一种老人跌倒检测装置的制作方法

本实用新型涉及检测装置技术领域，尤其涉及一种老人跌倒检测装置。

背景技术：

根据国家统计局《2016年国民经济和社会发展统计公报》，2016年中国13.82亿人口中，60周岁及以上的老人2.31亿人，占总人口比例为16.7%；65周岁及以上人口数为1.50亿人，占比10.8%。国际上通常看法是，当一个国家或地区60岁以上老年人口占人口总数的10%，或65岁以上老年人口占人口总数的7%，就意味着这个国家或地区的人口处于老龄化社会。按照这个标准看，中国已经进入老龄化的门槛，处于老龄化逐步加深的阶段。

老年人由于身体机能的衰退、骨头疏松易碎，意外跌倒事故频发，如果不能得到及时救助，可能涉及老年人的生命安全。老人跌倒检测装置也应运而生，其功能是能够实时检测跌倒事故的发生，且与日常活动相区分，在准确检测到老人跌倒时发出报警信号，从而保障老年人的生命安全。

现有的老人跌倒检测系统主要有基于音视频检测和基于穿戴式检测。基于音视频信号的跌倒检测通常应用于室内，在老年人生活环境中安装音频传感器和摄像头，对比声音或者画面异常判定被监测对象是否跌倒，人体动作清晰可见，但这种成本高，限制了检测监护的范围，受环境的影响也很大；另外涉及日常隐私，推广难度也相对较大。基于穿戴式检测通过对人体物理运动加速度、角速度、倾角等信号进行采样从而检测跌倒状态。复杂穿戴式装置需要将装置主体穿戴在人体躯干处，再将一组身体姿态监测组件通过魔术粘带或者束带的形式固定在人体的四肢上，提高了跌倒检测的准确性，但带来使用的不便。目前大部分穿戴式装置主要是手环，内置三轴加速度传感器，通过对传感器的信号检测来判断跌倒状态，该技术方案对算法要求很高，区分诸如向前跌倒、向后跌倒、向左侧跌倒、向右侧跌倒、手臂运动幅度过大、猛然坐下等各种情况，在提高跌倒报警准确率的同时误报警次数也往往会增加，反之，如果降低误报警次数则可能出现漏报警，可靠性有待进一步提高。

现有技术中还有其它解决方案，例如2016年2月24日授权公告的CN205050304U的中国实用新型专利说明书就公开了利用水银开关来检测倾倒的“一种倾倒检测装置”。其实施例中“在使用者身体姿态发生明显变化时，如使用者由站立变为躺倒时，由于在倾倒检测装置的外壳内部设置有水银开关，水银开关有断开变为接通”，但由于该倾倒检测装置仅采用一个水银开关，这对老人跌倒后，所述倾倒检测装置的方位至关重要，当地面不平整或者所述倾倒检测装置搁置在石块上时，水银开关可能管脚朝上而无法由断开变为接通，从而无法触发报警，出现漏报警。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是针对上述现有技术存在的缺陷，提供一种误报警率和漏报警率低、结构简单、便于携带使用的老人跌倒检测装置。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种老人跌倒检测装置，其特征在于：包括挂钩、装置主体、金属块；所述装置主体包括壳体、水银开关A、水银开关B、控制器、报警电路、电源模块，水银开关A、水银开关B、控制器、报警电路、电源模块均内置于壳体内；水银开关A和水银开关B对称安装于所述装置主体纵向中心线的两侧，水银开关A和水银开关B 管脚都朝向所述装置主体的顶部，水银开关A和水银开关B并联，一端与控制器连接，另一端与电源模块连接；控制器与报警电路相连，电源模块给控制器和报警电路供电；挂钩与壳体顶部中心位置连接；金属块与壳体底部中心位置连接。

