CN106327798A - 一种用于家庭安全防护的预警方法及其预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及安防技术领域，公开了一种用于家庭安全防护的预警方法及其预警系统。本发明中，包含以下步骤：A.传感器检测地面压力；B.如果在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值，则向摄像头发送触发信号；C.如果摄像头接收到的触发信号满足预设条件，则自动打开，进行拍摄；D.将拍摄到的图像传输至远程终端。可见，本发明实施方式中的用于家庭安全防护的预警方法可以使得远程终端在家中有人摔倒时立即接收到图像，避免独居老人摔倒后无人知晓的情况，提高被发现的几率，从而提高家庭的安全防护机能。

Description

一种用于家庭安全防护的预警方法及其预警系统

技术领域

本发明涉及安防技术领域，特别涉及一种用于家庭安全防护的预警方法及其预警系统。

背景技术

伴随着中国计划生育政策的实施，传统的核心家庭结构发生变化，4-2-1的家庭结构成为主流，家庭规模日趋小型化，打破了传统上的三代人甚至四代人同居的家庭模式。同时现代社会中老人和子女都要求有自己的“自由空间”，因此纯老家庭和独居老人的社会现象成为社会各届关注的焦点。家庭养老的功能日益削弱，独居老人成为一类社会问题而倍受关注。

当只有老人在家的情况下，由于老人的行动迟缓、自我保护能力差，在发生摔倒等突发状况时，由于老人骨质脆弱，可能造成重大伤害，导致无法爬起、无法呼救，而在无法自救的情况下又可能由于独居造成无人发现，从而错过施救时机，造成不可挽回的后果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于家庭安全防护的预警方法及其预警系统，使得提高老人摔倒时被发现的几率，提高家庭的安全防护机能。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种用于家庭安全防护的预警方法，包含以下步骤：

A.传感器检测地面压力；

B.如果在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值，则向摄像头发送触发信号；

C.如果所述摄像头接收到的触发信号满足预设条件，则自动打开，进行拍摄；

D.将拍摄到的图像传输至远程终端。

本发明的实施方式还提供了一种用于家庭安全防护的预警系统，包含：传感器和摄像头；

所述传感器，用于检测地面压力；并在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值时，向所述摄像头发送触发信号；

所述摄像头，用于在接收到的触发信号满足预设条件时，自动打开，进行拍摄；并将拍摄到的图像传输到所述远程终端。

本发明实施方式相对于现有技术而言，主要区别及其效果在于：根据摔倒瞬间，地面会出现瞬间的压力变化原理，通过检测地面压力在单位时间内的变化量判断是否有人摔倒，并在可能有人摔倒时拍摄家中环境图像，实时传送给远程终端，使人们无论身在何处，都可以了解家中突发的摔倒事件，快速及时，便于对受伤人员实施救助。可见，本发明实施方式中的用于家庭安全防护的预警方法可以使得远程终端在家中有人摔倒时立即接收到图像，避免独居老人摔倒后无人知晓的情况，提高他们被发现的几率，从而提高家庭的安全防护机能。

作为进一步改进，在所述传感器内预设有至少两个阈值，不同阈值对应不同权重值的触发信号；其中，所述阈值越高，对应的触发信号的权重值越高；

在所述步骤B中，所述传感器根据所述压力变化量，向摄像头发送相应权重值的触发信号；在所述步骤C中，如果所述摄像头接收到的触发信号的权重值满足预设的触发门限，则自动打开，进行拍摄。

进一步限定传感器可以通过设定多个阈值来对应不同的触发信号，同时，摄像头可以根据不同的触发信号被触发，本发明实施方式可以根据不同需求设计不同的触发条件权重值，灵活多变地满足了不同用户的需求，拓展了本发明的应用场景。

