[实用新型]一种能自动检测独居老人摔倒的智能灯

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能自动检测独居老人摔倒的智能灯，尤其是涉及一种基于FPGA的视频摔倒检测技术。

背景技术

独居老人在日常生活中极易发生各种危险,如摔倒、烧伤、烫伤等，其中摔倒发生率是最高的。当发生摔倒时，独居老人往往因无法得到及时救助而造成重大伤害。因此建立一套智能的家庭摔倒检测系统是非常有必要的，能够对独居老人的行为进行实时分析，并自动检测出摔倒等异常行为，从而采取相应措施使独居老人及时得到救助。

目前的摔倒检测主要是采用基于视频监控技术的PC机进行图像识别，设备安装复杂，且需要长时间24小时不停机工作，容易产生系统不稳定、死机等现象，从而影响摔倒实时检测。随着大规模可编程器件的高速发展，FPGA的规模越来越大，成本也越来越低。FPGA具有强大的并行处理能力，能够采用流水线设计方式，可以大大提高系统处理速率，对于大容量图像处理，更能体现出快速数据处理的能力。相比于PC机，基于FPGA的实时数字图像处理系统拥有相当明显的优势，运行速度高，灵活性强，体积小，功耗低，且其内部的逻辑功能实际上都是采用硬件电路来完成的，所以产生的延迟也是来自门电路的纳秒级延迟，采用硬件芯片代替传统的PC机软件处理图像，是图像处理领域的一个趋势。

发明内容

本实用新型意在提供一种能自动检测独居老人摔倒的智能灯，以解决独居老人在房间内摔倒后无法及时站起就医，错过救治时机而导致人员伤亡的问题。一种能自动检测独居老人摔倒的智能灯包括LED灯模块、智能摔倒检测模块和电源模块。

LED灯模块作为日常生活所用的照明灯，本实用新型中的智能摔倒检测模块内嵌于LED灯模块内部，主要包括：CMOS摄像头电路单元、FPGA控制电路单元、蜂鸣器报警电路单元和GSM通信电路单元。

CMOS摄像头电路单元对独居老人日常生活进行视频图像的采集，并将视频图像传输至FPGA控制电路单元。FPGA控制电路单元对从CMOS摄像头电路单元接收到的视频图像进行图像处理和摔倒判定，若检测结果为摔倒时，FPGA控制电路单元控制LED灯模块进行灯光闪烁报警，同时控制蜂鸣器报警电路单元进行声音报警。通过LED灯模块和蜂鸣器报警电路单元的声光报警能够定位老人摔倒房间的位置，便于救护人员展开及时抢救。声光报警的同时，FPGA控制电路单元控制GSM通信电路单元将摔倒报警信息发送给独居老人的亲属和社区服务站，摔倒报警信息可以帮助亲属和社区及时的通知救援人员，使其能够快速抵达现场对摔倒老人展开救助。

电源模块分为第一电源电路单元和第二电源电路单元，第一电源电路单元为FPGA控制电路单元提供稳定的5V电压，同时第二电源电路单元为LED灯模块提供稳定的3.3V电压。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型提出的一种能自动检测独居老人摔倒的智能灯，若老人发生摔倒事件，FPGA控制电路单元控制LED灯模块和蜂鸣器报警电路单元进行声光报警，同时控制GSM通信电路单元将摔倒报警信息及时发送给社区服务站和老人亲属，使老人在摔倒发生后得到及时救助，避免了严重后果的发生。

本实用新型提出的一种自动检测独居老人摔倒的智能灯是基于FPGA硬件平台开发的，智能灯一方面可以在日常生活中作为照明灯使用，另一方面就是结合FPGA检测老人摔倒并通过灯光闪烁实现报警功能。照明灯作为现代日常生活中不可或缺的电器，实用性强，在未给家庭生活增加额外设备的同时附之自动摔倒检测功能，在智能家居中占据了有利的位置。本实用新型弥补了传统PC机视频摔倒检测系统的稳定性及实时性差的不足，误报率低，且设备体积小、安装便捷。

附图说明

图1为本实用新型涉及的一种能自动检测独居老人摔倒的智能灯的整体框图；

图2为本实用新型涉及的CMOS摄像头电路单元与FPGA连接电路图；

图3为本实用新型涉及的LED灯模块与第一电源电路单元及FPGA连接电路图；

图4为本实用新型涉及的蜂鸣器报警电路单元与FPGA连接电路图；

图5为本实用新型涉及的GSM通信电路单元与FPGA连接电路图；

图6为本实用新型涉及的第二电源电路单元的电路图。

具体实施方式