CN102982654B - 一种便携式智能化老人看护仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种便携式智能化老人看护仪，其特征在于包括：一感知模块，一CPU，所述感知模块的输出数据经A/D转换后传输给所述的CPU，所述的CPU根据接收的数据生成相关的告警指数，并根据该告警指数触发相应的报警；一本地告警模块，用以接收所述CPU发送的告警触发信号，实现本地告警；一按键模块，该按键模块用以实现用户对该看护仪的人机交互；以及一无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述CPU连接，用以实现告警信息的远程无线传输。本发明实现了老人看护智能化，而且结合了室内定位技术来协助判断老人跌倒的发生，使其更准确，系统结构简单，体积小。

Description

一种便携式智能化老人看护仪

技术领域

本发明涉及老人看护电子产品，特别是一种便携式智能化老人看护仪。

背景技术

老年人的生活安全一直是社会关注和研究的课题，现有针对老人生活安全的产品包括：具有呼救和定位功能的老人手机、室内紧急呼救器和具有GPS定位功能和无线传输功能的跌倒传感器等；所述的老人手机采用了GPS定位技术，可以实时地确定老人的（户外）位置，当老人按下呼救按钮，手机自动呼叫设定的电话号码并发送位置信息；但GPS在室内通常没有信号，只适用于室外应用。该室内紧急呼救器通常是一个随身携带的、有一个紧急呼救按钮的呼救器，一般没有定位功能；呼救信号是通过网关或电话线传输出来，发送到相关人员的电话或手机上。该具有GPS定位功能和无线传输功能的跌倒传感器能够通过老人配戴的传感器发现跌倒事件，并将相关信息（时间、位置等）传输到相关人员（子女、亲友）的电话（手机）上；但是该其除了定位上存在上述问题外，其对跌倒等意外事件判定存在着误差。因此，可以总结现有技术探测呼救的方式单一，即需要老人主动采取呼救行动，或跌倒探测器能够探测到老人跌倒的发生，如果老人发生其它事故，但无法呼救，则该些设备无法发现；另外，如果老人忘记携带，也大大降低了此设备的有效性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种便携式智能化老人看护仪，能实现老人看护智能化以及对老人跌倒的精确判断。

本发明采用以下方案实现：一种便携式智能化老人看护仪，其特征在于包括：

一感知模块，该感知模块包括陀螺仪、倾斜传感器、计步器以及室内定位标签；所述的室内定位标签用于根据室内定位技术获取该看护仪的室内定位信息，并配合所述的陀螺仪和倾斜传感器对老人是否跌倒进行检测；

一CPU，所述感知模块的输出数据经A/D转换后传输给所述的CPU，所述的CPU根据接收的数据生成相关的告警指数，并根据该告警指数触发相应的报警；

一本地告警模块，用以接收所述CPU发送的告警触发信号，实现本地告警；

一按键模块，该按键模块用以实现用户对该看护仪的人机交互；以及

一无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述CPU连接，用以实现告警信息的远程无线传输。

进一步的，所述的按键模块包括一呼救按键和一取消按键，所述的呼救按键用以触发人为的呼救命令；所述的取消按键用以取消所述告警。

进一步的，还包括一可充电电源，该可充电电源为该看护仪供电。

进一步的，还包括一设备状态感知模块，所述设备状态感知模块用以感知该看护仪器的状态，该状态包括充电、配戴和搁置。

进一步的，所述的报警分为意外事故、异常行为和未发生行为三类事件，所述意外事故的判定是依据所述指数是否陡增；所述异常行为的指数是综合该看护仪的位置、行为和时间三方面的信息来计算；所述未发生行为是在特定的时间点来计算过去一段时间内的未发生行为的告警指数。

进一步的，所述的本地告警模块包括告警灯、扬声器以及振动器。

进一步的，还包括一用于与外界通讯的信息网关，所述的看护仪通过所述的无线通讯模块与所述信息网关通信。

进一步的，所述的无线通讯模块与信息网关之间采用WIFI或ZigBee通讯；所述的无线通讯模块与所述室内定位技术的室内定位参照点之间采用WIFI或Blue tooth通讯。

进一步的，所述的看护仪通过向所述信息网关发送心跳信息来判断所述看护仪是否处于该信息网关信号接收范围内。

进一步的，所述室内定位技术是采用四个室内定位参照点实现。

本发明在老人看护中采用室内定位技术，不仅仅使对跌倒事件的判断更准确，在发生事故的时候，也为家人和救助人员提供了准确的位置信息，提高救助效率；此外，本发明综合安全状况判定：考虑时间、位置、日常行为习惯等多因素的综合性安全指数来判断老人在家中的安全状况，比如，老人上午十点在阳台跳绳，传感器会感知异常动作；在卫生间马桶座上停滞时间超过三十分钟，需要告警。具有分等级的安全状况判定、意外事件确认、唤醒、本地告警以及一体化的多传感器平台小型化设计等优点。

