CN212345321U - 跌倒监测服饰及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种跌倒监测服饰，其包括：服饰本体、碰撞感应模块和信号传输模块；其中，碰撞感应模块设置于服饰本体上，用于将人体碰撞后作用在其上的力转换为碰撞电信号输出；信号传输模块设置于服饰本体上，与碰撞感应模块相连，用于将碰撞感应模块输出的碰撞电信号传送至终端设备或者大数据库服务平台。本实用新型还提供了一种跌倒监测系统，包括上述跌倒监测服饰以及终端设备和/或大数据库服务平台。本实用新型提供的跌倒监测服饰及系统能够实时监测人体是否跌倒，且灵敏度及准确度高，此外，其结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业化生产。

Description

跌倒监测服饰及系统

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及一种跌倒监测服饰及系统。

背景技术

随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，人们越来越重视个人的安全，而跌倒是很容易发生的意外事故，特别是老人、病人、残疾人、儿童等群体则更容易遇到这种突发的跌倒事故。调查研究表明：跌倒是我国伤害死亡的第四位原因，而在65岁以上的老年人中则为首位。老年人跌倒死亡率随年龄的增加急剧上升。这些人跌倒后由于身边没人等客观原因，往往不能得到及时的救助，以致错过了最佳的救助时机，严重时将会导致残疾或者引发其他突发性疾病，甚至可能导致死亡，造成无法挽回的后果。因此，尽早的监测出跌倒事件可以使他们得到有效及时的帮助，同时也能减少医疗费用。

现有技术中虽然存在着一些采用加速度传感器、倾角传感器等监测跌倒的装置，但是，这些装置大多存在结构及制作工艺复杂，成本高昂，且误报率高的问题。

因此，现有技术中缺少一种能够准确判断跌倒事故的发生，且结构及制作工艺简单，成本低廉的跌倒监测服饰及系统。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的缺陷提供了一种跌倒监测服饰及系统，用于解决现有技术中的跌倒监测服饰及系统灵敏度及准确度低，以及结构及制作工艺复杂，成本高昂的问题。

本实用新型提供了一种跌倒监测服饰，包括：服饰本体、碰撞感应模块和信号传输模块；其中，

碰撞感应模块设置于服饰本体上，用于将人体碰撞后作用在其上的力转换为碰撞电信号输出；

信号传输模块设置于服饰本体上，与碰撞感应模块相连，用于将碰撞感应模块输出的碰撞电信号传送至终端设备或者大数据库服务平台。

可选地，碰撞感应模块包括：摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

可选地，摩擦发电机包括：基于半摩擦结构的摩擦发电机；其中，

基于半摩擦结构的摩擦发电机包括：电极层；电极层设置于服饰本体上，与服饰本体相互接触摩擦产生电信号，且作为基于半摩擦结构的摩擦发电机的电信号输出端；

或者，基于半摩擦结构的摩擦发电机包括：电极层和高分子聚合物层；高分子聚合物层的第一侧表面设置有电极层，高分子聚合物层的第二侧表面设置于服饰本体上，高分子聚合物层与服饰本体相互接触摩擦产生电信号；电极层作为基于半摩擦结构的摩擦发电机的电信号输出端。

可选地，基于半摩擦结构的摩擦发电机中接触摩擦的表面上设置有凹凸结构。

可选地，基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部设置有用于屏蔽外界电磁干扰的屏蔽层；

或者，基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部设置有用于密封保护基于半摩擦结构的摩擦发电机的内部结构的封装保护层；

或者，基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部依次设置有用于屏蔽外界电磁干扰的屏蔽层和用于密封保护基于半摩擦结构的摩擦发电机的内部结构的封装保护层。

可选地，信号传输模块包括：信号预处理模块、无线通信模块和电源模块；其中，

信号预处理模块设置于服饰本体上，与碰撞感应模块相连，用于对碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行预处理；

无线通信模块设置于服饰本体上，与信号预处理模块相连，用于发送经过信号预处理模块预处理后的碰撞电信号至终端设备或者大数据库服务平台；

电源模块设置于服饰本体上，与信号预处理模块和无线通信模块相连，用于为信号预处理模块和无线通信模块提供电能。

可选地，信号传输模块还包括：充电模块和/或开关模块；其中，

充电模块设置于服饰本体上，分别与碰撞感应模块和电源模块相连，用于将碰撞感应模块产生的碰撞电信号转换为对应的电能为电源模块充电；

开关模块设置于服饰本体上，与电源模块相连，用于控制电源模块何时为信号预处理模块和无线通信模块提供电能。

可选地，信号传输模块还包括：定位模块；其中，

定位模块设置于服饰本体上，分别与无线通信模块和电源模块相连，用于根据无线通信模块输出的定位请求信号，生成用户位置信息；

无线通信模块还用于接收终端设备或者大数据库服务平台发送的定位请求信号，以及将定位模块生成的用户位置信息发送至终端设备或者大数据库服务平台。

可选地，信号预处理模块进一步包括：整流模块、滤波模块、放大模块和模数转换模块；其中，整流模块设置于服饰本体上，与碰撞感应模块相连，用于对碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行整流处理；滤波模块设置于服饰本体上，分别与整流模块和电源模块相连，用于滤除整流模块输出的碰撞电信号中的干扰杂波；放大模块设置于服饰本体上，分别与滤波模块和电源模块相连，用于对滤波模块输出的碰撞电信号进行放大处理；模数转换模块设置于服饰本体上，分别与放大模块和电源模块相连，用于将放大模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至无线通信模块；

