老年人跌倒报警及防护系统技术方案

本实用新型专利技术提供的一种老年人跌倒报警及防护系统，包括用于检测老年人跌倒的检测装置、控制器、防误判电路、通断电路、电源模块、GPS模块、用于接收所述GPS模块发送的位置信息并实时监控老年人位置的客户端、用于播报老人身份信息及老人摔倒后应采取的正确措施的语音播放装置以及用于提示语音播放装置即将开启的提示装置；本实用新型专利技术结构紧凑，小巧实用，利于推广。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电子领域，尤其涉及一种老年人跌倒报警及防护系统。
技术介绍
跌倒是造成人们死亡的一个主要原因，而跌倒中老年人所占的比例非常高，老年 人跌倒具有发生率高、伤害性强、救助率低等特点，患病且行动不便的老人一旦跌倒往往会 带来昏厥、瘫痪甚至生命危险，随着我国社会的发展，我国已经进入了老龄化社会，在当前 人口老龄化的局势下，我国很多老人因为跌倒没有被及时发现或扶起而失去生命，对此国 内很多学者及研宄机构对老年人跌倒检测领域展开了深入的研宄，从实现形式、网络架构、 感知方式、报警形式等不同的手段多方位的研宄了老年人跌倒事件的检测机制，而且也取 得了一定的进展，但针对老年人跌倒的产品却不尽如人意。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供的包括用于检测老年人跌倒的检测装置、控制器、防误 判电路、通断电路、电源模块、GPS模块、用于接收所述GPS模块发送的位置信息并实时监控 老年人位置的客户端、用于播报老人身份信息及老人摔倒后应采取的正确措施的语音播放 装置以及用于提示语音播放装置即将开启的提示装置； 所述检测装置的输出端与防误判电路的输入端连接，所述防误判电路的输出端与 控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与通断电路连接，所述通断电路与提示装置的 输入端连接，所述提示装置的输出端与语音播放装置的输入端连接，所述控制器的与GPS 模块连接； 所述防误判电路包括电流电压转换器、电阻R3、电位器W1、运算放大器和电容C1 ; 所述电流电压转换器的输入端与检测装置的输出端连接，所述电流电压转换器的输出端与 电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，所述电流电压转换器的输出端还与运算放大器 的同相输入端连接，所述电阻R3的一端与电源模块连接，所述电阻R3的另一端分别与运算 放大器的反相输入端和电位器W1的一端连接，所述电位器W1的另一端接地，所述运算放大 器的输出端与控制器的输入端连接； 所述通断电路包括三极管Q1、光耦、电阻R1、电阻R2 ;所述三极管Q1的基极与控 制器连接，所述三极管Q1的集电极与光耦中二极管的负极连接，所述三极管Q1的发射极接 地，所述电阻R1的一端与光耦中二极管的正极连接，所述电阻R1的另一端与电源模块连 接，所述电阻R2的一端与电源模块连接，所述电阻R2的另一端与光耦中光敏半导体管的集 电极连接，所述光耦中光敏半导体管的发射极与所述提示装置连接。 进一步，所述电源模块还包括用于将太阳能转化为电能并存储于所述电源模块的 辅助充电装置。 进一步，还包括防护装置，所述防护装置包括用于瞬间充气对跌倒进行缓冲的气 嗇 裳。 进一步，还包括防水外壳，所述检测装置、控制器、防误判电路、通断电路、电源模 块和GPS模块设置于防水外壳内。 进一步，所述提示装置包括延时开关电路、振动器和报警器。 本技术的有益效果：本技术实时跟踪老人的位置，判断跌倒状态准确，在 老人跌倒后，自动播报老人的位置信息以及跌倒后应采取的正确措施，以使救援人员能够 获取老人的位置并防止周围人们由于不恰当的施救行为，而使老人受到不必要或更加严重 的二次伤害，本技术结构紧凑，小巧实用，利于推广。【附图说明】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述： 图1是本技术的原理示意图。 图2是本技术跌倒检测算法实现流程示意图。 图3是本技术的电路示意图。【具体实施方式】 下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述：图1是本技术的原理示 意图。 