CN103926614A - 一种具有视频功能的多功能卡片 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有视频功能的多功能卡片，该多功能卡片为模块化结构，包括卡体及均设在卡体内部的电池、GPS模块、控制器、rfid芯片、无线通信模块、加速度传感器和陀螺仪，其特征在于，所述多功能卡片还包括摄像头芯片和摄像头，摄像头芯片分别与摄像头和控制器连接；所述摄像头芯片控制摄像头拍摄并将拍摄到的图像数据保存到存储器中，所述GPS模块和rfid芯片用于定位，所述无线通信模块用于实现手机短信控制功能、接收平台下发参数和语音对讲功能，所述多功能卡片具有语音播读中心下发的文本和报警功能，所述控制器控制各个模块工作。与现有技术相比，本发明具有视频拍摄存储、远程控制和室内外无缝定位等优点。

Description

一种具有视频功能的多功能卡片
技术领域
本发明涉及一种智能卡，尤其是涉及一种具有视频功能的多功能卡片。
背景技术
随着社会经济的发展，用户对智能卡的要求越来越高，有些场合不仅需要传统的GPS定位、FRID定位，射频卡功能，还需要能够进行拍摄并且保存数据的功能，而现有技术的智能卡多不具备这些功能，用户如果想同时使用这些需要，需要同时携带数张智能卡外加一台摄像机，这极大地增加了用户的负担，很不方便。本发明完美地解决了这一问题，本发明所描述的智能卡同时内置GPS、FRID模块和摄像头，还内置一张SD卡可用于存储数据，提高了便捷性，方便用户的使用。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种具有视频功能的多功能卡片。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种具有视频功能的多功能卡片，该多功能卡片为模块化结构，包括卡体及均设在卡体内部的电池、GPS模块、控制器、rfid芯片、无线通信模块、加速度传感器和陀螺仪，所述多功能卡片还包括摄像头芯片和摄像头，摄像头芯片分别与摄像头和控制器连接；
所述摄像头芯片控制摄像头拍摄并将拍摄到的图像数据保存到存储器中，所述GPS模块用于室内定位，所述rfid芯片用于室内定位和提供近场耦合射频实现食堂、门禁、考勤功能，所述加速度传感器和陀螺仪用于判断携带者姿势和运动状态，所述无线通信模块用于和和管理系统通信及辅助定位，并用于实现手机短信控制功能、接收平台下发参数和语音对讲功能，所述多功能卡片具有无线充电、语音播读中心下发的文本和报警功能，所述控制器控制各个模块工作。
所述摄像头芯片置于卡体内部，所述摄像头置于卡体表面。
所述智能卡室外定位精度为20米，室内定位精度为2米，位置更新周期为5秒，所述控制器控制多功能卡片定位服务进行室内外无缝切换，当没有GPS信号时，使用无线通信模块利用WIFI网络或移动网络基站定位。
所述控制器将加速度传感器和陀螺仪将测得的数据通过和存储器中的摔倒波形库对比后判断是否摔倒。
所述管理系统通过控制器对摔倒波形库进行更新。
所述跌倒情况发生后，加速度传感器配合GPS模块、无线通信模块对这摔倒情况进行定位及报警。
所述卡体表面设有SOS按钮、状态指示灯和Mini USB接口，三者均和控制器连接。
所述Mini USB接口用于与外部有线数据连接和有线充电。
所述SOS按钮用于智能卡开关及一键呼叫，长按为一键呼叫，短按为控制智能卡开关。
所述状态指示灯用于指示多功能卡片工作状态。
所述智能卡工作温度为-35到85摄氏度，工作湿度为5％到95％无凝结。
所述智能卡最大尺寸50*50*5毫米。
所述电池为该智能卡供电，工作电压为5～48V／DC，充电电压为DC4.2-5.5V／400mA(Mini USB)，可充电可置换内部电池680mAh(3.7V)，最大功耗为0.48W，待机时间1个月，连续正常工作时间1周。
所述多功能卡片可外置汽车电源充电和座充，具有电压保护功能。
所述座充支持无线充电。
所述多功能卡片配套一个支架，用于车辆简易吸盘安装。
所述报警功能包括摔倒报警、电池低压报警、超速报警和电子围栏报警，并语音提醒，上传平台。
所述手机短信控制功能包括手机短信查询位置和手机短信设置参数。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)整合GPS和RFID定位技术，融合定位、检测、支付、报警、多媒体信息存储等功能。
2)突破室内外无缝定位瓶颈，支持多模自适应定位模块调度。
3)集成微型控制器，实现系统的低功耗管理，利用微控制器实现摔倒检测。4)
4)功能丰富，智能节能，携带方便，绿色环保。
5)可摄像并存储数据。
附图说明
图1为本发明的内部结构示意图；
图2为本发明的外观示意图；
图3为本发明的功能结构图；
图4为摔倒检测架构图
其中：1、卡体；2、Mini USB接口；3、电池；4、GPS模块；5、控制器；6、rfid芯片；7、无线通信模块；8、SOS按钮；9、状态指示灯；10、加速度传感器；11、陀螺仪；12、比对识别算法；13、摔倒波形库；14、摄像头芯片；15、摄像头。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示为本发明的内部结构示意图，如图2为本发明的外观示意图，由它们可知，本发明的多功能卡片包括卡体1、Mini USB接口2、电池3、GPS模块4、控制器5、rfid芯片6、无线通信模块7、SOS按钮8、状态指示灯9、加速度传感器10、陀螺仪11、比对识别算法12、摔倒波形库13、摄像头芯片14和摄像头15。
此处以老人看护为例介绍本具有视频功能的多功能卡片，如图3所示，本发明具有室内定位、室外定位、门禁打卡、摔倒检测、报警功能、一键呼叫、语音对讲和视频功能。
定位服务：在养老人群管理系统中添加位置服务主要是为了方便院方管理人员及老人家属获知老人的当前位置信息。其包含了室内位置和室外位置服务两部分。当家属或管理员由于日常事务或者是突发事件想要找到系统中的特定老人时，可以通过室内室外位置服务方便快捷的实现。
携带具有视频功能的多功能卡片的老人在布设读写器的室内范围内走动，rfid芯片6被读写器读到后，读写器将定位数据通过无线数据采集终端发送到监控计算机，监控计算机对数据进行处理，确定老人所在的位置，在数据库中将其与老人信息绑定，同时将老人的位置通过图标的方式标注在指定楼层信息的平面图上。老人位置变动后其图标位置也会跟随变动，从而实现实时室内定位。
老人携带的具有视频功能的多功能卡片内部集成了GPS模块4，在老人走出室内时，其工作模式由室内模式自适应转换为室外模式，GPS模块4被激活，定时的通过三合一多功能多功能卡片的无线通信模块7将老人所在的经纬度信息发送回管理系统，最后在地图上标注。
自适应多模调度：提出陀螺仪11判断移动目标(即卡片的携带者)的动、静态等各种运动状态的方法，调节卫星定位、通信传输等工作频率，从而节省电池的消耗，使得设备具备长时间工作的能力。能耗减少可减少电池的占用体积，从而使得在相同工作时长的前提下三合一多功能多功能卡片的体积更小。
摔倒检测：如图4所示，三轴加速度传感器10可用于跌倒检测中，跌倒检测的基本原理是通过测量佩戴该多功能卡片的个体在运动过程中的三个正交方向的加速度变化来感知其身体姿态的变化，并通过算法分析判断该个体是否发生跌倒情况。当个体发生跌倒时，传感器能够配合GPS模块4以及无线通信模块7对这一情况进行定位及报警，以便获得相应的救助。
通过分析人体摔倒行为过程的运动生物力学特性，明确人体上躯干部位作为摔倒过程识别研究参数提取的特征部位，并据此选择了摔倒过程中上躯干加速度变化及偏离竖直方向的倾斜角度变化作为检测及预测人体摔倒的特征信息量。采用支持向量机方法对人体摔倒运动过程中及其它日常生活行为过程中的上躯干合加速度及偏离竖直方向的倾斜角度分类，使用最优分类界面上的合加速度及倾角值作为人体摔倒检测方法的阈值信息。分析合加速度阈值、倾角阈值与摔倒过程的时间关系，提出基于三轴加速度和两轴角速度传感器的人体摔倒检测算法和基于三轴加速度传感器的人体摔倒检测算法。
门禁功能的实现方式类似于校园卡，员工卡能一卡通，在此不再详述。

