[发明专利]一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护系统及方法

权利要求书

1.一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护系统，其特征在于：包括设置在鞋垫(3)上的多个柔性压力传感器(1)、蓝牙发射装置(2)和第一单片机处理器(7)，以及穿戴在患者身上的防护服，所述防护服上设置报警按钮(4)、蜂鸣器(5)、蓝牙接收装置(6)、第二单片机处理器(8)、安全气囊(9)，所述多个柔性压力传感器(1)与第一单片机处理器(7)电连接，所述第一单片机处理器(7)与蓝牙发射装置(2)电连接，所述报警按钮(4)、蓝牙接收装置(6)均与第二单片机处理器(8)电连接，所述第二单片机处理器(8)输出端与蜂鸣器(5)、蓝牙接收装置(6)、安全气囊(9)电连接，所述蓝牙发射装置(2)、蓝牙接收装置(6)无线连接。

2.如权利要求1所述的一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护系统，其特征在于：所述柔性压力传感器(1)分别置于鞋垫(3)内部的前掌、后跟以及脚心三个位置。

3.如权利要求1所述的一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护系统，其特征在于：所述蓝牙发射装置(2)、蓝牙接收装置(6)均为WH-BLE103芯片。

4.如权利要求1所述的一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护系统，其特征在于：所述第一单片机处理器(7)、第二单片机处理器(8)型号均为STM8S001J3M3。

5.如权利要求1所述的一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护系统，其特征在于：所述蜂鸣器(5)基于NPN三极管驱动，其中NPN三极管基极连接第二单片机处理器(8)输出端，所述NPN三极管集电极连接蜂鸣器一端，所述蜂鸣器另一端接电源，所述NPN三极管发射极接地。

6.如权利要求1所述的一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护系统，其特征在于：所述安全气囊(9)内部设置氮气发生反应剂，且安全气囊(9)内设置电子打火开关，所述电子打火开关与第二单片机处理器(8)连接。

7.一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、多个柔性压力传感器分别采集两只脚前掌、后跟以及脚心的压力信号，并对前掌、后跟以及脚心的压力信号分别标记为F1、F2、F3，然后将采集的压力信号分别传输给第一单片机处理器处理，并由蓝牙发射装置发出；

步骤S2、蓝牙接收装置接受到蓝牙发射装置发出的压力信号，并将压力信号传输给第二单片机处理器，第二单片机处理器将接收的压力信号与预先设置的压力信号阈值进行比较分析：

当前掌和脚心的压力值F1、F3变为0，且持续时间超过0.5秒，则第二单片机处理器判断患者将要向后摔倒，控制位于衣服后面的安全气囊内的电子打火开关启动打火，使得氮气发生反应剂化学反应产生氮气，充满气囊；

当后掌和脚心的压力值F2、F3变为0，且持续时间超过0.5秒，则第二单片机处理器判断患者将要向前摔倒，控制位于衣服前面的安全气囊内的电子打火开关启动打火，使得氮气发生反应剂化学反应产生氮气，充满气囊。

8.如权利要求7所述的一款基于鞋垫压力感测的跌倒预警与保护方法，其特征在于，包括以下步骤：当前掌和脚心的压力值F1、F3变为0，或者前掌和脚心的压力值F1、F3变为0，且持续时间超过0.5秒，第二单片机处理器控制蜂鸣器发出报警声。