作为进一步改进，在所述步骤A中，所述传感器的个数大于1个；在所述步骤C中，如果所述摄像头接收到的各触发信号的权重值之和满足所述触发门限，则自动打开，进行拍摄。

进一步限定传感器可以有多个，利用多个传感器间的阈值配合检测，可以实现摔倒发生在不同位置时，尽可能多而准确地触发摄像头进行拍摄，在提高准确度的前提下，降低误触发的概率。

作为进一步改进，在所述步骤A中，所述传感器的个数大于1个，且至少两个所述传感器对应的目标摄像头不同；在所述步骤B中，如果传感器在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值，则向其目标摄像头发送触发信号。

解决了不同位置检测到摔倒时，利用不同的摄像头进行拍摄，避免出现拍摄区域过大而不清楚，使拍摄更有针对性，更直接清晰地了解家中的突发状况现场。

作为进一步改进，一个目标摄像头的拍摄盲区被其他目标摄像头的拍摄区域所覆盖。

进一步限定摄像头的拍摄盲区可以互相覆盖，那么可以进一步降低由于摔倒在摄像头的拍摄盲区而拍摄不到的情况。

作为进一步改进，在所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤前，还包含以下步骤：录音设备检测声音；如果检测到的声音的音量高于对应门限，则执行所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤。

利用录音设备进行结合检测，提高了检测准确性，一般摔倒都可能发出响声或尖叫，通过检测是否有响声也可以进一步确定是否有人摔倒，防止摄像头的误触发。

作为进一步改进，在所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤前，还包含以下步骤：判断检测到的声音的音调是否低于对应门限，并在判定为低于对应门限时，执行所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤。

为避免将重物落下和人的摔倒相混淆，进一步利用音调高低的检测来判断，一般人摔倒时的声音音调更为低沉，所以当音调过高时，也可以排除有人摔倒，提高判断准确度，降低摄像头误触发的现象。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中家庭安全防护的预警方法流程图；

图2a和图2b分别是根据本发明第二实施方式中摄像头排布和摔倒发生地的位置关系图；

图3是根据本发明第四实施方式中家庭安全防护的预警方法流程图；

图4是根据本发明第五实施方式中家庭安全防护的预警系统示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种家庭安全防护的预警方法，其流程如图1所示，具体如下：

步骤101，传感器检测地面压力。

具体的说，本实施方式中的传感器可以设置在地板下面，也可以设置一个专门的地垫中，地垫可以根据需要铺设在某些位置，也可以全地面铺设。

值得一提的是，本实施方式中的传感器可以是一个，也可以是多个，由于传感器设置的位置和摔倒的实际位置的距离大小和检测到的压力值变化大小有关，如果摔倒的距离离开传感器设置的位置过远，检测到的压力值变化会很小，单位时间内压力值的变化量也会很小，这样就不利于后续根据压力值所做的判断，设置多个传感器，使得有人摔倒时距离传感器更近，可以尽量避免上述问题。

步骤102，判断在单位时间内的压力变化量超过对应阈值；若是，则执行步骤103；若否，则返回执行步骤101。

本发明的发明人发现，在人体摔倒时，会因为下落时的重力加速度，接触地面的瞬间使得地面突然收到重压，此时的单位时间压力值变化量将区别于正常有人在地面走过时的单位时间内压力变化量；而且，由于是突然的受重压，在人体接触地面后，马上又会恢复回正常受压，这个过程中压力变化速度会很快，所以需要判断的压力变化量是单位时间内的变化速度。举例来说，如果有人搬重物走过，虽然地面检测到的压力值会很大，但是并不会出现短时间增大，或者短时间变小的情况，所以压力的变化速度不会很大。

根据实际观察，本实施方式设计一个对应阈值，判定利用传感器检测到的压力一旦单位时间内的变化量过大(超过该对应阈值)，就可能是有人摔倒，这是就要继续执行后续步骤，但是如果单位时间内的变化量不大(不超过该对应阈值)，那么就不需要继续执行，返回继续监测即可。

