WO2013044673A1 - 人体跌倒检测报警器 - Google Patents

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WO2013044673A1
WO2013044673A1 PCT/CN2012/079060 CN2012079060W WO2013044673A1 WO 2013044673 A1 WO2013044673 A1 WO 2013044673A1 CN 2012079060 W CN2012079060 W CN 2012079060W WO 2013044673 A1 WO2013044673 A1 WO 2013044673A1
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WO
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module
pin
wireless communication
data processing
processing module
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PCT/CN2012/079060
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English (en)
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谷荣祥
袁永平
林树兴
何永革
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西安中星测控有限公司
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438—Sensor means for detecting
    • G08B21/0446—Sensor means for detecting worn on the body to detect changes of posture, e.g. a fall, inclination, acceleration, gait
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
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    • G08B21/0407—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis
    • G08B21/043—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons based on behaviour analysis detecting an emergency event, e.g. a fall

Definitions

  • the invention belongs to the technical field of human fall detection, and in particular relates to a human body fall detection alarm.
  • the video-based human fall detection device installs a camera head in a certain monitoring area, takes a picture of human activity, and then detects whether a fall occurs by an image processing method.
  • the acoustic-based human fall detection device detects whether a fall has occurred by analyzing the audio signal at the time of the fall.
  • the human body fall detection device based on the wearable sensor detects the active state of the human body by wearing the corresponding detecting device, and correspondingly determines whether a fall occurs.
  • the existing wear-based sensor-based human fall detection devices mostly have many defects and shortcomings such as large size, inconvenient wear, less product functions, frequent communication networks for local area networks, and no remote wireless communication functions. .
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a human body fall detection alarm device with the advantages of simple structure, small size, convenient carrying, convenient operation, good use effect, wireless communication function, and the like.
  • the utility model effectively solves the defects and deficiencies of the existing human body fall detection device based on the wearable sensor, such as large volume, inconvenient wear, less function, and no remote wireless communication function.
  • a human body fall detection alarm which is characterized in that: an external casing is included, and the body posture of the detected object is checked in real time.
  • the processing module is connected to the sensor module, the data processing module, and the wireless communication module.
  • the outer casing comprises a cubic housing and an insert member mounted on the cubic housing.
  • the human body fall detection alarm device is characterized in that: the wireless communication module is a GSM wireless communication module.
  • the human body fall detection alarm device is characterized in that: the data processing module comprises a data processor and an alarm prompting unit and a canceling alarm circuit respectively connected to the data processor.
  • the human body fall detection alarm device is characterized in that: the data processor is a single chip microcomputer MSP430F247 o
  • the human body fall detection alarm device is characterized in that: the three signal output ends of the three-axis acceleration sensor are respectively connected with the P6. 1 /A1 pin, the P6. 2/A2 pin and the P6. 3/A3 tube of the single chip MSP430F247. Pin connection, P5. 2/UCB1 S0MI /UCB1 SCL pin of the MSP430F247, P3. 7/UCA1RXD/UCA1 S0MI pin and P3. 6/UCA1TXD/UCA1 S IM0 pin respectively with the GSM wireless communication module The PWRKEY pin, TXD pin and RXD pin are connected.
  • the human body fall detection alarm device is characterized in that: the data processing module further comprises an operational amplifier U7B, an operational amplifier U8A and an operational amplifier U8B, wherein the three signal output ends of the three-axis acceleration sensor respectively pass through an operational amplifier U7B and an operational amplifier U8A and operational amplifier U8B are connected with P6. 1 /A1 pin, P6. 2/A2 pin and P6. 3/A3 pin of single chip MSP430F247; the alarm prompt unit includes buzzer alarm circuit and indicator light
  • the buzzer alarm circuit includes a buzzer LS1, a resistor R5, a resistor R8, and a FET Q3.
