老年人智能跌倒服装的设计研究

张文龙 刘卫东 王文平 杨威 舒君玲

1.湖北航天化学技术研究所; 2.应急救生与安全防护湖北省重点实验室

前言

跌倒是老年人最为常见的问题，也是造成老年人慢性致残的第三大因素，更是老年人伤残和死亡的主要原因之一。随着年龄的增长，老年人身体机能下降，平衡功能下降，行动时容易跌倒[1-3]。据央视报道，每年65岁以上老年人中，有4000万次跌倒。然而老年人一旦跌倒，极易引起骨折，重者脑外伤，严重影响老年人健康。再加上老年人一般骨质疏松严重，恢复缓慢需要长时间卧床休养，身体机能急剧下降，甚至造成终身瘫痪，使得生活质量严重下降[4]。因此关注老年人的健康，保护老年人安全出行需要全社会共同关心关注。

当前对老年人跌倒方面问题的解决方案上，大多集中在提高防跌倒预防意识和跌倒后恢复治疗上[5-7]。如市面上也有通过特制防跌倒老人鞋、跌倒智能拐杖和跌倒报警器等来预防老年人跌倒和及时快速治疗。而防跌倒鞋和跌倒智能拐杖，只能减少跌倒次数，一旦遇到意外跌倒也无济于事；跌倒报警器只是在跌倒后，及时通知家人救援，而不能减轻老年人因跌倒带来伤害。鉴于老年人跌倒带来严重后果，寻求设计一款防跌倒的智能服装，在老年人跌倒时，能及时发挥作用，减轻或避免对老年人伤害迫在眉睫。

本论文从服装面料选择、服装款式设计以及智能气囊模块等几个方面加以讨论，旨在系统集成一款功能与时尚一体的预防老年人跌倒的智能服装。

一、老年人跌倒服装设计

（一）服装面料选择

老年人对服装面料比较重视,在选择面料时要考虑服装面料的舒适性,以及对穿着轻薄、宽松无负重感、手感柔软的要求。老年人防跌倒服装，一般作为外套使用。因此，作为老年人外套选择细旦纱线织造机织物面料，使得织物具有轻薄、柔然等基本特征；另外，老年人防跌倒服装还应选择耐磨性好、强度高的面料，不仅能保护人体皮肤不被擦伤，还能防止织物内部防护气囊磨破。因此选择耐磨性好的涤纶、锦纶和棉织物混纺纱线，保持棉纤维柔软、舒适透气，又具有化纤纤维的耐磨、尺寸稳定性好、强度高等特征，图1为面料实物图。

图1 面料实物图

（二）服装款式设计

老年人服装要求款式简洁、大方、端庄，不要有太多繁琐和多余的新潮设计。其次要相对宽松，大小合适，不能太过紧身，穿起来要觉得舒适并且便于行动才行，还要脱卸方便。老年人防跌倒服装采用马甲采用开襟拉链式，便于穿脱。针对老年人随身携带东西多，在下面内衬左右挖袋，并采用拉链式，便于携带物品，安全。同时下摆通过收放式设计，不仅便于老年人行动方便无束缚感，而且能够实现对腰部安全气囊的包裹，使得气囊与马甲内衬贴合，外观较平整。在款式设计时，还需考虑马甲与安全气囊及控制模块缝合，做到拆卸方便，便于马甲容易清洗，图2为面料设计图。

图2 服装设计图

（三）智能气囊模块

安全气囊模块是跌倒服的核心部件，据统计，老年人跌倒后受伤最难恢复是腰部，轻则需要静躺几个月，重则终身卧床，从而导致人体机能迅速下滑，对老年人健康带来极大威胁。因此在研制老年跌倒服时，在贴合人体腰部处安装安全气囊，在老人意外摔倒时，安全气囊通过控制模块迅速充气打开，对老人实施有效防护。其中安全气囊能够在老年人跌倒时迅速打开，成为跌倒服的关键技术。据实验结果显示，人体在跌倒时，必须在0.4s～0.6s内能够通过控制模块打开安全气囊，保证老年人不受伤害。同时，老年人跌倒角度控制也非常重要，通过对人体倾斜角度控制，决定控制模块安全气囊是否打开，防止控制模块误报。另外，将安全气囊及其控制模块设计成一体，能从马甲上拆卸，便于马甲清洗，图3为气囊展开图。

图3 气囊展开图

二、老年人跌倒服装展望

我国正迈入老龄化社会，对严重威胁老年人身心健康的跌倒研究越来越重要。目前，虽然老年人跌倒服装已有不少研究，但是其真正产品还未被老年人接受，仍有待改进和完善[8-10]，其发展方向为：

首先，由于老年人跌倒情况复杂多样，在研究过程中往往只能简化处理，导致跌倒识别率不高，提高跌倒服的识别率，给老年人生活带来不便。

其次，跌倒控制模块应向轻便化、微型化方向发展，便于与传统服装贴合，不影响老年人的正常生活。

再次，跌倒服装应向智能化方向发展，可实现无线定位、远程报警等功能，为老年人健康监测提供技术支持。

最后，跌倒服装应与健康监护相结合，可以随时监测老年人的健康状况，从而避免老年人跌倒。

三、结论

论文从服装面料选择、服装款式设计以及智能气囊模块等几个方面系统集成设计具有防跌倒功能的老年人马甲。该防护马甲通过在服装腰部安装安全气囊，在老人意外摔倒时，通过控制模块精确调控安全气囊迅速充气打开，对老人实施有效防护。最后，分析了跌倒服装的发展趋势，明确了跌倒服装研究的方向。