步骤103，向摄像头发送触发信号。

具体的说，在判定可能有人摔倒的时候，就向摄像头发送触发信号。

步骤104，判断触发信号是否满足预设条件；若是，则继续执行步骤105；若否，则返回执行步骤101。

步骤105，摄像头自动打开，进行拍摄。

具体的说，本实施方式中的预设条件是收到，那么摄像头只要收到触发信号，就会自动打开，进行拍摄。

值得一提的是，本实施方式中的摄像头可以设置在地面的墙角，对房间地面进行水平拍摄，如果有人横卧，可以被拍到阴影，当然，还可以设置在墙壁上，以一定倾斜角度向下拍摄地面，这样可以俯视地面情况，使得拍到的图像更为清楚地反映现场情况。

步骤106，将拍摄到的图像传输至远程终端。

具体的说，摄像头可以利用通信模块将拍摄到的图像传输至远程终端，在实际应用中，远程终端可以是一个，也可以是多个，可以是手机，也可以是PAD(平板电脑)等产品。

本实施方式相对于现有技术而言，根据发明人对摔倒瞬间的观察，利用地面出现瞬间的压力变化原理，通过检测地面压力在单位时间内的变化量判断是否有人摔倒，并在可能有人摔倒时拍摄家中环境图像，实时传送给远程终端，使人们无论身在何处，都可以了解家中突发的摔倒事件，快速及时，便于对受伤人员实施救助。可见，本实施方式中的用于家庭安全防护的预警方法可以使得远程终端在家中有人摔倒时立即接收到图像，避免独居老人摔倒后无人知晓的情况，提高他们被发现的几率，从而提高家庭的安全防护机能。

本发明的第二实施方式涉及一种家庭安全防护的预警方法。第二实施方式和第一实施方式大致相同，主要区别及效果在于：本发明第一实施方式中，触发信号只有一种，传感器根据一个对应阈值判断是否发送该触发信号，而摄像头接收到触发信号后随即开启。而在本发明第二实施方式中，触发信号可以有多种，传感器内预设有对应的阈值至少有两个，不同阈值对应不同权重值的触发信号，本实施方式可以根据不同需求对摄像头设计不同的触发条件权重值，灵活多变地满足了不同用户的需求，拓展了本发明的应用场景。

具体的说，本实施方式中的多个阈值中，预设的阈值越高，对应的触发信号的权重值越高。传感器会根据压力变化量，向摄像头发送相应权重值的触发信号；如果摄像头接收到的触发信号的权重值满足预设的触发门限，则自动打开，进行拍摄。

需要说明的是，本发明的发明人发现，摔倒的地点可能和传感器的位置有距离差，距离相近时，压力值的变化量大，距离较远时，压力值的变化量小；传感器设置在地面中间区域，可能是摔倒容易发生的区域，对应的阈值可以较大，但设置在靠近墙壁的传感器可能检测到的数值较小，可以相应地设置较小的对应阈值。

在实际应用中，本实施方式中可以设计权重值较大的触发信号直接触发摄像头，而权重值较小的触发信号要有一定条件才能触发摄像头。在实际应用中，还可以设置多个摄像头，而这些摄像头都设置不同的优先级，权重值大的触发信号可以触发各个优先级的摄像头，而权重值小的触发信号，只能触发优先级较高的摄像头，使得本实施方式可以按照需求拍摄不同的区域，更加灵活多变。

另外，本实施方式中的传感器可以是多个，如果摄像头接收到的各触发信号的权重值之和满足触发门限(通过有人摔倒的场景模型做多次试验就可以得到一个权重值总和的触发门限)，则自动打开，进行拍摄，否则，仍然不打开。进一步限定传感器可以有多个，传感器有可能出现故障等特殊原因造成的误报，所以仅用一个传感器进行判断显然不够准确。此外，利用多个传感器间的阈值配合检测，可以实现摔倒发生在不同位置时，尽可能多而准确地触发摄像头进行拍摄，在提高准确度的前提下，降低误触发的概率。通过以下一个房间排布四个传感器的环境实例做进一步说明：

