CN104751598B - 一种生命体防丢监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种生命体防丢监测装置，包括生命体端装置和监护端装置，生命体端装置包括可分离地置放在被定位监测的生命体端上的第一子装置和第二子装置；第一子装置至少包括被集成设置在一起的脉搏传感器部件、脉搏信号处理部件、脉搏信号近距离发送部件、无线信号近距离接收部件和第一电源；第二子装置至少包括被集成设置在一起的远距离定位信号发送部件和第二电源，第二电源用于给远距离定位信号发送部件供电；监护端装置包括脉搏信号接收部件、无线信号近距离发送部件、远距离定位信号接收部件、处理器和报警部件。该生命体防丢监测装置使用成本低、报警准确可靠、反定位监测功能强、定位可靠性好。

Description

一种生命体防丢监测装置

技术领域

本发明属于监测定位技术领域，涉及一种生命体防丢监测装置。

背景技术

随着社会对小孩等生命体的安全监护要求越来越高，各种可穿戴式定位监测装置涌现，用来防止被监测的生命体走失或者被拐骗，尤其是对于小孩的监护，这种定位监测装置能给监护人带来许多便利，具有非常大的市场前景。

但是，目前的可穿戴式定位监测产品存在以下明显的缺点，从而容易其导致不实用而被市场唾弃。

第一，单一采用GPS定位技术，被监护的生命体所携带的一端由于要一直发送GPS定位信号，电量容易耗尽，在真正需要搜寻时容易在短时间内因电量耗尽而定位失败，并且，使用成本高。例如，穿戴在小孩身上时，需要不停地发送GPS定位信号，容易耗电，并且无效定位时间长，使用成本高；如果小孩被罪犯实行拐骗或绑架后，容易因之前无线定位时间长而电源耗尽而不能正常工作。

第二，在罪犯了解小孩穿戴有类似装置后，罪犯可以通过丢弃该穿戴装置等反定位监测手段、轻松地绕过该穿戴式定位监测的报警提醒功能，更加不能定位功能。因此，现有的可穿戴式定位监测产品的设计的防丢能力是难以得到有效保证的，尤其是在罪犯的犯罪意图明显且熟知存在类似的产品时，易于对其进行反定位监测。

有鉴于此，有必要提出一种新型的生命体防丢监测装置。

发明内容

为避免以上述及的至少一方面的缺点，本发明提出一种更加可靠有效的生命体防丢监测装置。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供一种生命体防丢监测装置，包括生命体端装置和监护端装置；

所述生命体端装置包括可分离地置放在被定位监测的生命体端上的第一子装置和第二子装置；

所述第一子装置至少包括被集成设置在一起的脉搏传感器部件、脉搏信号处理部件、脉搏信号近距离发送部件、无线信号近距离接收部件和第一电源，其中所述第一电源用于给所述脉搏传感器部件、脉搏信号处理部件、脉搏信号近距离发送部件和无线信号近距离接收部件供电；

所述第二子装置至少包括被集成设置在一起的远距离定位信号发送部件和第二电源，所述第二电源用于给远距离定位信号发送部件供电；

所述监护端装置包括：

脉搏信号接收部件，

无线信号近距离发送部件，

远距离定位信号接收部件，

处理器，和

报警部件；

其中，所述脉搏信号接收部件与所述脉搏信号近距离发送部件无线通信耦接，所述脉搏信号接收部件通过所述处理器与所述报警部件耦接；所述无线信号近距离发送部件与所述无线信号近距离接收部件无线通信耦接；所述无线信号近距离接收部件与所述远距离定位信号发送部件无线通信耦接，所述远距离定位信号发送部件与所述远距离定位信号接收部件无线通信耦接。

在一实施例的生命体防丢监测装置中，在所述脉搏信号接收部件未接收所述脉搏信号近距离发送部件发送的脉搏信号时，表示所述生命体处于该近距离的范围之外，从而输出第一使能信号触发所述报警部件。

在一实施例的生命体防丢监测装置中，所述无线信号近距离接收部件未接收到所述无线信号近距离发送部件发送的无线信号时，输出第二使能信号使所述远距离定位信号发送部件开启。

在一实施例的生命体防丢监测装置中，在所述远距离定位信号发送部件开启时，所述远距离定位信号接收部件至少接收所述远距离定位信号发送部件发送的定位信号，该定位信号通过所述处理器进行处理并输出。

按照本发明一实施例的生命体防丢监测装置，其中，所述脉搏信号接收部件与所述脉搏信号近距离发送部件之间的无线传输距离基本等于所述无线信号近距离发送部件与所述无线信号近距离接收部件之间的无线传输距离。

