[发明专利]一种具有跌倒预警功能的穿戴式护髋安全气囊装置

说明书

本申请涉及一种具有跌倒预警功能的穿戴式护髋安全气囊装置。包括：包括内腰带和外腰带，所述内腰带和外腰带分别佩戴于监护者的人体腰部，所述外腰带位于内腰带外侧；所述内腰带上安装有传感器；所述外腰带的后方内侧安装有安全气囊，所述外腰带的前方外侧设有主控盒，所述主控盒中包括主控板、双向刺破装置和二氧化碳压缩气瓶；所述主控板与传感器连接，所述二氧化碳压缩气瓶的数量为两个，所述两个二氧化碳压缩气瓶分别固定在所述双向刺破装置的左右两端；所述安全气囊通过导气管与所述主控盒连接。本申请实施例通过两个二氧化碳压缩气瓶对安全气囊进行充气，充气速度更快，可以大大缩短预警时间，且计算量较小，准确性高，误报率低。

技术领域

本申请属于跌倒预警技术领域，特别涉及一种具有跌倒预警功能的穿戴式护髋安全气囊装置。

背景技术

人体在走路或站立时为了保持微妙的平衡，会自主通过脚踝、臀部、躯干及跨步策略来调整姿态，这种平衡的控制会受到运动系统和中枢神经系统的影响。当平衡被打破、无法通过自身调整体位来维持稳定，或者平衡能力、神经认知功能严重受损无法自主调整，平衡无法保持则会出现跌倒的情况。随着年龄的增长，平衡能力逐步退化，跌倒发生的风险也会随之增大，且随着年龄增大，跌倒后身体自主采取补救措施的能力也越缓慢。据统计，髋部骨折是老年人常见的严重损伤，而90％以上的老年人髋部骨折都是跌倒所致。具有跌倒预警功能的具有跌倒预警功能的穿戴式护髋安全气囊装置作为跌倒预防的有效手段，研究易跌人群的运动信息，在其跌倒过程给予髋部缓冲保护，可有效的减轻老年人跌倒后所受到的伤害，对解决人口老年化带来的医疗和社会问题具有重大意义。然而，现有的具有跌倒预警功能的穿戴式护髋安全气囊装置普遍存在防护面积小、预警时间长、气瓶放气时间长、跌倒预警算法误报率高、更换气瓶成本高以及穿戴不舒适等问题。

发明内容

本申请提供了一种具有跌倒预警功能的穿戴式护髋安全气囊装置，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：

一种具有跌倒预警功能的穿戴式护髋安全气囊装置，包括内腰带和外腰带，所述内腰带和外腰带分别佩戴于监护者的人体腰部，所述外腰带位于内腰带外侧；所述内腰带上安装有用于采集人体运动数据的传感器；所述外腰带的后方内侧安装有安全气囊，所述外腰带的前方外侧设有主控盒，所述主控盒中包括主控板、双向刺破装置和二氧化碳压缩气瓶；所述主控板与传感器连接，所述二氧化碳压缩气瓶的数量为两个，所述两个二氧化碳压缩气瓶分别固定在所述双向刺破装置的左右两端；所述安全气囊通过导气管与所述主控盒连接；所述主控板用于获取传感器采集的人体运动数据，并采用跌倒预警算法对跌倒动作进行识别，如果识别到跌倒动作，则控制所述双向刺破装置刺破所述二氧化碳压缩气瓶对所述安全气囊充气，以在发生跌倒时对所述监护者进行防护。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述双向刺破装置的左右两端还分别设有刺针，所述刺针与所述二氧化碳压缩气瓶的位置相对应。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述主控盒中还设有电池、电动舵机和双向凸轮，所述电池与电动舵机连接，用于为所述电动舵机供电；所述电动舵机与主控板连接，所述双向凸轮位于电动舵机上方，并与所述双向刺破装置连接；如果识别到跌倒动作，所述主控板控制所述电动舵机带动双向凸轮转动，通过所述双向凸轮将所述电动舵机的旋转运动转化为直线运动，推动所述双向刺破装置左右两端的两个刺针向两侧移动并刺破所述二氧化碳压缩气瓶，使所述二氧化碳压缩气瓶释放出二氧化碳气体，并通过所述导气管将所述二氧化碳气体充入所述安全气囊中。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述主控板中还设有跌倒预警模块，所述跌倒预警模块采用基于数据统计的跌倒预警算法对所述人体运动数据进行分析，判断当前动作是否属于跌倒动作，当识别到跌倒动作时，生成迭代预警信号，并通过所述主控板将跌倒预警信号转化为电信号，控制所述电动舵机带动双向凸轮转动。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述跌倒预警算法具体为：