一种可穿戴老人防摔倒系统的制作方法

1.本实用新型涉及可穿戴技术领域，具体涉及一种可穿戴老人防摔倒系统。


背景技术：

2.随着国民经济的发展，中国老龄化的趋势也是逐年增加，我们对老年人群体更加关注。由于老年人走路不稳，反应相对迟钝，其容易发生摔伤，严重的容易造成老人骨骼损坏，影响老人生活。目前监测服装的研究尚处于起步阶段，且没有一款既有提前预警，又能保护老年人的可穿戴的产品。


技术实现要素：

3.本实用新型克服现有技术的不足，本实用可根据具体衣服款式灵活安装传感器，传感器检测到信号，通过控制电路进行分析处理后，判断老人每个时刻的姿态是否超过此老人在平时的正常姿态的阈值，判断是否有摔倒的危险，进行及时语音提示，进行干预，同时又可向多个手机发送提示，并且能在老人摔倒落地时自动感应，气囊弹出，缓冲摔倒冲击，保护老人身体。在老人摔倒后，报警电路可向多个手机号报警，从而满足在复杂现实环境中的高质量可穿戴的老人防摔倒的要求。
4.本实用新型并通过在一些实施方式中，可通过以下技术方案实现：
5.本实用新型的一种可穿戴老人防摔倒系统，被配置控制电路、电源电路、人体姿态检测模块电路、人体重心检测模块电路、环绕式气囊及报警电路。
6.进一步，所述控制电路分别与人体姿态检测模块电路及人体重心检测模块电路电连接，所述控制电路与报警电路电连接，所述报警电路分别与语音播报电路及蓝牙电路电连接，所述蓝牙电路与手机无线连接，所述语音播报电路包括扩音器。
7.所述电源电路分别与控制电路、人体姿态检测模块电路、人体重心检测模块电路及报警电路电连接。
8.所述控制电路、驱动电路及气囊充气阀的电控部分依次电连接，所述气囊充气阀配合安装在微型储气罐与环绕式气囊的连接管道上。
9.在上述方案中，人体姿态检测模块电路及人体重心检测模块电路实时采集老人姿态及重心位置并传送到控制电路进行对比分析，根据老人日常活动情况，预先设定老人正常活动的姿态阈值和重心变化阈值，同时实时的阈值作为是否存在摔倒风险的依据。
10.如果判断为有摔倒风险，控制电路向报警电路发出摔倒预警信号，语音播报电路开始播报，提醒老人作出保护自己的动作，同时蓝牙电路向手机也发出预警信号。
11.当实时采集老人姿态及重心位置快速变化，超过阈值，判断老人即将摔倒，控制电路向驱动电路发出动作信号，气囊充气阀的电控部分控制气囊充气阀打开，通过管道连接的微型储气罐与环绕式气囊接通，释放气体到气囊内，缓冲老人摔倒的冲击，保护老人。
12.3轴陀螺仪、3轴加速度计除了可以实时检测人体的角度值和加速度值外，使用adc，可将其测量的模拟量转化为可输出的数字量方便数据运动处理器进行处理计算。
13.数据运动处理器集成了姿态解算器，能够在动态环境下准确检测当前人体姿态，送到控制电路进行分析对比，控制电路能够根据老人日常活动情况，预先设定老人正常活动的阈值，同时此阈值作为判断是否摔倒的依据。
14.根据实时检测人体姿态，与阈值的差异做对比，能提高防摔监测的准确性。
15.精确测量人体重心位置与地面的距离数值，通过距离的变化情况判断老人的姿态是否出现摔倒。
16.进一步，所述环绕式气囊位于下装的腰带内；所述控制电路位于服装的腰带背部一侧，且电源电路相连；所述人体姿态检测模块电路安装在腰带正面的中央可调腰带长短的调节扣内；所述人体重心检测模块电路安装在上装背部中央；所述语音播报电路位于上装领口处；微型储气罐位于服装的腰带背部另一侧，微型储气罐与环绕式气囊通过管道连接且气囊充气阀位于微型储气罐出气口处，且安装在出气口的管道上。
17.在上述方案中，语音播报电路位于上装领口处更便于老人听见。
18.进一步，所述控制电路采用arm32单片机。
19.进一步，所述电源电路采用5v蓄电池及稳压芯片。
20.在上述方案中，电源电路向供5v电，电源电路通过稳压芯片将5v电源降到3.3v后，向控制电路供3.3v电源。