或者，信号预处理模块进一步包括：放大模块、滤波模块、电压偏置和模数转换模块；其中，放大模块设置于服饰本体上，分别与碰撞感应模块和电源模块相连，用于对碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行放大处理；滤波模块设置于服饰本体上，分别与放大模块和电源模块相连，用于滤除经过放大模块放大的碰撞电信号中的干扰杂波；电压偏置模块设置于服饰本体上，分别与滤波模块和电源模块相连，用于调整滤波模块输出的碰撞电信号的电压基准点；模数转换模块设置于服饰本体上，分别与电压偏置模块和电源模块相连，用于将电压偏置模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至无线通信模块。

可选地，碰撞感应模块和/或信号传输模块以不可拆卸或者不可拆卸的方式设置于服饰本体的外侧表面上、和/或服饰本体的夹层中、和/或服饰本体的内侧表面上。

可选地，碰撞感应模块的数量与信号传输模块的数量相同，且碰撞感应模块与信号传输模块一一对应设置连接。

可选地，服饰本体包括：上衣、和/或裤子、和/或帽子、和/或鞋子。

可选地，碰撞感应模块在服饰本体上的设置位置包括：手肘部、和/或臀部、和/或膝盖部、和/或背部、和/或肩部、和/或腰部、和/或手腕部、和/或大腿部、和/或小腿部、和/或脚后跟部、和/或脚尖部、和/或头部。

本实用新型还提供了一种跌倒监测系统，包括上述跌倒监测服饰，以及终端设备；其中，

终端设备以无线通讯的方式与无线通信模块相连，用于根据无线通信模块发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储用户个人的分析判断数据和/或判断结果；

在跌倒监测服饰包括定位模块时，终端设备还用于根据判断结果，生成定位请求信号，并将其发送至无线通信模块，以及接收无线通信模块发送的用户定位信息，并将用户定位信息发送至相关人员。

可选地，该跌倒监测系统还包括：大数据库服务平台；其中，

大数据库服务平台以无线通讯的方式与终端设备相连，用于存储所有终端设备发送的分析判断数据和/或判断结果。

本实用新型又提供了一种跌倒监测系统，包括上述跌倒监测服饰，以及大数据库服务平台；其中，

大数据库服务平台以无线通讯的方式与无线通信模块相连，用于根据无线通信模块发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储所有用户个人的分析判断数据和/或判断结果；

在跌倒监测服饰包括定位模块时，大数据库服务平台还用于根据判断结果，生成定位请求信号，并将其发送至无线通信模块，以及接收无线通信模块发送的用户定位信息，并将用户定位信息发送至相关人员。

本实用新型提供的跌倒监测服饰及系统具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的跌倒监测服饰及系统，由于采用摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机、和/或基于半摩擦结构的摩擦发电机作为碰撞感应模块，并将其设置于服饰本体的不同位置实时监测人体是否跌倒的情况，提高了灵敏度及准确度，降低了误报率。

(2)本实用新型提供的跌倒监测服饰及系统，不仅将碰撞感应模块作为传感器使用，还同时将其作为能量收集器使用，并将收集到的电能通过充电模块为电源模块供电，延长了电源模块单次的使用时间，避免了频繁为电源模块充电的麻烦，节约了能源，保护了环境，也为用户的使用带来了极大的方便。

(3)本实用新型提供的跌倒监测服饰及系统，结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

附图说明

图1是本实用新型提供的跌倒监测服饰的一模块结构示意图；

图2a是本实用新型提供的跌倒监测服饰中的服饰本体为上衣时，碰撞感应模块在上衣背面上的设置位置示意图；

图2b是本实用新型提供的跌倒监测服饰中的服饰本体为裤子时，碰撞感应模块在裤子正面上的设置位置示意图；

图2c是本实用新型提供的跌倒监测服饰中的服饰本体为裤子时，碰撞感应模块在裤子背面上的设置位置示意图；

图3a是本实用新型提供的跌倒监测服饰中基于半摩擦结构的摩擦发电机在服饰本体上的一种设置示意图；

图3b是本实用新型提供的跌倒监测服饰中基于半摩擦结构的摩擦发电机在服饰本体上的另一设置示意图；

图4是本实用新型提供的跌倒监测服饰的另一模块结构示意图；

图5是本实用新型提供的跌倒监测服饰中的信号预处理模块的一模块结构示意图；

图6是本实用新型提供的跌倒监测服饰中的信号预处理模块的另一模块结构示意图；

图7是本实用新型提供的跌倒监测系统的一模块结构示意图；

图8是本实用新型提供的跌倒监测系统的另一模块结构示意图；

图9是本实用新型提供的跌倒监测系统的又一模块结构示意图。

具体实施方式

为充分了解本实用新型之目的、特征及功效，借由下述具体实施方式，对本实用新型做详细说明，但本实用新型并不仅仅限于此。

图1为本实用新型提供的跌倒监测服饰的一模块结构示意图。如图1所示，该跌倒监测服饰包括：服饰本体11、碰撞感应模块12和信号传输模块13。其中，碰撞感应模块12设置于服饰本体11上，用于将人体碰撞后作用在其上的力转换为碰撞电信号输出；信号传输模块13设置于服饰本体11上，其与碰撞感应模块12相连，用于将碰撞感应模块12输出的碰撞电信号传送至终端设备(图中未示出)或者大数据库服务平台(图中未示出)。

