CN106023528A - 一种老人危机监护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种老人危机监护装置，包括便携式检测触发器、老人关爱主机、电源管理系统、系统云平台和移动端，所述便携式跌落触发器与老人关爱主机通信连接，所述电源管理系统与老人关爱主机电连接，所述系统云平台分别与老人关爱主机、移动端无线连接；所述便携式跌落触发器用于实时检测老人携带者意外跌落状态或者长时间静止状态。本发明可通过Wifi、蓝牙、Zigbee或者红外触发设备联系移动端，同时检测/打开监视器，音视频切换/叠加/分屏，一方面使移动端可以实时查看老人现场的音视频，同时老人在监视器侧可以通过摄像头和麦克风与移动端通话求助，及时将老人危机告知家人，避免老人发生意外。

Description

一种老人危机监护装置

技术领域

本发明涉及智能家居设备技术领域，尤其涉及一种老人危机监护装置。

背景技术

根据一些调研结果显示，国家人口老龄化的现象正在加重，而且，随着社会工作压力的加剧，大部分老人的家人都很少有时间陪伴在老人身边。老人独居家中时，如果发生意外时很难第一时间及时处理。如何能够将老人在家中的情况实时反馈给家人，并在一些紧急情况下进行预警是一个亟待解决的问题。目前，传统的监护方法大多使用固定的医疗监护仪，但是，这些监护系统的适用范围较窄，仅仅是面对有某些特定疾病的老人，并且大都需要老人手动操作。在老人跌倒等危险情况下并不能及时的进行智能判断和告知家人，也不能进行即时通讯。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种老人危机监护装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种老人危机监护装置，包括便携式检测触发器、老人关爱主机、电源管理系统、系统云平台和移动端，所述便携式跌落触发器与老人关爱主机通信连接，所述电源管理系统与老人关爱主机电连接，所述系统云平台分别与老人关爱主机、移动端无线连接；所述便携式跌落触发器用于实时检测老人携带者意外跌落状态或者长时间静止状态，包括主控模块、传感器模块、供电模块、紧急按钮、通信模块，所述主控模块分别与传感器模块、供电模块、紧急按钮、通信模块电连接；所述老人关爱主机包括CPU模块、主机通信模块、摄像头和麦克风、音视频信号管理模块、红外信号发生模块，所述CPU模块分别与主机通信模块、摄像头和麦克风、音视频信号管理模块、红外信号发生模块电连接，所述音视频信号管理模块与其他音视频信号源电连接；所述电源管理系统嵌入三芯插座，用于监视器的电源接入，包括监视器供电管理模块、电流监控模块；所述系统云平台用于将已登录用户ID与IP地址相关联，并转发ID音视频信号。

优选的，所述传感器模块包括三轴加速度传感器、陀螺仪、磁力计、振动计；所述供电模块采用小容量聚合物锂电池供电；所述紧急按钮包括SOS键、开关机键、频道控制键、音量控制键、自定义键；所述通信模块采用WIFI、蓝牙、ZigBee、红外线中的一种无线传输网络与老人关爱主机通信连接。

优选的，所述主机通信模块用于接收便携式检测触发器指令，所述音视频信号管理模块与监视器电源连接，包括信道占用检测单元、音视频信道切换/叠加/分屏处理单元、IP呼叫中止单元，所述红外信号发生模块用于生成红外信号，控制待机状态的监视器的开启和关闭；

优选的，所述监视器供电管理模块通过继电器控制监视器供电的接通和断开；所述电流监控模块用于监控监视器供电模块输出的电流，包括电流为0、待机电流阈值、工作电流阈值三个电流范围。

优选的，所述移动端包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑。

优选的，所述主控模块包括超低功耗8051内核单片机。

优选的，所述CPU模块采用嵌入式ARM A7及以上多核处理器。

优选的，所述音视频信道切换/叠加/分屏处理单元逻辑步骤：首先检测监视器是否有其他音视频信号源占用，如果没有，则将直接切换到老人关爱主机信道；如果有，则根据需要选择在监视器上将老人主机信号，直接切换或者叠加或者分屏显示。

便携式检测触发器通过多种、多轴运动传感器来对人体姿态情况做建模和推理，从而得知老人是否处于需要救助状态，要求快速准确，无漏报且误报极低；设备一般置于人体的腰腹部，这里既不影响日常生活，又不易发生误判断，还能够在必要的时候便于手动报警。采用三轴加速度传感器能够检测并判断人体的水平移动和上下运动，但是对于跳跃、很快坐下或躺下、扭动转身等判断较为模糊；为了克服三轴加速度传感器的弱点，增加陀螺仪，但陀螺仪对于微小的转动、正常躺下睡觉等动作还是容易产生误判断；故增加了磁力计，判断人体指向；还增加了振动计，以检测人体的持续微运动状态；