比如，如果摔倒的位置刚好在某一传感器所在的位置，如图2a所示(图中201表示传感器，202表示摔倒的位置)，那么其检测值对应的阈值一定较大，该传感器就会发生权重值较高的触发信号，摄像头收到该触发信号后，立即进行拍摄。

又比如，如果摔倒的位置刚好在传感器和传感器之间的位置，如图2b所示(图中201表示传感器，202表示摔倒的位置)，那么刚好是传感器检测信号较弱的位置，根据一个传感器的检测值并不能区分是有人摔倒在传感器边缘位置，还是有人从传感器正中位置走过，那么立刻就打开摄像头很容易造成误触发。这时，可以利用四个传感器共同的信号来判断，如果仅有人从传感器正中走过，那么可能仅有一个传感器检测到超过一定阈值的压力变化量，发送的触发信号的权重值较低，而剩余三个传感器并没有检测到需要发出触发信号的压力变化量，此时，摄像头接收到的权重值总和较低，所以并不打开进行拍摄。如果有人在传感器和传感器之间的边缘位置摔倒，那么可能至少有两个传感器，甚至四个传感器都会检测到较大的压力变化量，也同时都发送了较低权重值的触发信号，摄像头收到的权重值总和就可能相对高(超过触发门限)了，此时再进行打开拍摄动作，显然更为准确。

可见，利用本实施方式中的家庭安全防护的预警方法可以根据传感器设置的不同位置，设置不同的阈值，同时对应不同权重值的触发信号，使得应用场景更为灵活多变，拓展本发明的应用范围。另外，还可以进一步提高判断精度，降低摄像头的误触发概率，避免远程终端的用户被频繁骚扰，也更加节省能源。

本发明的第三实施方式涉及一种家庭安全防护的预警方法。第三实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第三实施方式中，传感器的数量不止一个，摄像头也不止一个，且至少两个传感器对应的目标摄像头不同，解决了不同位置检测到摔倒时，利用不同的摄像头进行拍摄，避免出现拍摄区域过大而不清楚，使拍摄更有针对性，更直接清晰地了解家中的突发状况现场。

具体的说，如果传感器在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值，则向其目标摄像头发送触发信号。

现在家庭住房面积不断扩大，房间数量不断增多，一个摄像头拍摄一个房间基本可以实现，但是不同的房间仍旧需要不同的摄像头，以保证在家中任何位置摔倒都能被拍摄到。同时，利用不同的传感器检测不同的房间地面压力，同一个房间的传感器对应同一个房间的摄像头，这样，在某一个房间出现有人摔倒时，这个房间的传感器就会触发这个房间的摄像头，在这个房间摔倒的人也就被拍摄到了。

当然，本实施方式还可以进一步优化，一个目标摄像头的拍摄盲区被其他目标摄像头的拍摄区域所覆盖。

在实际应用中，如果本实施方式被应用在一个面积很大的房间，为拍摄到房间最远端，并保持一定的可视分辨率，需要超高清摄像头，那么也可以在房间的四个角落设置四个普通摄像头，使得一个摄像头拍摄不到的区域，能被其他摄像头所拍摄到，同时，虽然使用了四个普通摄像头，其成本仍然低于设置一个超高清摄像头。

本发明的第四实施方式同样涉及一种家庭安全防护的预警方法。第四实施方式是在第一实施方式的基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第四实施方式中，除了利用传感器检测地面压力进行摔倒检测外，还利用录音设备进行协助判断，利用录音设备进行结合检测，提高了检测准确性，一般摔倒都可能发出响声或尖叫，通过检测是否有响声也可以进一步确定是否有人摔倒，防止摄像头的误触发。