在本实用新型中，服饰本体11采用现有技术中的服饰，例如：上衣、裤子、帽子、鞋子等，本领域技术人员可以根据实际需要选择服饰本体11的种类，此处不作限定。也就是说，本领域技术人员可以根据实际需要选择现有技术中的上衣、裤子、帽子、鞋子等中的任意一种作为服饰本体11，也可以根据实际需要选择现有技术中的上衣、裤子、帽子、鞋子等中的任意多种作为服饰本体11，此处不作限定。

在本实用新型中，碰撞感应模块12设置于服饰本体11上的数量可以为一个，也可以为多个，本领域技术人员可以根据实际需要选择碰撞感应模块12的数量，此处不作限定。

另外，碰撞感应模块12在服饰本体11上的设置位置，本领域技术人员也可以根据人体跌倒后的实际碰撞情况灵活设置，此处不作限定。可选地，碰撞感应模块12在服饰本体11上的设置位置包括：手肘部、和/或臀部、和/或膝盖部、和/或背部、和/或肩部、和/或腰部、和/或手腕部、和/或大腿部、和/或小腿部、和/或脚后跟部、和/或脚尖部、和/或头部。具体地，在图2a中，服饰本体11为上衣，碰撞感应模块12在上衣背面上的设置位置为手肘部和背部；在图2b中，服饰本体11为裤子，碰撞感应模块12在裤子正面上的设置位置为膝盖部；在图2c中，服饰本体11为裤子，碰撞感应模块12在裤子背面上的设置位置为臀部。

为了使碰撞感应模块12更加准确的感应到人体碰撞后作用在其上的力，优选采用多个碰撞感应模块12，且多个碰撞感应模块12分别对应设置于服饰本体11上多个能够在跌倒后发生碰撞的位置处。更优选地，服饰本体11上设置有多个碰撞感应模块12，多个碰撞感应模块12分别对应设置于服饰本体11上的手肘部、臀部和膝盖部。

应当理解的是，服饰本体11上的手肘部、臀部、膝盖部、背部、肩部、腰部、手腕部、大腿部、小腿部、脚后跟部、脚尖部都包括左右两部分区域，碰撞感应模块12可以选择设置在其中的任意一部分区域上，也可以选择设置在两部分区域，此处不作限定。例如：服饰本体11上的膝盖部包括左腿膝盖部和右腿膝盖部，那么，碰撞感应模块12可以选择设置在左腿膝盖部或者右腿膝盖部上，也可以选择设置在左腿膝盖部和右腿膝盖部上。

进一步地，碰撞感应模块12可以包括现有技术中的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。本领域技术人员可以根据实际需要选择碰撞感应模块12的种类，此处不作限定。

其中，每个碰撞感应模块12包括的现有技术中的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机的数量可以为一个；也可以为多个，当采用多个现有技术中的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机时，多个现有技术中的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机以层叠和/或平铺的方式设置于服饰本体11上，并且多个现有技术中的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机之间可以采用串联和/或并联的方式进行连接。本领域技术人员可以根据需要进行选择，此处不作限定。

具体地，碰撞感应模块12包括的现有技术中的摩擦发电机可以为现有技术中的三层结构、四层结构、五层居间薄膜结构或五层居间电极结构摩擦发电机，上述摩擦发电机至少包含构成摩擦界面的两个表面，且上述摩擦发电机具有输出端；碰撞感应模块12包括的现有技术中的压电发电机可以为现有技术中的氧化锌、PZT、PVDF等压电材料制作的压电发电机。

另外，碰撞感应模块12包括的摩擦发电机除了采用现有技术中的摩擦发电机外，还可以采用基于半摩擦结构的摩擦发电机，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。为了使本领域技术人员清楚地理解基于半摩擦结构的摩擦发电机，下面对基于半摩擦结构的摩擦发电机的具体结构进行详细介绍。

在本实用新型中，基于半摩擦结构的摩擦发电机包括：电极层；其中，电极层设置于外界物体(如服饰本体11)上，与外界物体相互接触摩擦产生电信号，且作为基于半摩擦结构的摩擦发电机的电信号输出端。

进一步地，基于半摩擦结构的摩擦发电机还可包括：高分子聚合物层；其中，高分子聚合物层的第一侧表面设置有电极层，其第二侧表面设置于外界物体(如服饰本体11)上，与外界物体相互接触摩擦产生电信号；电极层作为基于半摩擦结构的摩擦发电机的电信号输出端。

