[发明专利]基于倾角传感器的摔倒检测报警鞋垫及报警方法

权利要求书

1.一种基于倾角传感器的摔倒检测报警鞋垫的报警方法，所述鞋垫包括主鞋垫和副鞋垫，所述主鞋垫包括主鞋垫单片机、第一倾角传感器组、第一无线充电接收电路及电源管理芯片组、多路信号选择器、SIM卡通信模块、第一短距无线通信模块、GPS定位模块，所述副鞋垫包括副鞋垫单片机、第二倾角传感器组和第二无线充电接收电路及电源管理芯片组、第二短距无线通信模块，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、监测偏转角；

所述第一倾角传感器组通过A/D信号转换引脚与主鞋垫单片机相连接，第一无线充电接收电路及电源管理芯片组与主鞋垫单片机通过供电端口连接，所述第二倾角传感器组通过A/D信号转换与副鞋垫单片机相连接，第二无线充电接收电路及电源管理芯片组与副鞋垫单片机通过供电端口连接，所述第一、第二无线充电接收电路及电源管理芯片组都由变压芯片、锂电池和无线充电模块组成，所述无线充电模块由电源配置器、无线充电发射模块、发射线圈和外壳组成；在所述第一倾角传感器的检测轴向发生旋转运动时，所述传感器会根据偏转的角度输出一个模拟电压量，将其OUT引脚接入主鞋垫单片机的模拟量输入口，经过A/D信号转换和数学计算之后即可得到倾角值，以此判断所述鞋垫的空间状态；所述第一倾角传感器组、第二倾角传感器组都由两个倾角传感器组成；所述倾角传感器上设置侧倾开关，若使用侧倾开关，在检测到鞋垫偏转时会输出一个数字信号，可以得知鞋垫偏转，此时无需进行运算操作；

步骤二、跌倒的判定；

所述主鞋垫单片机的TX/RX串口引脚通过多路信号选择器与所述SIM卡通信模块、GPS定位模块和第一短距无线通信模块的RX/TX引脚相连，所述多路信号选择器数据选择引脚与主鞋垫单片机的IO口相连接，当所述主鞋垫单片机检测到倾角数据超出正常范围后，会认为其处于跌倒状态，所述主鞋垫处于跌倒状态时会激活所述第一短距无线通信模块，监听来自所述副鞋垫单片机的无线信号；所述副鞋垫单片机的串口引脚与第二短距无线通信模块相连接，所述副鞋垫处于跌倒状态时，会激活所述第二短距无线通信模块发出信号脉冲，当所述主、副鞋垫均处于跌倒状态时，所述主鞋垫单片机可以检测到来自所述副鞋垫单片机的无线信号，确认用户跌倒；

步骤三、定位；

与所述主鞋垫单片机相连接的GPS定位模块启动，进行搜索和定位，所述主鞋垫单片机通过串口检测GPS定位模块的状态，定位成功时，主鞋垫单片机从来自GPS定位模块的信息中提取出经纬度信息；若尝试一段时间之后仍无法定位，则跳过GPS定位；

步骤四、SMS短信求助；

与所述主鞋垫单片机相连接的SIM卡通信模块启动，若在上一步中获得了经纬度信息，则直接将含有经纬度信息的短信发送给预先设置的接收者的手机中，通知用户摔倒的位置信息；若没有成功获得经纬度信息，则将进行主鞋垫SIM卡通信模块GPRS基站定位，之后将含有位置信息的短信发送给预先设置的接收者的手机中。

2.根据权利要求1所述基于倾角传感器的摔倒检测报警鞋垫的报警方法，其特征在于：步骤一中经过A/D信号转换和数学计算得出倾角值，其计算公式为：a＝asin(0.5V_out-0.25Vdd)，其中a为倾角值，V_out为传感器的OUT引脚，V_dd为模拟电压量。

3.根据权利要求1所述基于倾角传感器的摔倒检测报警鞋垫的报警方法，其特征在于：步骤二中所述主鞋垫单片机检测到倾角数据超出正常范围后，会认为其处于跌倒状态，所述正常范围为与水平方向倾角±55°内。

4.根据权利要求1所述基于倾角传感器的摔倒检测报警鞋垫的报警方法，其特征在于：步骤二中侧倾开关被触发且持续一定时间，其持续检测时间的正常范围为5s～10s。