一种跌倒检测装置及系统的制作方法

本实用新型涉及检测技术领域，特别是涉及一种跌倒检测装置及系统。

背景技术：

随着人口老龄化的加剧，社会及各企事业单位对老年人的安全问题的关注程度越来越大。在老年人发生意外时，如果得不到及时救助，可能会危及生命。跌倒是老年人常发生的意外事件之一。老年人的跌倒可能会导致很多安全问题，如脑部损伤、软组织损伤、骨折或者脱臼等。

随着科学技术的进步，各种跌倒检测装置逐渐增多。但多数跌倒检测装置只是为用户提供呼救按键，老年人作为用户将跌倒检测装置佩戴于身上，当其跌倒时，需手动按下呼救按键，跌倒检测装置才能进行报警等操作。如果用户晕倒或者跌倒后暂时失去意识，来不及按下呼救按键，很可能会导致其因未被及时救助而出现生命危险。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种跌倒检测装置及系统，在确定用户跌倒时，自动发出报警信息，以便监护人员及时救助，减少用户因跌倒导致的安全问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种跌倒检测装置，包括控制器，以及与所述控制器连接的姿态检测传感器、报警部件和电源，所述控制器用于在根据所述姿态检测传感器的检测信息确定用户跌倒时，通过所述报警部件输出报警信息。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括与所述控制器连接、用于根据接收到的设置于多个预设位置处的位置参考装置的信号强度确定所述用户的跌倒位置的定位部件。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括与所述控制器连接、用于将所述用户的跌倒信息发送给设定的监控装置的通信部件。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述通信部件包括ZigBee无线通信模块。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括与所述控制器连接、用于显示所述跌倒检测装置工作状态信息的显示部件。

一种跌倒检测系统，包括跌倒检测装置和与所述跌倒检测装置通信连接的监控装置，所述跌倒检测装置为权利要求1至5任一项所述的跌倒检测装置，其中，所述跌倒检测装置用于获得用户的跌倒信息后，将所述跌倒信息发送给所述监控装置。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括设置于多个预设位置处的位置参考装置。

在本实用新型的一种具体实施方式中，所述监控装置为用于将所述跌倒信息发送给所述用户的关联终端的监控服务器。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括与所述监控服务器连接、用于显示所述跌倒信息的显示装置。

在本实用新型的一种具体实施方式中，还包括与所述监控服务器连接、用于输出报警信息的报警装置。

应用本实用新型实施例所提供的技术方案，跌倒检测装置中的控制器分别与姿态检测传感器、报警部件和电源连接，姿态检测传感器可以将检测信息发送给控制器，控制器在根据检测信息确定用户跌倒时，可以通过报警部件输出报警信息。用户佩戴上跌倒检测装置，在用户跌倒时，跌倒检测装置可以自动发出报警信息，以便监护人员对用户进行及时救助，减少用户因跌倒导致的安全问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型实施例中一种跌倒检测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中控制器与姿态检测传感器连接示意图；

图3为本实用新型实施例中锂电池充电电路的一种示意图；

图4为本实用新型实施例中稳压电路的一种示意图；

图5为本实用新型实施例中锂电池电压检测电路的一种示意图；

图6为本实用新型实施例中ZigBee应用电路的一种示意图；

图7为本实用新型实施例中一种跌倒检测系统的结构示意图；

图8为本实用新型实施例中跌倒检测系统实际应用示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见图1所示，为本实用新型实施例所提供的一种跌倒检测装置的结构示意图，该跌倒检测装置可以包括控制器110，以及与控制器110连接的姿态检测传感器120、报警部件130和电源140，控制器110用于在根据所述姿态检测传感器120的检测信息确定用户跌倒时，通过所述报警部件130输出报警信息。

在本实用新型实施例中，跌倒检测装置包括控制器110、姿态检测传感器120、报警部件130和电源140。控制器110分别与姿态检测传感器120、报警部件130和电源140连接。电源140用于给跌倒检测装置的各部件供电。