为了提高摩擦发电的效果，相互接触摩擦产生电信号的两个表面优选采用不同的材料。此外，为了使相互接触摩擦产生电信号的两个表面能够更好地接触摩擦，基于半摩擦结构的摩擦发电机中接触摩擦的表面上可以设置有凹凸结构。本实施例对凹凸结构中包含的凹陷和凹凸的种类、数量不作限定，本领域技术人员可以灵活设置凹凸结构中所包含的凹陷和凹凸的种类和数量。

可选地，基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部还设置有用于屏蔽外界电磁干扰的屏蔽层和/或用于密封保护内部结构的封装保护层。本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。应当注意的是，当同时设置屏蔽层和封装保护层时，封装保护层设置于屏蔽层的外部，从而实现密封保护的作用。

其中，电极层和屏蔽层所用的材料是铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金；其中，金属是金、银、铂、钯、铝、镍、铜、钛、铬、硒、铁、锰、钼、钨或钒；合金是铝合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、锰合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、铋合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金或钽合金。

其中，高分子聚合物层和封装保护层所用的材料选自聚四氟乙烯、聚二甲基硅氧烷、聚酰亚胺、苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、纤维(再生)海绵、聚氨酯弹性体、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、人造纤维、聚甲基，甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯柔性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、甲醛苯酚、氯丁橡胶、丁二烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚丙烯腈、丙烯腈氯乙烯和聚乙烯丙二酚碳酸盐中的任意一种。

为了增加用户使用的舒适度，碰撞感应模块12优选采用柔性摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

为了避免外界环境中的电磁干扰影响碰撞感应模块12的正常工作，碰撞感应模块12优选采用外部设置有屏蔽层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

为了避免外界环境因素(如温度、湿度和/或灰尘等)影响碰撞感应模块12的正常工作，碰撞感应模块12优选采用外部设置有封装保护层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

为了避免外界环境中的电磁干扰，同时避免外界环境因素(如温度、湿度和/或灰尘等)的影响，碰撞感应模块12优选采用外部依次设置有屏蔽层和封装保护层的摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机，从而保证碰撞感应模块12的正常工作。

在本实用新型中，碰撞感应模块12可以设置于服饰本体11的外侧表面上、和/或服饰本体11的夹层中、和/或服饰本体11的内侧表面上，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。为了不影响服饰本体11的外观和/或不影响服饰本体11的穿戴舒适度，碰撞感应模块12优选设置于服饰本体11的夹层中。

为了使本领域技术人员清楚地理解本实施例的基于半摩擦结构的摩擦发电机与服饰本体11的结合设置方式，下面以图3a和图3b对本实用新型的基于半摩擦结构的摩擦发电机的结合设置方式进行详细介绍。

作为一个示例，结合图1和图3a，跌倒监测服饰中的服饰本体11包括两层面料层，分别为第一面料层31和第二面料层32；基于半摩擦结构的摩擦发电机包括依次层叠设置的封装保护层33和电极层34，且封装保护层33和电极层34设置于第二面料层32的第一侧表面上(即第一面料层31和第二面料层32形成的服饰本体11的夹层中)；当人体跌倒后将碰撞的力作用在其上，电极层34与第二面料层32的第一侧表面相互接触摩擦产生碰撞电信号，该碰撞电信号由电极层34作为电信号输出端输出至信号传输模块13。

应当理解的是，图3a所示的基于半摩擦结构的摩擦发电机也可以设置于第一面料层31的第一侧表面上(即服饰本体11的外侧表面上)，那么，当人体跌倒后将碰撞的力作用在其上，电极层34与第一面料层31的第一侧表面相互接触摩擦产生碰撞电信号，该碰撞电信号由电极层34作为电信号输出端输出至信号传输模块13；图3a所示的基于半摩擦结构的摩擦发电机还可以设置于第二面料层32的第二侧表面上(即服饰本体11的内侧表面上)，那么，当人体跌倒后将碰撞的力作用在其上，电极层34与第二面料层32的第二侧表面相互接触摩擦产生碰撞电信号，该碰撞电信号由电极层34作为电信号输出端输出至信号传输模块13。

作为另一示例，结合图1和图3b，跌倒监测服饰中的服饰本体11包括三层面料层，分别为第一面料层31、第二面料层32和第三面料层35；基于半摩擦结构的摩擦发电机包括依次层叠设置的封装保护层33、电极层34和高分子聚合物层36，且封装保护层33、电极层34和高分子聚合物层36设置于第二面料层32的第一侧表面上(即第一面料层31和第二面料层32形成的服饰本11的夹层中)；当人体跌倒后将碰撞的力作用在其上，高分子聚合物层36与第二面料层32的第一侧表面相互接触摩擦产生碰撞电信号，该碰撞电信号由电极层34作为电信号输出端输出至信号传输模块13。