优选地，所述水银开关A和所述水银开关B之间的安装夹角为10°～90°。

优选地，所述金属块为铅锤或铜锤。

优选地，所述控制器是555时基电路模块。

优选地，所述控制器是微处理器模块。

优选地，所述报警电路是声光报警模块。

优选地，所述报警电路包括声光报警模块和无线通讯模块。

优选地，所述无线通讯模块为蓝牙模块、移动通信模块或无线射频发射模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型一种老人跌倒检测装置，结构简单、制作成本较低，便于随身携带，通过挂钩大幅扩大了其适用范围，可将老人跌倒检测装置通过挂钩挂在老人身上、拐杖上、助行器上，从而可应用于室内外。由于金属块重力原因，所述装置主体将自然呈竖直向下状态，两个水银开关都处于断开状态。行走时，也由于金属块重力原因，所述装置主体不会大幅度摇摆，从而不会触发任一个水银开关接通，减少了误报警率。两个水银开关对称安装于所述装置主体纵向中心线的两侧，只要老人跌倒检测装置跌落在地，无论地面是否平整，或者是否搁置在石块上，所述水银开关A或者水银开关B必有其一处于接通状态，从而触发控制器，大幅减少了漏报警率。当控制器检测到水银开关持续接通时间达到设定的阈值，则判定老人跌倒，通过报警电路发出报警。通过上述技术方案可知，本实用新型解决了现有技术存在的误报警率或漏报警率高的问题，对老人跌倒情况进行实时监测，便于及时采取相应的救助措施。

附图说明

图1为本实用新型老人跌倒检测装置的结构示意图。

图2为本实用新型老人跌倒检测装置的电路框图。

附图标记：

1挂钩；

20壳体，21水银开关A，22水银开关B，23控制器，24报警电路，25电源模块；

3金属块。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步清楚、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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“相连”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“竖直”、“纵向”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提出一种老人跌倒检测装置。该老人跌倒检测装置包括挂钩1、装置主体、金属块3；所述装置主体包括壳体20、水银开关A 21、水银开关B 22、控制器23、报警电路24、电源模块25，水银开关A 21、水银开关B 22、控制器23、报警电路24、电源模块25均内置于壳体20内；水银开关A 21和水银开关B 22对称安装于所述装置主体纵向中心线的两侧，水银开关A 21和水银开关B 22 管脚都朝向所述装置主体的顶部，水银开关A 21和水银开关B 22并联，一端与控制器23连接，另一端与电源模块25连接；控制器23与报警电路24相连，电源模块25给控制器23和报警电路24供电；挂钩1与壳体20顶部中心位置连接；金属块3与壳体20底部中心位置连接。

通过挂钩1大幅扩大了该老人跌倒检测装置适用范围，携带方便，可将该老人跌倒检测装置通过挂钩1挂在老人身上，也可以挂在拐杖或助行器上，从而可应用于室内外。如果老人脚行动不便，需要通过拐杖或助行器协助，则当老人跌倒时，往往拐杖或助行器也会跌落在地。因此，后续实施例以该老人跌倒检测装置挂在老人身上情况加以描述。

所述装置主体实现对跌倒状态的检测与报警。当老人处于正常体位姿态时，水银开关A 21和水银开关B 22均处于断开状态。当老人跌倒在地时，水银开关A 21或水银开关B 22将由断开变为接通状态。由于水银开关A 21和水银开关B 22并联，因此无论水银开关A 21还是水银开关B 22接通，都将触发控制器23。控制器23检测水银开关接通状态持续时间超过阈值（如20秒），则判定老人跌倒且未能在阈值时间内站立起来，触发报警电路24报警。如果水银开关接通状态持续时间未超过阈值，则可能是该老人跌倒检测装置摇摆幅度过大，或者该老人跌倒检测装置不慎跌落但随后马上捡起，水银开关短暂接通，不触发报警电路24报警。通过改变阈值时间，可以调整报警灵敏度，减少误报警率。