结合了以上四类微机械传感器的优势，并采用在长期采集的大数据分析的基础上演化的十元素姿态检测算法和卡尔曼滤波算法，可以对站、卧、坐、趟、跌倒、休克等多种状态做出极高精度的判断。

老人关爱主机中的音视频信号管理模块的控制指令有两类：其一接收本地遥控器指令，即：IP呼出，由设备程序编译的控制指令；其二设备收到远端IP呼叫，设备程序编译生成的指令。

监视器开关机阀值设定算法，由于监视器在开关机瞬间，电流的变化是一个相对平滑的上升或者下降的过程，不同型号规格的监视器的电流波动幅度和范围不同，在设备初始化时，需要经过5次以上的开关机动作，以便电源管理模块自检，并建立相应的变化曲线，构建并确立受控监视器的对应状态阀值；

根据程序调用信号，检测监视器供电模块初始状态下的输出电流，进而产生不同的控制动作，即：电流为0时控制继电器，接通监视器电源；电流为待机电流阈值时，向老人关爱主机发送控制信号，通过主机解析，使得红外信号发生模块生成红外信号开启监视器；接收CPU模块的控制信号，将监视器供电模块的输出电流恢复到初始状态下的输出电流，即：恢复监视器到待机、关闭状态，其中上述的监视器包括普通电视机，其他音视频信号源包括：有线电视盒信号、DVD机信号等音视频输出信号源。

本发明中，老人随身携带便携式检测触发器，一旦老人跌倒或者长时间静止，或者老人手动触发求助按钮，即可通过Wifi、蓝牙或者红外触发设备联系移动端，同时检测/打开监视器，音视频信道切换/叠加/分屏，一方面使移动端可以实时查看老人现场的音视频，同时老人在监视器侧可以通过摄像头和麦克风与移动端通话求助，及时将老人危机告知家人，避免老人发生意外。

附图说明

图1为本发明提出的一种老人危机监护装置的原理示意图；

图2为便携式检测触发器远离框架图；

图3为老人关爱主机原理框架图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-3，一种老人危机监护装置，包括便携式检测触发器、老人关爱主机、电源管理系统、系统云平台和移动端，便携式跌落触发器与老人关爱主机通信连接，电源管理系统与老人关爱主机电连接，系统云平台分别与老人关爱主机、移动端无线连接；便携式跌落触发器用于实时检测老人携带者意外跌落状态或者长时间静止状态，包括主控模块、传感器模块、供电模块、紧急按钮、通信模块，主控模块分别与传感器模块、供电模块、紧急按钮、通信模块电连接；老人关爱主机包括CPU模块、主机通信模块、摄像头和麦克风、音视频信号管理模块、红外信号发生模块，CPU模块分别与主机通信模块、摄像头和麦克风、音视频信号管理模块、红外信号发生模块电连接，所述音视频信号管理模块与其他音视频信号源电连接，

主机通信模块用于接收便携式检测触发器指令，音视频信号管理模块与监视器电源连接，包括信道占用检测单元、音视频信道切换/叠加/分屏处理单元、IP呼叫中止单元，所述红外信号发生模块用于生成红外信号，控制待机状态的监视器的开启和关闭；音视频信道切换/叠加/分屏处理单元运行步骤：首先检测监视器是否有其他音视频信号源占用，如果没有，则根据需要选择在监视器上将老人主机信号，直接切换或者叠加或者分屏显示；电源管理系统嵌入三芯插座，用于监视器的电源接入，包括监视器供电管理模块、电流监控模块；系统云平台用于将已登录用户ID与IP地址相关联，并转发ID音视频信号。

传感器模块包括三轴加速度传感器、陀螺仪、磁力计、振动计；供电模块采用小容量聚合物锂电池供电；紧急按钮包括SOS键、开关机键、频道控制键、音量控制键、自定义键；通信模块采用WIFI、蓝牙、ZigBee、红外线中的一种无线传输网络与老人关爱主机通信连接，主机通信模块用于接收便携式检测触发器指令，音视频信号管理模块与监视器电连接，包括信道占用检测单元、音视频信道切换/叠加/分屏单元、IP呼叫中止单元，红外信号发生模块用于生成红外信号，控制待机状态的监视器的开启和关闭，监视器供电管理模块通过继电器控制监视器供电的接通和断开；电流监控模块用于监控监视器供电模块输出的电流，包括电流为0、待机电流阈值、工作电流阈值三个电流范围，移动端包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑，主控模块包括超低功耗8051内核单片机，CPU模块采用嵌入式ARM A7及以上多核处理器，监视器包括普通电视机。

