基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫和跌倒监控系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫和跌倒监控系统，该鞋垫包括第一角度传感器、第一加速度传感器、压力传感器、第一处理器和第一报警器；第一处理器分别与第一角度传感器、第一加速度传感器、压力传感器和第一报警器电连接；第一角度传感器获取鞋垫主体与水平面的角度参数，第一加速度传感器获取鞋垫主体的第一加速度值，压力传感器获取鞋垫主体承受的第一压力值，第一处理器根据角度参数、第一加速度值、第一压力值和预设的报警阈值，控制第一报警器报警或不报警。该鞋垫能够放置于穿戴者的任一鞋中，成本较低，穿戴方便，能够准确的监测穿戴者的状态，进行报警，可靠性较高。

Intelligent insoles and fall monitoring system for fall warning based on multi-sensor analysis

The utility model provides a fall warning intelligent insole and a fall monitoring system based on multi-sensor analysis. The insole comprises a first angle sensor, a first acceleration sensor, a pressure sensor, a first processor and a first alarm, and a first processor and a first angle sensor and a first acceleration sensor, respectively. The first angle sensor obtains the angle parameters of the insole body and the horizontal plane, the first acceleration sensor obtains the first acceleration value of the insole body, the pressure sensor obtains the first pressure value of the insole body, and the first processor obtains the first acceleration value according to the angle parameters. The first pressure value and the preset alarm threshold are used to control the first alarm or alarm. The insole can be placed in any of the wearer's shoes, which has the advantages of low cost, convenient wearing, accurate monitoring of the wearer's state and alarming, and high reliability.

【技术实现步骤摘要】
基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫和跌倒监控系统
本技术实施例智能监测
，尤其涉及一种基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫和跌倒监控系统。
技术介绍
据调查显示，65岁以上的老年人每年有30-40％都会跌倒，其中66％都会受伤，20％会被送到医院。大部分跌倒的老人未必当时会出现生命危险，但必须警惕的是，如果得不到及时的救助，可能会因为天气寒冷/酷热，或者其他连发的健康意外事故或交通意外事故等，严重的可能危及老人生命。因此，医学界强烈建议行动不便者或者老人们一定要穿舒适，平稳，合脚的平底鞋，走路时脚步能更好的感受到地面的形状，坡度和改变，来及时调整身体姿势来保持平衡。然而，普通的鞋子只能降低跌倒的风险，因此，为了能够在行动不便者或者老人发生意外而跌倒时，能够及时预警并得到及时救治，保证行动不便者或者老人的生命健康，市场上已经出现了用于监测行动不便者或老人跌倒的监测设备。通常情况下，相关技术中的检测设备包括基于图像视频分析的监测设备、可穿戴设备和智能终端等。但是，基于图像视频分析的监测设备，需要安装多个摄像头，成本高，不易实现，而且携带不方面。可穿戴设备由于便携性的原因多是手环、手表或手链等小型配件，由于体积小，功能性不够全面。但受制于智能终端的成本和其内部传感器的类型，其往往功能性不够全面，精度也不够准确。所以，如何设计一种成本较低、穿戴方便、监测精确、可靠的跌倒监测装置，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本技术实施例提供一种基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫和跌倒监控系统，能够将基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫放置于穿戴者的任一鞋中，其成本较低，穿戴方便，并能够准确的监测穿戴者的状态，以进行报警，可靠性较高。