在实际使用时，用户将跌倒检测装置佩戴于身上，跌倒检测装置各部件处于正常工作状态。在跌倒检测装置工作过程中，姿态检测传感器120可以包括陀螺仪和加速度计，用以检测用户的身体倾斜角度及加速度，获得检测信息，并将检测信息发送给控制器110。

控制器110根据姿态检测传感器120的检测信息，可以确定用户是否跌倒，如果确定用户跌倒，则可以向报警部件130发送报警指令，通过报警部件130输出报警信息。报警部件130可以是报警灯或者蜂鸣器。即可以通过报警灯的闪烁输出报警信息，或者通过蜂鸣器输出声音报警信息。这样，可以使得用户附近人员或监护人员及时发现用户的跌倒情况并进行相应处理，减少用户因跌倒导致的安全问题。

在本实用新型实施例中，报警部件130上可以设置有报警开关，当控制器110确定用户跌倒，自动通过报警部件130输出报警信息时，如果用户并无大碍，可以在足够的反应时间内关闭报警开关，取消报警。

应用本实用新型实施例所提供的跌倒检测装置，控制器分别与姿态检测传感器、报警部件和电源连接，姿态检测传感器可以将检测信息发送给控制器，控制器在根据检测信息确定用户跌倒时，可以通过报警部件输出报警信息。用户佩戴上跌倒检测装置，在用户跌倒时，跌倒检测装置可以自动发出报警信息，以便监护人员对用户进行及时救助，减少用户因跌倒导致的安全问题。

在本实用新型的一种具体实施方式中，跌倒检测装置还可以包括与控制器110连接、用于根据接收到的设置于多个预设位置处的位置参考装置的信号强度确定用户的跌倒位置的定位部件150。

在本实用新型实施例中，可以在多个预设位置处安装位置参考装置，每个位置参考装置均以相同功率向外发射无线信号。跌倒检测装置的定位部件150可以接收位置参考装置的无线信号，根据接收到的位置参考装置的信号强度确定用户的跌倒位置。具体的，可以将信号强度最大的位置参考装置所在位置确定为用户的跌倒位置。这样无论用户在室内或者室外活动，只要其活动范围内有足够多的外置参考装置，就可以准确确定用户的跌倒位置。

在本实用新型的一种具体实施方式中，跌倒检测装置还可以包括与控制器110连接、用于将用户的跌倒信息发送给设定的监控装置的通信部件160。

在本实用新型实施例中，控制器110在接收到姿态检测传感器120的检测信息，确定用户跌倒时，可以通过定位部件150获得用户的跌倒位置，从而可以获得用户的跌倒信息。用户的跌倒信息中可以包括：用户标识、跌倒时间点、跌倒位置等。

控制器110可以通过通信部件160将跌倒信息发送给设定的监控装置。

设定的监控装置可以是设定终端，如用户的亲属使用的手机、平板电脑等终端。

设定的监控装置还可以为用于将跌倒信息发送给用户的关联终端的监控服务器。监控人员通过监控服务器可以查看到用户的跌倒信息，并及时进行相应处理，如将该跌倒信息发送给监护人员，以使监护人员快速到达用户的跌倒位置，对用户进行救助。

在本实用新型的一种具体实施方式中，通信部件160可以包括ZigBee无线通信模块。ZigBee为一种短距离低功耗的无线通信技术。采用ZigBee无线通信模块可以节约通信成本。

在实际使用过程中，可以在一定范围内设置ZigBee协调器和一个或多个ZigBee信号中继器。ZigBee无线通信模块可以直接与ZigBee协调器建立通信连接，通过ZigBee协调器将跌倒信息发送给设定的监控装置，或者ZigBee无线通信模块通过ZigBee信号中继器与ZigBee协调器建立通信连接，由ZigBee信号中继器将信息转发给ZigBee协调器，最终发送给设定的监控装置。