应当理解的是，图3b所示的基于半摩擦结构的摩擦发电机也可以设置于第一面料层31的第一侧表面上(即服饰本体11的外侧表面上)，那么，当人体跌倒后将碰撞的力作用在其上，高分子聚合物层36与第一面料层31的第一侧表面相互接触摩擦产生碰撞电信号，该碰撞电信号由电极层34作为电信号输出端输出至信号传输模块13；图3b所示的基于半摩擦结构的摩擦发电机也可以设置于第二面料层32的第二侧表面上或者设置于第三面料层35的第一侧表面上(即第二面料层32和第三面料层35形成的服饰本体11的夹层中)，那么，当人体跌倒后将碰撞的力作用在其上，高分子聚合物层36与第二面料层32的第二侧表面或者高分子聚合物层36与第三面料层35的第一侧表面相互接触摩擦产生碰撞电信号，该碰撞电信号由电极层34作为电信号输出端输出至信号传输模块13；图3b所示的基于半摩擦结构的摩擦发电机还可以设置于第三面料层35的第二侧表面上(即服饰本体11的内侧表面上)，那么，当人体跌倒后将碰撞的力作用在其上，高分子聚合物层36与第三面料层35的第二侧表面相互接触摩擦产生碰撞电信号，该碰撞电信号由电极层34作为电信号输出端输出至信号传输模块13。

应当理解的是，在本实用新型中，服饰本体11包括的面料层数由选用的现有技术中的服饰的面料层数决定，如一层面料层、两层面料层、三层面料层等，此处不作限定。此外，本实用新型中的碰撞感应模块12包括的发电机的种类以及与服饰本体11的结合设置方式不仅可以单独使用，也可以结合使用，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。

在本实用新型中，信号传输模块13的数量可以为一个，也可以为多个，本领域技术人员可以根据实际需要选择信号传输模块13的数量，此处不作限定。优选地，信号传输模块13的数量与碰撞感应模块12的数量相同，且一一对应设置连接。

具体地，若在服饰本体11的双膝盖部分别对应设置一个碰撞感应模块12，(即两个碰撞感应模块12)，则信号传输模块13的数量应为两个，且与碰撞感应模块12一一对应设置连接；若在服饰本体11的双手肘部和双膝盖部分别对应设置一个碰撞感应模块12(即四个碰撞感应模块12)，则信号传输模块12的数量应为四个，且与碰撞感应模块12一一对应设置连接。

进一步地，如图4所示，信号传输模块13可包括：信号预处理模块131、无线通信模块132和电源模块133；其中，信号预处理模块131设置于服饰本体11上，其与碰撞感应模块12相连，用于对碰撞感应模块12输出的碰撞电信号进行预处理；无线通信模块132设置于服饰本体11上，其与信号预处理模块131相连，用于发送经过信号预处理模块131预处理后的碰撞电信号至终端设备(图中未示出)或者大数据库服务平台(图中未示出)；电源模块133设置于服饰本体11上，其与信号预处理模块131和无线通信模块132相连，用于为信号预处理模块131和无线通信模块132提供电能。

在一种可选实施方式中，如图4所示，信号传输模块13还进一步包括：充电模块134；其中，充电模块134设置于服饰本体11上，其分别与碰撞感应模块12和电源模块133相连，用于将碰撞感应模块12产生的电能(即碰撞电信号)转换为对应的电能为电源模块133充电。

其中，充电模块134可以包括现有技术中的电压转换模块(图中未示出)，当然，也可以包括其他模块，本领域技术人员可以根据电源模块133实际需要的充电电压灵活选择充电模块134的种类，此处不作限定。

在另一种可选实施方式中，如图4所示，信号传输模块13还进一步包括：定位模块135；其中，定位模块135设置于服饰本体11上，其分别与无线通信模块132和电源模块133相连，用于根据无线通信模块132输出的定位请求信号，生成用户位置信息。在该种可选实施方式中，无线通信模块132还用于接收终端设备或者大数据库服务平台发送的定位请求信号，以及将定位模块生成的用户位置信息发送至终端设备或者大数据库服务平台。

在又一种可选实施方式中，信号传输模块13还进一步包括：开关模块(图中未示出)；其中，开关模块设置于服饰本体11上，其与电源模块133相连，用于控制电源模块133何时为信号预处理模块131和无线通信模块132提供电能。

其中，电源模块133可以选用现有技术中的可充电电源模块，也可以选用现有技术中的可更换但不可充电电源模块，此处不作限定。但是，应当理解的是，在信号传输模块13包括充电模块134时，电源模块133应当选用可充电电源模块。

应当理解的是，充电模块、定位模块和开关模块都为可选模块，其不仅可以单独选用，也可以组合使用，此处不作限定，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择。

在一种可选具体实施方式中，如图4和图5所示，信号预处理模块131进一步包括：整流模块1311、滤波模块1312、放大模块1313和模数转换模块1314；其中，整流模块1311设置于服饰本体11上，其与碰撞感应模块12相连，用于对碰撞感应模块12输出的碰撞电信号进行整流处理；滤波模块1312设置于服饰本体11上，其分别与整流模块1311和电源模块133相连，用于滤除整流模块1311输出的碰撞电信号中的干扰杂波；放大模块1313设置于服饰本体11上，其分别与滤波模块1312和电源模块133相连，用于对滤波模块1312输出的碰撞电信号进行放大处理；模数转换模块1314设置于服饰本体11上，其分别与放大模块1313和电源模块133相连，用于将放大模块1313输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至无线通信模块132。应当注意的是，整流模块1311、滤波模块1312、放大模块1313和模数转换模块1314可以根据本领域技术人员的设计需要进行选择，例如，若碰撞感应模块12输出的碰撞电信号无需进行整流处理，则可以省去整流模块1311，此处不作限定。