本技术实施例提供一种基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，包括鞋垫主体和设置在所述鞋垫主体上的跌倒监控装置；所述跌倒监控装置包括第一角度传感器、第一加速度传感器、压力传感器、第一处理器和第一报警器；所述第一处理器分别与所述第一角度传感器、所述第一加速度传感器、所述压力传感器和所述第一报警器电连接；所述第一角度传感器用于获取所述鞋垫主体与水平面的角度参数，并向所述第一处理器发送所述角度参数；所述第一加速度传感器用于获取所述鞋垫主体的第一加速度值，并向所述第一处理器发送所述第一加速度值；所述压力传感器用于获取所述鞋垫主体承受的第一压力值，并向所述第一处理器发送所述第一压力值；所述第一处理器用于根据所述角度参数和倾斜角阈值范围，得到第一跌倒概率值，根据所述第一加速度值和第一加速度值阈值范围，得到第二跌倒概率值，根据所述第一压力值和压力阈值，得到第三跌倒概率值，并根据所述第一跌倒概率值、所述第二跌倒概率值和所述第三跌倒概率值得到所述穿戴者的第一综合跌倒概率值，以及根据第一综合跌倒概率值和预设的报警阈值，控制所述第一报警器发出报警信号或者不发出报警信号。进一步地，上述所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫中，所述预设的报警阈值包括第一报警阈值和第二报警阈值，所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值；所述第一处理器用于若所述第一综合跌倒概率值小于或等于所述第一报警阈值，控制所述第一报警器不发出报警信号；若所述第一综合跌倒概率值大于所述第一报警阈值，且小于所述第二报警阈值，根据接收的指示信号，控制所述第一报警器发出所述报警信号或者不发出所述报警信号；若所述第一综合跌倒概率值大于或等于所述第二报警阈值，控制所述第一报警器发出所述报警信号；其中，所述指示信号为人为确定所述穿戴者是否跌倒后发出的指示信号。进一步地，上述所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫中，所述第一处理器内设置有非跌倒状态的特征数据集合，所述非跌倒状态的特征数据集合包括所述角度参数的非跌倒特征数据、所述第一加速度值的非跌倒特征数据和所述第一压力值的非跌倒特征数据；所述第一处理器还用于检测所述角度参数、所述第一加速度值和所述第一压力值是否均属于非跌倒状态的特征数据集合，并当所述角度参数、所述第一加速度值和所述第一压力值属于非跌倒状态的特征数据集合时，控制所述第一报警器不发出所述报警信号。进一步地，上述所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫中，所述跌倒监控装置还包括第一通讯设备；所述第一通讯设备与所述第一处理器电连接；所述第一处理器还用于通过所述通讯模块向目标终端发送所述第一综合跌倒概率值。进一步地，上述所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫中，所述第一处理器还用于通过所述第一通讯设备向所述目标终端发送所述角度参数、所述第一加速度值和所述第一压力值。进一步地，上述所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫中，所述跌倒监控装置还包括存储器；所述存储器分别与所述第一角度传感器、所述第一加速度传感器、所述压力传感器和所述第一处理器电连接；所述存储器用于存储所述角度参数、所述第一加速度值、所述第一压力值和所述第一综合跌倒概率值。本技术实施例还提供一种跌倒监控系统，包括第一终端和如上所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，所述第一终端由所述基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫的穿戴者携带；所述第一终端包括第二通讯设备、第二加速度传感器、第二角度传感器、第二处理器和第二报警器；所述第二处理器分别与所述第二通讯设备、所述第二加速度传感器、所述第二角度传感器和所述第二报警器电连接；所述第二加速度传感器还与所述第二角度传感器电连接；所述第二通讯设备还与所述第一通讯设备通讯连接；所述第二加速度传感器用于获取所述终端的第二加速度值，并向所述第二处理器发送所述第二加速度值；所述第二角度传感器用于若所述第二加速度传感器获取到所述终端的第二加速度值，获取所述终端的角速度值，并向所述第二处理器发送所述角速度值；所述第二处理器用于根据所述第二加速度值和第二加速度值阈值范围，得到第四跌倒概率，根据所述角速度值和角速度值阈值范围，得到第五跌倒概率，并根据所述第四跌倒概率和所述第五跌倒概率，得到所述穿戴者的第二综合跌倒概率值，以及根据所述第一综合跌倒概率值、所述第二综合跌倒概率值和所述预设的报警阈值，控制所述第二报警器是否发出报警信号。