具体地，所述第一子装置可以被配置为可穿戴的手环。

具体地，所述监护端装置可以被集成于便携式智能终端中。

优选地，所述第二子装置被构造成易于在生命体上隐藏的形状和/或尺寸。

优选地，所述脉搏信号接收部件中被设置有用于统计脉博信号的频率特征的计数检测器。

具体地，所述监护端装置包括与所述处理器耦接的定位显示部件。

本发明的生命体防丢监测装置具有以下优点中的至少一个：

第一，可以动态地准确监测被定位监测的生命体是否超出安全范围值，距离检测灵敏度高；

第二，有利于及时发现罪犯的反定位监测行为，报警准确、可靠；

第三，可以在报警以后及时地对被定位监测的小孩进行定位，实现快速定位响应，非常有利于监护人及时搜寻在安全范围之外的小孩，为搜寻的快速响应提高快速定位支持；

第四，定位功能模块(即第二子部件)可以单独分离地隐藏在生物体中，有利于防止反定位监测行为；

第五，定位功能模块(即第二子部件)只有在被定位监测的生命体处于安全范围之外时才自动启动工作，避免其长时间无效工作，在降低使用成本的同时，能保证定位功能模块的长时间有效工作，定位功能的可靠性易于得到保证，并且，这种自动启动方式也有利于定位功能的可靠性的提高。

附图说明

从结合附图的以下详细说明中，将会使本发明的上述和其他目的及优点更加完整清楚，其中，相同或相似的要素采用相同的标号表示。

图1是按照本发明一实施例的生命体防丢监测装置的模块结构示意图。

图2是一实例中的脉搏信号接收部件与报警部件之间的控制原理示意图。

具体实施方式

在本申请中，“近距离”是相对“远距离”定义的，远距离大于近距离，近距离以外的距范围均可以定义为“远距离”。近距离的具体大小根据具体对应选择的无线通信传输方式决定，该近距离可以根据能有效监测生命体的安全距离值决定，小于或等于该近距离值均可以基本被认为是安全距离。并且，在本文中，无线传输距离是指正常使用环境下的无线传输距离。

在本申请中，生命体可以是指具有脉搏生命特征的动物，其可以为小孩、老人、宠物等，以下以被监护的小孩为示例说明本发明实施例的生命体防丢监测装置具体应用，但是，应当理解到，该生命体防丢监测装置可以类推地应用到小孩以外的各种生命体上，在此不作一一列举。

图1所示为按照本发明一实施例的生命体防丢监测装置的模块结构示意图。

如图1所示，生命体防丢监测装置10被监护人使用用来监测小孩等需要定位监测的生命体，从而生命体防丢监测装置10各个部件的分布来看，可以分为生命体端装置100和监护端装置200，生命体端装置100可以采集并馈送脉搏信号，并在小孩离开监护人的安全距离内时可以发出定位信号，监护端装置200一般为设置在监护人的可控操作范围内的装置，例如其可以由监护人随身携带的装置。

生命体端装置100包括的第一子装置101和第二子装置102。其中，第一子装置101至少包括被集成设置在一起的脉搏传感器部件110、脉搏信号处理部件120、脉搏信号近距离发送部件130、无线信号近距离接收部件140；第二子装置102至少包括被集成设置在一起的远距离定位信号发送部件160。

在该实施例中，第一子装置101例如可以被设计为手环，从而可穿戴在小孩的腕部；脉搏传感器部件110可以紧贴脉搏采集到脉搏信号，例如其采集原理可以为：传感器基于应变电测原理，使得弹性元件随着人体脉搏的跳动而发生微小变化，进而使得电阻应变片的阻值发生变化，将电阻变化信号转换为电压信号。

脉搏传感器部件110将采集的信号发送至其耦接的脉搏信号处理部件120，脉搏信号处理部件120对其进行信号处理以获得有效且明显的脉搏信号，例如，脉搏传感器部件110将采集到的电压信号非常微弱，需要进行低频电压信号放大处理和滤波处理(去除人体和外界的干扰信号)，得到有效的脉搏信号。在实施例中，脉搏信号处理部件120包括精密放大器和滤波电路。

脉搏信号处理部件120将脉搏信号发送至其耦接的脉搏信号近距离发送部件130，将其以无线方式发送出去。在一实例中，脉搏信号近距离发送部件130包括高频载波信号模块、信号调制模块、无线发送模块，高频载波信号模块产生作为载波的高频信号，该高频信号与脉搏信号在信号调制模块中进行调制，然后在无线发送模块中发送至监护端200的脉搏信号接收部件230。