水银开关A 21和水银开关B 22对称安装于所述装置主体纵向中心线的两侧，挂钩1与壳体20顶部中心位置连接，金属块3与壳体20底部中心位置连接，因此当老人处于正常体位姿态时，所述装置主体将呈现自然竖直向下状态，两个水银开关都处于断开状态。且由于金属块3重力原因，老人行走时，所述装置主体不会大幅度摇摆，从而不会触发任一个水银开关接通，减少了误报警率。

由于老人跌倒所处地面不一定平整，例如在小山坡上，也可能跌倒时该老人跌倒检测装置搁置在石块上，此时如果仅有一个水银开关将很可能漏报警。因为水银开关只有处于水平或者水银开关管脚朝下倾时，才能由断开变为接通状态，如果地面不平或搁置在石块上，导致水银开关的管脚朝上，这样水银开关就不会接通，也就不会触发控制器，从而导致漏报警。本实用新型设置2个水银开关，且对称安装于所述装置主体纵向中心线的两侧，只要该老人跌倒检测装置跌落在地，无论哪个方向跌落，也无论地面是否平整，或者是否搁置在石块上，所述水银开关A 21或者水银开关B 22必有其一处于接通状态，从而触发控制器23，解决了该类场景下的漏报警问题。

优选地，所述水银开关A 21和所述水银开关B 22之间的安装夹角为10°～90°。动作角度定义为当所述装置主体处于自然竖直向下状态时，水银开关与水平面之间的夹角。由于水银开关A 21和水银开关B 22对称安装于所述装置主体纵向中心线的两侧，因此水银开关A 21和水银开关B 22的动作角度相同，均为90°减所述安装夹角的一半。假设所述安装夹角为50°，则动作角度为90°- 50°/ 2 = 65°。当该老人跌倒检测装置摇摆幅度超过65°时，水银开关将由断开变为接通状态，触发控制器23。动作角度越小，水银开关越容易由断开变为接通状态，触发报警的灵敏度越高。

优选地，所述金属块3为铅锤或铜锤。当老人处于正常体位姿态时，选择密度高的金属块有利于所述装置主体自然竖直向下。进一步地，金属块3可以紧贴于所述壳体20底部的下表面，或者作为挂件装饰物与所述壳体20底部相连。金属块3也可以紧贴于所述壳体20底部的上表面，内置于壳体20内。

优选地，所述控制器23是555时基电路模块，或者所述控制器23是微处理器模块。555时基电路是最常见的一种延时电路。所述555时基电路模块接收水银开关接通触发信号开始计时，如果检测水银开关接通状态持续时间超过阈值，则触发报警电路24报警。所述微处理器模块带有中央处理器（CPU，Central Processing Unit），可通过嵌入式软件实现延时电路功能，并根据阈值判断是否触发报警电路24报警。

优选地，所述报警电路24是声光报警模块。当控制器23判断老人跌倒时，触发报警电路24，所述声光报警模块发出声音报警和光电报警，提醒旁人注意，给老人提供及时救助。

优选地，所述报警电路24包括声光报警模块和无线通讯模块。当控制器23判断老人跌倒时，触发报警电路24，通过所述声光报警模块发出声音报警和光电报警的同时，还通过所述无线通讯模块向家人或监护中心发送救助信息。进一步地，所述无线通讯模块为蓝牙模块、移动通信模块或无线射频发射模块。通过所述蓝牙模块可以连接到老人随身携带的手机，通过所述手机或者所述移动通信模块，可以向预先内置的电话号码（家人或监护中心）发送救助信息。如果所述手机或者所述移动通信模块内置GPS模块，则还可以将老人跌倒位置信息一同发给家人或监护中心。所述无线射频发射模块是短距离通信模块，当所述无线通讯模块是无线射频发射模块时，本实用新型适用于养老机构场景使用，当控制器23判断老人跌倒时，触发报警电路24通过所述无线射频发射模块向养老机构的无线射频接收模块发送救助信息。

上述实施例仅为说明本实用新型而例举，并非用于限制本实用新型，任何基于上述实施例的等同变换，均应在本实用新型的专利保护范围之内。