CN103593944B - 意外监测及报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种意外监测及报警系统，其包括穿戴式监测报警装置及主机；穿戴式监测报警装置包括装置端无线收发器及加速度传感器，加速度传感器与装置端无线收发器连接以向主机持续实时发出侦测到的加速度数据；主机包括主机端无线收发器及意外判断单元；主机端无线收发器接收装置端无线收发器发出的加速度数据并持续将接收到的加速度数据传送至意外判断单元；意外判断单元包括人体无运动判断装置及跌倒判断装置。本发明对穿戴者的动作进行多方面的监测和分析，以判断穿戴者是否出现意外，可减低误发警报率；而这种判断方式所要求的硬件配套十分简单，可有助减低成本。

Description

意外监测及报警系统

技术领域

本发明涉及一种监测及报警系统，特别是一种监测报警装置在特定条件下可自动通过电话网络拨号报警的监测及报警系统。

背景技术

市场上现有的家居意外监测及报警系统，一般用于居家的老人或长期病患者。系统包括一用户端供老人或长期病患者启动以发出报警信号求助，以及一接收报警信号以及时给予援助的服务端。现有的系统须靠用户端被手动启动后才可发出报警信号，若老人或长期病患者因发生意外而未能启动用户端，便不能发出报警信号，当发现意外时已过了不少时间，老人或长期病患者亦往往因延误救援时间而失救。

市面上亦有提供自动跌倒监测及报警系统，例如，老人或长期病患者身上穿戴有设置加速度传感器的装置，若加速度传感器的数据出现异常情况，表示老人或长期病患者可能因意外跌倒，装置便会自动报警。虽然这种自动报警装置可解决上述手动报警装置的问题，但其缺点在于欠缺完善的判断装置判断意外的严重性。举例来说，虽然老人或长期病患者因意外而跌倒，但跌得并不严重，可自行在几秒钟内自行站起；但自动报警系统在这种情况下仍会自动报警，服务端接收及处理报警信号后才发现事情已解决，这不单浪费资源，亦可能延误其它有真正需要的老人或长期病患者的救援。

而且，老人或长期病患者可能发生的意外并不限于跌倒，他们有机会在躺卧时突然昏迷甚至猝死；现时的监测及报警系统一般只限于利用加速度传感器监测跌倒，功能较单一；亦有些监测及报警系统是利用其它的身体状况传感器(如脉搏传感器、血压测量器、人体体温传感器等)监测老人或长期病患者的身体状况，但这些系统需配备结构较复杂的传感器，不但增加制造成本，亦增加了装置的体积，不便于使用者携带或穿戴。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构简单、便于使用者穿戴、而且可有效减低意外误报率的自动意外监测及报警系统。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种意外监测及报警系统，其包括穿戴式监测报警装置及主机；穿戴式监测报警装置包括装置端无线收发器及加速度传感器，加速度传感器与装置端无线收发器连接以向主机持续实时发出侦测到的加速度数据；主机包括主机端无线收发器及意外判断单元；主机端无线收发器接收装置端无线收发器发出的加速度数据并持续将接收到的加速度数据传送至意外判断单元；意外判断单元包括人体无运动判断装置及跌倒判断装置。

人体无运动判断装置包括：

人体无运动报警装置，其设置为在加速度数据少于一预设的人体运动阈值时启动，并启动后在一预设的人体无运动判断时段过后发出报警信号；及

人体无运动报警信号解除装置，其在人体无运动报警装置启动时启动，并设置为在加速度数据超过所述人体运动阈值时开始就一预设的痉挛判断时段计时，并在所述痉挛判断时段内当加速度数据持续超过人体运动阂值时重设人体无运动报警装置。

跌倒判断装置包括：

第一跌倒报警装置，其设置为在加速度数据在一段预设的第一人体跌倒判断时段过后仍超过一预设的人体跌倒阈值时启动，在启动后为一预设的第二人体跌倒判断时段计时，并在第二人体跌倒判断时段内的加速度数据持续超过人体跌倒阈值时发出报警信号，否则启动一第二跌倒报警装置；

