CN207202115U - 跌倒智能保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种跌倒智能保护装置，目的在于，减少误判率，增强保护能力，所采用的技术方案为：包括手腕佩戴设备，以及分别与手腕佩戴设备无线连接的肩部保护装置(107)、髋部保护装置(108)、肘部保护装置(109)和膝盖部保护装置(110)，所述手腕佩戴设备包括设置在腕带内的单片机(106)，单片机(106)连接聚合物锂电池，单片机(106)的输入端连接有加速度传感器(101)、气压传感器(102)、动态血压监测器(103)和动态心率监测器(104)，单片机(106)的控制端分别无线连接肩部保护装置(107)、髋部保护装置(108)、肘部保护装置(109)和膝盖部保护装置(110)。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保护装置，具体涉及一种跌倒智能保护装置。
背景技术
跌倒是老年人常见的伤害事故。目前，老年人跌倒是社区人群中最常见的致残和致死的伤害事件。我国目前已进入老龄化社会，加之社会流动性不断增大，空巢老人现象越来越普遍。此外，目前的加速度监测、心率监测、血压监测、气压监测技术均已成熟并实现小型化。部分运动手环已经实现了对这些功能的集成。目前，已有专利CN204303128U给出了一套针对老人的跌倒防护的解决方案。然而，该解决方案存在以下两个问题：首先，该方案仅仅以加速度作为跌倒的判断依据，跌倒是一个非常复杂的过程，仅仅选择加速度一个方面作为判断跌倒的指标，存在较大的误判率，跌倒保护系统的保护装置，在打开后会对跌倒者的正常行为带来很大的不便；其次，该方案选择了手套和短裤作为保护老年人的保护装置，老年人跌倒危险因素及预防措施(熊春香)一文中指出，跌倒所致的损伤中最严重的是髋部(连接躯干和腿的部位)骨折，骨折则以上下肢体股骨骨折(摔断胳膊，腿)最为常见。目前已有专利，仅能够对髋部与手掌进行保护，并不能实现对上下肢体股骨和身体软组织的保护。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本实用新型提出一种能够减少误判率，增强保护能力的跌倒智能保护装置。
为了实现以上目的，本实用新型所采用的技术方案为：包括手腕佩戴设备，以及分别与手腕佩戴设备无线连接的肩部保护装置、髋部保护装置、肘部保护装置和膝盖部保护装置，所述手腕佩戴设备包括设置在腕带内的单片机，单片机连接聚合物锂电池，单片机的输入端连接有加速度传感器、气压传感器、动态血压监测器和动态心率监测器，单片机的控制端分别无线连接肩部保护装置、髋部保护装置、肘部保护装置和膝盖部保护装置。
所述肩部保护装置、髋部保护装置、肘部保护装置和膝盖部保护装置均包括气囊和气瓶，气瓶通过电磁阀连接气囊，所述电磁阀无线连接至单片机。
所述电磁阀采用AW025-08。
所述单片机上设置有跌倒正误反馈组件。
所述单片机采用Dialog Semiconductor DA14681IC。
所述加速度传感器采用ADXL345。
所述气压传感器采用MPX5700GS。
动态血压监测器和动态心率监测器包括绿光发生装置和能够检测皮肤反射的绿光的光敏元件，光敏元件连接至单片机。
所述光敏元件采用PD15-22C/TR8。
与现有技术相比，本实用新型利用加速度传感器、气压传感器、动态血压监测器和动态心率监测器进行多指标监测，并反馈给单片机，单片机根据反馈的数据进行跌倒判断，并控制肩部保护装置、髋部保护装置、肘部保护装置和膝盖部保护装置进行全方位的跌倒保护，本实用新型通过使用加速度、血压、心率、气压多指标监测，提高了跌倒时正确判断概率，减少非跌倒时误判概率，通过跌倒正误反馈组件对跌倒的正误进行反馈，达到了降低监测装置误判率的目的，本实用新型能够有效的降低跌倒者上下肢的损伤风险，降低损伤的强度。
进一步，在跌倒保护触发后，使用者能够通过跌倒正误反馈组件对跌倒的正误进行反馈，单片机根据正误反馈对阈值进行调整，不断提高准确度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型初期跌倒判断逻辑；
图3为本实用新型血压与心率加入跌倒判断的逻辑；
图4为本实用新型加入血压与心率后的跌倒判断逻辑；
图5为使用者反馈跌倒正误的运行图；
其中，101-加速度传感器、102-气压传感器、103-动态血压监测器、104-动态心率监测器、105-跌倒正误反馈组件、106-单片机、107-肩部保护装置、108-髋部保护装置、109-肘部保护装置、110-膝盖部保护装置。
具体实施方式
下面结合具体的实施例和说明书附图对本实用新型作进一步的解释说明。
参见图1，本实用新型包括手腕佩戴设备，以及分别与手腕佩戴设备通过蓝牙连接的肩部保护装置107、髋部保护装置108、肘部保护装置109和膝盖部保护装置110，手腕佩戴设备包括设置在腕带内的单片机106，单片机106的输入端连接有加速度传感器101、气压传感器102、动态血压监测器103和动态心率监测器104，单片机106的控制端分别通过蓝牙连接肩部保护装置107、髋部保护装置108、肘部保护装置109和膝盖部保护装置110。单片机106上设置有跌倒正误反馈组件105，单片机106采用Dialog Semiconductor DA14681IC，加速度传感器101采用ADXL345，气压传感器102采用MPX5700GS，动态血压监测器103和动态心率监测器104包括绿光发生装置和能够检测皮肤反射的绿光的光敏元件，光敏元件连接至单片机106，绿光发生装置产生绿光照射皮肤，光敏元件能够检测皮肤反射的变化绿光并转化为变化的电信号，从而单片机106根据变化的电信号计算出血压与心率，光敏元件采用PD15-22C/TR8。
肩部保护装置107、髋部保护装置108、肘部保护装置109和膝盖部保护装置110均包括气囊和气瓶，气瓶通过电磁阀连接气囊，电磁阀无线连接至单片机106，电磁阀采用AW025-08。
本实用新型包括集成有监控和控制装置的手腕佩戴设备，以及若干个身体保护装置。
