一种老人室内摔倒求救系统技术方案

本发明专利技术涉及一种老人室内摔倒求救系统，该系统包括压电电缆、控制器、摄像头和无线路由器。通过在室内铺设的压电电缆在受到压力时的输出电压，检测出老人摔倒时产生的瞬间压力信号，一旦检测到老人摔倒，立即向老人监护人或子女的手机发送消息，并打开室内的摄像头，将拍摄的图片也发送到上述手机。或者也可以将消息和图片发送到社区医院。通过这一过程，可在最短时间内通知到相关人员，以避免老人伤亡的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能家居领域，涉及信号采集、处理、特征提取等技术，尤其涉及一种老人室内摔倒求救系统。
技术介绍
现在，随着社会老龄化的不断发展，空巢老人、日常独居老人数量激增。据统计，65岁以上的老年人群中，每年有超过三分之一的老人都有摔倒经历，三分之二老人的意外死亡是有摔倒引起的，而在75岁以上老人中这个比例更是高达70％。老人如果在室外摔倒，还容易被其他人看到，但是空巢老人在家中时经常没有其他人，如果在室内无其他人的情况下老人摔倒，如不能及时发现，会产生较为严重的后果。因此，老人的独居安全已成为社会的重要问题。针对老人摔倒的问题，除了事前防范、教育之外，最重要的就是在第一时间内尽快送到医院，以降低伤害。因此建立一套完善准确方便的老人室内摔倒求救系统是非常重要的。目前，大多数的老人已配备手机，老人手机具有一键拨通功能，可通知家属救助。但老人不可能时刻手机不离手，若摔倒后手机较远，则无法求救。另外，现有的老人监测系统一般都是在老人身体上或衣物上安装一些穿戴式的传感设备，实时监测老人是否摔倒。但是，此类穿戴式传感设备并不能时刻穿戴在老人身上，例如老人为了洗澡、睡觉需要取下这些设备，在这些情况下，这些传感设备就不能再检测到老人是否摔倒。因此，现在急需一种独居老人的实时检测系统，可以实时检测到老人摔倒，并且不依赖于老人自身。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提出一种老人室内摔倒求救系统，其能自动检测老人摔倒，并可使老人摔倒后在限定时间内由系统自动报警，通知家属或社区服务站，使老人及时得到救治。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种老人室内摔倒求救系统，其特征在于，该系统包括压电电缆、控制器、摄像头和无线路由器，其中：所述压电电缆安装于室内地面，可检测室内人员对地面的压力，所述压电电缆在受到压力时产生电压，并通过前置放大器提高输出电压。所述压电电缆的输出电压与所受到的压力成正比，设输出电压为U，受到的压力为F，则有U＝KF，其中K是压电比例常数；所述控制器与压电电缆连接，接收压电电缆输出的电压信号，从中识别出老人摔倒的信号；所述摄像头安装在室内，在正常情况下，所述摄像头是关闭的，只有在所述控制器识别出老人摔倒的信号时，控制器向所述摄像头发出触发信号，触发摄像头开启；所述摄像头在开启后拍摄室内情况，将拍摄到的图片通过无线路由器发送给老人的监护人的手机，或者发送给社区卫生服务站的电脑终端；所述控制器识别老人摔倒信号的具体步骤如下：1)控制器接收压电电缆的输出电压U，持续判断U是否满足老人正常情况下的正常范围电压，即是否满足AKWg<U<BKWg；如果满足，则继续下述步骤；其中A是预设的下误差系数，B是预设的上误差系数，W是老人的体重，g是重力加速度；2)控制器持续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U从正常范围下跌到U<N1KWg，则控制器将输出电压开始下降的时间点设为时间零点，从时间零点开始计时，记录输出电压U下跌到N1KWg的时间t1，如果t1小于第一阶段时间阈值，则继续执行以下步骤，否则返回步骤1；其中N1是预设的第一阶段系数；3)控制器继续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U在时间点t2前上升到第二阶段电压阈值以上，则继续下述步骤，否则返回步骤1；其中，第二阶段电压阈值U1通过下述公式计算：U1=KWHg/t3]]>t3是预先设定的撞击时间系数；4)控制器继续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压在时间点t4之前，重新回归到正常范围电压，则可以确认出现了一次老人摔倒事件，否则返回步骤1。优选的，控制器的工作时间可以由用户自行设定。优选的，根据室内具体情况安装多个摄像头，从而达到摄像头拍摄无死角。优选的，所述摄像头在启动后，每隔一段时间发送一次拍摄的图片，时间间隔可由用户自行设定。优选的，所述压电电缆嵌设于地板内部，或者埋设在地毯内部。优选的，N1＝27％，所述第一阶段时间阈值为150毫秒，时间点t2＝500毫秒，时间点t4＝1500毫秒，t3＝300毫秒。本专利技术具有以下有益效果：1)可以远程获得老人摔倒的图像。2)可以及时通知监护人或社区医院救治摔倒的老人。3)对老人自身无要求，可以自动24小时实时监控。4)检测准确，在老人摔倒后可以第一时间报警，并支持手机远程推送。【附图说明】此处所说明的附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本专利技术的不当限定，在附图中：图1是本专利技术系统的架构图。【具体实施方式】下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本专利技术，其中的示意性实施例以及说明仅用来解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。本专利技术的主要思想是：通过在室内铺设的压电电缆，检测老人在室内活动时产生的压力信号，由于老人摔倒产生的压力信号与正常活动的压力信号具有区别，因此在老人摔倒时，可以检测出摔倒时产生的瞬间压力信号，一旦检测到老人摔倒，立即向老人监护人或子女的手机发送消息，并打开室内的摄像头，将拍摄的图片也发送到上述手机。或者也可以将消息和图片发送到社区医院。通过这一过程，可在最短时间内通知到相关人员，以避免老人伤亡的发生。参照图1，是本专利技术提出的一种老人室内摔倒求救系统的架构图，可应用于独居老人的家中，该系统包括压电电缆、控制器、摄像头、无线路由器。所述压电电缆安装于室内地面，例如可以将压电电缆嵌设于地板内部，或者埋设在地毯内部。无论采用哪种方式安装，该压电电缆密集布设与整个室内地面，使得老人在室内无论走到哪里，压电电缆都能检测到老人对地面的压力。该压电电缆能够检测动态力的作用，在受力时产生电荷，可以通过前置放大器提高输出电压。老人在正常走路和摔倒时产生的压力不同，压电电缆的输出也不同。所述控制器与压电电缆连接，接收压电电缆输出的电压信号，判别信号的类别，根据模糊控制排除老人正常走路、客人来访等正常情况，从中识别出老人摔倒的信号。对于完全独居的老人，控制器可以24小时工作采样。对于只有白天独自在家的老人，可以根据子女在家时间自行设定控制器的工作、采样时间。所述摄像头安装在老人家中，可以根据室内的具体情况布置多个摄像头，从而达到摄像头拍摄无死角。正常情况下，摄像头是关闭的，这样可以保护老人的个人隐私。当控制器识别出老人摔倒的信号时，其向摄像头发出触发信号，触发摄像头开启，摄像头拍摄室内情况，将拍摄本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种老人室内摔倒求救系统，其特征在于，该系统包括压电电缆、控制器、摄像头和无线路由器，其中：所述压电电缆安装于室内地面，可检测室内人员对地面的压力，所述压电电缆在受到压力时产生电压，并通过前置放大器提高输出电压。所述压电电缆的输出电压与所受到的压力成正比，设输出电压为U，受到的压力为F，则有U＝KF，其中K是压电比例常数；所述控制器与压电电缆连接，接收压电电缆输出的电压信号，从中识别出老人摔倒的信号；所述摄像头安装在室内，在正常情况下，所述摄像头是关闭的，只有在所述控制器识别出老人摔倒的信号时，控制器向所述摄像头发出触发信号，触发摄像头开启；所述摄像头在开启后拍摄室内情况，将拍摄到的图片通过无线路由器发送给老人的监护人的手机，或者发送给社区卫生服务站的电脑终端；所述控制器识别老人摔倒信号的具体步骤如下：1)控制器接收压电电缆的输出电压U，持续判断U是否满足老人正常情况下的正常范围电压，即是否满足AKWg<U<BKWg；如果满足，则继续下述步骤；其中A是预设的下误差系数，B是预设的上误差系数，W是老人的体重，g是重力加速度；2)控制器持续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U从正常范围下跌到U<N1KWg，则控制器将输出电压开始下降的时间点设为时间零点，从时间零点开始计时，记录输出电压U下跌到N1KWg的时间t1，如果t1小于第一阶段时间阈值，则继续执行以下步骤，否则返回步骤1；其中N1是预设的第一阶段系数；3)控制器继续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U在时间点t2前上升到第二阶段电压阈值以上，则继续下述步骤，否则返回步骤1；其中，第二阶段电压阈值U1通过下述公式计算：U1=KWHg/t3]]>t3是预先设定的撞击时间系数；4)控制器继续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压在时间点t4之前，重新回归到正常范围电压，则可以确认出现了一次老人摔倒事件，否则返回步骤1。...