第二跌倒报警装置设置为在一预设的人体跌倒后无运动判断时段过后发出报警信号；

第三跌倒报警装置，其在第二跌倒报警装置启动时启动，并设置为在加速度数据超过人体跌倒阈值时发出报警信号；

跌倒报警信号解除装置，其在第二跌倒报警装置启动时启动，并设置为在加速度数据超过人体运动阈值时开始就一预设的跌倒后痉挛判断时段计时，并在跌倒后痉挛判断时段内当加速度数据持续超过人体运动阂值但不超过人体跌倒阈值时重设第一跌倒报警装置、第二跌倒报警装置及第三跌倒报警装置。

穿戴式监测报警装置还包括手动报警开关，其与装置端无线收发器连接以在使用者手动启动后向主机发出报警信号。

穿戴式监测报警装置还包括装置解除传感器，其与装置端无线收发器连接以在侦测到穿戴式监测报警装置被关闭后向主机发出报警信号。

装置端无线收发器及主机端无线收发器为DECT收发器；主机还包括连接一电话网络的电话网络接口、存储有一个或以上电话号码的存储器、以及拨号报警单元；拨号报警单元连接意外判断单元、电话网络接口及存储器，在接收到报警信号时按预设筛选条件从存储器获取一电话号码，并通过电话网络接口向电话网络自动拨接该电话号码。

主机还包括电话号码排序装置，其包括与存储器中各电话号码联系的来电频率参数、比较装置及计数装置；比较装置在主机接受来电时通过电话网络接口获取来电号码并将该来电号码与存储器中的电话号码作比较；若找到相同的号码，比较装置输出配对成功信号，计数装置将存储器中与该电话号码联系的来电频率参数增加一。

拨号报警单元还包括在存储器有超过一个电话号码时，将来电频率参数最大的电话号码发出到电话网络接口的装置。

拨号报警单元还包括：

在电话网络接口向电话网络自动拨接电话号码并接通后播放一预先录制信息的自动播放装置；

在播放预先录制信息后要求接听方以电话按键确认已接收信息的确认装置；

在确认装置在预设时间内没有收到接听方的电话按键确认信号时重新按预设筛选条件从存储器获取下一个电话号码，并通过电话网络接口向电话网络自动拨接该电话号码及启动自动播放装置的重拨装置。

本发明的意外监测及报警系统还包括：

设于拨号报警单元在接收到报警信号时向发出报警信号的穿戴式监测报警装置发出误报确认信号的误报确认信号发出装置；

设于穿戴式监测报警装置的扬声器，其在收到误报确认信号时发出音频信号；

设于穿戴式监测报警装置的误报确认开关，其在启动时向主机传送取消报警信息；

设于拨号报警单元的误报确认装置，其在接收到取消报警信息终止拨号报警单元的操作。

穿戴式监测报警装置为一手镯，装置解除传感器为一贯穿其中的环形导电片，当手镯被解除，导电片断开，装置解除传感器发出报警信号。

本发明的优点如下：

首先，本发明对穿戴者的动作进行多方面的监测和分析，以判断穿戴者是否出现意外，可减低误发警报率；而这种判断方式所要求的硬件配套十分简单，可有助减低成本。

其次，本发明可确保穿戴式监测报警装置不会因意外而被脱下，从而确保全天候对穿戴者进行监测。

另外，本发明利用DECT技术，可与家居电话配合使用，无需另行安装其它的通信网络，对使用者来说十分便利；

此外，DECT技术容许一个主机可支援多个穿戴式监测报警装置，因此，本发明除了可应用于一般家庭外，亦可应用于老人院等需要同时支援多个穿戴式监测报警装置的环境。

附图说明

图1是本发明实施例的功能模块方框图。

图2a至2c是本发明实施例的人体无运动判断装置的操作示意图。

图3a至3e是本发明实施例的跌倒判断装置的操作示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图所示，本实施例的意外监测及报警系统包括穿戴式监测报警装置1及主机2。在本实施例中，穿戴式监测报警装置为一手镯。在本实施例中，穿戴式监测报警装置1包括装置端无线收发器11、加速度传感器12、手动报警开关13及装置解除传感器14。装置端无线收发器11为DECT收发器；加速度传感器12在本实施例中为三轴加速度传感器，其与装置端无线收发器11连接以向主机2持续实时发出侦测到的加速度数据；手动报警开关13与装置端无线收发器11连接以在使用者手动启动后向主机2发出报警信号；装置解除传感器14与装置端无线收发器11连接以在侦测到穿戴式监测报警装置1被关闭后向主机2发出报警信号。在本实施例中，装置解除传感器14为一贯穿其中的环形导电片，当手镯被解除，导电片断开，穿戴式监测报警装置1被关闭，装置解除传感器14发出报警信号。

