CN101425149B - 利用电子标带监控人身行动安全的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

一种以RFID(Radio Frequency Identification，无线射频辨识系统)应用于监控人身行动方法及其装置。该装置包括带在身上的电子标带，标带内设三轴加速度感应器与三轴霍尔感应器，分别量测三轴加速度和三轴与地磁场的夹角。电子标带的微处理单元分析X、Y、Z三轴加速度的变化值及三轴与地磁场夹角角度变化值，并与存储单元所储存的设定值比较。如果变化值超出设定值，装置判定使用者跌倒，电子标带会立即将使用者的身份ID码和无线定位位置ID发射至接收端，在接收端接收解码后，该接收端的监控者即可得知使用者是谁，使用者已跌倒以及发生地点。若是，变化值并没巨大变化，电子标带将定时发射正常行为信号到接收端。

Description

利用电子标带监控人身行动安全的装置及其方法

技术领域

本发明涉及一种监控系统，具体的涉及将一种利用电子标带监控人身行动安全的装置及其方法。

背景技术

在日常生活中紧急按钮随处可见，有的紧急按钮安装在交通工具上，有的则安装在建筑物的墙壁上，为在发生突发事情时而提供，使得现场人员可以马上按紧急按钮通报相关单位进行处理或救援。

目前医院或养老院里所使用的紧急按钮皆设立在病房或房间床头或厕所的墙壁上，如果病患或老人有突发事情，可以让病患、看护者或老人按紧急按钮通知医护站或服务站的医疗人员或工作人员，以争取抢救时间。甚至，医院或养老院为了方便病患或老人按压紧急按钮，在墙壁上延伸出适当长度的传输导线，该传输导线一端电连接紧急按钮，以提供行动不便者在发生突发事情时，可以直接按下传输导线上的紧急按钮，以通知医护站或服务站的医疗人员或工作人员进行处理。

虽然，上述两种的紧急按钮的设计都是方便病患、看护者或老人通知医疗人员或服务人员，但是上述两种紧急按钮设计于墙壁的位置都距离地面还有一段距离，因此当病患或老人跌倒无力爬起时，就无法按压到紧急按钮通知医疗人员或服务人员进行处理。

发明内容

本发明是为解决传统紧急按钮的缺陷，应此提出一种利用三轴加速度感应器(Accelerometer Analyses Sensor)与三轴霍尔感应器(3-axis-hallSensor)，安装于电子标带上供特定人士佩带。加速度感应器可感应三轴的加速度，而霍尔感应器可感应三轴与地磁场夹角角度变化值(可得到脊椎角度变化值)，从而判断分析使用者目前是跌倒状态还是在正常活动的。

为达到上述目的，本发明提供一种利用电子标带监控人身行动安全的装置及其方法。所述装置包括感应三轴加速度的加速度感应器；感应磁场的霍尔感应器，通过该信号能够得到与地磁的夹角角度；以及，通过计算出X、Y、Z三轴加速度和脊椎角度的变化值，与存储单元所储存的设定值比较，从而判断使用者是否跌倒的微处理单元。如果使用者被判定跌倒，该电子标带的微处理器将存储单元内设的身份ID码及被无线定位的位置ID码，立即通过无线射频模块和天线单元发射信号到接收端，由此，在接收端的监控者即可知到使用者是谁，使用者已跌倒，以及发生地点。如果该微处理单元发现X、Y、Z轴加速度变化值与脊椎角度并无巨大变化发生，那么电子标带会定时发射行为正常的信号到接收端。

附图说明

图1是本发明监控行动安全的装置的外观示意图；

图2是本发明监控行动的流程示意图；以及

图3是本发明监控行动装置的电路方块示意图。

【组件代表符号】

步骤100～110

载体1

电子标带2

加速度感应器21

天线单元22

无线射频模块23

微处理单元24

存储单元25

电源供应单元26

霍尔感应器27

接收端3

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明，然而附图仅用于提供参考与说明，并非用来限制本发明。

图1是本发明的行动安全监控装置的外观示意图。图中披示一种监控行动安全的装置，该装置包括：载体1和电子标带2；其中，载体1是软性塑料或橡胶材料所制成的带状佩带物。

电子标带2，包括三轴加速度感应器21与霍尔感应器27，三轴加速度感应器21、霍尔感应器(磁场感应器)27都与电子标带2内部电路电连接(将在后面描述)。

使用者佩带电子标带2在身体上(例如胸部、腰部、腹部)，如果不慎跌倒，加速度感应器21将输出所产生的三轴(X、Y、Z)加速度信号，并且霍尔感应器27也会输出能够计算出三轴(X、Y、Z)与地磁夹角角度的地磁强度信号。通过微处理器微的计算，能够得到加速度变化值和脊椎角度变化值，然后，微处理器会对这些计算的变化值是否超过设定值而进行判断，如果判断变化值超过设定变化值，那么电子标带2会将储存在内部的使用者ID码及被无线定位位置ID码发射至接收端(图中未示)。

图2是本发明监控行动的流程示意图。如图所示：如步骤100，加速度感应器21输出三轴(X、Y、Z)的加速度信号，而霍尔感应器输出三轴(X、Y、Z)磁场强度。

步骤102，根据步骤100的信号提供的数据，通过在微处理器的运算得到三轴加速度变化值和三轴和地磁场的夹角变化值。

步骤104，由微处理器判断加速度的变化值和脊椎角度的变化值是否超过设定值。若是，则进入步骤106，发射警讯及位置信息到接收端。不然，则判定为正常活动(108)，进入步骤110，发射正常信号至接收端。