附图说明

图1是本发明看护仪硬件连接原理图。

图2是本发明看护仪外部结构布局示意图。

图3是本发明看护仪使用状态布置示意图。

图4是本发明看护仪工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明。

如图1所示，一种便携式智能化老人看护仪，其特征在于包括：一感知模块，该感知模块包括陀螺仪、倾斜传感器、计步器以及室内定位标签；所述的室内定位标签用于根据室内定位技术获取该看护仪的室内定位信息，并配合所述的陀螺仪和倾斜传感器对老人是否跌倒进行检测；一CPU，所述感知模块的输出数据经A/D转换后传输给所述的CPU，所述的CPU根据接收的数据生成相关的告警指数，并根据该告警指数触发相应的报警；一本地告警模块，用以接收所述CPU发送的告警触发信号，实现本地告警；一按键模块，该按键模块用以实现用户对该看护仪的人机交互；以及一无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述CPU连接，用以实现告警信息的远程无线传输。请参见图2，图中1为该看护仪，2为呼叫按键，3为告警灯，4为取消按键，5为喇叭，6传感器，7为充电接口。本发明通过该种设计结构，不仅方便携带，而且充分体现了本发明电路结构简单，成本低。

请参照图3，本实施例中所述室内定位技术理论上至少要三个，本实施例中采用四个室内定位参照点（anchor）是用于为便携式看护仪的定位。信息网关是为便携式看护仪提供通向互联网的通道，同时也通过心跳信号(heart beat message)提供对便携式看护仪状态的监测，如果信息网关没有接收到心跳信号，便携式看护仪会被认为是没电、处于关闭状态或离开了通讯区域。

请参见图1和图4，下面对本发明中各模块结合其工作原理做进一步的说明：

本实施例的感知模块：包含感知动作、环境与活动的传感器，可以说本发明是通过上述几个简单传感器配合实现对佩戴者动作、环境与活动的判断。其中，本实施例通过倾斜传感器、陀螺仪和室内定位标签实现；本实施例中在对老人跌倒判断里使用了室内定位信息，将室内定位信息（即离地面高度）作为参考参数之一，结合倾斜和加速度等，能够将跌倒判断的准确性大大提高。为了让用户更好的了解设备的使用状态，本实施例还设置了设备状态感知模块，所述设备状态感知模块用以感知该看护仪器的状态，该状态包括1、充电：在充电座上充电；2、配戴：有电，并且被配戴；在这个状态下，软件进一步判断是在看护状态还是在告警状态；3、搁置：有电，但没有被配戴。

要说明的是，本发明的CPU作为系统的判断引擎：其计算老人的室内行为综合安全告警指数，根据指数来判断是否需要告警；安全指数的计算基于本设备能够探测到的三类事件，分别是“意外事故”，“异常行为”和“未发生行为”。

意外事故将导致指数值陡增；例如，被监护老人跌倒，该看护仪检测的高度指数、倾斜指数以及加速度指数会陡增，通过该陡增现象就能判断是老人跌倒。由于意外事故导致告警时，在告警前向配戴者按取消按键则发出取消请求，在预定时间内没有接到取消指令，则确认告警可以发出。

而针对异常行为的指数是综合位置、行为和时间三方面的信息来计算的；例如，正常老人每天去8-10次卫生间方便，每次2分钟左右，但有的老人有前列腺疾病，则每天12-14次，每次5分钟属于正常；但如果某天超过了20次，或者每次超过了15分钟，则属于不正常，上述行为在本例子中，可以结合位置判断，例如探测到该老人在厕所，那就可以判断该行为是去厕所。此外，如果是老人外出，即信息网关接收不到该看护仪的心跳信息，即可判断该老人离开监护区域或着判断为外出行为。

未发生行为是指正常情况应该发生，但未发生，通常是在特定的时间点来计算过去一段时间内的未发生行为的告警指数的，例如被监护老人起床的时间一般是早上7点-8点之间，如果在该时间老人还没起床，则被认定为该发生的起床行为没发生，该看护仪可以实施措施，包括振动提醒老人或者触发告警。上述的三类事件的主要形式如表一所示：

表一

本发明看护仪的告警包括本地告警和远程告警，本地告警是在本地以声音和光照的方式引起家中其他人或邻居的注意；远程告警：通过信息网关拨打特定的电话号码，并向特定的手机号码发送短信；系统中无线的通讯形式可以是：便携式看护仪与信息网关之间采用WIFI，ZigBee等通讯形式；便携式看护仪与室内定位参照点之间采用WIFI/Blue tooth等通讯形式；信息网关和外部采用在WIFI/LAN/GSM/GPRS/3G等之上的TCP/IP。