  • the indicator circuit includes an LED light emitting diode D2, the P3. 2/UCB0SOMI /UCA0SCL pin of the MSP430F247 of the single chip is connected to the cathode of the LED light-emitting diode D2, and the anode of the LED light-emitting diode D2 is connected to the power supply end of the AVCC via the resistor R4.
  • the human body fall detection alarm is characterized in that: the three-axis acceleration sensor is an acceleration sensor ADXL 325.
  • the human body fall detection alarm device is characterized in that: the power supply module comprises a power supply battery and a DC/DC power conversion module connected to the power supply battery, wherein the power supply battery passes through the DC/DC power conversion module and the sensor respectively The module, the data processing module and the wireless communication module are connected.
  • the GSM wireless communication module is used to synchronously transmit the alarm information. Therefore, the GSM network is used in the communication mode, and the fall alarm is realized by using the short message. Since the GSM network realizes networking and roaming nationwide, the present invention has the network. Strong capability, two-way data transmission, stable and reliable performance, low cost and so on.
  • the present invention senses the change of the body posture by measuring the acceleration vector signals in three orthogonal directions during the movement of the individual wearing the instrument, and cooperates with the existing GSM network to realize the fall alarm by using the short message. Can achieve intelligent monitoring purposes.
  • the invention has the advantages of simple structure, small size, convenient carrying, convenient operation, good use effect and wireless communication function, and can effectively solve the existing human body based on the wearable sensor.
  • the fall detection device has many defects and deficiencies such as large size, inconvenient wear, low function, and no remote wireless communication function.
  • Figure 1 is a block diagram of the circuit of the present invention.
  • FIG. 2 is a circuit block diagram of a data processing module of the present invention
  • FIG. 3 is a circuit schematic diagram of a data processing module of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic structural view of an outer casing of the present invention.
  • Figure 5 is a left side view of Figure 4.
  • the present invention includes an outer casing, a data processing module 2 that determines the body of the object to be detected and determines whether or not the object to be detected falls according to the analysis result, and the data processing module 2
  • the wireless communication module 3 and the power module 4 for supplying power to the sensor module 1, the data processing module 2 and the wireless communication module 3 respectively, the sensor module 1 is a three-axis acceleration sensor, and the sensor module 1 and the data processing module 2
  • the wireless communication module 3 and the power module 4 are both installed in the outer casing, and the sensor module 1 is connected to the data processing module 2, and the power module 4 is respectively connected with the sensor module 1, the data processing module 2, and the wireless communication module 3. Pick up.
  • the outer casing includes a cubic housing 5 and an insert 6 mounted on the cubic housing 5.
  • the insert 6 can be simply and conveniently The present invention is worn on the body of the subject to be tested.
  • the wireless communication module 3 is a GSM wireless communication module.
  • Other types of wireless communication modules can also be used during actual use.
  • the data processing module 1 includes a data processor 2-1 and an alarm prompting unit 1-1 and a canceling alarm circuit 2-3 respectively connected to the data processor 2-1.
  • the data processor 2-1 is a single chip microcomputer MSP430F247.
  • the GSM wireless communication module is specifically an S IM900 wireless communication module.
  • the three signal output terminals of the three-axis acceleration sensor are respectively connected with the P6. 1 /A1 pin, the P6. 2/A2 pin and the P6. 3/A3 pin of the single chip MSP430F247, and the single chip MSP430F247 P5.
  • the pin is connected to the RXD pin.
  • the data processing module 2 further includes an operational amplifier U7B, an operational amplifier U8A and an operational amplifier U8B.
  • the three signal outputs of the three-axis acceleration sensor are respectively connected to the single-chip microcomputer through the operational amplifier U7B, the operational amplifier U8A and the operational amplifier U8B.
  • the P6. 1 /A1 pin, P6. 2/A2 pin and P6. 3/A3 pin of the MSP430F247 are connected.
  • the three-axis acceleration sensor is an acceleration sensor ADXL 325.