图3是本发明监控行动装置的电路方块示意图。如图所示，一种监控行动装置包括：电子标带2和接收端3，该电子标带进一步包括：天线单元22、无线射频模块23、微处理单元24、存储单元25、加速度感应器21、电源供应单元26以及霍尔感应器27；其中，天线单元22，与无线射频模块23电连接，用于接收、感应、由接收端3传送的信号中所含的数据，数据由微处理单元24储存在存储单元25中，或者将所需要的数据回传到接收端3。

无线射频模块23与天线单元22和微处理单元24电连接，用于接收由天线单元22所接收的数字信号，对其进行撷取、辨识数字信号、译码和编码之后，再将处理后的数据送传到微处理单元24中，而微处理单元24所输出的信号通过无线射频模块23的编码后，由天线单元22发射到接收端3。

微处理单元24，与无线射频模块23、存储单元25、加速度感应器21和霍尔感应器27电连接，其内部具有计算并判断加速度信号的变化值是否达到设定值的程序。

存储单元25，为内存，与微处理单元24电连接，至少用于储存加速度感应器三轴在跌倒、睡眠及正常活动的三种状态时的设定值，脊椎角度变化跌倒的设定值以及使用者ID码与无线定位位置ID码。

感应器21，与微处理单元24电连接，用于感应三轴加速度信号的输出。

电源供应单元26，与微处理单元24电连接，为内设的电池，提供各单元及模块所需的电源。

霍尔感应器27，与微处理单元24电连接，用于感应三轴地磁场强度并输出该信号。

加速度感应器21感应并输出加速度的信号，霍尔感应器27感应并输出三轴和地磁场强度的信号，并将该加速度信号及三轴和地磁场强度的信号传到微处理单元24。微处理单元24计算X轴、Y轴、Z轴的加速度信号变化值和与磁场对应的地磁夹角所产生的角度变化值后，分析所述变化值与存储单元25中所储存的设定值作的比对。如果超过默认值，该微处理单元24将使用者的编号、发生地点编号，经无线射频模块23、天线单元22发射至接收端3。接收端3将信号撷取、辨识与译码及编码之后，由显示器显示使用者的姓名及发生地点，即可马上前往处理。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此而限制本发明的专利范围，凡是在本发明特征范围内所作的其它等效变化或修饰，均应包括在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种利用电子标带监控人身行动安全的方法，其中所述电子标带佩带在使用者身上，所述方法包括：

a)提供加速度感应器用于感应并输出加速度信号，并且提供霍尔感应器用于感应并输出三轴和地磁场强度信号；

b)计算所述三轴的加速度信号的变化值，计算所述三轴磁场强度信号对应的地磁夹角，以及所述地磁夹角所产生的角度信号的变化值，所述变化值与设定值比对；

c)比对后，若所述变化值超过所述设定值，由所述电子标带发射判断信号至接收端；以及

d)所述接收端接收所述判断信号后，即得知使用者正处于跌倒、正常活动或睡眠的状态之一。

2.如权利要求1所述利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征在于，在所述步骤a中所述的三轴为X、Y、Z轴。

3.如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征在于，在所述步骤b中所述的三轴为X、Y、Z轴，根据所述三轴加速度变化值和所述脊椎角度变化值，判断使用者是否跌倒。

4.如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征在于，在所述步骤b中所述的设定值是所述加速度感应器三轴的跌倒、睡眠状态及正常活动的设定值，以及所述脊椎角度变化跌倒的设定值，和使用者ID码及无线定位位置ID码。

5.如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征在于，在所述步骤c的所述电子标带发射的判断信号包括使用者ID码和无线定位位置ID码。

6.如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征在于，所述步骤d的所述接收端可设于养老院、小区、医院的任意地方的医疗站、服务站或工作站。

7.一种利用电子标带监控人身行动安全的装置，包括：

天线单元；

无线射频模块，与所述天线单元电连接；

微处理单元，所述微处理单元与所述无线射频模块电连接；

存储单元，所述存储单元与所述微处理单元电连接，用以储存跌倒、正常活动状态设定值，以及身份ID码和无线定位位置ID码的数据；

加速度感应器，所述加速度感应器与所述微处理单元电连接，用以产生三轴加速度信号输出；以及

霍尔感应器，所述霍尔感应器与所述微处理单元电连接，用以产生三轴磁场强度信号输出；

其中，所述微处理单元计算并分析所述三轴加速度的变化值和所述三轴磁场强度信号对应的地磁夹角所产生的角度变化值，所述微处理单元将存储单元所储存的身份ID码及位置ID码，经由所述无线射频模块及所述天线单元发射出去。

8.如权利要求7所述的将电子标带用于监控人身行动安全的装置，其特征在于，所述三轴为X、Y、Z轴，所述微处理单元分析三轴加速度的变化值和所述三轴磁场对应地磁夹角所产生的角度变化值，若两者产生巨大变化值，即判断为跌倒。

9.如权利要求7所述的将电子标带用于监控人身行动安全的装置，其特征在于，进一步包括接收端，用于接收所述电子标带所发射的信号。

10.如权利要求9所述的将电子标带用于监控人身行动安全的装置，其特征在于，所述接收端能够设在养老院、小区、医院的任何地方的医疗站、服务站或工作站。

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