主机2包括主机端无线收发器21、意外判断单元22、连接一电话网络的电话网络接口23、存储有一个或以上紧急电话号码的存储器24、以及拨号报警单元25。在本实施例中，主机端无线收发器21为DECT收发器，其接收装置端无线收发器11发出的加速度数据并持续将接收到的加速度数据传送至意外判断单元22。意外判断单元22包括人体无运动判断装置及跌倒判断装置，其组成及操作方法现详细解释如下：

人体无运动判断装置包括人体无运动报警装置及人体无运动报警信号解除装置，主要是侦侧穿戴式监测报警装置1的穿戴者是否长期无运动；若穿戴者长期无运动，则表示穿戴可能已昏迷甚至猝死，本发明会自动发出报警信号以求救。为侦测穿戴者是否长期无运动，人体无运动报警装置设置为在加速度数据少于一预设的人体运动阈值时启动，在本实施例中，人体运动阈值可预设为0.5G(以三轴加速度传感器的三轴总和计算)，但这数值亦可按使用者需要手动调较。手动调较的方式可以例如是在主机2另设一介面供使用者调较，此等技术应为本领域技术人士所熟悉，在此不再赘述；不过，即使侦侧出穿戴者无运动，但穿戴者可能只是正在休息或睡觉，为减低误报率，人体无运动报警装置设置为在启动后在一预设的人体无运动判断时段过后才发出报警信号，在本实施例中，人体无运动判断时段可预设为8小时，这数值亦可按使用者需要手动调较，调较方式如上所述应为现有技术，在此不再赘述。在人体无运动判断时段期间，若穿戴者有正常运动，即代表穿戴者无发生意外，这便无需报警；但在穿戴者昏迷时，有机会穿戴者会出现间歇性痉挛，这样的话，虽然穿戴者有运动，但事实上意外仍是已发生，故仍需报警；为辩别上述的情况，在人体无运动报警装置启动时，人体无运动报警信号解除装置亦会启动，其在加速度数据超过所述人体运动阈值时开始就一预设的痉挛判断时段计时，并在所述痉挛判断时段内当加速度数据持续超过所述人体运动阈值时重设人体无运动报警装置。在本实施例中，痉挛判断时段可预设为10秒，这数值亦可按使用者需要手动调较，调较方式如上所述应为现有技术，在此不再赘述。因痉挛一般不会持续一段长时间，故这样的设置便可避免将痉挛视为正常运动，而耽误了报警时间。若在人体无运动判断时段期间，穿戴者已有正常活动，人体无运动报警装置被重设并在加速度数据少于预设的人体运动阈值时才再启动。

图2a至图2c示出了人体无运动判断装置的多个操作实施例，以更清楚地解释人体无运动判断装置的操作方法。其中，各图中的X轴表示时间，Y轴表示加速度数据，横向长方形框线201代表预设的人体运动阈值，指示线202表示人体无运动报警装置在加速度数据少于人体运动阈值时启动的时间，指示线203表示人体无运动判断时段的终止(即指示线202和指示线203之间的时间便是人体无运动判断时段的时间)。在图2a中，加速度数据在人体无运动报警装置启动后并无超过预设的人体运动阂值，故人体无运动报警装置在人体无运动判断时段过后便发出报警信号。在图2b中，虽然加速度数据曾两度超过人体运动阈值，但加速度数据并未能在两段痉挛判断时段内持续超过人体运动阈值，故人体无运动报警装置仍会在人体无运动判断时段过后发出报警信号。在图2c中，由于加速度数据在第二段的痉挛判断时段内持续超过人体运动阈值，故人体无运动报警信号解除装置在第二段的痉挛判断时段便重设人体无运动报警装置，不会报警。