  • the X0UT output of the accelerometer ADXL325 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier U7B.
  • the positive-phase output of the operational amplifier U7B is grounded via the capacitor C10 and the inverting input of the operational amplifier U7B is connected to its output.
  • Operational Amplifier U7B The output terminal is connected to the P6. 1 /A1 pin of the MSP430F247 of the single chip via the resistor R20.
  • the Y0UT output terminal of the accelerometer ADXL325 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier U8A.
  • the inverting output terminal of the operational amplifier U8A is grounded via the capacitor C11 and the inverting input terminal of the operational amplifier U8A is connected to its output terminal.
  • the operational amplifier U8A The output terminal is connected to the P6. 2/A2 pin of the MSP430F247 via the resistor R21; the power terminal of the operational amplifier U8A is connected to the AVCC power terminal and the power terminal of the operational amplifier U8A is grounded via the capacitor C12.
  • the Z0UT output of the accelerometer ADXL325 is connected to the non-inverting input of the operational amplifier U8B, and the non-inverting output of the operational amplifier U8B is grounded via the capacitor C9 and The inverting input terminal of the operational amplifier U8B is connected to its output terminal, and the output terminal of the operational amplifier U7B is connected to the P6. 3/A3 pin of the single chip MSP430F247 via the resistor R17.
  • the alarm prompting unit 2-2 includes a buzzer alarm circuit and an indicator light suggesting circuit.
  • the buzzer alarm circuit includes a buzzer LS1, a resistor R5, a resistor R8, and a FET Q3.
  • the P 3. 3/UCB0CLK/UCA0STE pin of the single chip MSP430F247 passes through the resistor R5 and is connected to the gate of the FET Q3. Connected, the gate of the FET Q 3 is grounded via the resistor R8 and its source is grounded, and the drain of the FET Q 3 is connected to the buzzer LSI; the indicator circuit includes the LED light-emitting diode D2, the single-chip microcomputer The P 3.
  • the cancel alarm circuit 2-3 is the button K1, and the P5. 4/MCLK pin of the single chip MSP430F247 is grounded after the button K1.
  • the power module 4 includes a power supply battery and a DC/DC power conversion module connected to the power supply battery, and the power supply battery communicates with the sensor module 1 and the data processing module 2 through the DC/DC power conversion module respectively.
  • Module 3 is connected.
  • the two output ends of the DC/DC power conversion module are an AVCC output end and an AGND output end, respectively, and the battery voltage of the power supply battery is converted into a sensor module 1 and a data processing module 2 by the DC/DC power conversion module. And the AVCC voltage required by the wireless communication module 3.
  • the data processing module 2 further includes a program download port JTAG connected to the single chip MSP430F247; the TCK pin, the TMS pin, the TDI /TCLK pin and the TD0/TDI pin of the single chip MSP430F247 and the program download port JTAG respectively
  • the TCK pin, the TMS pin, the TDI pin and the TD0 pin are connected.
  • the RST/NMI pin of the MSP430F247 of the single chip is connected to the RST pin of the program download port JTAG, and the program downloads the VCC pin of the port JTAG and the AVCC power terminal. Connected, and the VCC pin of the program download port JTAG is grounded through the capacitor C23.
  • the sensor module 1 detects the body posture of the detected object in real time, specifically detecting the acceleration vector in three orthogonal directions during the motion of the detected object, and synchronously uploading the detection result to the data processing.
  • Module 2 During the detection result upload, the operational amplifier U7B, the operational amplifier U8A and the operational amplifier U8B will output the sensor module 1
  • the three signals are converted into signals that can be received by the MSP430F247 and sent directly to the MSP430F247.
  • the single chip MSP430F247 analyzes the detected data of the sensor module 1, and judges the body posture of the detected object according to the analysis result, and controls the alarm according to the judgment result. And the issuance of the alarm information; the wireless communication module 3 synchronizes the alarm information for release.