通信部件160还可以包括WiFi通信模块、GPRS通信模块等，在实际使用时，可以根据实际情况确定将哪个模块设置于工作状态。

在本实用新型的一种具体实施方式中，跌倒检测装置还可以包括与控制器110连接、用于显示跌倒检测装置工作状态信息的显示部件170。

显示部件170可以显示跌倒检测装置的工作状态，如电池电量状态、无线连接状态等。用户根据该显示部件170显示的工作状态的信息可以进行相应处理，如给跌倒检测装置充电等。以保证跌倒检测装置的正常工作。

为更清楚的描述本实用新型实施例所提供的跌倒检测装置，下面对本实用新型实施例的跌倒检测装置的各部分具体应用电路举例说明。

在本实用新型实施例中，控制器110与姿态检测传感器120之间可以通过串口通信，控制器110和姿态检测传感器120的电源VCC连接好后，把TXD及RXD两根数据线交叉互连就可进行通信，具体如图2所示。控制器110可以将姿态检测传感器120的检测信息读取过来，进行相应处理。

跌倒检测装置中的电源140可以为各部件供电，电源140具体可以是锂电池。如图3所示，为锂电池充电电路示意图。通过Micro usb输入5v直流电压，D4、D5两个LED用于显示充电状态，当锂电池正在充电时，红色LED亮，绿色LED灭，当充满电时，绿色LED亮，红色LED灭。R2、R3为两个1K的电阻，用于为LED限流。C1为输入旁路电容，R1与C1串联，能有效减小启动电压瞬态信号，减小对芯片的冲击。CE是芯片充电使能端，接高电平时使能充电，低电平时禁止充电功能，可以直接与VCC接在一起，再接5V输入电压。PORG引脚是充电电流编程引脚，可以接阻值为1.2K的电阻R4，即将其最大充电电流设置为1A。TEMP端口是电池温度检测端口，如果将其接地，则不进行电池温度检测。BAT为充电电压(电流)输出口，接锂电池正极，负极接地，C2为输出滤波电容，作用是使输出充电电压平稳。

跌倒检测装置中可以设置稳压电路，如图4所示，在本实用新型实施例中，可以采用3.7v锂电池，理想情况下充满电为4.2v，需采用较低压差的稳压芯片，在22uf电容C8作用下，稳压到3.3v，最小输入电压只要保证大于等于3.68v即可。

图5所示是本实用新型实施例跌倒检测装置的锂电池电压检测电路，包括两个反相比例电路。在前一级反相比例电路中，电阻R5的一端与电池正极连接，另一端分别与运算放大器A的反相输入端和电阻R6的一端连接，运算放大器A的正相输入端通过电阻R7接地，运算放大器A的输出端分别与电阻R6的另一端和电阻R18的一端连接。在后一级反相比例电路中，电阻R18的另一端分别与运算放大器B的反相输入端和电阻R17的一端连接，运算放大器B的正相输入端通过电阻R19接地，运算放大器B的输出端分别与电阻R17的另一端及ADC输入通道连接。

前一级反相比例电路的比例系数为-2/3，可用于按比例降低输入的检测电压，但与此同时输出信号与输入信号相位相反，为使输出信号与输入信号一致，增加一级比例系数为-1的反相比例电路，使得最终构成比例系数为2/3的比例电路，即输出电压为输入电压的2/3。假设输出电压经过ADC测得为U₀，则锂电池目前的电压为3U₀/2。锂电池的剩余电量可以通过电压来描述，通过测锂电池的剩余电压可以得出剩余电量的多少。此外，在跌倒检测装置上可以使用LED或者其他方式显示剩余电量，以便提醒用户及时充电，避免影响用户的正常使用。该锂电池电压检测电路简单易用，精度较高。