跌倒判断装置包括第一跌倒报警装置、第二跌倒报警装置、第三跌倒报警装置及跌倒报警信号解除装置，主要是侦侧穿戴者有否跌倒、判断穿戴者在跌倒的严重性，并判断穿戴者在跌倒后有否自行起身；若侦测到穿戴者严重跌倒、或在跌倒后持续没有运动(表示可能已昏迷)，便会自动报警；不然的话，表示穿戴者应无大碍，便不会报警，以免造成资源浪费。为实现上述目的，第一跌倒报警装置设置为在加速度数据在一段预设的第一人体跌倒判断时段过后仍超过一预设的人体跌倒阈值时启动，这表示穿戴者刚跌倒了。在本实施例中，人体跌倒阈值可预设为2G，第一人体跌倒判断时段可预设为10秒，这数值亦可按使用者需要手动调较，调较方式如上所述应为现有技术，在此不再赘述。第一跌倒报警装置启动后便即为一预设的第二人体跌倒判断时段计时(本实施例预设为10秒，这数值亦可按使用者需要手动调较，调较方式如上所述应为现有技术，在此不再赘述)，若在第二人体跌倒判断时段内的加速度数据持续超过人体跌倒阈值，表示穿戴者跌得较严重，故第一跌倒报警装置便设置为在这情况下发出报警信号；否则，若在第二人体跌倒判断时段内加速度数据回落至不超过人体跌倒阈值，第一跌倒报警装置便会启动第二跌倒报警装置，以侦测穿戴者有否自行起身。第二跌倒报警装置设置为在一预设的人体跌倒后无运动判断时段过后发出报警信号，在本实施例中，人体跌倒后无运动判断时段可预设为1分钟，这数值亦可按使用者需要手动调较，调较方式如上所述应为现有技术，在此不再赘述，若在这期间穿戴者无正常运动，便可能表示穿戴者已昏迷，故第二跌倒报警装置便会自动发出报警信号。若在人体跌倒后无运动判断时段中加速度数据超过人体跌倒阈值，则表示穿戴者再次跌倒，故第三跌倒报警装置便设置为在第二跌倒报警装置启动时启动，并在加速度数据超过人体跌倒阈值时发出报警信号。但在穿戴者昏迷时，有机会穿戴者会出现间歇性痉挛，这样的话，虽然穿戴者有运动，但事实上穿戴者可能已昏迷，故仍需报警；为辩别上述的情况，跌倒报警信号解除装置在第二跌倒报警装置启动时启动，并设置为在加速度数据超过所述人体运动阈值时开始就一预设的跌倒后痉挛判断时段(本实施例预设为10秒，这数值亦可按使用者需要手动调较，调较方式如上所述应为现有技术，在此不再赘述)计时，并在所述跌倒后痉挛判断时段内当加速度数据持续超过人体运动阈值但不超过人体跌倒阈值时重设第一跌倒报警装置、第二跌倒报警装置及第三跌倒报警装置。若在人体跌倒后无运动判断时段期间，穿戴者已有正常活动，第一跌倒报警装置、第二跌倒报警装置及第三跌倒报警装置被重设并在加速度数据超过预设的人体跌倒阈值时才再启动。

