角速度信息和所处位置的磁场强度信息。
请参阅图3所示，为本发明保障老年人生命安全的鞋的工作流程框图，加速度传感器获取鞋主体姿态数据，当检测到倾角信号后，输出信号给中央处理器分析确认倾角信号，当超出运算存储预设值后启动九轴传感器，九轴传感器启动后通过运动传感器进一步采集用户姿态数据，并输出给中央处理器，中央处理器和摔倒姿态算法得到三维姿态与摔倒等姿态数据，当确认摔倒姿态数据后，输出启动信号，启动定位模块等模块进行下一步工作。
控制模块还集成有摔倒姿态设定值调节模块，可以根据不同用户行为习惯，通过后台设置传感器的摔倒姿态数值的设定。
定位模块包括GPS和LBS定位功能，该GPS和LBS定位功能与中央处理器相连以通过通讯模块和数据天线将位置信息发送出去，这样可以满足室内和室外双重定位需求。
压力传感器为柔性阵列压力传感器，若压力传感器未检测到人体压力信号则控制模块不工作，表示人体未穿鞋，控制模块处于待机状态以降低功耗。
请参阅图4所示，为本发明提供一种保障老年人生命安全的方法，具体步骤为：
用户穿上后鞋主体姿态改变后，加速度传感器获取用户姿态，与预设姿态数据作对比；
如果用户姿态数据与预设姿态数据不相符，则加速度传感器继续获取用户姿态数据，并继续与预设姿态数据对比；
如果用户姿态数据与预设姿态数据相符，则中央处理器运算分析输出控制信号启动九轴传感器，九轴传感器进一步采集用户姿态数据,通过中央处理器对用户姿态数据进一步分析和判别；
判别确认用户属于摔倒姿态后，启动定位模块，通过通讯模块和数据天线发送位置信息和求救信息到远程监护端；
如果远程监护端未成功受理求救信息，则数据服务器分配求救信息、位置信息和求救人信息到人工坐席进行处理。
如果远程监护端成功受理，则完成。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种保障老年人生命安全的鞋，其特征在于，包括：鞋主体、数据服务器、远程监护端；鞋主体具有空腔，以及控制模块，控制模块置于鞋主体的空腔内，该控制模块包括：中央处理器、加速度传感器、九轴传感器、通讯模块、数据天线、LED发光灯、定位模块、压力传感器、充电接口、稳压模块、防爆锂电池，中央处理器分别与控制模块各个单元相连接；
所述数据服务器，与鞋主体通过无线连接，用于接收与发送控制模块的数据信息，还包括健康管理模块、安全数据模块、运动评估模块、个人数据管理模块、三方服务模块、求救信息模块；
所述远程监护端可以独立接收所述鞋主体通讯模块发送的短信或电话信息。
2.根据权利要求1所述保障老年人生命安全的鞋，其特征在于：所述充电接口可以是USB接口、磁吸接口或无线充电接口。
3.根据权利要求2所述保障老年人生命安全的鞋，其特征在于，所述的通讯模块支持EVDO、TD-SCDMA、WCDMA、4G和5G网络、蓝牙、WIFI无线标准，可使用手机卡和芯片，进一步的通讯模块可以实现鞋主体通过数据服务器与远程监护端的远距离通信和近距离通信，所述远距离通信和近距离通信包括交换数据、发送数据或指令。
4.根据权利要求3所述保障老年人生命安全的鞋，其特征在于，所述的九轴传感器是微型IMU九轴传感器，该微型IMU九轴传感器是基于MEMS技术的三维运动姿态测量系统，通过中央处理器处理三维姿态、摔倒姿态数据，所述微型IMU九轴传感器与加速度传感器相连以接收加速度传感器检测的倾角信号。
5.根据权利要求4所述保障老年人生命安全的鞋，其特征在于，所述的定位模块包括GPS和LBS定位功能，该GPS和LBS定位功能与中央处理器相连以通过通讯模块和数据天线将位置信息发送出去。
6.根据权利要求5所述保障老年人生命安全的鞋，其特征在于，所述的压力传感器为柔性阵列压力传感器，若压力传感器未检测到人体压力信号则控制模块不工作，表示人体未穿鞋，控制模块处于待机状态以降低功耗。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106683341A (zh) * | 2016-12-26 | 2017-05-17 | 吴中区穹窿山倪源交通器材经营部 | 一种用于防止摔倒的智能化提醒方法 |
| CN109297543A (zh) * | 2018-11-23 | 2019-02-01 | 北京科技大学 | 一种针对慢性阻塞性肺疾病患者的空气质量预警方法及装置 |
| CN111565590A (zh) * | 2018-01-08 | 2020-08-21 | 伊祖米公司 | 包括加速度计的鞋，组件以及相应的跌倒检测方法 |
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