继续如图1所示，在该实施例中，监护端装置200包括脉搏信号接收部件230、无线信号近距离发送部件240、远距离定位信号接收部件260、处理器210、报警部件220和定位显示部件260。其中，脉搏信号接收部件230与脉搏信号近距离发送部件130无线通信耦接，脉搏信号接收部件230通过处理器210与所述报警部件220耦接；无线信号近距离发送部件240与无线信号近距离接收部件140无线通信耦接；无线信号近距离接收部件140与远距离定位信号发送部件160无线通信耦接，远距离定位信号发送部件160与远距离定位信号接收部件260无线通信耦接。

图2所示为一实例中的脉搏信号接收部件与报警部件之间的控制原理示意图。在该实例中，脉搏信号接收部件230包括无线接收器、高频放大器、信号解调器、低频放大器、A/D转换器、计数检测器、距离检测器，无线接收器将接收到的载波信号(包括脉博信号)进行高频放大，进行信号解调后得到低频信号并在低频放大器中进行放大，再将该信号进行A/D转换，转化为数字信号，送入计数检测器中进行计数从而，统计每分钟脉搏的跳动次数。若无线接收器接收到的从脉搏信号近距离发送部件130发送过来的信号为0或者太弱，表示小孩位于较远距离(超出该近距离值)，此时距离检测器触发处理器210中的诸如控制器输出使能信号，进而触发报警器220发出报警信号。报警器220可以为如图2所示的声光报警器，发出的报警信号的具体形式不是限制性的，例如还可以包括振动信号。

需要理解的是，在脉搏信号接收部件230未成功接收到脉搏信号近距离发送部件130发送的脉搏信号时，表示小孩处于该近距离的范围之外，即表示处于脉搏信号接收部件230与脉搏信号近距离发送部件130之间的无线传输距离范围之外，该近距离即对应预定的安全距离值。具体地，可以根据安全距离值来具体设置脉搏信号接收部件230与脉搏信号近距离发送部件130之间的无线传输距离。

这样，通过采集脉博信号这样的生命特征信号来进行无线传输，一方面，即使生命体端装置100被故意丢弃，监护端装置200的报警部件也能能够及时准确报警，提醒监护人注意，另一方面，基于该近距离的无线传输可以动态地确定安全范围并检测是否超出安全范围值，及时提醒监护人注意。因此，有利于及时发现罪犯的反定位监测行为，并且，距离检测灵敏度高、可靠性好。

需要说明的是，在如图2所示的优选实施例中，计数检测器可以帮助基本准确地检测出脉博信号的频率特征；例如，常规情况下，婴儿每分钟脉博120-140次，幼儿每分钟脉博90-100次，学龄期儿童每分钟脉博80-90次，成年人每分钟60-80次；可以通过处理器定义每分钟大于或等于预定次数(例如80次)的脉博信号为被监测小孩的脉博信号，这样，即使罪犯故意地将生命体端装置100置于自己的脉博上(罪犯一般是成年人)，脉搏信号接收部件230也会因为错误地接受了脉博信号(即表示未能正确接收到被监测的小孩的脉博信号)而触发报警部件报警，这样，更有利于及时发现罪犯的反定位监测行为。

在以上实施例中，被监测的生命体的脉博信号的每分钟的预定次数是可以可选的，其可以根据被监测的生命体的脉博频率特征而大致地设置。

继续如图1所示，生命体端装置100与监护端装置200之间还设有另一线路的无线通信传输，即无线信号近距离接收部件140与无线信号近距离发送部件240之间的无线传输，该无线传输线路的无线信号的传输方向与脉搏信号接收部件230和脉搏信号近距离发送部件130之间的传输方向是完全相反的，即监护端的无线信号近距离发送部件240主动发送、无线信号近距离接收部件140被动接收，它们之间也是近距离无线传输，因此，也能够类似地实现距离检测功能，即，当无线信号近距离接收部件140没有接收到无线信号近距离发送部件240发送无线信号时，表示被监测的小孩走出该近距离范围之外，可以及时地动态地监测出该距离变化，从而及时发出使能信号至远距离定位信号发送部件160，开启远距离定位信号发送部件160来无线发送定位信号。

