[发明专利]一种具有语音通信功能的跌倒监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有语音通信功能的跌倒监测系统。

背景技术

中国人口老龄化形势严峻，呈现出人口加速老龄化、高龄化和空巢化三大特征，随着社会老龄化的不断发展，空巢老年人家庭的比例将越来越高，据统计，在老年人群中，每年有超过1/3的人都有跌倒经历，而老年人意外伤害的首要原因是跌倒，意外失足或者某种疾病的突然发作及恶化都有可能导致跌倒，在发生跌倒时，若不能得到及时的救护，延误救助时机将会危及到生命。因此，开发一种老人跌倒监测系统，在不影响老年人日常生活的情况下，在发生跌倒事件时，及时的报警或联系监护人具有重要意义。

目前，针对老年人跌倒检测的手段主要有：①安装视频监控设备，这种方式昂贵且携带不方便，而且，不能保护老人的个人隐私；②通过分析跌倒瞬间发生的频率来区分日常生活事件和跌倒事件，这种方式对环境的要求很高，适应性差，对于不同的地面，跌倒检测的性能不稳定。进一步的，现有技术中也出现了随时佩带的跌倒监测装置，主要是通过加速度检测来判断跌倒事件的发生情况，但仍存在以下不足：（1）由于人体日常行为活动比较复杂，单纯依据加速度传感器的信息来进行跌倒事件的判定，容易出现误判的现象，判断准确性差；（2）加速度传感器往往置于腰部位置，而腰部位置加速度的变化相对来说较小，使得加速度信息的监测准确度一般；（3）仅发送报警信息，不具有语音通信的功能，在紧急情况下，不能与监护人进行语音通信，无法及时的采取一些必要的急救措施，使伤害降到最低。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种可实现远程监控的具有语音通信功能的跌倒监测系统，它采用可穿戴式的跌倒监测终端，不会影响被监护人的日常活动，携带方便；可以实现监护人与被监护人之间的语音通信；将压力传感器、加速度传感器和角速度传感器的检测信息相结合来判断被监护人是否跌倒，准确度高，可靠性好；能在发生误报警的情况下及时取消，避免不必要的麻烦。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种具有语音通信功能的跌倒监测系统，它包括可穿戴式的跌倒监测终端和监护终端，跌倒监测终端通过通信网络与监护终端进行通信。

所述的跌倒监测终端包括微处理器、数据采集单元、音频调制芯片、语音通信按键和无线通信模块A，音频调制芯片与微处理器的音频信号I/O口相连，负责语音的输入和输出，麦克风和扬声器分别与音频调制芯片相连，无线通信模块A直接与微处理器相连，用于控制麦克风语音信号输入的语音通信按键设置在跌倒监测终端外壳上，并连接微处理器。

所述的数据采集单元包括压力采集子单元、加速度采集子单元和角速度采集子单元，压力采集子单元设置在足底位置，包括压力传感器、信号调理电路、无线通信模块B和单片机，压力传感器通过信号调理电路与单片机相连，压力传感器用于监测足底的压力，单片机通过无线通信模块B和无线通信模块A与微处理器进行通信；加速度采集子单元包括加速度传感器和低通滤波电路A，加速度传感器通过低通滤波电路A与微处理器相连；角速度采集子单元包括角速度传感器和低通滤波电路B，角速度传感器通过低通滤波电路B与微处理器相连。

具体的，所述的监护终端包括智能手机、平板电脑或PC机。

所述跌倒监测终端的微处理器、加速度采集子单元和角速度采集子单元均置于人体肩部位置。

所述的跌倒监测终端还包括定位模块，定位模块通过总线与微处理器相连。

所述的跌倒监测终端还包括报警器，报警器与微处理器相连。

所述的跌倒监测终端还包括复位按键，复位按键与微处理器相连，用于取消跌倒信息的发送。 

本发明的有益效果是：

（1）可实时远程监控被监护对象，在被监护人跌倒时，能第一时间将跌倒信息通过通信网络传送至监护终端，便于及时的救护；

（2）采用可穿戴式的跌倒监测终端，不会影响被监护人的日常活动，携带方便；

（3）设有音频调制芯片，当被监护人跌倒时，按下语音通信按键，便可通过麦克风与监护人进行语音通信，在紧急关头，可以通过语音通信的方式采取一些必要的急救措施，进而将伤害降到最低；

（4）通过压力传感器检测脚底压力值，通过加速度传感器检测加速度特征，通过角速度传感器检测角速度特征，三者结合判断被监护人是否跌倒，能提高检测结果的准确性；

（5）角速度传感器和加速度传感器等均位于人体肩部位置，在跌倒过程中，加速度的变化、俯仰角的变化最为明显，加速度、角速度监测结果准确度高，另外，也便于被监护人与监护人进行语音通信；