CN212382182U - 一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,包括置于鞋体内与足底相接触的鞋垫，在鞋垫内嵌入设置有智能检测模块，所述智能检测模块包括智能处理模块、压力检测模块和自动报警模块，所述鞋垫具有与足底相接触的脚跟垫部和脚掌垫部，所述鞋垫的厚度由脚跟垫部的表面向脚掌垫部的表面厚度逐渐减小，在脚跟垫部内嵌入设置所述智能处理模块和自动报警模块，在脚跟垫部和脚掌垫部分别所述压力检测单元，所述压力检测单元的检测输出端和自动报警模块的报警输入端分别与所述智能处理模块连接。本实用新型能够及时准确判断患者发生摔倒的时机并及时发出报警信息，减少患者因跌倒导致的伤害程度的加深。

Description

一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫

技术领域

本实用新型属于防摔倒与康复器具领域，特别涉及一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫。

背景技术

众所周知，跌倒检测及其报警系统为老年人患者(如脑卒中、患有心血管、脑血管疾病或摔倒时头部触地等原因)发生跌倒行为及时提供救护措施，摔倒的老人处于意识模糊的状态，跌倒检测报警系统可以及时准确掌握患者的跌倒情况，提醒照看者及时救护，减少了患者发生摔倒后因救护不及时导致的伤害程度的加深。目前，市场上投入了很多关于防摔倒的检测设备，而其中的绝大多数产品均采用可穿戴设备的设计，例如手机、手表、腕带、腰带等。对于老年人患者来说，这类智能可穿戴设备并不属于日常出门的必需品，随时都携带并不现实，而且设计的缺陷十分明显，佩戴起来也相对繁琐、不舒适。以具有摔倒检测功能的智能手表为例，与老年人平常佩戴的普通手表相比，其设置时间等方面的繁杂程度并不适用于老年人使用，且产品大多准确性不高，容易造成错误判断，无法满足现有用户的实际需求，而且，检测报警系统的结构相对复杂，所需花费的设计、生产成本也较高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足，提供一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫，根据本实用新型的智能鞋垫能够及时准确判断患者发生摔倒并及时发出报警信息，减少患者因跌倒导致的伤害程度的加深。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

根据本实用新型的一方面，提供了一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,包括置于鞋体内与足底相接触的鞋垫，在鞋垫内嵌入设置有智能检测模块，所述智能检测模块包括智能处理模块、压力检测模块和自动报警模块，所述鞋垫具有与足底相接触的脚跟垫部和脚掌垫部，所述鞋垫的厚度由脚跟垫部的表面向脚掌垫部的表面厚度逐渐减小，在脚跟垫部内嵌入设置所述智能处理模块和自动报警模块，在脚跟垫部和脚掌垫部分别嵌入设置所述压力检测单元，所述压力检测单元的检测输出端和自动报警模块的报警输入端分别与所述智能处理模块连接。

上述方案进一步优选的，所述智能处理模块包括信号处理模块、信号采集模块、信号发射模块和供电单元，所述供电单元的供电输出端分别与所述信号处理模块、信号采集模块、信号发射模块、压力检测模块和自动报警模块连接，所述压力检测单元的检测输出端通过信号采集模块与所述信号处理模块的检测输入端连接，所述信号处理模块的信号输出端与所述信号发射模块的信号输入端连接。

上述方案进一步优选的，所述压力检测单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器分别连接形成桥式连接，其输入端连接所述供电单元，其输出端通过信号采集模块与所述信号处理模块连接，所述第一压力传感器设置于脚跟垫部内，所述第二压力传感器设置于脚掌垫部的中央位子内，所述第三压力传感器和第四压力传感器设置于脚掌垫部的前端两侧。

上述方案进一步优选的，在所述第一压力传感器的周围、第二压力传感器的周围、第三压力传感器的周围和第四压力传感器的周围分别设置有若干段弹性支撑条。

上述方案优选的，在脚掌垫部内嵌入设置有若干条波浪状的缓冲部。

上述方案进一步优选的，所述缓冲部呈横向和/或竖向嵌入在所述脚掌垫部内，所述缓冲部为气囊或弹性支持条。

上述方案进一步优选的，所述信号发射模块为蓝牙发射模块、WIFI发射模块或GPRS发射模块。

综上所述，本实用新型由于采用了以上技术方案，本实用新型具以下有益效果：

本实用新型能够及时准确判断患者发生摔倒并及时发出报警信息，减少了错误判断的发生概率，提高了跌倒检测的准确性，患者亦可在意识清醒状态下进行报警，照看者可及时有效地对患者进行救护，减缓了患者发生摔倒以后的伤害程度，同时该产品具有结构简单、便捷方便的特点，而且制作简单便捷，成本低。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显然，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫的检测使用结构示意图。