图6所示为ZigBee应用电路，其中，按键S2是ZigBee通信模块的复位端，D6是ZigBee无线通信模块的状态指示灯，可反映该模块是否连接网络，ZigBee通过串口与单片机通信，与USART2_TX相连的引脚是ZigBee无线通信模块的数据接收(RX)引脚，与USART2_RX相连的引脚是ZigBee无线通信模块的数据发送(TX)引脚。

相应于上面实施例所提供的跌倒检测装置，本实用新型实施例还提供了一种跌倒检测系统，如图7所示，该跌倒检测系统包括跌倒检测装置710和与跌倒检测装置710通信连接的监控装置720，跌倒检测装置710为上述任一实施例中的跌倒检测装置，其中，跌倒检测装置710用于获得用户的跌倒信息后，将所述跌倒信息发送给监控装置720。

在本实用新型实施例中，跌倒检测系统包括跌倒检测装置710和监控装置720，二者通信连接，具体的，跌倒检测装置710中可以设置有ZigBee无线通信模块，跌倒检测装置710与监控装置720可以通过ZigBee中继器和ZigBee协调器进行通信连接。

监控装置720可以是设定终端，如用户的亲属使用的手机、平板电脑等终端，还可以是监控服务器。

在本实用新型的一种具体实施方式中，监控装置720为用于将跌倒信息发送给用户的关联终端的监控服务器。监控人员通过监控服务器可以查看到用户的跌倒信息，并及时进行相应处理，如将该跌倒信息发送给监护人员，以使监护人员快速到达用户的跌倒位置，对用户进行救助。

监控服务器可以将跌倒信息发送给用户的关联终端，如用户的亲属的手机等。

监控服务器还可以提供信息查询平台，可以在接收到用户的关联终端的查询请求时，如果有用户的跌倒信息，则将跌倒信息发送给该关联终端。

应用本实用新型实施例所提供的跌倒检测系统，跌倒检测装置与监控装置通信连接，跌倒检测装置在确定用户跌倒后，一方面自身可以自动发出报警信息，另一方面可以将跌倒信息发送给监控装置，以便及时对用户进行救助，减少用户因跌倒导致的安全问题。

在本实用新型的一种具体实施方式中，该跌倒检测系统还可以包括设置于多个预设位置处的位置参考装置。跌倒检测装置中的定位部件可以根据接收到的位置参考装置的信号强度确定用户的跌倒位置，以使跌倒检测装置发送的跌倒信息中携带跌倒位置的信息，使得监护人员能够及时到达跌倒位置，对用户进行救助。

在本实用新型的一种具体实施方式中，跌倒检测系统还可以包括与监控服务器连接、用于显示跌倒信息的显示装置。

监控服务器每接收到一个用户的跌倒信息，即可将跌倒信息通过显示装置显示给监控人员，如果接收到针对某个用户的跌倒信息的处理完成消息，则可以在显示装置中删除该用户的跌倒信息。

在本实用新型的一种具体实施方式中，跌倒检测系统还可以包括与监控服务器连接、用于输出报警信息的报警装置。报警装置可以是报警灯或者蜂鸣器。

在一个养老机构中，每个老人都可以佩戴一个跌倒检测装置710，一个老人就是一个用户，针对每个用户设置一个报警灯，当监控服务器接收到某个用户的跌倒信息时，可以控制该用户对应的报警灯闪烁，以方便监控人员确定是哪个用户发生跌倒。

图8所示为跌倒检测系统实际使用过程的一种示意图，老人身上佩戴有跌倒检测装置，跌倒检测装置中设置有ZigBee无线通信模块，跌倒检测装置确定老人跌倒后，通过ZigBee无线通信模块、ZigBee信号中继器、ZigBee协调器将跌倒信息发送给监控服务器，监控服务器可以根据该跌倒信息，向显示装置发送显示指令，和/或，向报警装置发送报警指令，和/或，将跌倒信息发送给老人的关联终端，监控服务器也可接收来自于老人的关联终端的查询请求，并将查询到的跌倒信息发送给该关联终端。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。

专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本实用新型的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的技术方案及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。