图3a至图3e示出了跌倒判断装置的多个操作实施例，以更清楚地解释跌倒判断装置的操作方法。其中，各图中的X轴表示时间，Y轴表示加速度数据，长方形框线301代表预设的人体运动阈值，长方形框线302代表预设的人体跌倒阈值，指示线303表示第一跌倒报警装置在加速度数据在一段预设的第一人体跌倒判断时段过后仍超过人体跌倒阈值时启动的时间(即Y轴和指示线303之间的时间便是第一人体跌倒判断时段的时间)，指示线304表示第一跌倒报警装置启动第二跌倒报警装置及第三跌倒报警装置启动的时间(即指示线303和指示线304之间的时间便是第二人体跌倒判断时段的时间)，长方形框线305表示预设的跌倒后痉挛判断时段，指示线306表示人体跌倒后无运动判断时段的终结(即指示线304和指示线306之间的时间便是人体跌倒后无运动判断时段的时间)。在图3a中，虽然加速度数据在一开始时超过人体跌倒阈值，但这情况并未持续至超过第一人体跌倒判断时段，故在此情况下第一跌倒报警装置不会启动。在图3b中，由于加速度数据在第一人体跌倒判断时段过后仍超过人体跌倒阈值，故第一跌倒报警装置在指示线303的时间启动，而由于加速度数据在第二人体跌倒判断时段内持续超过人体跌倒阈值，故第一跌倒报警装置便在指示线304的时间报警。在图3c中，由于加速度数据在第二人体跌倒判断时段内回落至不超过人体跌倒阈值，故第一跌倒报警装置便会在指示线304的时间启动第二跌倒报警装置，第三跌倒报警装置也在这时启动，而由于加速度数据在人体跌倒后无运动判断时段中超过人体跌倒阈值，表示穿戴者再次跌倒，故第三跌倒报警装置便在加速度数据超过人体跌倒阈值时发出报警信号。在图3d中，虽然加速度数据在人体跌倒后无运动判断时段曾超过人体运动阈值，但加速度数据并未能在跌倒后痉挛判断时段内持续超过人体运动阈值，故第二跌倒报警装置便会在人体跌倒后无运动判断时段过后发出报警信号。在图3e中，由于加速度数据在跌倒后痉挛判断时段内持续超过人体运动阈值但不超过人体跌倒阈值，故跌倒报警信号解除装置重设第一跌倒报警装置、第二跌倒报警装置及第三跌倒报警装置，不会报警。

拨号报警单元25连接意外判断单元22、电话网络接口23及存储器24，在接收到报警信号时按预设筛选条件从存储器24获取一电话号码，并通过电话网络接口23向电话网络自动拨接该电话号码。在最简单的实施例中，一个或多个电话号码可预先存储在存储器24中；但在本实施例中，主机2还包括电话号码排序装置26，其包括与存储器24中各电话号码联系的来电频率参数、比较装置及计数装置。比较装置在主机2接受来电时通过电话网络接口3获取来电号码并将该来电号码与存储器24中的电话号码作比较；若找到相同的号码，比较装置输出配对成功信号，计数装置将存储器中24与该电话号码联系的来电频率参数增加一。这样的话，来电频率越密的电话号码，一般表示该电话号码的拥有人与穿戴者的关系越密切；因此，本发明还包括在存储器24有超过一个电话号码时，将来电频率参数最大的电话号码发出到电话网络接口23的装置，以优先将报警信号发送到与穿戴者的关系最密切的人。为确保接收来电者确实收到报警信号(而非被接驳到留言信箱等)，拨号报警单元25还包括：在电话网络接口23向电话网络自动拨接电话号码并接通后播放一预先录制信息的自动播放装置；在播放预先录制信息后要求接听方以电话按键确认已接收信息的确认装置；以及在确认装置在预设时间内没有收到接听方的电话按键确认信号时重新按预设筛选条件从存储器24获取下一个电话号码，并通过电话网络接口23向电话网络自动拨接该电话号码及启动自动播放装置的重拨装置。

为进一步减低误报率，本实施例还包括：设于拨号报警单元25在接收到报警信号时向发出报警信号的穿戴式监测报警装置1发出误报确认信号的误报确认信号发出装置；设于穿戴式监测报警装置1的扬声器，其在收到误报确认信号时发出音频信号；设于穿戴式监测报警装置1的误报确认开关，其在启动时向主机2传送取消报警信息；以及设于拨号报警单元25的误报确认装置，其在接收到取消报警信息终止拨号报警单元25的操作。

上述实施例为本发明的优选方式，但本发明的实施方式并不为上述实施例所限定，其他的任何未背离本发明的精神下所作的实质或原理上的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换或替换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种意外监测及报警系统，其包括穿戴式监测报警装置及主机；穿戴式监测报警装置包括装置端无线收发器及加速度传感器，加速度传感器与装置端无线收发器连接以向主机持续实时发出侦测到的加速度数据；主机包括主机端无线收发器及意外判断单元；主机端无线收发器接收装置端无线收发器发出的加速度数据并持续将接收到的加速度数据传送至意外判断单元；意外判断单元包括人体无运动判断装置及跌倒判断装置；