要说明的是，本发明的看护仪体积小，便于携带，其供电方式包括：室内定位参照点采用有线家用供电；看护仪采用手机电池供电，其采用可充电设计；信息网关采用有线家用供电。

在使用过程中，首先本发明采用室内定位技术，因此在室内需要对三个或以上定位参照点进行注册，即使参照点能够识别看护仪上的定位标签并能够响应定位标签发出的定位请求，并设置看护仪发出定位请求的频率（比如，每十秒钟一次）；

上述设置完成后，系统进入正常监护状态；感知模块定期地将传感信息传递到判断引擎，这些传感信息包括老人位置信息，活动或静止信息，是否摔倒或呼救，当前设备状态等；判断引擎计算老人安全告警指数，意外事件要通过确认功能来确认，在这过程中如果发现老人处于长期静止状态，可能通过唤醒模块来试图唤醒老人，然后确定是否有意外发生了；如果确认有意外事件发生，或者老人处于不安全环境（比如寒冷天气长时间在阳台上），告警与通知模块启动，首先启动事件确认流程（如果没有按取消按钮，默认为不取消），根据告警策略，在本地发出适当告警信息，并把告警信息发向网关；如果按复位按钮，系统将回到正常监护状态。

可以总结，本实施例的便携看护仪除了现有类似产品常具备的采用陀螺仪和加速度传感器来进行跌倒监测、告警等功能外，还将室内定位技术运用到跌倒判断上，使判断更准确；此外，室内定位还能提供更具体的事件背景信息（发生在哪个房间，结合时间信息能进一步判断老人的衣着状态等）、其它多种意外事件确认、携带提醒等功能。其优点及技术要点包括：

1.一套基于室内位置的老人室内活动的安全指数的设计：综合考虑多项指数来判断老人安全状况，包括时间、活动状况和老人的位置等信息；根据上述指数的一套告警策略：安全状况分等级，分别采用不同的告警机制；

2.计算该指数所涉及的相关参数的采集装置及为便于携带、便于使用和充电的一体化设计：便携式看护仪的小型化、节能、易于操作（按纽）；

3.判断老人跌倒时在倾斜、加速度等传统方法以外，我们进一步采用室内定位信息来增加准确性；

4．高等级意外事件的自动确认功能：发出声音并振动，请老人按下适当按钮来取消误报的意外事件，只有在不取消的状况下导致告警；

5.配带提醒：能够判断此设备是处于充电、配戴、搁置、关闭的哪一个状态，根据时间和状态发出配戴提醒。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。 

Claims (6)

1.一种便携式智能化老人看护仪，其特征在于包括：

一感知模块，该感知模块包括陀螺仪、倾斜传感器、计步器以及室内定位标签；所述的室内定位标签用于根据室内定位技术获取该看护仪的室内定位信息，并配合所述的陀螺仪和倾斜传感器对老人是否跌倒进行检测；

一CPU，所述感知模块的输出数据经A/D转换后传输给所述的CPU，所述的CPU根据接收的数据生成相关的告警指数，并根据该告警指数触发相应的报警；

一本地告警模块，用以接收所述CPU发送的告警触发信号，实现本地告警；

一按键模块，该按键模块用以实现用户对该看护仪的人机交互；以及

一无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述CPU连接，用以实现告警信息的远程无线传输;

    所述的按键模块包括一呼救按键和一取消按键，所述的呼救按键用以触发人为的呼救命令；所述的取消按键用以取消所述告警;

    所述的报警分为意外事故、异常行为和未发生行为三类事件，所述意外事故的判定是依据所述指数是否陡增；所述异常行为的指数是综合该看护仪的位置、行为和时间三方面的信息来计算；所述未发生行为是在特定的时间点来计算过去一段时间内的未发生行为的告警指数;

    所述的本地告警模块包括告警灯、扬声器以及振动器;

    所述室内定位技术是采用四个室内定位参照点实现。

2.根据权利要求1所述的便携式智能化老人看护仪，其特征在于：还包括一可充电电源，该可充电电源为该看护仪供电。

3.根据权利要求1所述的便携式智能化老人看护仪，其特征在于：还包括一设备状态感知模块，所述设备状态感知模块用以感知该看护仪的状态，该状态包括充电、配戴和搁置。

4.根据权利要求1所述的便携式智能化老人看护仪，其特征在于：还包括一用于与外界通讯的信息网关，所述的看护仪通过所述的无线通讯模块与所述信息网关通信。

5.根据权利要求4所述的便携式智能化老人看护仪，其特征在于：所述的无线通讯模块与信息网关之间采用WIFI或ZigBee通讯；所述的无线通讯模块与所述室内定位技术的室内定位参照点之间采用WIFI或Blue tooth通讯。

6.根据权利要求4所述的便携式智能化老人看护仪，其特征在于：所述的看护仪通过向所述信息网关发送心跳信息来判断所述看护仪是否处于该信息网关信号接收范围内。