  • the canceling alarm circuit 2-3 is used to cancel the alarm state of the buzzer alarm circuit in the alarm prompting unit 1-1; the buzzer alarm circuit is controlled by the single chip MSP430F247, and is judged by the single chip MSP430F247 When the detection object falls and cancels the alarm circuit 2-3, the alarm is not cancelled when the alarm is cancelled; the indicator light in the alarm prompting unit 2-2 prompts the power supply of the power supply battery to be insufficient, specifically when the power supply battery is insufficient.
  • the indicator light circuit is used to indicate the power shortage to the user.
  • the single chip MSP430F247 collects, analyzes and judges the data detected by the sensor module 1.
  • the single chip MSP430F247 judges that the fall state occurs, the single chip MSP430F247 sends a 15 second sound by controlling the buzzer alarm circuit. During the alarm process, the alarm can be passed. Touch button K1 to cancel the alarm. In the case that the alarm is not canceled, the single chip MSP430F247 sends an alarm message to the outside through the wireless communication module 3.

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Abstract

公开了一种人体跌倒检测报警器，包括：外壳、用于对被检测对象的身体姿态进行实时检测的传感器模块、用于对传感器模块检测的信息进行分析并根据分析结果判断被检测对象是否发生跌倒的数据处理模块、与数据处理模块相连接的无线通信模块、以及为传感器模块、数据处理模块和无线通信模块供电的电源模块。传感器模块是三轴加速度传感器。传感器模块、数据处理模块、无线通信模块和电源模块都安装在外壳内。本报警器具有结构简单、体积小、携带方便和操作简便的特点。

Description

人体跌倒检测报警器
技术领域
本发明属于人体跌倒检测技术领域，尤其是涉及一种人体跌倒检测报警 器。
说
背景技术
书
装置。 其中， 基于视频的人体跌倒检测装置是在一定的监控区域内安装摄 像头， 拍摄人体活动的画面， 再通过图像处理方法检测是否有跌倒发生。 基于声学的人体跌倒检测装置通过分析跌倒时的音频信号来检测是否有 跌倒发生。 而基于穿戴式传感器的人体跌倒检测装置是通过穿戴相应的检 测设备对人体的活动状态进行检测， 并对应判断是否有跌倒发生。 但是， 实际使用过程中， 现有的基于穿戴式传感器的人体跌倒检测装置大多存在 体积较大、 穿戴不便、 产品功能较少、 通信网络多为局域网、 无远程无线 通信功能等多种缺陷和不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足， 提供一 种人体跌倒检测报警器， 其结构简单、体积小、 携带方便且使用操作简便、 使用效果好、 具有无线通讯功能， 能有效解决现有基于穿戴式传感器的人 体跌倒检测装置存在的体积较大、 穿戴不便、 功能较少、 无远程无线通信 功能等缺陷和不足。
