[发明专利]一种用于特定人群的异常状态监测定位报警系统

权利要求书

1.一种用于特定人群的异常状态监测定位报警系统，其特征在于，包括第一检测模块、第二检测模块、处理器、定位模块、机械开关按钮、警报模块。显示器、通讯模块和智能设备；

其中，所述第一检测模块用于实时检测三轴角度与三轴加速度；

所述第二检测模块用于高精度检测X/Y双轴偏移；

所述第一检测模块对人体姿态判断步骤具体为：

步骤一：以佩戴者身处位置为原点，建立笛卡尔空间坐标系；

步骤二：基于三轴角度与三轴加速度判断，具体如下：

S1：正常行走状态下，佩戴者有如下数字特征：XY轴在水平方向，有正常加速度、Z轴在垂直方向，部分动作有正常加速度，部分动作为起、坐和躺；正常加速度指代加速度处于预设范围内的加速度；

S2：跌倒状态包括：垂直跌倒和抛物线摔倒，垂直跌倒为晕厥时出现，抛物线跌倒为被撞时出现，其数字特征分别为：

SS1：垂直摔倒：短暂时间内，X轴或Y轴从水平方向变为垂直方向，此时状态为正面倒地或侧面倒地；无加速度或有远超正常加速度值的加速度，远超正常加速度值的加速度指代该加速度与正常加速度的差值大于预设值；无加速度到底指代用户无旋转倒地，远超正常值的加速度倒地为用户旋转倒地；Z轴从垂直方向变为水平方向，Z轴较大加速度，较大加速度表示加速度值大于正常加速度值；

SS2：抛物线摔倒：短时间内，X轴或Y轴从水平方向变为垂直方向，此时用户呈正面倒地或侧面倒地，有远超于正常加速度值的加速度，该加速度为被撞造成的水平方向的加速度；Z轴从垂直方向变为水平方向，Z轴有远超正常加速度值的先上后下的或单方向向下的加速度。

步骤三：基于步骤二的特征，当第一检测模块内对人体的三轴方向与三轴加速度进行判断，在判断到用户倒地时，则产生第一倒地信号；

所述第一检测模块在产生第一倒地信号时将第一倒地信号传输到处理器，所述处理器在接收到第一检测模块传输的第一倒地信号时向第二检测模块传输核验信号；所述第二检测模块接收处理器传输的核验信号，并进入人体姿态判断步骤，具体判断步骤为：

S10：第二检测模块负责准确识别并确认摔倒状态，摔倒姿态及其识别方式具体为：

S11：当第二检测模块检测到水平方向具有X/Y方向偏移量，且该偏移量固定时，判定用户的摔倒状态为昏迷状态；当第二检测模块检测到X/Y方向偏移量周期性变化时判断用户的摔倒状态为呻吟和抽搐状态；

S20：基于步骤S10中的相关判定方法，在接收到处理器传输的核验信号后，第二检测模块根据第一检测模块数据将自身检测方向修正到水平位置，并开始监测一段时间内的上述S11中的佩戴者姿态特征，当检测到用户处于昏迷、呻吟和抽搐状态时，认为佩戴者处于跌倒且无法起身的状态并产生警报确认信号；

所述第二检测模块用于在产生警报确认信号时将其传输到处理器，所述处理器接收第二检测模块传输的警报确认信号，并进入警报确认流程，具体流程如下：

步骤一：在接收到警报确认信号时，处理器驱动警报模块产生声响和震动，用次方式提醒佩戴者被判断为跌倒状态，若预设时间内的用户没有人工干预关闭警报，则判断佩戴者处于险情中，产生警报信号。

2.根据权利要求1所述的一种用于特定人群的异常状态监测定位报警系统，其特征在于，所述第一检测模块采用六轴姿态传感器进行检测；所述第二检测模块可采用光电式双轴水平传感器。

3.根据权利要求2所述的一种用于特定人群的异常状态监测定位报警系统，其特征在于，所述六轴姿态传感器具体为三轴陀螺仪测角度加上三轴加速度；具体采用型号可为MPU-6500；

所述光电式双轴水平传感器具体型号为GD-DC。

4.根据权利要求1所述的一种用于特定人群的异常状态监测定位报警系统，其特征在于，所述处理器具体采用型号为STM32F103ZET6的微处理器，所述定位模块采用北斗与GPS、GLONASS或GALILEO四种定位卫星中的一个或几个的双频或多频定位功能；

所述通讯模块采用GPRS、GSM、蓝牙、WIFI等无线通讯功能中的一种或几种；

所述机械开关按钮用于进行手动报警求助或取消警报信息，警报确认流程中人工干预关闭警报通过机械开关按钮实现。