人体无运动判断装置包括：

人体无运动报警装置，其设置为在加速度数据少于一预设的人体运动阈值时启动，并启动后在一预设的人体无运动判断时段过后发出报警信号；及

人体无运动报警信号解除装置，其在人体无运动报警装置启动时启动，并设置为在加速度数据超过所述人体运动阈值时开始就一预设的痉挛判断时段计时，并在所述痉挛判断时段内当加速度数据持续超过人体运动阈值时重设人体无运动报警装置；

跌倒判断装置包括：

第一跌倒报警装置和第二跌倒报警装置，第一跌倒报警装置设置为在加速度数据在一段预设的第一人体跌倒判断时段过后仍超过一预设的人体跌倒阈值时启动，在启动后为一预设的第二人体跌倒判断时段计时，并在第二人体跌倒判断时段内的加速度数据持续超过人体跌倒阈值时发出报警信号，否则启动第二跌倒报警装置；第二跌倒报警装置在一预设的人体跌倒后无运动判断时段过后发出报警信号；

第三跌倒报警装置，其在第二跌倒报警装置启动时启动，并设置为在加速度数据超过人体跌倒阈值时发出报警信号；

跌倒报警信号解除装置，其在第二跌倒报警装置启动时启动，并设置为在加速度数据超过人体运动阈值时开始就一预设的跌倒后痉挛判断时段计时，并在跌倒后痉挛判断时段内当加速度数据持续超过人体运动阈值但不超过人体跌倒阈值时重设第一跌倒报警装置、第二跌倒报警装置及第三跌倒报警装置。

2.根据权利要求1所述的意外监测及报警系统，其特征在于：穿戴式监测报警装置还包括手动报警开关，其与装置端无线收发器连接以在使用者手动启动后向主机发出报警信号。

3.根据权利要求1所述的意外监测及报警系统，其特征在于：穿戴式监测报警装置还包括装置解除传感器，其与装置端无线收发器连接以在侦测到穿戴式监测报警装置被关闭后向主机发出报警信号。

4.根据权利要求1所述的意外监测及报警系统，其特征在于：装置端无线收发器及主机端无线收发器为DECT收发器；主机还包括连接一电话网络的电话网络接口、存储有一个以上电话号码的存储器、以及拨号报警单元；拨号报警单元连接意外判断单元、电话网络接口及存储器，在接收到报警信号时按预设筛选条件从存储器获取一电话号码，并通过电话网络接口向电话网络自动拨接该电话号码。

5.根据权利要求4所述的意外监测及报警系统，其特征在于：主机还包括电话号码排序装置，其包括与存储器中各电话号码联系的来电频率参数、比较装置及计数装置；比较装置在主机接收来电时通过电话网络接口获取来电号码并将该来电号码与存储器中的电话号码作比较；若找到相同的号码，比较装置输出配对成功信号，计数装置将存储器中与该电话号码联系的来电频率参数增加一。

6.根据权利要求5所述的意外监测及报警系统，其特征在于：拨号报警单元还包括在存储器有超过一个电话号码时，将来电频率参数最大的电话号码发出到电话网络接口的装置。

7.根据权利要求6所述的意外监测及报警系统，其特征在于：拨号报警单元还包括：

在电话网络接口向电话网络自动拨接电话号码并接通后播放一预先录制信息的自动播放装置；

在播放预先录制信息后要求接听方以电话按键确认已接收信息的确认装置；

在确认装置在预设时间内没有收到接听方的电话按键确认信号时重新按预设筛选条件从存储器获取下一个电话号码，并通过电话网络接口向电话网络自动拨接该电话号码及启动自动播放装置的重拨装置。

8.根据权利要求4所述的意外监测及报警系统，其特征在于：还包括：

设于拨号报警单元在接收到报警信号时向发出报警信号的穿戴式监测报警装置发出误报确认信号的误报确认信号发出装置；

设于穿戴式监测报警装置的扬声器，其在收到误报确认信号时发出音频信号；

设于穿戴式监测报警装置的误报确认开关，其在启动时向主机传送取消报警信息；

设于拨号报警单元的误报确认装置，其在接收到取消报警信息时终止拨号报警单元的操作。

9.根据权利要求1所述的意外监测及报警系统，其特征在于：穿戴式监测报警装置为一手镯，装置解除传感器为一贯穿其中的环形导电片，当手镯被解除，导电片断开，装置解除传感器发出报警信号。