CN103729967B - 老人智能门看护系统及方法 - Google Patents
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Abstract
<b>本发明涉及老人智能门看护系统及方法。该系统包括压力传感器阵列、第一无线通信单元、第二无线通信单元、信号处理器和移动终端；压力传感器阵列包括多个以矩阵方式排列的压电传感器，每个压电传感器通过信号线与第一无线通信单元并行连接，每个压电传感器具有唯一编号信息；压力传感器阵列，用于采集老人压于其上而产生的压力信号；信号处理器，用于根据所述压力信号计算得到压力面积值，并将所述压力面积值与预设值进行比对，若所述压力面积值大于所述预设值，则通过所述第二无线通信单元向所述移动终端发送报警信号。本发明能解决老人在家中摔倒时无法及时报警的问题。</b>
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术，具体涉及老人智能门看护系统及方法。
背景技术
中国老人（指60岁以上）数量占总人口的比例是13.2%，达1.7亿人，这种状况引起了政府及广大民众的重视，其中很多的企业、科研或个人在近几年纷纷进入老人用品和老人看护等产品和系统的研发及生产领域，而老人看护涉及到包括老人生命体征参数监测、居住环境安全监测、日常起居的监测和行为趋势分析等方面的问题和需求。
目前对老人的监测一般都是在老人身体上安装一些传感设备，实时监测老人的生命特征参数，若异常，就向其子女或社区监护人员的手机报警。然而，老人摔倒时，生命特征参数在一定时间内一般都不会出现太大变化，当失血过多、休克过久才引起生命特征参数的变化而报警，就会出现无法挽回的局面。因此，急需研发出一种在独居老人家中安装，并能监测到老人摔倒的系统。
发明内容
本发明的目的在于提出一种老人智能门看护系统及方法，其能解决老人在家中摔倒时无法及时报警的问题。
为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
老人智能门看护系统，其包括压力传感器阵列、第一无线通信单元、第二无线通信单元、信号处理器和移动终端；所述压力传感器阵列包括多个以矩阵方式排列的压电传感器，每个压电传感器通过信号线与第一无线通信单元并行连接，每个压电传感器具有唯一编号信息；所述压力传感器阵列的数量为二个，其中一个压力传感器阵列安装在一门的外侧的地板，另一压力传感器阵列安装在所述门的内侧的地板；
所述压力传感器阵列，用于采集老人压于其上而产生的压力信号，所述压力信号为因受压而被激活的压电传感器的唯一编号信息的集合；
所述第一无线通信单元，用于将所述压力信号发送给第二无线通信单元；
所述第二无线通信单元，用于接收所述压力信号并传输给所述信号处理器；
所述信号处理器，用于根据所述压力信号计算得到压力面积值，并将所述压力面积值与预设值进行比对，若所述压力面积值大于所述预设值，则通过所述第二无线通信单元向所述移动终端发送报警信号。
优选的，所述第一无线通信单元为Zigbee模块。
优选的，所述第二无线通信单元为WIFI模块。
本发明还提出了一种老人智能门看护方法，其包括以下步骤：
步骤1、压力传感器阵列采集老人压于其上而产生的压力信号；
步骤2、第一无线通信单元将所述压力信号发送给第二无线通信单元；
步骤3、第二无线通信单元接收所述压力信号并传输给所述信号处理器；
步骤4、信号处理器根据所述压力信号计算得到压力面积值，并将所述压力面积值与预设值进行比对，若所述压力面积值大于所述预设值，则通过所述第二无线通信单元向所述移动终端发送报警信号；
其中，
所述压力传感器阵列包括多个以矩阵方式排列的压电传感器，每个压电传感器通过信号线与第一无线通信单元并行连接，每个压电传感器具有唯一编号信息；
所述压力传感器阵列的数量为二个，其中一个压力传感器阵列安装在一门的外侧的地板，另一压力传感器阵列安装在所述门的内侧的地板；
所述压力信号为因受压而被激活的压电传感器的唯一编号信息的集合。