图2是本实用新型的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫的结结构示意图。

图3是本实用新型的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫的另一实施例结结构示意图。

图4是本实用新型的智能处理模块的原理图。

图5是本实用新型的自动报警模块的原理图。

图6是本实用新型的信号发射模块的原理图。

图7是本实用新型的压力检测模块和信号采集模块的原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实例中的附图，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，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的一个方面，结合图1和图2，提供了一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,包括置于鞋体100内与足底相接触的鞋垫1，在鞋垫1内嵌入设置有智能处理模块2、压力检测模块和自动报警模块，所述鞋垫1具有与足底相接触的脚跟垫部10和脚掌垫部11，所述鞋垫1的厚度由脚跟垫部10的表面向脚掌垫部11的表面厚度逐渐减小，在脚跟垫部10内嵌入设置所述智能处理模块2和自动报警模块，在脚跟垫部10和脚掌垫部11分别嵌入设置所述压力检测单元，所述压力检测单元的检测输出端和自动报警模块的报警输入端分别与所述智能处理模块2连接；将鞋垫1置入鞋体100内，患者穿入鞋体100 内行走，从而使足底紧压在鞋垫1上；压力检测模块用于采集的足底压力信号，并将压力信号送入智能处理模块2进行比较分析，从而判断患者是否发生摔倒，当压力检测模块采集的足底压力信号(两只脚)为1，则可判定患者不发生摔倒，当压力检测模块采集的足底压力信号(两只脚)为0，即可判定患者发生摔倒，所述智能处理模块2输出报警信号至自动报警模块进行报警，提醒照看者为跌倒者及时提供救护。

在本实用新型中，如图2所示，所述压力检测单元包括第一压力传感器3、第二压力传感器4、第三压力传感器5和第四压力传感器6，所述第一压力传感器3、第二压力传感器4、第三压力传感器5和第四压力传感器6分别连接形成桥式连接，其输入端连接所述供电单元，其输出端通过信号采集模块与所述信号处理模块连接；所述第一压力传感器3设置于脚跟垫部10内，所述第二压力传感器4设置于脚掌垫部11的中央位置内，所述第三压力传感器5和第四压力传感器6设置于脚掌垫部11的前端两侧。如图3所示，在所述第一压力传感器3的周围、第二压力传感器4的周围、第三压力传感器5的周围和第四压力传感器6的周围分别设置有若干段弹性支撑条8，该段弹性支撑条8 对所压力传厍感器在检测时，减轻了传感器的支持压力，起到较好好的缓冲作用，述脚掌垫部11内嵌入设置有若干条波浪状的缓冲部9，所述缓冲部100 呈横向和/或竖向嵌入在所述脚掌垫部11内，所述缓冲部为气囊或弹性支持条，使患者的脚部穿戴鞋垫1时，所述缓冲部9对鞋垫1的脚跟垫部10起到支撑和缓冲作用，鞋垫与鞋体内部底面接触时，起到缓冲作用，也可有效帮助缓解脚掌垫部11所受的外界压力，穿戴更舒服，足底踩在鞋垫表面时。

在本实用新型中，如图4所示，所述智能处理模块2包括信号处理模块、信号采集模块、信号发射模块和供电单元，所述供电单元的供电输出端分别与所述信号处理模块、信号采集模块、信号发射模块、压力检测模块和自动报警模块连接，所述信号发射模块为蓝牙发射模块、WIFI发射模块或GPRS发射模块，所述压力检测单元的检测输出端通过信号采集模块与所述信号处理模块的检测输入端连接，所述信号处理模块的信号输出端与所述信号发射模块的信号输入端连接；所述信号处理模块采用单片机控制器，单片机控制器U1的型号为AT89C52，所述压力检测单元采集足底压力信号送入所述信号采集模块进行放大处理，所述信号采集模块进行放大处理后的压力信号再送入信号处理模块 2(AT89C52)进行比较分析处理，判断则可判定患者是否发生摔倒；所述信号处理模块2(AT89C52)输出报警信号至自动报警模块进行报警，提醒照看者为跌倒者及时提供救护；在本实用新型中，如图5所示，所述自动报警模块包括继电器RL1、二极管D1、二极管D2和鸣器BUZ组成，当信号处理模块2接收患者发出摔倒信号时，信号处理模块2(AT89C52)的P0.0引脚输出高电平控制信号，使继电器RL1闭合导通10s后，信号处理模块2(AT89C52)的P1.1引脚输出低电平控制信号，当继电器模块输出高电平10s后，施加一定的电压(5V)蜂送入鸣器BUZ产生报警，若信号处理模块2(AT89C52)的P0.0引脚输出低电平控制信号平，使二极管D1和二极管D2导通，则蜂鸣器BUZ不产生报警，所述信号发射模块优选为无线蓝牙发射模块，如图6所示，该无线蓝牙发射模块包括包括蓝牙发射芯片、声表谐振器SAW、三极管Q1、可调电感L1、电容C2、发射电容C1、发射天线、二极管D1和电阻R1；所述信号处理模块2(AT89C52)输出报警信经蓝牙发射芯片，蓝牙发射芯片输出的信号通过电阻R1和限压二极管 D1进行分压输，再讲报警信号送入出三极管Q1、发射电容C1和发射天线ANT；信号处理模块2(AT89C52)输出控制信号使经过电阻R1和限压二极管D3进行分压输，使三极管Q1导通，此时,由声表谐振器SAW、三极管Q1、电容C2、和电感L1组成的信号振荡模块，信号振荡模块发生振荡时，产生315M的振荡频率信号经过耦合发射电容C1和发射天线ANT发送至蓝牙接收端提醒照看者为跌倒者及时提供救护，采用声表谐振器SAW稳频，频率稳定度极高，当环境温度在-25～+85度之间变化时，频飘仅为3ppm/度。