为解决上述技术问题， 本发明釆用的技术方案是： 一种人体跌倒检测报 警器， 其特征在于： 包括外部壳体、 对被检测对象的身体姿态进行实时检 测的传感器模块、 对传感器模块所检测信息进行分析并根据分析结果对被 检测对象是否发生跌倒进行判断的数据处理模块、 与数据处理模块相接的 无线通信模块以及分别为传感器模块、 数据处理模块和无线通信模块进行 供电的电源模块，所述传感器模块为三轴加速度传感器，所述传感器模块、 数据处理模块、 无线通信模块和电源模块均安装在所述外部壳体内， 所述 传感器模块接数据处理模块， 所述电源模块分别与传感器模块、 数据处理 模块和无线通信模块相接。
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述外部壳体包括立方体壳体 和安装在所述立方体壳体上的插装件。
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述无线通信模块为 GSM无线 通信模块。
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述数据处理模块包括数据处 理器以及分别与数据处理器相接的报警提示单元和取消报警电路。
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述数据处理器为单片机 MSP430F247 o
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述三轴加速度传感器的三个 信号输出端分别与单片机 MSP430F247 的 P6. 1 /A1管脚、 P6. 2/A2管脚和 P6. 3/A3管脚相接， 单片机 MSP430F247的 P5. 2/UCB1 S0MI /UCB1 SCL管脚、 P3. 7/UCA1RXD/UCA1 S0MI管脚和 P3. 6/UCA1TXD/UCA1 S IM0管脚分别与所述 GSM无线通信模块的 PWRKEY管脚、 TXD管脚和 RXD管脚相接。
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述数据处理模块还包括运算 放大器 U7B、 运算放大器 U8A和运算放大器 U8B , 所述三轴加速度传感器 的三个信号输出端分别经运算放大器 U7B、 运算放大器 U8A和运算放大器 U8B后与单片机 MSP430F247的 P6. 1 /A1管脚、 P6. 2/A2管脚和 P6. 3/A3管 脚相接； 所述报警提示单元包括蜂鸣器报警电路和指示灯提示电路； 所述 蜂鸣器报警电路包括蜂鸣器 LS1、 电阻 R5、 电阻 R8和场效应管 Q3 , 单片 机 MSP430F247的 P 3. 3/UCB0CLK/UCA0STE管脚经电阻 R5后与场效应管 Q 3 栅极相接， 场效应管 Q 3的栅极经电阻 R8后接地且其源极接地， 场效应管 Q3 的漏极与蜂鸣器 LS I相接； 所述指示灯提示电路包括 LED发光二极管 D2 , 单片机 MSP430F247的 P3. 2/UCB0SOMI /UCA0SCL管脚与 LED发光二极 管 D2的阴极相接， 且 LED发光二极管 D2的阳极经电阻 R4后与 AVCC电源 端相接。
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述三轴加速度传感器为加速 度传感器 ADXL 325。
上述人体跌倒检测报警器， 其特征是： 所述电源模块包括供电电池和 与所述供电电池相接的 DC/DC 电源转换模块， 所述供电电池通过所述 DC/DC 电源转换模块分别与传感器模块、 数据处理模块和无线通信模块相 接。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、 结构简单、 设计合理、 体积小且外形美观， 携带及佩戴方便。
2、 釆用 GSM无线通信模块对报警信息进行同步传输， 因而其通信方 式上釆用 GSM网络， 利用短信来实现跌倒报警， 由于 GSM网络在全国范围 内实现了联网和漫游， 因而本发明具有网络能力强、 双向数据传输功能、 性能稳定可靠、 费用低廉等优点。