如图1、3所示，本实施例中的老年人跌倒报警及防护系统，包括用于检测老年人 跌倒的检测装置、控制器、防误判电路、通断电路、电源模块、GPS模块、用于接收所述GPS模 块发送的位置信息并实时监控老年人位置的客户端、用于播报老人身份信息及老人摔倒后 应采取的正确措施的语音播放装置以及用于提示语音播放装置即将开启的提示装置；所述 检测装置的输出端与防误判电路的输入端连接，所述防误判电路的输出端与控制器的输入 端连接，所述控制器的输出端与通断电路连接，所述通断电路与提示装置的输入端连接，所 述提示装置的输出端与语音播放装置的输入端连接，所述控制器的与GPS模块连接；所述 防误判电路包括电流电压转换器、电阻R3、电位器W1、运算放大器U1和电容C1 ;所述电流 电压转换器的一端与检测装置的输出端连接，所述电流电压转换器的另一端与电容C1的 一端连接，电容C1的另一端接地，所述电流电压转换器与电容C1连接的一端还与运算放 大器U1的同相输入端连接，所述电阻R3的一端与电源模块连接，所述电阻R3的另一端分 别与运算放大器的反相输入端和电位器W1的一端连接，所述电位器W1的另一端接地，所 述运算放大器U1的输出端与控制器的输入端连接；所述通断电路包括三极管Q1、光耦、电 阻R1、电阻R2 ;所述三极管Q1的基极与控制器连接，所述三极管Q1的集电极与光耦中二 极管的负极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述电阻R1的一端与管沟中二极管的正极 连接，所述电阻R1的另一端与电源模块连接，所述电阻R2的一端与电源模块连接，所述电 阻R2的另一端与光耦中光敏半导体管的集电极连接，所述光耦中光敏半导体管的发射极 与所述提示装置连接。本实施例中的防误判电路可以通过调整电位器电压，使整个系统的 跌倒判断更加准确，有效的防止系统误判造成的不必要的恐慌，并且使信号传递更加稳定， 本实施例中的通断电路可以使语音播放装置不必一直处于待机状态，有效的节省了系统的 耗电量，使系统的续航能力大大加强，进一步保证了老年人的安全。本实施例中的提示电路 包括延时开关电路、振动器和报警器，并且设置有关闭语音播放的开关，如果老年人并未跌 倒，但系统却判定为跌倒时，语音播放装置不会立即播放，提示装置会通过振动器和报警器 先提示老年人，老年人如果并未跌倒可以在设定的时间范围内，将其关闭，避免造成周围人 或家属的恐慌，如果老年人没有在设定的时间范围内主动将其关闭，延时开关电路在延时 时间过后接通语音播放装置，启动语音播放装置进行语音播放。 在本实施例中，语音播放装置可以播放老年人的身份信息，以及家属的联系方式 等信息，还可以播报老人摔倒后应采取的正确措施，避免周围人由于施救不当使老人造成 二次伤害；系统还包括用于接收GPS模块发送的位置信息并实时监控老人位置的客户端， 使家属可以随时掌握老人的位置信息，便于及时找到老人。 在本实施例中，控制器采用单片机，本技术无需将数据传输到监控中心处理， 所有的跌倒检测过程均由检测设备独立完成，因此完成对分类器参数训练后，需要将模型 参数设置于单片机中，在本实施例中采用STM32系列单片机，从而使得本系统在采集新的 样本序列后可以通过判决模型自行判决是否发生跌倒行为。除此之外，本实施例除了采用 SVM分类器的方法，在分类器分类前和分类后，还分别采用阈值法辅助判别，在系统中使 用延时电路，其作用是可以有效的防止老人由于下蹲或短时间的突然运动导致系统发生误 判，从而造成资源的浪费。 在本实施例中，检测装置中的跌倒检测算法主要采用模式识别方法判断跌倒阈 值。监测老年人活动的X、Y、Z三轴向加速度矢量值，根据加速度值的剧烈变化和三轴 加速度取值范围来判断是否发生跌本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种老年人跌倒报警及防护系统，其特征在于：包括用于检测老年人跌倒的检测装置、控制器、防误判电路、通断电路、电源模块、GPS模块、用于接收所述GPS模块发送的位置信息并实时监控老年人位置的客户端、用于播报老人身份信息及老人摔倒后应采取的正确措施的语音播放装置以及用于提示语音播放装置即将开启的提示装置；所述检测装置的输出端与防误判电路的输入端连接，所述防误判电路的输出端与控制器的输入端连接，所述控制器的输出端与通断电路连接，所述通断电路与提示装置的输入端连接，所述提示装置的输出端与语音播放装置的输入端连接，所述控制器与GPS模块连接；所述防误判电路包括电流电压转换器、电阻R3、电位器W1、运算放大器U1和电容C1；所述电流电压转换器的输入端与检测装置的输出端连接，所述电流电压转换器的输出端与电容C1的一端连接，电容C1的另一端接地，所述电流电压转换器的输出端还与运算放大器U1的同相输入端连接，所述电阻R3的一端与电源模块连接，所述电阻R3的另一端分别与运算放大器U1的反相输入端和电位器W1的一端连接，所述电位器W1的另一端接地，所述运算放大器U1的输出端与控制器的输入端连接；所述通断电路包括三极管Q1、光耦、电阻R1、电阻R2；所述三极管Q1的基极与控制器连接，所述三极管Q1的集电极与光耦中二极管的负极连接，所述三极管Q1的发射极接地，所述电阻R1的一端与光耦中的二极管的正极连接，所述电阻R1的另一端与电源模块连接，所述电阻R2的一端与电源模块连接，所述电阻R2的另一端与光耦中光敏半导体管的集电极连接，所述光耦中光敏半导体管的发射极与所述提示装置连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：韦杰，蒲国庆，崔英哲，唐韬，罗莎祁，李正周，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆;85