[实用新型]气囊式老人摔倒保护及自主报警衣

说明书

技术领域

    本实用新型属于安全防护穿戴装置技术领域。

背景技术

随着社会老龄化进程的加快，老年人对安全防护穿戴设备的需求也越来越多。目前市场上有各种各样的老年人安全防护穿戴用品，如带有短信报警及延时报警功能的盒装报警器，可以在老年人需要帮助时及时报警，但其体积较大，不易携带。在德国有人发明了智能家居系统，将感应盒放置于家中各个角落能够实时监测老人的身体姿态，但是无法带出室外，老人外出时无法进行监测。日本有人开发了一种安全气囊，可以在老人摔倒时由电子传感器控制气囊在0.1秒内打开，但是仅限于老人向后摔倒时才起作用。还有一种老人自助求助系统，当老人摔倒后可以由老人自己按动求助报警按钮，继而报警器发声求助，但是没有自动报警与发信功能。此外，还有人采取将充气瓶固定于老人腰部，通过感应老人摔倒后将气瓶附近气囊弹出保护老人后脑并送信给家人，但其没有GPS定位功能，收到信息的家人不能确定老人所在位置。

发明内容

本实用新型的目的是解决现有技术的不足，提供一种可对摔倒的老人进行全方位保护、并且能向家人发出报警信息及定位信息的气囊式老人摔倒保护及自主报警衣。

本实用新型的目的通过如下技术方案实现。

气囊式老人摔倒保护及自主报警衣，该报警衣由气囊式背心和活扣式腰带组成；在气囊式背心上装有压缩气瓶、刺针对向压缩气瓶的针刺拉环、通过拉线连接拉环的舵机、陀螺仪模块、气囊放气口；在腰带上装有带电池的主电路板、与主电路板连接的GSM模块和GPS模块及其天线；主电路板分别与舵机和陀螺仪模块连接。

老年人穿戴上本实用新型，在不慎摔倒时，陀螺仪会自动判断并通过单片机控制舵机拉动刺针拉环，刺破压缩气瓶，将压缩气体释放进气囊，使整个背心快速鼓起，从头部、胸部、背部给予老年人全方位的保护。同时自动通过GSM模块向家人发送摔倒的报警信息，并通过GPS模块对老人进行定位，最大程度上避免因老人摔倒后无人知晓导致送医救治延误。

当气囊释放完毕，若需要再次使用，仅需要通过气囊上设置的放气口将内部气体释放，将保护衣重新折叠，并更换新的压缩气瓶后便能够再次使用。

附图说明

1为本实用新型的示意图；

图2为图1中装于背心上A位置的压缩气瓶、针刺拉环、舵机的组装示意图；

图3为本实用新型的电器控制线路图。

具体实施方式

如图1、图2所示的气囊式老人摔倒保护及自主报警衣，由气囊式背心1和活扣式腰带2组成；在气囊式背心上装有压缩气瓶1a、刺针对向压缩气瓶的针刺拉环1b、通过拉线1e连接拉环的舵机1d、陀螺仪模块1f、气囊放气口1c。在腰带上装有带电池2a的主电路板2b、与主电路板连接的GSM模块2c和GPS模块2d及其天线2e；主电路板2b分别与舵机1d和陀螺仪模块1f电连接。整个背心本身皆为气囊。陀螺仪可判断老人姿态，在GSM模块算法中预先设置好接收报警信息的家人的手机号码，单片机串口开启后便会在GPS工作完成后将短信发送所设置手机。刺针拉坏可从市场直接采购，压缩气瓶可采用市售的CO2压缩气瓶。

如图3所示，本实用新型的控制电路采用STC89C52RC芯片作为单片机核心，VCC接5V电路。P2.7口控制舵机部分，采用稳压电路隔离主电路转7.5V电压。采用7401系列芯片，利用与非门独立控制各模块分行工作。其中P1.0口控制陀螺仪，P1.1口控制GPS。P1.2口控制GSM。RD口为P3.0，TD口为P3.1。

老人需要使用本实用新型时，将头部从背心1的开口处B穿过,将气囊式背心穿戴在上身，将活扣式腰带2的活扣2f打开，将腰带系在腰上后扣上活扣即可。当老人不慎摔倒时，按下设置在主电路板上的启动按钮处于单片机半启动静默状态，陀螺仪判断老人摔倒后电路完全启动，整体开始工作,舵机控制拉线拉动针刺拉环，刺针刺破压缩气瓶释放压缩气体进入气囊中，即控制气囊开启,同时GPS先给出摔倒位置信息，GSM再将位置信息发送至家人手机。

本实用新型利用C51系列单片机（也可使用STM32系列）构建最小系统电路并通过74LS01芯片扩展多串口实现了多模块联动控制，实现了以下功能：

1）单片机打开陀螺仪串口，陀螺仪对老人姿态的角度判断，各方位角的角加速度计算，发送指令使舵机控制程序启动。

2）气囊通过舵机控制的刺针刺破压缩气瓶，释放气体进行快速充气。气囊完全打开后的大小和充气程度与预期一致，能够给予老人头部，颈部缓冲保护功能。

3）GPS模块的定位，可以通过U-center进行坐标标志位的较准确读取。