CN210433471U - 一种穿戴式老年人健康体征监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种穿戴式老年人健康体征监测装置。该系统包括环形绑带、运动体征信息采集模块、控制器、GPS定位模块、报警模块、无线传输模块和监护人客户终端，环形绑带上设置有外壳体，运动体征信息采集模块包括六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器，六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器、控制器、GPS定位模块、报警模块和无线传输模块封装在外壳体内，六轴加速度传感器、心率传感器、脉搏传感器、GPS定位模块、报警模块均与控制器电性连接，控制器与监护人客户终端进行无线连接。本实用新型提供的穿戴式老年人健康体征监测装置，不仅结构简单，携带方便，而且能够精确定位穿戴者具体的跌到位置，使得老年人在第一时间获得求助。

Description

一种穿戴式老年人健康体征监测装置

技术领域

本实用新型涉及穿戴式技术领域，特别是涉及一种穿戴式老年人健康体征监测装置。

背景技术

当今世界各地人口的逐渐老化，使整个国际社会对老龄化问题日趋关注，空巢现象普遍存在，老年人的安全监护越来越成为一个社会问题。对老年人的生命安全威胁最为重要的几个因素包括跌倒、突发性的心脏疾病等突发事件。老年人发病或跌倒后，通常由于发现不及时，从而错过最佳的救护时机，容易造成极大的生理及心理伤害。因此，通过对老年人的日常活动进行监测并判断，并对老年人发病、跌倒进行实时检测，已成为急需解决的问题。

发明内容

本实用新型提供一种穿戴式老年人健康体征监测装置，不仅结构简单，携带方便，跌倒识别效果好，而且能够精确定位穿戴者具体的跌到或晕倒位置，使得老年人在跌倒时及时发出报警信息，使得老年人在第一时间获得求助。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种穿戴式老年人健康体征监测装置，包括环形绑带、运动体征信息采集模块、控制器、GPS定位模块、报警模块、无线传输模块和监护人客户终端，所述环形绑带套设在使用者的身体上，所述环形绑带上设置有外壳体，所述运动体征信息采集模块包括六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器，所述六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器、控制器、GPS定位模块、报警模块和无线传输模块封装在所述外壳体内，所述六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器设置于所述外壳体最底层以便与使用者皮肤相接触，所述六轴加速度传感器、心率传感器、脉搏传感器、GPS定位模块、报警模块均与所述控制器电性连接，所述控制器与所述监护人客户终端通过所述无线传输模块进行连接。

可选的，所述监测装置还包括LCD触控屏，所述LCD触控屏与所述控制器电性连接，所述LCD触控屏设置在所述外壳体的表面。

可选的，所述LCD触控屏上设置有报警按键和取消报警按键，所述报警按键、取消报警按键均与所述控制器电性连接。

可选的，所述报警模块为微型振动器或蜂鸣器。

可选的，所述监测装置还包括供电模块，所述供电模块设置在所述外壳体内，所述供电模块包括锂电池和稳压模块，所述锂电池通过所述稳压模块与所述控制器电性连接。

可选的，所述六轴加速度传感器采用的型号为MPU6050。

可选的，所述脉搏传感器为光电容积脉搏波传感器。

可选的，所述外壳体采用不锈钢材料制成，所述环形绑带采用硅胶材料制成。

可选的，所述无线传输模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、GPRS通信模块和ZigBee通信模块中的一种或多种。

该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种穿戴式老年人健康体征监测装置，利用六轴加速度传感器将采集到的六轴加速度信息和倾角信息传输给控制器，控制器根据六轴加速度传感器采集到的加速度信息和倾角信息与控制器中预存的跌倒动作箱形图进行比较，判断佩戴者是否发生摔倒或晕倒现象，如果发生摔倒或晕倒现象，控制器控制报警装置发出报警信号，保证用户在失去意识或自主呼救能力时，能够自动报警，保护用户的生命安全；同时利用GPS定位模块将佩戴者的跌倒或晕倒位置信息快速准确的发给控制器，若报警没有响应，控制器通过无线传输装置将跌倒或晕倒信息和定位信息发送到监护人客户终端上，实现了远距离传输，方便监护者对佩戴该老年人健康体征监测装置的远程监测，使得佩戴者在跌倒后能够及时得到救护。该装置还包括心率传感器和脉搏传感器，所述心率传感器和脉搏传感器用于实时监测佩戴者的心率和脉搏，用于实时监测佩戴者的特征参数，控制器将心率传感器和脉搏传感器监测到的数据传输给监护人客户终端，监护人客户终端对数据进行整理分析，得出佩戴者的健康状态，起到实时监护作用，保证佩戴者在心率、脉搏不齐的情况下，及时报警，使得佩戴者得到救助。控制器对六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器采集的信号进行处理后显示在LCD触控屏上，LCD触控屏上的警报主动按键和警报取消按键用于佩戴者主动报警或者主动取消报警。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例穿戴式老年人健康体征监测装置的工作原理图；

