[发明专利]一种基于RFID的跌倒检测系统及其方法

权利要求书

1.一种基于RFID的跌倒检测系统，其特征在于：包括压力传感器有源电子标签和阅读器模块，所述压力传感器有源电子标签用以检测使用者脚踩力的压力传感器模块，所述压力传感器模块与模数转换模块连接，所述模数转换模块与第一单片机连接，所述第一单片机与第一无线射频模块连接，所述模数转换模块、第一单片机、第一无线射频模块均与第一电源连接，所述第一无线射频模块与第一天线连接；

所述阅读器模块包括第二无线射频模块、第二单片机和第二天线，所述第二天线与第二无线射频模块连接，所述第二无线射频模块与所述第二单片机连。

2.如权利要求1所述的基于RFID的跌倒检测系统，其特征在于：所述阅读器模块与USB转串口模块连接，所述USB转串口模块与PC端连接。

3.如权利要求1或2所述的基于RFID的跌倒检测系统，其特征在于：所述压力传感器模块安置在使用者所穿的鞋子的鞋垫内，在鞋底安置模数转换模块、第一单片机、第一电源模块和第一无线射频收发模块。

4.如权利要求1或2所述的基于RFID的跌倒检测系统，其特征在于：所述压力传感器模块包括用于检测第3～4跖骨的脚踩力的跖骨传感单元，用于检测足跟的脚踩力的足跟传感单元。

5.如权利要求4所述的基于RFID的跌倒检测系统，其特征在于：所述第一单片机中，压力值计算过程如下：

F=0.035*U

式中F为人体在测量点的压力值，单位为牛顿（N）；U为电压值，单位为毫伏（mv）。

6.如权利要求5所述的基于RFID的跌倒检测系统，其特征在于：第二单片机将对前十次人体正常活动的压力值进行储存，以十次中最小值（MIN）到最大值(MAX)作为标准范围；

其中一只脚的计算过程如下：

第3～4跖骨：F0－F(MIN)=F2

F0－F(MAX)=F3

足跟：F1－F(MIN)=F4

F1－F(MAX)=F5

式中，F0为第一单片机接收的第3～4跖骨的数值，F1为接收到的足跟的数值，F(MIN)为所述储存的第3～4跖骨或足跟前十次数据的最小值，F(MIN)为所述储存跖骨或足跟前十次数据的最大值，F2、F3、F4、F5为差值；

第一单片机将每次采集的数据差值，即F2、F3、F4、F5，发送至第一无线射频收发模块，再由第一无线射频收发模块发送给第二无线射频收发模块；

所述第二单片机中，判定是否满足：F2＞0且F3＜0或F4＞0且F5＜0时，如不符合此条件即可判断人体跌倒。

7.一种基于RFID的跌倒保护方法，其特征在于：所述跌倒保护方法包括以下步骤：

（1）采用压力传感器模块检测使用者脚踩力，所述压力传感器模块包括用于检测第3～4跖骨的脚踩力的跖骨传感单元，用于检测足跟的脚踩力的足跟传感单元；并将安全气囊固定好后置于使用者的腰部；

（2）根据压力传感器的电信号与压力值的关系来计算F，并且先对前十次人体正常行走接收到的从左右两脚传来的数据进行储存，以十次中最小值（MIN）到最大值(MAX)作为标准范围；

（3）其中一只脚的计算过程如下：

第3～4跖骨：F0－F(MIN)=F2

F0－F(MAX)=F3

足跟：F1－F(MIN)=F4

F1－F(MAX)=F5

式中，F0为第一单片机接收的第3～4跖骨的数值，F1为接收到的足跟的数值，F(MIN)为所述储存的第3～4跖骨或足跟前十次数据的最小值，F(MIN)为所述储存跖骨或足跟前十次数据的最大值，F2、F3、F4、F5为差值；

（4）判定是否满足：F2＞0且F3＜0或F4＞0且F5＜0时，如不符合此条件即可判断人体跌倒。