3、 使用操作简便、 成本低且使用效果好， 是一款电池供电、 功能全 面且具有无线通讯功能的人体跌倒检测报警器。 实际使用时， 本发明通过 测量佩戴该仪器的个体运动过程中三个正交方向上的加速度矢量信号来 感知其身体姿态的变化， 并配合现有的 GSM网络， 利用短信来实现跌倒报 警， 因而能实现智能监测目的。
4、 适用范围广， 可广泛应用于家庭、 医院等领域并进行有效的人体 跌倒监测及报警， 主要适用于自理能力和自我保护能力比较差的老年人和 儿童。
综上所述， 本发明结构简单、 体积小、 携带方便且使用操作简便、 使 用效果好、 具有无线通讯功能， 能有效解决现有基于穿戴式传感器的人体 跌倒检测装置存在的体积较大、 穿戴不便、 功能较少、 无远程无线通信功 能等多种缺陷和不足。
下面通过附图和实施例， 对本发明的技术方案做进一步的详细描述。 附图说明
图 1为本发明的电路原理框图。
图 2为本发明数据处理模块的电路原理框图
图 3为本发明数据处理模块的电路原理图。
图 4为本发明外部壳体的结构示意图。
图 5为图 4的左视图。
附图标记说明：
1一传感器模块； 2—数据处理模块； -1一数据处理器;
2-2—报警提示单元； 2-3—取消报警电路； -无线通信模块;
4一电源模块； 5—立方体壳体； -插装件。 具体实施方式
如图 1、 图 4及图 5所示， 本发明包括外部壳体、 对被检测对象的身体 并根据分析结果对被检测对象是否发生跌倒进行判断的数据处理模块 2、 与数据处理模块 2相接的无线通信模块 3以及分别为传感器模块 1、 数据 处理模块 2和无线通信模块 3进行供电的电源模块 4 , 所述传感器模块 1 为三轴加速度传感器， 所述传感器模块 1、 数据处理模块 2、 无线通信模 块 3和电源模块 4均安装在所述外部壳体内， 所述传感器模块 1接数据处 理模块 2 , 所述电源模块 4分别与传感器模块 1、 数据处理模块 2和无线 通信模块 3相接。
本实施例中， 所述外部壳体包括立方体壳体 5和安装在所述立方体壳 体 5上的插装件 6。 实际使用过程中， 通过插装件 6可以简单、 方便地将 本发明佩戴在被检测对象身体上。
本实施例中， 所述无线通信模块 3为 GSM无线通信模块。 实际使用过 程中， 也可以选用其它类型的无线通信模块。
结合图 2和图 3 , 所述数据处理模块 1包括数据处理器 2-1 以及分别 与数据处理器 2-1相接的报警提示单元 1-1和取消报警电路 2-3。 本实施 例中， 所述数据处理器 2-1为单片机 MSP430F247。 所述 GSM无线通信模块 具体为 S IM900无线通信模块。
实际接线时， 所述三轴加速度传感器的三个信号输出端分别与单片机 MSP430F247的 P6. 1 /A1管脚、 P6. 2/A2管脚和 P6. 3/A3管脚相接， 单片机 MSP430F247的 P5. 2/UCB1 S0MI /UCB1 SCL管脚、 P 3. 7/UCA1RXD/UCA1 S0MI管 脚和 P 3. 6/UCA1TXD/UCA1 S IM0管脚分别与所述 GSM无线通信模块的 PWRKEY 管脚、 TXD管脚和 RXD管脚相接。
同时， 所述数据处理模块 2还包括运算放大器 U7B、 运算放大器 U8A 和运算放大器 U8B , 所述三轴加速度传感器的三个信号输出端分别经运算 放大器 U7B、 运算放大器 U8A和运算放大器 U8B后与单片机 MSP430F247 的 P6. 1 /A1管脚、 P6. 2/A2管脚和 P6. 3/A3管脚相接。
本实施例中， 所述三轴加速度传感器为加速度传感器 ADXL 325。 加速 度传感器 ADXL325的 X0UT输出端与运算放大器 U7B的正相输入端相接， 运算放大器 U7B的正相输出端经电容 C10后接地且运算放大器 U7B的反相 输入端与其输出端相接， 运算放大器 U7B的输出端经电阻 R20后与单片机 MSP430F247的 P6. 1 /A1管脚相接。 加速度传感器 ADXL325的 Y0UT输出端 与运算放大器 U8A的正相输入端相接， 运算放大器 U8A的反相输出端经电 容 C11后接地且运算放大器 U8A的反相输入端与其输出端相接， 运算放大 器 U8A的输出端经电阻 R21后与单片机 MSP430F247的 P6. 2/A2管脚相接； 运算放大器 U8A的电源端与 AVCC电源端相接且运算放大器 U8A的电源端 经电容 C12后接地。 加速度传感器 ADXL325的 Z0UT输出端与运算放大器 U8B的正相输入端相接，运算放大器 U8B的正相输出端经电容 C9后接地且 运算放大器 U8B的反相输入端与其输出端相接， 运算放大器 U7B的输出端 经电阻 R17后与单片机 MSP430F247的 P6. 3/A3管脚相接。