进一步地，上述所述的跌倒监控系统中，所述预设的报警阈值包括第一报警阈值和第二报警阈值，所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值；所述第二处理器用于若所述第一综合跌倒概率值和所述第二综合跌倒概率值均小于或等于所述第一报警阈值，控制所述第二报警器不发出报警信号，并通过所述第二通信设备向所述基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫发送不报警的控制指令；若所述第一综合跌倒概率值和所述第二综合跌倒概率值中的至少一个大于所述第一报警阈值，且小于所述第二报警阈值，根据接收的指示信号，控制所述第二报警器发出所述报警信号或者不发出所述报警信号，并通过所述第二通信设备向所述基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫发送报警的控制指令或者发送所述不报警的控制指令；若所述第一综合跌倒概率值和所述第二综合跌倒概率值中至少一个大于或等于所述第二报警阈值，控制所述第二报警器发出所述报警信号，并通过所述第二通信设备向所述基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫发送所述报警的报警指令；其中，所述指示信号为人为确定所述穿戴者是否跌倒后发出的指示信号。进一步地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，其特征在于，包括鞋垫主体和设置在所述鞋垫主体上的跌倒监控装置；所述跌倒监控装置包括第一角度传感器、第一加速度传感器、压力传感器、第一处理器和第一报警器；所述第一处理器分别与所述第一角度传感器、所述第一加速度传感器、所述压力传感器和所述第一报警器电连接；所述第一角度传感器用于获取所述鞋垫主体与水平面的角度参数，并向所述第一处理器发送所述角度参数；所述第一加速度传感器用于获取所述鞋垫主体的第一加速度值，并向所述第一处理器发送所述第一加速度值；所述压力传感器用于获取所述鞋垫主体承受的第一压力值，并向所述第一处理器发送所述第一压力值；所述第一处理器用于根据所述角度参数和倾斜角阈值范围，得到第一跌倒概率值，根据所述第一加速度值和第一加速度值阈值范围，得到第二跌倒概率值，根据所述第一压力值和压力阈值，得到第三跌倒概率值，并根据所述第一跌倒概率值、所述第二跌倒概率值和所述第三跌倒概率值得到所述穿戴者的第一综合跌倒概率值，以及根据第一综合跌倒概率值和预设的报警阈值，控制所述第一报警器发出报警信号或者不发出报警信号。

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，其特征在于，包括鞋垫主体和设置在所述鞋垫主体上的跌倒监控装置；所述跌倒监控装置包括第一角度传感器、第一加速度传感器、压力传感器、第一处理器和第一报警器；所述第一处理器分别与所述第一角度传感器、所述第一加速度传感器、所述压力传感器和所述第一报警器电连接；所述第一角度传感器用于获取所述鞋垫主体与水平面的角度参数，并向所述第一处理器发送所述角度参数；所述第一加速度传感器用于获取所述鞋垫主体的第一加速度值，并向所述第一处理器发送所述第一加速度值；所述压力传感器用于获取所述鞋垫主体承受的第一压力值，并向所述第一处理器发送所述第一压力值；所述第一处理器用于根据所述角度参数和倾斜角阈值范围，得到第一跌倒概率值，根据所述第一加速度值和第一加速度值阈值范围，得到第二跌倒概率值，根据所述第一压力值和压力阈值，得到第三跌倒概率值，并根据所述第一跌倒概率值、所述第二跌倒概率值和所述第三跌倒概率值得到所述穿戴者的第一综合跌倒概率值，以及根据第一综合跌倒概率值和预设的报警阈值，控制所述第一报警器发出报警信号或者不发出报警信号。2.根据权利要求1所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，其特征在于，所述预设的报警阈值包括第一报警阈值和第二报警阈值，所述第一报警阈值小于所述第二报警阈值；所述第一处理器用于若所述第一综合跌倒概率值小于或等于所述第一报警阈值，控制所述第一报警器不发出报警信号；若所述第一综合跌倒概率值大于所述第一报警阈值，且小于所述第二报警阈值，根据接收的指示信号，控制所述第一报警器发出所述报警信号或者不发出所述报警信号；若所述第一综合跌倒概率值大于或等于所述第二报警阈值，控制所述第一报警器发出所述报警信号；其中，所述指示信号为人为确定所述穿戴者是否跌倒后发出的指示信号。3.根据权利要求2所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，其特征在于，所述第一处理器内设置有非跌倒状态的特征数据集合，所述非跌倒状态的特征数据集合包括所述角度参数的非跌倒特征数据、所述第一加速度值的非跌倒特征数据和所述第一压力值的非跌倒特征数据；所述第一处理器还用于检测所述角度参数、所述第一加速度值和所述第一压力值是否均属于非跌倒状态的特征数据集合，并当所述角度参数、所述第一加速度值和所述第一压力值属于非跌倒状态的特征数据集合时，控制所述第一报警器不发出所述报警信号。4.根据权利要求1-3任一所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，其特征在于，所述跌倒监控装置还包括第一通讯设备；所述第一通讯设备与所述第一处理器电连接；所述第一处理器还用于通过所述通讯模块向目标终端发送所述第一综合跌倒概率值。5.根据权利要求4所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，其特征在于，所述第一处理器还用于通过所述第一通讯设备向所述目标终端发送所述角度参数、所述第一加速度值和所述第一压力值。6.根据权利要求4所述的基于多传感器分析的跌倒预警智能鞋垫，其特征在于，所述跌倒监控装置还包括存储器；所述存储器分别与所述第一角度传感器、所述第一加速度传感器、所述压力传感器和所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹均阔，刘诗敏，
申请(专利权)人：海南师范大学，
类型：新型
国别省市：海南,46