图2为本实用新型实施例穿戴式老年人健康体征监测装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例运动体征信息采集模块在外壳体内的布置示意图；

图4为本实用新型实施例坐下倒-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图5为本实用新型实施例坐下倒-腰着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图6为本实用新型实施例坐下倒-颈部着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图7为本实用新型实施例晕倒-前-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图8为本实用新型实施例晕倒-前-腰着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图9为本实用新型实施例晕倒-前-颈部着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图10为本实用新型实施例晕倒-右-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图11为本实用新型实施例碰倒-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图12为本实用新型实施例起身倒-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图13为本实用新型实施例迈错步-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图；

图14为本实用新型实施例Pitch轴的跌倒动作箱形图；

图15为本实用新型实施例Roll轴的跌倒动作箱形图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供一种穿戴式老年人健康体征监测装置，不仅结构简单，携带方便，跌倒识别效果好，而且能够精确定位穿戴者具体的跌到位置，使得老年人在跌倒时及时发出报警信息，使得老年人在第一时间获得求助。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例穿戴式老年人健康体征监测装置的工作原理图，如图1所示，所述六轴加速度传感器1、心率传感器2、脉搏传感器3、 GPS定位模块4、报警模块13均与所述控制器7电性连接，所述控制器7 与所述监护人客户终端9通过所述无线传输模块8进行连接。所述监测装置还包括LCD触控屏10，所述LCD触控屏10与所述控制器7电性连接，所述LCD触控屏10设置在所述外壳体15的表面。所述LCD触控屏10上设置有报警按键11和取消报警按键12，所述报警按键11、取消报警按键12 均与所述控制器7电性连接。所述报警模块13为微型振动器或蜂鸣器。所述监测装置还包括供电模块16，所述供电模块16设置在所述外壳体15内，所述供电模块16包括锂电池5和稳压模块6，所述锂电池5通过所述稳压模块6与所述控制器7电性连接。所述六轴加速度传感器1采用的型号为 MPU6050。所述脉搏传感器3为光电容积脉搏波传感器。所述外壳体15采用不锈钢材料制成，所述环形绑带14采用硅胶材料制成。所述无线传输模块8为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、GPRS通信模块和ZigBee通信模块中的一种或多种。GPS定位模块4采用的型号为SIM908模块。所述六轴加速度传感器1为集三轴加速度计和三轴陀螺仪为一体的模块。所述心率传感器2采用的型号为AD8233。所述控制器7为单片机，所述单片机采用的型号为STM32F103。所述锂电池5为12V锂电池，所述稳压模块6采用的5V 降压模块。

图2-图3为本实用新型实施例穿戴式老年人健康体征监测装置的结构示意图和运动体征信息采集模块在外壳体内的布置示意图，如图2-3所示，一种穿戴式老年人健康体征监测装置，包括环形绑带14、运动体征信息采集模块、控制器7、GPS定位模块4、报警模块13、无线传输模块8和监护人客户终端9，所述环形绑带14穿过所述外壳体15，所述环形绑带14套设在使用者的身体上，所述环形绑带14上设置有外壳体15，所述运动体征信息采集模块包括六轴加速度传感器1、心率传感器2和脉搏传感器3，所述六轴加速度传感器1、心率传感器2和脉搏传感器3、控制器7、GPS定位模块4、报警模块13和无线传输模块8封装在所述外壳体15内，所述六轴加速度传感器1、心率传感器2和脉搏传感器3设置于所述外壳体14最底层以便与使用者皮肤相接触，所述六轴加速度传感器1、心率传感器2和脉搏传感器3 上方设置有供电模块16和报警模块13，所述供电模块16和报警模块13上方设置有GPS定位模块4和无线传输模块8，所述GPS定位模块4和无线传输模块8上方放置有控制器7，所述LCD触控屏10设置在所述外壳体15 的上表面，且位于所述控制器7的上方。