本实施例中， 所述报警提示单元 2-2包括蜂鸣器报警电路和指示灯提 示电路。 所述蜂鸣器报警电路包括蜂鸣器 LS1、 电阻 R5、 电阻 R8和场效 应管 Q 3 , 单片机 MSP430F247的 P 3. 3/UCB0CLK/UCA0STE管脚经电阻 R5后 与场效应管 Q3栅极相接， 场效应管 Q 3的栅极经电阻 R8后接地且其源极 接地， 场效应管 Q 3的漏极与蜂鸣器 LSI相接； 所述指示灯提示电路包括 LED发光二极管 D2 , 单片机 MSP430F247的 P 3. 2/UCB0SOMI /UCA0SCL管脚 与 LED发光二极管 D2的阴极相接，且 LED发光二极管 D2的阳极经电阻 R4 后与 AVCC 电源端相接。 所述取消报警电路 2-3 为按键 K1 , 单片机 MSP430F247的 P5. 4/MCLK管脚经按键 K1后接地。
所述电源模块 4包括供电电池和与所述供电电池相接的 DC/DC电源转 换模块，所述供电电池通过所述 DC/DC电源转换模块分别与传感器模块 1、 数据处理模块 2和无线通信模块 3相接。 所述 DC/DC电源转换模块的两个 输出端分别为 AVCC输出端和 AGND输出端， 通过所述 DC/DC电源转换模块 将所述供电电池的电池电压转换为传感器模块 1、 数据处理模块 2和无线 通信模块 3所需的 AVCC电压。
另外，所述数据处理模块 2还包括与单片机 MSP430F247相接的程序下 载端口 JTAG; 单片机 MSP430F247的 TCK管脚、 TMS管脚、 TDI /TCLK管脚 和 TD0/TDI管脚分别与程序下载端口 JTAG的 TCK管脚、 TMS管脚、 TDI管 脚和 TD0管脚相接， 单片机 MSP430F247的 RST/NMI管脚与程序下载端口 JTAG的 RST管脚相接，程序下载端口 JTAG的 VCC管脚与 AVCC电源端相接， 且程序下载端口 JTAG的 VCC管脚经电容 C23后接地。
实际使用过程中， 传感器模块 1对被检测对象的身体姿态进行实时检 测， 具体是对被检测对象运动过程中三个正交方向上的加速度矢量进行实 时检测， 并将检测结果同步上传至数据处理模块 2 ; 检测结果上传过程中， 运算放大器 U7B、 运算放大器 U8A和运算放大器 U8B将传感器模块 1输出 的三路信号均转换为单片机 MSP430F247 能接收的信号并直接送入单片机 MSP430F247 ; 单片机 MSP430F247对传感器模块 1所检测数据进行分析， 并根据分析结果判断被检测对象的身体姿态， 且根据判断结果控制报警及 报警信息的发布； 无线通信模块 3将报警信息同步进行发布。 实际使用过 程中， 取消报警电路 2-3用于取消报警提示单元 1-1中蜂鸣器报警电路的 报警状态； 所述蜂鸣器报警电路由单片机 MSP430F247 进行控制， 在单片 机 MSP430F247判断得出被检测对象发生跌倒且取消报警电路 2-3未取消 报警时进行报警； 报警提示单元 2-2中的指示灯提示电路对供电电池的供 电量进行不足提示， 具体是当供电电池的电量不足时， 通过指示灯提示电 路为用户作出电量不足指示。 单片机 MSP430F247对传感器模块 1所检测 数据进行釆集、 分析及判断， 当单片机 MSP430F247 判断得出跌倒状态发 生时， 单片机 MSP430F247通过控制蜂鸣器报警电路发出 15秒的提示音， 报警过程中， 可通过触动按键 K1 取消报警。 在未取消报警的情况下， 单 片机 MSP430F247通过无线通信模块 3对外发出报警短信。
以上所述， 仅是本发明的较佳实施例， 并非对本发明作任何限制， 凡是 根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、 变更以及等效结构 变化， 均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims

权 利 要 求 书
