[发明专利]基于人体红外与压力地垫式检测的跌倒报警装置及方法

说明书

[技术领域]

本发明涉及信号采集与处理、信号特征提取、数据传输等技术领域，具体来说是基于人体红外与压力地垫式检测的跌倒报警装置及方法。

[背景技术]

随着社会老龄化的不断发展，预期到2030年空巢老年人家庭的比例将达到90％，届时我国老年人家庭将空巢化。据统计，在65岁以上的老年人群中，每年有超过1/3的人都有跌倒经历，2/3老年人意外死亡都是由跌倒引起的，而在75岁以上老人中这个比例更是高达70％。

实际上很多严重的后果并不是由跌倒直接造成的，而是由于跌倒后，未得到及时的处理和救助，导致患者心理负担加重，合并饥饿和寒冷等外界因素共同造成的。在逐渐走向高龄化的今天，老年人的行动安全已成为社会的重要问题。针对跌倒的问题，除了事前的防范之外，如环境安全及行动安全教育等等，在发生得到的情况时，最重要的就是在第一时间内尽快送至医院，以降低伤害。因此建立一套完善准确方便的跌倒检测系统是非常重要的。

跌倒检测是远程健康监护系统中家庭终端的一种实现方式，跌倒检测技术有很多，从信号获取的渠道进行分类，可将跌倒检测技术分为三类：基于视频图像的跌倒检测、基于声学信号的跌倒检测和基于穿戴式装置的跌倒检测，基于视频图像的跌倒检测不足之处在于它不能保证用户的隐私安全并且视频图像的质量受光线等环境影响较大，容易有检测误差；基于声学信号的跌倒检测，安装复杂且前期投入比较大；基于穿戴式装置的跌倒检测，较之前两种方法在适用环境上和对用户的干扰程度有提高，但是就老人来说，他们会经常忘记穿戴这样的设备或者睡觉时取下该设备，这样的话就不能准备的检测到老人的跌倒情况。

综合跌倒检测系统的重要性以及以上几种常见跌到检测方法的弊端，一种安全可靠方便准确的方法迫在眉睫。

中国专利号为201210025498.8的专利文件公开了一种跌倒检测系统，包括具有接口的可拼接的跌倒检测地毯；连接所述接口的跌倒判断装置，用于基于所述可拼接的跌倒检测地毯输出的电信号来判断是否有跌倒发生，以便输出警示信号；服务提供装置，与所述跌倒判断装置通信连接，用于基于所述警示信号来提供相关服务。但仅该专利申请仅通过计算机或网关实现跌倒判断装置对跌倒的判断，若网关或计算机出现问题就会造成对跌倒情况的判断失误，从而影响老人的及时就医。

[发明内容]

本发明提供了一种运用人体红外传感技术和压力传感技术，针对老人易跌倒不易发现区域进行全方位的正确检测，并且实现实时报警的同时储存历史数据并提供查询，支持移动终端APP推送功能上传的基于人体红外与压力地垫式检测的跌倒报警装置及方法。

为了实现上述目的，设计一种基于人体红外与压力地垫式检测的跌倒报警装置，报警装置由带接口的可拼接式压力检测地垫、带接口的人体红外感应装置和网关三部分组成，可拼接式压力检测地垫包括毯面和集线器，毯面为压力传感设备，铺设于地面，分为多个独立小区域，同时对每个独立小区域进行编号，毯面采用拼接方式连接，集线器与毯面相连，检测毯面各区域受压情况并将数据汇总上报网关，人体红外感应装置包括人体红外传感器和信号采集器，人体红外传感器安装在室内顶端或者墙壁上，全方位的检测地垫毯面的区域，信号采集器与人体红外传感器相连，通过人体红外感应与压力传感双重检测确保告警的准确性，采集红外传感器的数据并将数据汇总上报给网关，网关接收集线器与信号采集器上报的数据，通过WiFi向上位机传送各集线器数据和告警信息，能储存历史数据并提供查询，支持移动终端APP推送功能，相关人员可以随时随地获取相关信息，所述的可拼接式压力检测地垫铺设在地面，可拼接式压力检测地垫表面为PVC地毯，PVC地毯下部设有若干个防水袋，每个防水袋内设有一条导电膜，导电膜通过导线连接集线器，所述的防水袋上部为开口，中部设有透气孔，下部设有出线口，出线口采用防水线扎紧。

基于人体红外与压力地垫式检测的跌倒报警装置的报警方法，压力检测地垫用于检测用户在地垫上的活动情况并将数据上报给网关；人体红外感应装置用于确认检测区域内有人体活动，并将数据上传给网关；网关用于接收集线器与信号采集器上报的数据，通过算法判断是否发出告警，再通过WiFi向上位机传送各集线器数据和告警信息，所述的具体算法如下：

a.判断当前缓冲区是否已经满了，因为是循环缓冲区，必然会满的，如果缓冲区满了则删除缓冲区第一个数据，也即最老的数据；

b.将当前数据追加到缓冲区的末尾，由调用者保证所传入的数据是最新的；

c.将当前节点指向缓冲区的末尾，也即最新的数据，记录下最新节点的导电膜通电数量和红外装置数据以及最新节点的采集时间；