工作流程如下：

1、通过WIFI、蓝牙、Zigbee或者红外(任选其一)链路，老人关爱主机接收来自便携式检测触发器信号，或者收到移动端的IP呼叫信号；

2、电源管理系统启动，检测监视器状态，并根据采集的不同状态，选择启动逻辑，监视器工作状态，则不动作；待机状态，则启动红外模组，开启监视器；电源断电状态，则启动继电器接通电源，并启动红外，开启监视器；

3、音视频信号管理模块启动，检测实时的监视器音视频信道(AV或者HDMI)，选择启动逻辑，并切换至IP呼入或者呼出信道，或与实时状态下的音视频信道叠加/分屏；

4、老人关爱主机通过系统云平台向远端指定移动端ID(可以多个ID)发送老人危机检测报警SOS信号，并发出呼叫请求；

5、指定移动端接受请求后，移动端与老人关爱主机之间的音视频链路完成，实现音视频双工通信和通话；

6、IP呼叫中止，监视器及音视频信道恢复至呼叫前状态；

7、移动端可以主动呼叫老人关爱主机，实现音视频通信。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种老人危机监护装置，其特征在于：包括便携式检测触发器、老人关爱主机、电源管理系统、系统云平台和移动端，所述便携式跌落触发器与老人关爱主机通信连接，所述电源管理系统与老人关爱主机电连接，所述系统云平台分别与老人关爱主机、移动端无线连接；所述便携式跌落触发器用于实时检测老人携带者意外跌落状态或者长时间静止状态，包括主控模块、传感器模块、供电模块、紧急按钮、通信模块，所述主控模块分别与传感器模块、供电模块、紧急按钮、通信模块电连接；所述老人关爱主机包括CPU模块、主机通信模块、摄像头和麦克风、音视频信号管理模块、红外信号发生模块，所述CPU模块分别与主机通信模块、摄像头和麦克风、音视频信号管理模块、红外信号发生模块电连接，所述音视频信号管理模块与其他音视频信号源电连接；所述电源管理系统嵌入三芯插座，用于监视器的电源接入，包括监视器供电管理模块、电流监控模块；所述系统云平台用于将已登录用户ID与IP地址相关联，并转发ID音视频信号。

2.根据权利要求1所述的一种老人危机监护装置，其特征在于：所述传感器模块包括三轴加速度传感器、陀螺仪、磁力计、振动计；所述供电模块采用小容量聚合物锂电池供电；所述紧急按钮包括SOS键、开关机键、频道控制键、音量控制键、自定义键；所述通信模块采用WIFI、蓝牙、ZigBee、红外线中的一种无线传输网络与老人关爱主机通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种老人危机监护装置，其特征在于：所述主机通信模块用于接收便携式检测触发器指令，所述音视频信号管理模块与监视器电连接，包括信道占用检测单元、音视频信道切换/叠加/分屏处理单元、IP呼叫中止单元，所述红外信号发生模块用于生成红外信号，控制待机状态的监视器的开启和关闭。

4.根据权利要求1所述的一种老人危机监护装置，其特征在于：所述监视器供电管理模块通过继电器控制监视器供电的接通和断开；所述电流监控模块用于监控监视器供电模块输出的电流，包括电流为0、待机电流阈值、工作电流阈值三个电流范围。

5.根据权利要求1所述的一种老人危机监护装置，其特征在于：所述移动端包括智能手机、平板电脑、笔记本电脑。

6.根据权利要求1所述的一种老人危机监护装置，其特征在于：所述主控模块包括超低功耗8051内核单片机。

7.根据权利要求1所述的一种老人危机监护装置，其特征在于：所述CPU模块采用嵌入式ARM A7及以上多核处理器。

8.根据权利要求3所述的一种老人危机监护装置，其特征在于：所述音视频信道切换/叠加/分屏处理单元逻辑步骤：首先检测监视器是否有其他音视频信号源占用，如果没有，则将直接切换到老人关爱主机信道；如果有，则根据需要选择在监视器上将老人主机信号，直接切换或者叠加或者分屏显示。