优选地，无线信号近距离接收部件140与无线信号近距离发送部件240之间的无线传输距离基本等于近距离脉搏信号接收部件230脉搏信号近距离发送部件130之间的无线传输距离，也即双向无线传输的传输距离是基本一致的，这样，可以在报警部件220发出报警信号的同时、远距离定位信号发送部件160可以同时开启，进而，可以及时地对被定位监测的小孩进行定位，实现快速定位响应，非常有利于监护人及时搜寻在安全范围之外的小孩，为搜寻的快速响应提高快速定位支持。以上双向无线传输的无线传输方式可以选择是相同的，例如，可以但不限于均采用射频无线传输方式，二者还可以根据具体要求而选择另外的无线传输方式。

远距离定位信号发送部件160和第二电源170主要地构成了第二子装置102。第二电源170可以为纽扣电池等微型电源，其可以长时间地为远距离定位信号发送部件160工作而提供电源。

继续参加图1，在本发明实施例中，第一子装置101还设置有第一电源150，第一电源150专门用于给第一子装置101供电，例如用于给脉搏传感器部件110、脉搏信号处理部件120、脉搏信号近距离发送部件130和无线信号近距离接收部件140提供电源。

第一电源150和第二电源170分别供电的方式可以实现电源分别根据第一子装置101和第二子装置102中的部件的功能特征和使用特点而设置，例如，第一电源150存储的电量可以根据第一子装置101耗电功率大的特点而设置较大，第二电源170的电量可以根据第二子装置102耗电功率小的特点而设置较小，还例如，第一电源150为可充电电源，监护人可以每天晚上对其进行充电；并且，这种分别设置的方式使远距离定位信号发送部件160的电源能得到保障，不会因为第一子装置101的持续工作而将第二电源170消耗。这样，在小孩发生走失或被拐骗的情况下(即在安全范围之外时)，能保证远距离定位信号发送部件160在较长时间内正常工作，持续发出定位信号，小孩的定位寻找能得到可靠保证。

并且，在本发明的实施例中，无线信号近距离接收部件140基本只有在小孩处于安全范围之外时(即超出“近距离”范围之外时)才自动启动工作，一方面第二电源170不会长时间的处于无效工作中，易于保证远距离定位信号发送部件160的定位信号的长时间有效发送，另一方面，有利于避免无效地发送定位信号，减少使用成本；再一方面，无线信号近距离接收部件140的这种自动启动方式，区别于现有技术中的通过开关的手动控制方式，即使小孩被限制行动自由的情况下(或者不知道如何手动打开的情况下)也可以自动打开，并且可以避免罪犯对远距离定位信号发送部件160的工作进行非正常干预(例如手动关闭)。

继续如图1所示，监护端装置200的远距离定位信号接收部件260对应生命体端装置100的远距离定位信号发送部件160而设置，其可以接收远距离定位信号发送部件160发出的定位信号，例如远距离定位信号发送部件160可以但不限于为GPS定位模块时，远距离定位信号接收部件260接收该GPS定位信号。定位信号可以被发送至处理器210中进行定位计算，从而在定位显示部件270的地图中进行直接地显示；在又一替换实施例中，处理器210也可以采用声音输出的方式对监护人输出该定位信号。

需要理解的是，远距离定位信号发送部件160与远距离定位信号接收部件260之间的传输距离是至少大于以上述及的“近距离”值的，其可以在较远距离范围内实现定位，因此，不管罪犯将小孩带至何处，基本能实现对小孩的定位。

在一优选实施例中，如图1所示的监护端装置200可以被集成于便携式智能终端中，例如，PAD，智能手机中，处理器210可以为便携式智能终端的处理器，无线信号近距离发送部件240可以与便携式智能终端的无线信号发送部件共用，其他部件也可以与便携式智能终端的各个部件共用，这样，不但监护人携带使用方便，而且对便携式智能终端的改进小，有利于降低成本，例如在理想情况下只需要下载安装程序端即可实现。

继续如图1所示，第一子装置101和第二子装置102是可分离地置放在被定位监测的生命体端上。在一实施例中，第二子装置102可以被设计成小体积的部件，从而，方便隐藏在被定位监测的生命体的不易发现处，即使罪犯将相对外露的例如手环装的第一子装置101丢弃，第二子装置102也可以隐蔽地持续发出定位信号，定位功能的可靠性能得到保证，防止罪犯进行反定位监测行为。第二子装置102的具体形状不是限制性的，例如其可以为纽扣状；其置放的位置也可以是隐私的，监护人可以将其置于小孩的任何不易发现之处。

需要理解的是，这种可分离地设置方式可以使定位功能的可靠性得到大大保证。例如，相比现有技术的适于小孩的GPS定位功能鞋，一旦罪犯熟悉了接该产品后，发现小孩穿戴该定位功能鞋即会丢弃之，从而使其定位功能马上失效。