【技术特征摘要】
1.一种老人室内摔倒求救系统，其特征在于，该系统包括压电电缆、控制器、
摄像头和无线路由器，其中：
所述压电电缆安装于室内地面，可检测室内人员对地面的压力，所述压电电
缆在受到压力时产生电压，并通过前置放大器提高输出电压。
所述压电电缆的输出电压与所受到的压力成正比，设输出电压为U，受到的
压力为F，则有U＝KF，其中K是压电比例常数；
所述控制器与压电电缆连接，接收压电电缆输出的电压信号，从中识别出老
人摔倒的信号；
所述摄像头安装在室内，在正常情况下，所述摄像头是关闭的，只有在所述
控制器识别出老人摔倒的信号时，控制器向所述摄像头发出触发信号，触发摄
像头开启；所述摄像头在开启后拍摄室内情况，将拍摄到的图片通过无线路由
器发送给老人的监护人的手机，或者发送给社区卫生服务站的电脑终端；
所述控制器识别老人摔倒信号的具体步骤如下：
1)控制器接收压电电缆的输出电压U，持续判断U是否满足老人正常情况
下的正常范围电压，即是否满足AKWg<U<BKWg；如果满足，则继续下述步
骤；其中A是预设的下误差系数，B是预设的上误差系数，W是老人的体重，
g是重力加速度；
2)控制器持续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U从正常范围下跌
到U<N1KWg，则控制器将输出电压开始下降的时间点设为时间零点，从时间
零点开始计时，记录输出电压U下跌到N1KWg的时间t1，如果t1小于第一阶
段时间阈值，则继续执行以下步骤，否则返回步骤1；其中N1是预设的第一阶
段系数；
3)控制器继续监测压电电缆的输出电压，如果输出电压U在...

【专利技术属性】
技术研发人员：车玲，王滟，杨丹，杨卫东，成行洁，袁霏，
申请(专利权)人：南通职业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32