[发明专利]一种主从结构式摔倒报警器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自动检测人体摔倒并自动报警装置。特别是一种以超低功耗单片机（MCU）为核心，带有GSM（AGPS）通信模块、三轴加速度模块和无线通信模块等，以主机从机相结合方式以实现准确判断人体是否处于摔倒状态并能实现通信及定位的室内外兼用的摔倒报警器。

背景技术

随着社会老龄化的加剧，对老年人的护理需求日益增加，为避免老人因摔倒而失去生命，诞生了一些老人摔倒报警器。最初出现的是体积很大的室内使用型，需要手动按键触发，即老人摔倒后手动按下设备按键以实现对外发出求救信号。这种报警器因功能单一，体积和重量大，且需手动按下按键，不能在摔倒时自动报警且不能户外使用而没有实现推广。后来西安中星测控公司研制了一种户外使用的可自动报警的便携式摔倒报警器，虽然可实现自动检测摔倒并发送短信报警，但因佩戴必须平行于身体否则易产生误判误报而不能实现大规模推广。本发明在现有报警器的基础上进行改进：（1）通过改变触发判断条件即以超过的设定角度阈值为触发条件且触发条件增至3个来解决不能同时室内室外使用问题。（2）采用一个主机与两个从机结合的方式解决佩戴姿势要求严苛且易误判误报问题。（3）增加报警方式以实现报警方式多种灵活来解决不能实时有效报警求助问题。

发明内容

本发明要解决的问题是：（1）现有的报警器不能够实现室内外均可报警，即室内使用和室外便携使用，是本发明要解决的一个问题。（2）现有的报警器不能实现自动报警或可实现自动报警但佩戴姿势要求严苛且易产生误判误报，是本发明要解决的另一个问题。（3）现有的报警器报警方式单一，不能实时有效的报警以使摔倒者获得及时救助以及不能与外界实现交互通信，定位等，也是本发明要解决的问题。

本发明所采用的技术方案如下：

主从结构式摔倒报警器由主机和从机两部分组成。主机部分由3.7v锂电池、升压模块、稳压模块、无线通信模块（例如NRF2401）、三轴加速度模块（例如ADXL345）、GSM/AGPS模块、触摸显示屏、扬声器、LED彩灯、拾音器、超低功耗单片机（MCU）（例如美国TI公司的MSP430系列）组成。从机由3.7v锂电池、稳压模块（例如TPS63000）、NRF2401（无线通信模块）、反射式红外模块、三轴加速度模块（例如ADXL345）、超低功耗单片机（MCU）（例如美国TI公司的MSP430系列）组成。

本发明有室内和室外使用两种模式。从机分别置于两只鞋中，室内使用时将主机开机平放于桌面，室外使用时由主机上卡扣佩戴于腰间。

从机由3.7v锂电池经稳压模块为MCU、反射式红外模块、无线通信模块、三轴加速度模块等供电。当穿鞋时，反射式红外模块接收到反射信号从机进入工作状态，否则从机不工作，以降低系统功耗。从机中加速度传感器经算法转换用于测量从机所处角度信号，且循环检测并判断角度大小，若角度超过45°（当人正常行走时脚在短暂时间内会与地面呈一定角度，但不会超过40度）并且超过15s（若摔倒者摔伤不可自行站立）则从机判断为摔倒，则通过射频通信将测量信息发送至主机且持续发送直至从机所处角度小于45°。

主机由3.7v可充电锂电池为主机部分供电，3.7v锂电池经稳压模块为MCU、无线通信模块、三轴加速度模块等供电，经升压模块为GSM/AGPS模块、触摸显示屏等供电。主机中三轴加速度模块经算法转换后用于测量主机所处角度，若主机接收到两从机的测量信息同时主机自身角度也超过45°则经MCU迅速分析处理后触发报警。首先LED彩灯发光、扬声器发声进行现场报警以获得周围人的注意与救助，另外主机通过GSM/AGPS模块自动拨打120（号码可自行设定），接着主机会向家属手机（已安装定位应用程序）发送定位短信，其内容为摔倒者所处位置的经纬度，接收到定位短信的同时家属手机（已安装定位应用程序）自动弹出摔倒者所在位置的地图界面，与此同时主机拨通家属手机与家属联系。家属手机号为自定义设置，可设置多个，若系统判断为摔倒则循环拨打多个号码直至摔倒者获得救助。

另外主机上设有一键报警功能按键供使用者紧急情况下求助使用，使用及报警方式为：按下一键报警功能按键，主机LED彩灯及扬声器开始报警同时拨通使用者事先设定过的号码。

此外使用者可通过主机上触摸显示屏上的按键退出或进入报警工作状态，退出时主机可做手机通话使用即通过触摸显示屏上按键拨通号码进行通话。