对象的身体姿态进行实时检测的传感器模块（ 1 ) 、 对传感器模块（ 1 )所 检测信息进行分析并根据分析结果对被检测对象是否发生跌倒进行判断 的数据处理模块 （2) 、 与数据处理模块 （2) 相接的无线通信模块 （ 3) 以及分别为传感器模块 （1 ) 、 数据处理模块 （2) 和无线通信模块 （ 3) 进行供电的电源模块 （4) , 所述传感器模块 （1) 为三轴加速度传感器， 所述传感器模块 U ) 、 数据处理模块 （2) 、 无线通信模块 （ 3) 和电源 模块（4) 均安装在所述外部壳体内， 所述传感器模块（1)接数据处理模 块（2) , 所述电源模块（4)分别与传感器模块（1) 、 数据处理模块（2) 和无线通信模块 （3) 相接。
2.按照权利要求 1所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所述外 部壳体包括立方体壳体（ 5 )和安装在所述立方体壳体（ 5 )上的插装件（ 6 )。
3.按照权利要求 1或 2所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所 述无线通信模块 （ 3 ) 为 GSM无线通信模块。
4.按照权利要求 3所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所述数 据处理模块 （2)包括数据处理器 （2-1) 以及分别与数据处理器 （2-1 ) 相接的报警提示单元 （2-2) 和取消报警电路 （2-3) 。
5.按照权利要求 4所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所述数 据处理器 (2-1) 为单片机 MSP430F247。
6.按照权利要求 5所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所述三 轴加速度传感器的三个信号输出端分别与单片机 MSP430F247 的 P6.1/A1 管脚、 P6.2/A2 管脚和 P6.3/A3 管脚相接， 单片机 MSP430F247 的 P5.2/UCB1S0MI/UCB1SCL 管 脚 、 P3.7/UCA1RXD/UCA1S0MI 管 脚 和 P3.6/UCA1TXD/UCA1SIM0管脚分别与所述 GSM无线通信模块的 PWRKEY管 脚、 TXD管脚和 RXD管脚相接。
7.按照权利要求 6所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所述数 据处理模块 （2 ) 还包括运算放大器 U7B、 运算放大器 U8A 和运算放大器 U8B, 所述三轴加速度传感器的三个信号输出端分别经运算放大器 U7B、 运 算放大器 U8A和运算放大器 U8B后与单片机 MSP430F247的 P6.1/A1管脚、 P6.2/A2管脚和 P6.3/A3管脚相接； 所述报警提示单元（ 1-1 )包括蜂鸣器 报警电路和指示灯提示电路； 所述蜂鸣器报警电路包括蜂鸣器 LS1、 电阻 R5、电阻 R8和场效应管 Q3,单片机 MSP430F247的 P3.3/UCB0CLK/UCA0STE 管脚经电阻 R5后与场效应管 Q3栅极相接， 场效应管 Q3的栅极经电阻 R8 后接地且其源极接地， 场效应管 Q3的漏极与蜂鸣器 LSI相接； 所述指示 灯提示电路包括 LED 发光二极管 D2 , 单片机 MSP430F247 的 P3.2/UCB0SOMI/UCA0SCL管脚与 LED发光二极管 D2 的阴极相接， 且 LED 发光二极管 D2的阳极经电阻 R4后与 AVCC电源端相接。
8.按照权利要求 1或 2所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所 述三轴加速度传感器为加速度传感器 ADXL325。
9.按照权利要求 1或 2所述的人体跌倒检测报警器， 其特征在于： 所 述电源模块 （4 )包括供电电池和与所述供电电池相接的 DC/DC 电源转换 模块，所述供电电池通过所述 DC/DC电源转换模块分别与传感器模块（ 1 )、 数据处理模块 （2 ) 和无线通信模块 （ 3) 相接。
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