21.进一步，所述语音播报电路采用mp3语音模块芯片。
22.在上述方案中，语音为基础的芯片，音质清晰，声音可调，更适用于对老人的提醒。
23.进一步，所述蓝牙电路采用hc－05蓝牙。
24.在上述方案中，可实现无线通信，进行手机与报警电路的数据交互，老人是否出现摔倒可能，进行及时提示，在老人出现摔倒后，及时向手机发出警告。
25.进一步，所述微型储气罐采用微型高压气瓶。
26.在上述方案中，在发生摔倒气囊充气阀打开可及时释放微型高压气瓶气体到气囊内。
27.进一步，所述环绕式气囊采用环绕式医用康复气囊。
28.在上述方案中，环绕式医用康复气囊经久耐用、受力均匀、光滑柔软、环保无毒，能有效缓冲老人摔倒对身体的冲击。
29.由于上述技术方案和现有技术相比，本实用新型的技术方案至少具备以下有益效果：
30.1.本实用新型可穿戴老人防摔倒系统，对可穿戴老人防摔倒功能通过硬件实现，主控芯片采用单片机，采用多种检测手段，精度较高，又具有电路简单、稳定性好、抗干扰能力强、集成度高等特点。
31.2.本实用新型可穿戴老人防摔倒系统，因为电路简单，所以实际生产灵活，可根据具体衣服款式灵活使用。
32.3.本实用新型可穿戴老人防摔倒系统，传感器检测到信号，通过控制电路进行分析处理后，判断老人是否有摔倒的危险，进行及时语音提示，同时又向手机发送提示。
33.4.本实用新型可穿戴老人防摔倒系统，不仅能提示，又能在老人摔倒落地时自动感应，进行释放气瓶进行充气，环绕式充气气囊弹出，缓冲摔倒冲击，保护老人身体。
34.5.本实用新型可穿戴老人防摔倒系统，在老人摔倒后，报警电路可向多个手机号
报警。
附图说明
35.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的系统，示出符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理，本实用新型的特征、目的和优点将变得更加显而易见，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，对本实施例的附图作简要说明如下。
36.图1为本实用新型的系统电路结构图；
37.图2为本实用新型的可穿戴老人防摔安装正面示意图；
38.图3为本实用新型的可穿戴老人防摔安装背面示意图。
具体实施方式
39.下面将以优选实施例为例来对本实用新型进行详细地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本发明将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员，但是本领域技术人员应当理解，以下所述仅仅是举例说明和描述一些优选实施方式，对本实用新型的权利要求并不具有任何限制。
40.以下，对本实用新型的实施例进行说明：
41.本实用新型的一种可穿戴老人防摔倒系统，被配置控制电路1、电源电路2、人体姿态检测模块电路3、人体重心检测模块电路4、环绕式气囊8及报警电路。
42.在一个实施例中，其中控制电路1分别与人体姿态检测模块电路3及人体重心检测模块电路4电连接，其中控制电路1与报警电路电连接，其中报警电路分别与语音播报电路5及蓝牙电路电连接，其中蓝牙电路与手机无线连接，其中语音播报电路包括扩音器。其中电源电路2分别与控制电路1、人体姿态检测模块电路3、人体重心检测模块电路4及报警电路电连接。其中控制电路1、驱动电路及气囊充气阀7的电控部分依次电连接，其中气囊充气阀7配合安装在微型储气罐6与环绕式气囊8的连接管道上。