需要说明的是，由于第一子装置101和第二子装置102均设置在同一生命体上，它们之间的距离一般情况下是非常近的，因此，无线信号近距离接收部件140与远距离定位信号发送部件160之间的无线信号传输容易得到保证。

在该生命体防丢监测装置10实施定位功能时，如果根据定位信号找到小孩所处的大概区域位置，由于诸如GPS定位的精度不是足够高，在罪犯将小孩置于非常隐蔽角落的情况下，还是相对难以搜寻发现小孩。此时，如果第一子装置101还继续置于小孩身体上并且第一电源150还能继续供电，第一子装置101将还能继续发送脉博信号，在监护端装置200重新处于该近距离范围之内时，将还能接收该脉博信号，进而报警部件220停止报警，这相当于向持有该监护端装置200的搜寻人员发出目标处于该“近距离”范围内的提示，从而大大有利于缩小搜寻范围，进而提高搜寻效率，弥补了其定位功能的精度的不足的问题。

以上例子主要说明了本发明的生命体防丢监测装置。尽管只对其中一些本发明的实施方式进行了描述，但是本领域普通技术人员应当了解，本发明可以在不偏离其主旨与范围内以许多其他的形式实施。因此，所展示的例子与实施方式被视为示意性的而非限制性的，在不脱离如所附各权利要求所定义的本发明精神及范围的情况下，本发明可能涵盖各种的修改与替换。

Claims (9)

1.一种生命体防丢监测装置(10)，包括生命体端装置(100)和监护端装置(200)，其特征在于，

所述生命体端装置(100)包括可分离地置放在被定位监测的生命体端上的第一子装置(101)和第二子装置(102)；

所述第一子装置(101)至少包括被集成设置在一起的脉搏传感器部件(110)、脉搏信号处理部件(120)、脉搏信号近距离发送部件(130)、无线信号近距离接收部件(140)和第一电源(150)，其中所述第一电源(150)用于给所述脉搏传感器部件(110)、脉搏信号处理部件(120)、脉搏信号近距离发送部件(130)和无线信号近距离接收部件(140)供电；

所述第二子装置(102)至少包括被集成设置在一起的远距离定位信号发送部件(160)和第二电源(170)，所述第二电源(170)用于给远距离定位信号发送部件(160)供电；

所述监护端装置(200)包括：

脉搏信号接收部件(230)，

无线信号近距离发送部件(240)，

远距离定位信号接收部件(260)，

处理器(210)，和

报警部件(220)；

其中，所述脉搏信号接收部件(230)与所述脉搏信号近距离发送部件(130)无线通信耦接，所述脉搏信号接收部件(230)通过所述处理器(210)与所述报警部件(220)耦接；所述无线信号近距离发送部件(240)与所述无线信号近距离接收部件(140)无线通信耦接；所述无线信号近距离接收部件(140)与所述远距离定位信号发送部件(160)无线通信耦接，所述远距离定位信号发送部件(160)与所述远距离定位信号接收部件(260)无线通信耦接；

其中，在所述脉搏信号接收部件(230)未接收所述脉搏信号近距离发送部件(130)发送的脉搏信号时，表示所述生命体处于该近距离的范围之外，从而输出第一使能信号触发所述报警部件(220)。

2.如权利要求1所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，所述无线信号近距离接收部件(140)未接收到所述无线信号近距离发送部件(240)发送的无线信号时，输出第二使能信号使所述远距离定位信号发送部件(160)开启。

3.如权利要求2所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，在所述远距离定位信号发送部件(160)开启时，所述远距离定位信号接收部件(260)至少接收所述远距离定位信号发送部件(160)发送的定位信号，该定位信号通过所述处理器(210)进行处理并输出。

4.如权利要求1所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，所述脉搏信号接收部件(230)与所述脉搏信号近距离发送部件(130)之间的无线传输距离基本等于所述无线信号近距离发送部件(240)与所述无线信号近距离接收部件(140)之间的无线传输距离。

5.如权利要求1所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，所述第一子装置(101)被配置为可穿戴的手环。

6.如权利要求1或5所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，所述监护端装置(200)被集成于便携式智能终端中。

7.如权利要求1或5所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，所述第二子装置(102)被构造成易于在生命体上隐藏的形状和/或尺寸。

8.如权利要求1或5所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，所述脉搏信号接收部件(230)中被设置有用于统计脉博信号的频率特征的计数检测器。

9.如权利要求1或5所述的生命体防丢监测装置(10)，其特征在于，所述监护端装置(200)包括与所述处理器(210)耦接的定位显示部件(270)。