优选的，所述第一无线通信单元为Zigbee模块。
优选的，所述第二无线通信单元为WIFI模块。
本发明具有如下有益效果：
通过压力传感器阵列监测老人在居住环境中的活动而产生的压力信号，例如，进出房间、外出活动等，若根据所述压力信号判断到老人摔倒，即可马上向其子女或社区监护人员的手机发送报警信号，达到及时救援的目的。
附图说明
图1为本发明较佳实施例的老人智能门看护系统的结构示意图；
图2为本发明较佳实施例的压力传感器阵列的结构示意图；
图3为本发明较佳实施例的老人智能门看护方法的流程图。
附图标记：100、门；200、压力传感器阵列；300、压力传感器阵列；400、第一无线通信单元；500、第二无线通信单元；600、信号处理器；700、移动终端；800、压电传感器。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。
如图1和图2所示，一种老人智能门看护系统，其包括压力传感器阵列300、压力传感器阵列200、第一无线通信单元400、第二无线通信单元500、信号处理器600和移动终端700。
其中，压力传感器阵列300和压力传感器阵列200的结构完全相同。现以压力传感器阵列200进行说明。所述压力传感器阵列200包括多个以矩阵方式排列的压电传感器800，每个压电传感器800通过信号线与第一无线通信单元400并行连接，每个压电传感器800具有唯一编号信息（如图2所示）。本实施例的压力传感器阵列300和压力传感器阵列200均为6*4矩阵排列结构，相邻的压电传感器800可以紧挨在一起，也可以隔开一定间隙，所述间隙内填充绝缘胶，以加强固定。
本实施例的第一无线通信单元400采用Zigbee模块，第二无线通信单元500采用WIFI模块。移动终端700为手机、平板电脑、PDA等。
由于老人一般的活动为进出卧室、浴室、厨房、阳台和外出等，因此，压力传感器阵列300安装在门100的外侧的地板，压力传感器阵列200安装在所述门100的内侧的地板。当老人经过门口，就能感应到老人的活动状态。
压力传感器阵列300和压力传感器阵列200分别用于采集老人压于其二者之上而产生的压力信号，所述压力信号为因受压而被激活的压电传感器800的唯一编号信息的集合。例如，老人站在压力传感器阵列200上时，由于老人的脚的面积有限，只会踩到其中的几个压电传感器800，被老人踩压的压电传感器800受压而被激活(产生电信号)，被激活的压电传感器800就发送其相应的唯一编号信息至第一无线通信单元400。
第一无线通信单元400，用于将所述压力信号发送给第二无线通信单元500。
第二无线通信单元500，用于接收所述压力信号并传输给所述信号处理器600。
所述信号处理器600，用于根据所述压力信号计算得到压力面积值，并将所述压力面积值与预设值进行比对，若所述压力面积值大于所述预设值，则通过所述第二无线通信单元500向所述移动终端700发送报警信号。例如，正常情况下，图2中编号为9、15、10、16、11、17的压电传感器800被激活（即预设值，正常站立时一般有6个压电传感器800被激活），若老人不慎摔倒，则身体其他部位着地，导致6个以上数量的压电传感器800被激活，那么，根据所有的唯一编号信息，就可以计算出被激活的压电传感器800的总数，即受力面积值，大于6，则判断出老人摔倒，便立即可通过第二无线通信单元500远程通知移动终端700的持有者。需要说明的是，如果压力面积值小于或等于预设值，则判定为正常情况。
如图3所示，为实现上述老人智能门看护系统的方法，其包括以下步骤：
步骤S1、老人进出门100时，压力传感器阵列200和压力传感器阵列300采集老人压于其上而产生的压力信号；
步骤S2、第一无线通信单元400将所述压力信号发送给第二无线通信单元500；
步骤S3、第二无线通信单元500接收所述压力信号并传输给所述信号处理器600；
步骤S4、信号处理器600根据所述压力信号计算得到压力面积值，并将所述压力面积值与预设值进行比对，若所述压力面积值大于所述预设值，则通过所述第二无线通信单元500向所述移动终端700发送报警信号。