在本实用新型中，如图7所示，所述第一压力传感器3、第二压力传感器 4、第三压力传感器5和第四压力传感器6是分别由应变片电阻R组成的应变测量电路；当弹性敏应变片电阻R受到压力作用时，将产生应变，嵌入设置在鞋垫内的应变片电阻R也会产生应变，表现为电阻值的变化。该应变片电阻R 的变形转化为阻值的变化。把应变片电阻R按照桥路方式连接，两输入端施加一定的电压值(5V)，两输出端输出的共模电压随着桥路上电阻阻值的变化增加或者减小。图7中的运算放大器U2，运算放大器U2采用的型号为OP07，运算放大器U2输出失调电压为2mV，通过滑动变阻器R8可调节输出失调电压的大小，采集的应变信号经电阻R5和电容C3滤波后送入信号处理模块2(AT89C52) 的信号采集输入端进行量化处理，当采集的足底压力信号(两只脚的压力信号) 为0，即可判定患者发生摔倒，所述智能处理模块2输出报警信号至自动报警模块进行报警，提醒照看者为跌倒者及时提供救护。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,其特征在于：包括置于鞋体内与足底相接触的鞋垫，在鞋垫内嵌入设置有智能检测模块，所述智能检测模块包括智能处理模块、压力检测模块和自动报警模块，所述鞋垫具有与足底相接触的脚跟垫部和脚掌垫部，所述鞋垫的厚度由脚跟垫部的表面向脚掌垫部的表面厚度逐渐减小，在脚跟垫部内嵌入设置所述智能处理模块和自动报警模块，在脚跟垫部和脚掌垫部分别嵌入设置所述压力检测单元，所述压力检测单元的检测输出端和自动报警模块的报警输入端分别与所述智能处理模块连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,其特征在于：所述智能处理模块包括信号处理模块、信号采集模块、信号发射模块和供电单元，所述供电单元的供电输出端分别与所述信号处理模块、信号采集模块、信号发射模块、压力检测模块和自动报警模块连接，所述压力检测单元的检测输出端通过信号采集模块与所述信号处理模块的检测输入端连接，所述信号处理模块的信号输出端与所述信号发射模块的信号输入端连接。

3.根据权利要求2所述的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,其特征在于：所述压力检测单元包括第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器，所述第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器和第四压力传感器分别连接形成桥式连接，其输入端连接所述供电单元，其输出端通过信号采集模块与所述信号处理模块连接，所述第一压力传感器设置于脚跟垫部内，所述第二压力传感器设置于脚掌垫部的中央位置内，所述第三压力传感器和第四压力传感器设置于脚掌垫部的前端两侧。

4.根据权利要求3所述的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,其特征在于：在所述第一压力传感器的周围、第二压力传感器的周围、第三压力传感器的周围和第四压力传感器的周围分别设置有若干段弹性支撑条。

5.根据权利要求1所述的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,其特征在于：在所述脚掌垫部内嵌入设置有若干条波浪状的缓冲部。

6.根据权利要求5所述的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,其特征在于：所述缓冲部呈横向和/或竖向嵌入在所述脚掌垫部内，所述缓冲部为气囊或弹性支持条。

7.根据权利要求2所述的一种具有跌倒报警功能的智能鞋垫,其特征在于：所述信号发射模块为蓝牙发射模块、WIFI发射模块或GPRS发射模块。

Images