在另一种可选具体实施方式中，如图4和图6所示，信号预处理模块131包括：放大模块1315、滤波模块1316、电压偏置1317和模数转换模块1318；其中，放大模块1315设置于服饰本体11上，其分别与碰撞感应模块12和电源模块133相连，用于对碰撞感应模块12输出的碰撞电信号进行放大处理；滤波模块1316设置于服饰本体11上，其分别与放大模块1315和电源模块133相连，用于滤除经过放大模块1315放大的碰撞电信号中的干扰杂波；电压偏置模块1317设置于服饰本体11上，其分别与滤波模块1316和电源模块133相连，用于调整滤波模块1316输出的碰撞电信号的电压基准点；模数转换模块1318设置于服饰本体11上，其分别与电压偏置模块1317和电源模块133相连，用于将电压偏置模块1317输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至无线通信模块132。应当注意的是，放大模块1315、滤波模块1316、电压偏置模块1317和模数转换模块1318可以根据本领域技术人员的设计需要进行选择，例如，若碰撞感应模块12输出的碰撞电信号无需进行放大处理，则可以省去放大模块1315，此处不作限定。

进一步地，碰撞感应模块12和信号传输模块13优选以不可拆卸的方式设置于服饰本体11上，这样可以避免由于频繁的拆卸造成的损坏。另外，在实用新型中，若一个碰撞感应模块12仅有一个电极层与信号传输模块13相连，则采用现有技术中的单电极连接方法连接信号传输模块13，也就是说，信号传输模块13的另一端可以与参考电势点相连，以使信号传输模块的两端存在电势差。

为了密封防水保护信号传输模块13的内部电路，信号传输模块13应采用现有技术中的防水技术进行防水，例如：可以在信号传输模块13外部设置防水密封柔性壳体进行防水，也可以采用在信号传输模块13外部涂刷防水涂层的方式进行防水，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。

在本实用新型中涉及到的电路模块都可选用现有技术中的硬件电路模块，例如：整流模块1311可以采用整流二极管实现，本领域技术人员可以根据实际需要进行选择，此处不作限定。

本实用新型还提供了一种跌倒监测系统，其包括：本实用新型中的跌倒监测服饰，以及终端设备；其中，终端设备以无线通讯的方式与无线通信模块相连，用于根据无线通信模块发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储用户个人的分析判断数据和/或判断结果。

在一种可选实施方式中，如图7所示，该跌倒监测系统包括：图4所示的跌倒监测服饰，以及终端设备14；其中，跌倒监测服饰包括服饰本体11、碰撞感应模块12以及由信号预处理模块131、无线通信模块132、电源模块133、充电模块134和定位模块135组成的信号传输模块13；终端设备14以无线通讯的方式与无线通信模块132相连，用于根据无线通信模块132发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储用户个人的分析判断数据和/或判断结果。

当跌倒监测服饰包括定位模块135时，终端设备14还用于根据判断结果，生成定位请求信号，并将其发送至跌倒监测服饰中的无线通信模块132，以及接收无线通信模块132发送的用户定位信息，并将用户定位信息发送相关人员。

进一步地，如图8所示，该跌倒监测系统还可包括：大数据库服务平台15；其中，大数据库服务平台15以无线通讯的方式与终端设备14相连，用于存储所有终端设备14发送的分析判断数据和/或判断结果。

在另一种可选实施方式中，该跌倒监测系统包括：本实用新型中的跌倒监测服饰，以及大数据库服务平台；其中，大数据库服务平台以无线通信的方式与无线通信模块相连，用于根据无线通信模块发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储所有终端设备的分析判断数据和/或判断结果。

具体地，如图9所示，该跌倒监测系统包括：图4所示的跌倒监测服饰，以及大数据库服务平台15；其中，跌倒监测服饰包括服饰本体11、碰撞感应模块12以及由信号预处理模块131、无线通信模块132、电源模块133、充电模块134和定位模块135组成的信号传输模块13；大数据库服务平台15以无线通信的方式与无线通信模块132相连，用于根据无线通信模块132发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储所有终端设备的分析判断数据和/或判断结果。

当跌倒监测服饰包括定位模块135时，大数据库服务平台15还用于根据判断结果，生成定位请求信号，并将其发送至跌倒监测服饰中的无线通信模块132，以及接收无线通信模块132发送的用户定位信息，并将用户定位信息发送相关人员。

本实用新型提供的跌倒监测服饰及系统，由于采用摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机、和/或基于半摩擦结构的摩擦发电机作为碰撞感应模块，并将其设置于服饰本体的不同位置实时监测人体是否跌倒的情况，提高了灵敏度及准确度，降低了误报率；此外，本实用新型提供的跌倒监测服饰及系统，不仅将碰撞感应模块作为传感器使用，还同时将其作为能量收集器使用，并将收集到的电能通过充电模块为电源模块供电，延长了电源模块单次的使用时间，避免了频繁为电源模块充电的麻烦，节约了能源，保护了环境，也为用户的使用带来了极大的方便，且其结构及制作工艺简单，成本低廉，适合大规模工业生产。