上述预设值的获取，可以是人工输入，也可以按以下步骤获得：初始化时，老人站立于压力传感器阵列300或压力传感器阵列200上，将因正常站立而被激活的压电传感器800的唯一编号信息的集合信息通过第一无线通信单元400、第二无线通信单元500发送给信号处理器600，信号处理器600就可以根据因正常站立而被激活的压电传感器800的唯一编号信息的集合信息计算出正常站立对应的压力面积值并对其存储，作为预设值。
此外，基于本实施例的技术延伸，信号处理器600还可以根据收到的压力信号的先后顺序，判断老人是进浴室还是出浴室，是进屋还是外出，是进厨房还是出厨房等。还可以再信号处理器600内设置各种情况的时间阈值，例如，先收到压力传感器阵列200的压力信号后才收到压力传感器阵列300的压力信号，根据设定老人的正常外出时间为4小时，若超出4小时，则判断为外出异常情况，向移动终端700发送报警信号；同理，设定老人的沐浴时间为20分钟，若超出20分钟，向移动终端700发送报警信号；如此类推。
上述实施例的信号处理器600可以是单片机。
对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.老人智能门看护系统，其特征在于，包括压力传感器阵列、第一无线通信单元、第二无线通信单元、信号处理器和移动终端；所述压力传感器阵列包括多个以矩阵方式排列的压电传感器，每个压电传感器通过信号线与第一无线通信单元并行连接，每个压电传感器具有唯一编号信息；所述压力传感器阵列的数量为二个，其中一个压力传感器阵列安装在一门的外侧的地板，另一压力传感器阵列安装在所述门的内侧的地板；
所述压力传感器阵列，用于采集老人压于其上而产生的压力信号，所述压力信号为因受压而被激活的压电传感器的唯一编号信息的集合；
所述第一无线通信单元，用于将所述压力信号发送给第二无线通信单元；
所述第二无线通信单元，用于接收所述压力信号并传输给所述信号处理器；
所述信号处理器，用于根据所述压力信号计算得到压力面积值，并将所述压力面积值与预设值进行比对，若所述压力面积值大于所述预设值，则通过所述第二无线通信单元向所述移动终端发送报警信号；还用于根据收到的压力信号的先后顺序以及预设的时间阈值，判断到老人出现异常情况时，向移动终端发送报警信号。
2.如权利要求1所述的老人智能门看护系统，其特征在于，所述第一无线通信单元为Zigbee模块。
3.如权利要求1所述的老人智能门看护系统，其特征在于，所述第二无线通信单元为WIFI模块。
4.老人智能门看护方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、压力传感器阵列采集老人压于其上而产生的压力信号；
步骤2、第一无线通信单元将所述压力信号发送给第二无线通信单元；
步骤3、第二无线通信单元接收所述压力信号并传输给信号处理器；
步骤4、信号处理器根据所述压力信号计算得到压力面积值，并将所述压力面积值与预设值进行比对，若所述压力面积值大于所述预设值，则通过所述第二无线通信单元向移动终端发送报警信号，信号处理器还根据收到的压力信号的先后顺序以及预设的时间阈值，判断到老人出现异常情况时，向移动终端发送报警信号；
其中，
所述压力传感器阵列包括多个以矩阵方式排列的压电传感器，每个压电传感器通过信号线与第一无线通信单元并行连接，每个压电传感器具有唯一编号信息；
所述压力传感器阵列的数量为二个，其中一个压力传感器阵列安装在一门的外侧的地板，另一压力传感器阵列安装在所述门的内侧的地板；
所述压力信号为因受压而被激活的压电传感器的唯一编号信息的集合。
5.如权利要求4所述的老人智能门看护方法，其特征在于，所述第一无线通信单元为Zigbee模块。
6.如权利要求4所述的老人智能门看护方法，其特征在于，所述第二无线通信单元为WIFI模块。
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