43.在上述实施例中，人体姿态检测模块电路3及人体重心检测模块电路4实时采集老人姿态及重心位置并传送到控制电路1进行对比分析，根据老人日常活动情况，预先设定老人正常活动的姿态阈值和重心变化阈值，同时实时的阈值作为是否存在摔倒风险的依据。
44.如果判断为有摔倒风险，控制电路1向报警电路发出摔倒预警信号，语音播报电路5开始播报，提醒老人作出保护自己的动作，同时蓝牙电路向手机也发出预警信号。
45.当实时采集老人姿态及重心位置快速变化，超过阈值，判断老人即将摔倒，控制电路1向驱动电路发出动作信号，气囊充气阀7的电控部分控制气囊充气阀7打开，通过管道连接的微型储气罐6与环绕式气囊8接通，释放气体到气囊内，缓冲老人摔倒的冲击，保护老人。
46.3轴陀螺仪、3轴加速度计除了可以实时检测人体的角度值和加速度值外，使用adc，可将其测量的模拟量转化为可输出的数字量方便数据运动处理器进行处理计算。
47.数据运动处理器集成了姿态解算器，能够在动态环境下准确检测当前人体姿态，
送到控制电路进行分析对比，控制电路能够根据老人日常活动情况，预先设定老人正常活动的阈值，同时此阈值作为判断是否摔倒的依据。
48.根据实时检测人体姿态，与阈值的差异做对比，能提高防摔监测的准确性。
49.其中人体重心检测模块电路4采用激光测距传感器，精确测量人体重心位置与地面的距离数值，通过距离的变化情况判断老人的姿态是否出现摔倒。
50.在一个实施例中，其中环绕式气囊8位于下装的腰带内；其中控制电路1位于服装的腰带背部一侧，且电源电路2相连；其中人体姿态检测模块电路3安装在腰带正面的中央可调腰带长短的调节扣内；其中人体重心检测模块电路4安装在上装背部中央；其中语音播报电路5位于上装领口处；微型储气罐6位于服装的腰带背部另一侧，微型储气罐6与环绕式气囊8通过管道连接且气囊充气阀7位于微型储气罐6出气口处，且安装在出气口的管道上。
51.在上述实施例中，语音播报电路5位于上装领口处更便于老人听见。
52.在一个实施例中，其中控制电路1采用arm32单片机。
53.在一个实施例中，其中电源电路2采用5v蓄电池及稳压芯片。
54.在上述实施例中，电源电路2向供5v电，电源电路2通过稳压芯片将5v电源降到3.3v后，向控制电路供3.3v电源。
55.在一个实施例中，其中语音播报电路5采用mp3语音模块芯片。
56.在上述实施例中，语音为基础的芯片，音质清晰，声音可调，更适用于对老人的提醒。
57.在一个实施例中，其中蓝牙电路采用hc－05蓝牙。
58.在上述实施例中，可实现无线通信，进行手机与报警电路的数据交互，老人是否出现摔倒可能，进行及时提示，在老人出现摔倒后，及时向手机发出警告。
59.在一个实施例中，其中微型储气罐6采用微型高压气瓶。
60.在上述实施例中，在发生摔倒气囊充气阀打开可及时释放微型高压气瓶气体到气囊内。
61.在一个实施例中，其中环绕式气囊8采用环绕式医用康复气囊。
62.在上述实施例中，环绕式医用康复气囊经久耐用、受力均匀、光滑柔软、环保无毒，能有效缓冲老人摔倒对身体的冲击。
63.本实用新型专利的功能通过硬件实现，主控芯片采用单片机，采用多种检测手段，精度较高，又具有电路简单、稳定性好、抗干扰能力强、集成度高等特点。因为电路简单，所以实际生产灵活，可根据具体衣服款式灵活使用。传感器检测到信号，通过控制电路进行分析处理后，判断老人姿态是否超过正常姿态的阈值，是否有摔倒的危险，进行及时语音提示，同时又向手机发送提示，并且能在老人摔倒落地时自动感应，气囊弹出，缓冲摔倒冲击，保护老人身体。在老人摔倒后，报警电路可向多个手机号报警，从而满足在复杂现实环境中的高质量可穿戴的老人防摔倒的要求。
64.以上结合附图将一种可穿戴老人防摔倒系统的具体实施例对本实用新型进行详细的描述。但是，本领域技术人员应当理解，以上所述仅仅是举例说明和描述一些具体实施方式，对本实用新型的范围，尤其是权利要求的范围，并不具有任何限制。