还可以理解的是，附图或实施例中所示的装置结构仅仅是示意性的，表示逻辑结构。其中作为分离部件显示的模块可能是或者可能不是物理上分开的，作为模块显示的部件可能是或者可能不是物理模块。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (21)

1.一种跌倒监测服饰，其特征在于，包括：服饰本体、碰撞感应模块和信号传输模块；其中，

所述碰撞感应模块设置于所述服饰本体上，用于将人体碰撞后作用在其上的力转换为碰撞电信号输出；

所述信号传输模块设置于所述服饰本体上，与所述碰撞感应模块相连，用于将所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号传送至终端设备或者大数据库服务平台。

2.根据权利要求1所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述碰撞感应模块包括：摩擦发电机、和/或压电发电机、和/或基于摩擦发电机和/或压电发电机的压力感应电缆、和/或压电与摩擦电混合发电机。

3.根据权利要求2所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述摩擦发电机包括：基于半摩擦结构的摩擦发电机；其中，

所述基于半摩擦结构的摩擦发电机包括：电极层；所述电极层设置于所述服饰本体上，与所述服饰本体相互接触摩擦产生电信号，且作为所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的电信号输出端；

或者，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机包括：电极层和高分子聚合物层；所述高分子聚合物层的第一侧表面设置有所述电极层，所述高分子聚合物层的第二侧表面设置于所述服饰本体上，所述高分子聚合物层与所述服饰本体相互接触摩擦产生电信号；所述电极层作为所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的电信号输出端。

4.根据权利要求3所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机中接触摩擦的表面上设置有凹凸结构。

5.根据权利要求3所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部设置有用于屏蔽外界电磁干扰的屏蔽层；

或者，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部设置有用于密封保护所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的内部结构的封装保护层；

或者，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部依次设置有用于屏蔽外界电磁干扰的屏蔽层和用于密封保护所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的内部结构的封装保护层。

6.根据权利要求4所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部设置有用于屏蔽外界电磁干扰的屏蔽层；

或者，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部设置有用于密封保护所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的内部结构的封装保护层；

或者，所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的外部依次设置有用于屏蔽外界电磁干扰的屏蔽层和用于密封保护所述基于半摩擦结构的摩擦发电机的内部结构的封装保护层。

7.根据权利要求1-6任一项所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号传输模块包括：信号预处理模块、无线通信模块和电源模块；其中，

所述信号预处理模块设置于所述服饰本体上，与所述碰撞感应模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行预处理；

所述无线通信模块设置于所述服饰本体上，与所述信号预处理模块相连，用于发送经过所述信号预处理模块预处理后的碰撞电信号至所述终端设备或者所述大数据库服务平台；

所述电源模块设置于所述服饰本体上，与所述信号预处理模块和所述无线通信模块相连，用于为所述信号预处理模块和所述无线通信模块提供电能。

8.根据权利要求7所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号传输模块还包括：充电模块和/或开关模块；其中，

所述充电模块设置于所述服饰本体上，分别与所述碰撞感应模块和所述电源模块相连，用于将所述碰撞感应模块产生的碰撞电信号转换为对应的电能为所述电源模块充电；

所述开关模块设置于所述服饰本体上，与所述电源模块相连，用于控制所述电源模块何时为所述信号预处理模块和所述无线通信模块提供电能。

9.根据权利要求7所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号传输模块还包括：定位模块；其中，

所述定位模块设置于所述服饰本体上，分别与所述无线通信模块和所述电源模块相连，用于根据所述无线通信模块输出的定位请求信号，生成用户位置信息；

所述无线通信模块还用于接收所述终端设备或者所述大数据库服务平台发送的定位请求信号，以及将所述定位模块生成的用户位置信息发送至所述终端设备或者所述大数据库服务平台。

10.根据权利要求8所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号传输模块还包括：定位模块；其中，

所述定位模块设置于所述服饰本体上，分别与所述无线通信模块和所述电源模块相连，用于根据所述无线通信模块输出的定位请求信号，生成用户位置信息；

所述无线通信模块还用于接收所述终端设备或者所述大数据库服务平台发送的定位请求信号，以及将所述定位模块生成的用户位置信息发送至所述终端设备或者所述大数据库服务平台。

11.根据权利要求7所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号预处理模块进一步包括：整流模块、滤波模块、放大模块和模数转换模块；其中，所述整流模块设置于所述服饰本体上，与所述碰撞感应模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行整流处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述整流模块和所述电源模块相连，用于滤除所述整流模块输出的碰撞电信号中的干扰杂波；所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于对所述滤波模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于将所述放大模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块；

或者，所述信号预处理模块进一步包括：放大模块、滤波模块、电压偏置和模数转换模块；其中，所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述碰撞感应模块和所述电源模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于滤除经过所述放大模块放大的碰撞电信号中的干扰杂波；所述电压偏置模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于调整所述滤波模块输出的碰撞电信号的电压基准点；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述电压偏置模块和所述电源模块相连，用于将所述电压偏置模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块。