监控装置包括加速度传感器101、气压传感器102、动态血压监测器103、动态心率监测器104和跌倒正误反馈组件105，控制装置为单片机106，聚合物锂电池作为供电模块。利用加速度传感器101、气压传感器102、动态血压监测器103和动态心率监测器104采集数据并传送给单片机106，单片机106做出跌倒判断。当跌倒判断做出后，单片机106通过蓝牙将信息发送给身体上的各个保护装置。参见图5，在跌倒保护触发后，使用者可以通过跌倒正误反馈组件105的按键对本次跌倒的正误进行反馈，单片机106根据正误反馈对阈值进行调整，不断提高准确度。
单片机106具有存储能力，单片机106还可以通过蓝牙与手机相连，将其内部存储的数据导入手机，数据导入手机后通过，可以通过网络上传至云端，根据云端的数据对跌倒判断函数进行不断修正。
参见图2，使用初期，单片机106以加速度和气压为阈值，对使用者是否跌倒进行判定。
参见图3，佩戴初期，单片机106以血压和心率为阈值，对使用者是否跌倒进行判定模拟，并将模拟结果与以加速度和气压为阈值，对使用者是否跌倒进行判定的结构和使用者真实反馈的结果进行对比。当以血压和心率为阈值，对使用者是否跌倒进行判定的结果准确率大于某个值时，血压和心率开始参与是否打开保护装置的跌倒判定。
参见图4，使用者可以根据自身需求选择设备的运行模式，设备分为安全模式和稳定模式两种。当选择为安全模式时，图4中心判断为“或”，跌倒时误判而不打开保护设备的概率大大降低，但日常误判导致设备打开的概率上升。当选择为稳定模式时，图4中心判断为“且”。跌倒时误判而不打开保护设备的概率略有降低，但日常误判导致设备打开的概率大大降低。
保护端包括肩部保护装置107、髋部保护装置108、肘部保护装置109和膝盖部保护装置110。四种保护装置彼此之间相互独立，分别通过蓝牙与手腕佩戴设备无线连接。
髋部保护装置108形似腰带，膝盖部保护装置110形似护膝，肘部保护装置109形似护肘，肩部保护装置107形似护肩，肩部保护装置107、髋部保护装置108、肘部保护装置109和膝盖部保护装置110均为双层结构，内部设有气囊，以及为气囊充气的气瓶和控制气瓶的电磁阀。气瓶内部为高压液化的气体。电磁阀和气瓶的连接装置设有空心针状结构，能够刺破气瓶的保护层，当收到来自手腕佩戴设备传来的信号时，电磁阀打开，气体迅速蒸发填充满整个气囊，跌倒时起到缓冲的目的。
本实用新型通过使用加速度、血压、心率、气压多指标监测，提高了跌倒时正确判断概率，减少非跌倒时误判概率，通过跌倒正误反馈组件对跌倒的正误进行反馈，达到了降低监测装置误判率的目的，本实用新型能够有效的降低跌倒者上下肢的损伤风险，降低损伤的强度。
Claims (9)
1.一种跌倒智能保护装置，其特征在于，包括手腕佩戴设备，以及分别与手腕佩戴设备无线连接的肩部保护装置(107)、髋部保护装置(108)、肘部保护装置(109)和膝盖部保护装置(110)，所述手腕佩戴设备包括设置在腕带内的单片机(106)，单片机(106)连接聚合物锂电池，单片机(106)的输入端连接有加速度传感器(101)、气压传感器(102)、动态血压监测器(103)和动态心率监测器(104)，单片机(106)的控制端分别无线连接肩部保护装置(107)、髋部保护装置(108)、肘部保护装置(109)和膝盖部保护装置(110)。
2.根据权利要求1所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述肩部保护装置(107)、髋部保护装置(108)、肘部保护装置(109)和膝盖部保护装置(110)均包括气囊和气瓶，气瓶通过电磁阀连接气囊，所述电磁阀无线连接至单片机(106)。
3.根据权利要求2所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述电磁阀采用AW025-08。
4.根据权利要求1所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述单片机(106)上设置有跌倒正误反馈组件(105)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述单片机(106)采用Dialog Semiconductor DA14681IC。
6.根据权利要求1-4任一项所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述加速度传感器(101)采用ADXL345。
7.根据权利要求1-4任一项所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述气压传感器(102)采用MPX5700GS。
8.根据权利要求1-4任一项所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述动态血压监测器(103)和动态心率监测器(104)包括绿光发生装置和能够检测皮肤反射的绿光的光敏元件，光敏元件连接至单片机(106)。
9.根据权利要求8所述的一种跌倒智能保护装置，其特征在于，所述光敏元件采用PD15-22C/TR8。
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|---|---|---|---|---|
| CN109222270A (zh) * | 2018-09-25 | 2019-01-18 | 苏州杨安信息科技有限公司 | 基于便携式智能控制模块的防摔裤装 |
| CN110226934A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-09-13 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 一种跌倒检测方法、装置及腕带式设备 |
| CN111840012A (zh) * | 2020-08-30 | 2020-10-30 | 陈明忠 | 一种具有保护功能的可折叠拐杖 |
| CN111990710A (zh) * | 2020-09-01 | 2020-11-27 | 安徽沃伦科技有限公司 | 一种感应式防护羽绒服 |
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