根据图4中的坐下倒-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图5中的坐下倒-腰着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图6中的坐下倒-颈部着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图7中的晕倒-前- 胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图8中的晕倒-前-腰着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图9中的晕倒-前-颈部着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图10中的晕倒-右-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图11中的碰倒-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图、图12中的起身倒-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图和图13中的迈错步-胸着地的六轴加速度传感器监测的仿真折线图整理出数据，并绘制跌倒Pitch轴的跌倒动作箱形图、Roll轴的跌倒动作箱形图，将 Pitch轴的跌倒动作箱形图、Roll轴的跌倒动作箱形图输入到控制器中，所述控制器根据六轴加速度传感器采集到的加速度信息和倾角信息与控制器中预存的跌倒动作箱形图进行比较，判断佩戴者是否发生摔倒或晕倒的现象。

本实用新型提供的一种穿戴式老年人健康体征监测装置，利用六轴加速度传感器将采集到的六轴加速度信息和倾角信息传输给控制器，控制器根据六轴加速度传感器采集到的加速度信息和倾角信息与控制器中预存的跌倒动作箱形图进行比较，判断佩戴者是否发生摔倒或晕倒现象，如果发生摔倒或晕倒现象，控制器控制报警装置发出报警信号，保证用户在失去意识或自主呼救能力时，能够自动报警，保护用户的生命安全；同时利用GPS定位模块将佩戴者的跌倒或晕倒位置信息快速准确的发给控制器，若报警没有响应，控制器通过无线传输装置将跌倒或晕倒信息和定位信息发送到监护人客户终端上，实现了远距离传输，方便监护者对佩戴该老年人健康体征监测装置的远程监测，使得佩戴者在跌倒后能够及时得到救护。该装置还包括心率传感器和脉搏传感器，所述心率传感器和脉搏传感器用于实时监测佩戴者的心率和脉搏，用于实时监测佩戴者的特征参数，控制器将心率传感器和脉搏传感器监测到的数据传输给监护人客户终端，监护人客户终端对数据进行整理分析，得出佩戴者的健康状态，起到实时监护作用，保证佩戴者在心率、脉搏不齐的情况下，及时报警，使得佩戴者得到救助。控制器对六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器采集的信号进行处理后显示在LCD触控屏上，方便佩戴者进行监测和查看，及时了解自己的健康状况。LCD触控屏上的警报主动按键和警报取消按键用于佩戴者主动报警或者主动取消报警。本实用新型提供一种穿戴式老年人健康体征监测装置，不仅结构简单，携带方便，跌倒识别效果好，而且能够精确定位穿戴者具体的跌到或晕倒位置，使得老年人在跌倒时及时发出报警信息，使得老年人在第一时间获得求助。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，包括环形绑带、运动体征信息采集模块、控制器、GPS定位模块、报警模块、无线传输模块和监护人客户终端，所述环形绑带套设在使用者的身体上，所述环形绑带上设置有外壳体，所述运动体征信息采集模块包括六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器，所述六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器、控制器、GPS定位模块、报警模块和无线传输模块封装在所述外壳体内，所述六轴加速度传感器、心率传感器和脉搏传感器设置于所述外壳体最底层以便与使用者皮肤相接触，所述六轴加速度传感器、心率传感器、脉搏传感器、GPS定位模块、报警模块均与所述控制器电性连接，所述控制器与所述监护人客户终端通过所述无线传输模块进行连接。

2.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括LCD触控屏，所述LCD触控屏与所述控制器电性连接，所述LCD触控屏设置在所述外壳体的表面。

3.根据权利要求2所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述LCD触控屏上设置有报警按键和取消报警按键，所述报警按键、取消报警按键均与所述控制器电性连接。

4.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述报警模块为微型振动器或蜂鸣器。

5.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述监护人客户终端为智能手机或平板电脑。

6.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述监测装置还包括供电模块，所述供电模块设置在所述外壳体内，所述供电模块包括锂电池和稳压模块，所述锂电池通过所述稳压模块与所述控制器电性连接。

7.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述六轴加速度传感器采用的型号为MPU6050。

8.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述脉搏传感器为光电容积脉搏波传感器。

9.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述外壳体采用不锈钢材料制成，所述环形绑带采用硅胶材料制成。

10.根据权利要求1所述的穿戴式老年人健康体征监测装置，其特征在于，所述无线传输模块为蓝牙通信模块、WiFi通信模块、GPRS通信模块和ZigBee通信模块中的一种或多种。

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