12.根据权利要求8所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号预处理模块进一步包括：整流模块、滤波模块、放大模块和模数转换模块；其中，所述整流模块设置于所述服饰本体上，与所述碰撞感应模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行整流处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述整流模块和所述电源模块相连，用于滤除所述整流模块输出的碰撞电信号中的干扰杂波；所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于对所述滤波模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于将所述放大模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块；

或者，所述信号预处理模块进一步包括：放大模块、滤波模块、电压偏置和模数转换模块；其中，所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述碰撞感应模块和所述电源模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于滤除经过所述放大模块放大的碰撞电信号中的干扰杂波；所述电压偏置模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于调整所述滤波模块输出的碰撞电信号的电压基准点；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述电压偏置模块和所述电源模块相连，用于将所述电压偏置模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块。

13.根据权利要求9所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号预处理模块进一步包括：整流模块、滤波模块、放大模块和模数转换模块；其中，所述整流模块设置于所述服饰本体上，与所述碰撞感应模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行整流处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述整流模块和所述电源模块相连，用于滤除所述整流模块输出的碰撞电信号中的干扰杂波；所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于对所述滤波模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于将所述放大模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块；

或者，所述信号预处理模块进一步包括：放大模块、滤波模块、电压偏置和模数转换模块；其中，所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述碰撞感应模块和所述电源模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于滤除经过所述放大模块放大的碰撞电信号中的干扰杂波；所述电压偏置模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于调整所述滤波模块输出的碰撞电信号的电压基准点；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述电压偏置模块和所述电源模块相连，用于将所述电压偏置模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块。

14.根据权利要求10所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述信号预处理模块进一步包括：整流模块、滤波模块、放大模块和模数转换模块；其中，所述整流模块设置于所述服饰本体上，与所述碰撞感应模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行整流处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述整流模块和所述电源模块相连，用于滤除所述整流模块输出的碰撞电信号中的干扰杂波；所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于对所述滤波模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于将所述放大模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块；

或者，所述信号预处理模块进一步包括：放大模块、滤波模块、电压偏置和模数转换模块；其中，所述放大模块设置于所述服饰本体上，分别与所述碰撞感应模块和所述电源模块相连，用于对所述碰撞感应模块输出的碰撞电信号进行放大处理；所述滤波模块设置于所述服饰本体上，分别与所述放大模块和所述电源模块相连，用于滤除经过所述放大模块放大的碰撞电信号中的干扰杂波；所述电压偏置模块设置于所述服饰本体上，分别与所述滤波模块和所述电源模块相连，用于调整所述滤波模块输出的碰撞电信号的电压基准点；所述模数转换模块设置于所述服饰本体上，分别与所述电压偏置模块和所述电源模块相连，用于将所述电压偏置模块输出的模拟碰撞电信号转换为对应的数字碰撞电信号，并将其输出至所述无线通信模块。

15.根据权利要求1所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述碰撞感应模块和/或所述信号传输模块以不可拆卸或者可拆卸的方式设置于所述服饰本体的外侧表面上、和/或所述服饰本体的夹层中、和/或所述服饰本体的内侧表面上。

16.根据权利要求1所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述碰撞感应模块的数量与所述信号传输模块的数量相同，且所述碰撞感应模块与所述信号传输模块一一对应设置连接。

17.根据权利要求1所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述服饰本体包括：上衣、和/或裤子、和/或帽子、和/或鞋子。

18.根据权利要求1所述的跌倒监测服饰，其特征在于，所述碰撞感应模块在所述服饰本体上的设置位置包括：手肘部、和/或臀部、和/或膝盖部、和/或背部、和/或肩部、和/或腰部、和/或手腕部、和/或大腿部、和/或小腿部、和/或脚后跟部、和/或脚尖部、和/或头部。

19.一种跌倒监测系统，其特征在于，包括如权利要求1-18任一项所述的跌倒监测服饰，以及终端设备；其中，

所述终端设备以无线通讯的方式与无线通信模块相连，用于根据无线通信模块发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储用户个人的分析判断数据和/或判断结果；

在所述跌倒监测服饰包括定位模块时，所述终端设备还用于根据所述判断结果，生成定位请求信号，并将其发送至所述无线通信模块，以及接收所述无线通信模块发送的用户定位信息，并将所述用户定位信息发送至相关人员。

20.根据权利要求19所述的跌倒监测系统，其特征在于，还包括：大数据库服务平台；其中，

所述大数据库服务平台以无线通讯的方式与所述终端设备相连，用于存储所有所述终端设备发送的分析判断数据和/或判断结果。

21.一种跌倒监测系统，其特征在于，包括如权利要求1-18任一项所述的跌倒监测服饰，以及大数据库服务平台；其中，

所述大数据库服务平台以无线通讯的方式与无线通信模块相连，用于根据所述无线通信模块发送的碰撞电信号，分析判断用户是否跌倒，并根据判断结果，通知相关人员，以及存储所有用户个人的分析判断数据和/或判断结果；

在所述跌倒监测服饰包括定位模块时，所述大数据库服务平台还用于根据所述判断结果，生成定位请求信号，并将其发送至所述无线通信模块，以及接收所述无线通信模块发送的用户定位信息，并将所述用户定位信息发送至相关人员。

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