Claims (10)

1.一种具有视频功能的多功能卡片，该多功能卡片为模块化结构，包括卡休(1)及均设在卡体(1)内部的电池(3)、GPS模块(4)、控制器(5)、rfid芯片(6)、无线通信模块(7)、加速度传感器(10)和陀螺仪(11)，其特征在于，所述多功能卡片还包括摄像头芯片(14)和摄像头(15)，摄像头芯片(14)分别与摄像头(15)和控制器(5)连接；
所述摄像头芯片(11)控制摄像头(12)拍摄并将拍摄到的图像数据保存到存储器中，所述GPS模块(4)用于室外定位，所述rfid芯片(6)用于室内定位和近场耦合功能，所述无线通信模块(7)用于实现手机短信控制功能、接收平台下发参数和语音对讲功能并进行辅助定位，所述多功能卡片具有语音播读中心下发的文本和报警功能，所述控制器(5)控制各个模块工作。
2.根据权利要求1所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述摄像头芯片(14)置于卡体(1)内部，所述摄像头(15)置于卡体(1)表面。
3.根据权利要求1所述的一种三合一多功能智能卡片，其特征在于，所述智能卡室外定位精度为20米，室内定位精度为2米，位置更新阁期为5秒，所述控制器(5)控制多功能卡片定位服务进行室内外无缝切换。
4.根据权利要求1所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述控制器(5)将加速度传感器(10)和陀螺仪(11)将测得的数据通过和存储器中的摔倒波形库(13)对比后判断是否摔倒。
5.根据权利要求1所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述管理系统通过控制器(5)对摔倒波形库(13)进行更新。
6.根据权利要求4所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述跌倒情况发生后，加速度传感器(10)配合GPS模块(4)、无线通信模块(7)对这摔倒情况进行定位及报警。
7.根据权利要求1所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述卡体(1)表面设有Mini USB接口(2)、SOS按钮(8)和状态指示灯(9)；
所述Mini USB接口(2)用于与外部有线数据连接和有线充电；
所述SOS按钮(8)用于控制多功能卡片开关机和一键报警；
所述状态指示灯(9)用于指示多功能卡片工作状态。
8.根据权利要求1所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述多功能卡片可外置汽车电源充电和座充，具有电压保护功能；
所述多功能卡片配套一个支架，用于车辆简易吸盘安装；
所述座充支持无线充电。
9.根据权利要求1所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述报警功能包括摔倒报警、电池低压报警、超速报警和电子围栏报警，并语音提醒，上传平台。
10.根据权利要求1所述的一种具有视频功能的多功能卡片，其特征在于，所述手机短信控制功能包括手机短信查询位置和手机短信设置参数。
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