本实施方式中的方法流程图如图3所示，具体如下：

本实施方式中的步骤301至304和第一实施方式中的步骤101至104相类似，在此不再赘述。

步骤305，录音设备检测声音。

具体的说，录音设备可以内嵌设置在墙壁，不占空间，录音效果好。

步骤306，判断检测到的声音的音量是否高于对应门限；若是，则继续执行步骤307；若否，则返回执行步骤301。

具体的说，本发明的发明人发现，一般有人摔倒时，都会发出巨大的碰撞响声，有时甚至伴随惊叫和呼救，这些声音的分贝一般较高，所以本实施方式在判断单位时间内的压力变化量很大后，还进一步检测是否有声音，如果同时存在高音量的声音，那么就判定可能有人摔倒，如果没有声响，或者响声不大，就判定可能是其他原因造成的压力变化，甚至可能是误触发，那么就返回继续监测压力变化。

步骤307，判断检测到的声音的音调是否低于对应门限；若是，则继续执行步骤308；若否，则返回执行步骤301。

具体的说，本发明的发明人还发现，一般有人摔倒时，碰撞声响都会很闷(很低沉)，也就是声音的音调较低，当音调过高时，也可以排除有人摔倒，提高判断准确度，降低摄像头误触发的现象。那么通过监测声音的音调高低，也可以协助判定是否有人摔倒，进一步提高了判定准确度。

值得一提的是，本步骤在实际应用中也可以没有，也就是说，在步骤306中，一旦判定为声音的音量是高于对应门限时，直接进入步骤308。

本实施方式中的步骤308至步骤309和第一实施方式中的步骤105至步骤106相类似，在此不再一一赘述。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第五实施方式涉及一种家庭安全防护的预警系统，如图4所示(图中2表示安装了本实施方式中家庭安全防护的预警系统的房间)，包含：传感器201和摄像头203。

其中，传感器201，用于检测地面压力；并在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值时，向摄像头203发送触发信号。

摄像头203，用于在接收到的触发信号满足预设条件时，自动打开，进行拍摄；并将拍摄到的图像传输到远程终端。

需要说明的是，本实施方式可以进一步优化，传感器201内预设有至少两个阈值，不同阈值对应不同权重值的触发信号；其中，阈值越高，对应的触发信号的权重值越高；同时，传感器201还用于根据压力变化量，向摄像头203发送相应权重值的触发信号；摄像头203还用于在接收到的触发信号的权重值满足触发门限时，自动打开，进行拍摄。

本实施方式还可以进一步优化，本实施方式中传感器201的个数大于1个；同时，摄像头203还用于在接收到的各触发信号的权重值之和满足触发门限时，自动打开，进行拍摄。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种用于家庭安全防护的预警方法，其特征在于，包含以下步骤：

A.传感器检测地面压力；

B.如果在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值，则向摄像头发送触发信号；

C.如果所述摄像头接收到的触发信号满足预设条件，则自动打开，进行拍摄；

D.将拍摄到的图像传输至远程终端。

2.根据权利要求1所述的用于家庭安全防护的预警方法，其特征在于，在所述传感器内预设有至少两个阈值，不同阈值对应不同权重值的触发信号；其中，所述阈值越高，对应的触发信号的权重值越高；

在所述步骤B中，所述传感器根据所述压力变化量，向摄像头发送相应权重值的触发信号；

在所述步骤C中，如果所述摄像头接收到的触发信号的权重值满足预设的触发门限，则自动打开，进行拍摄。

3.根据权利要求2所述的用于家庭安全防护的预警方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述传感器的个数大于1个；

在所述步骤C中，如果所述摄像头接收到的各触发信号的权重值之和满足所述触发门限，则自动打开，进行拍摄。

4.根据权利要求1所述的用于家庭安全防护的预警方法，其特征在于，在所述步骤A中，所述传感器的个数大于1个，且至少两个所述传感器对应的目标摄像头不同；

在所述步骤B中，如果传感器在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值，则向其目标摄像头发送触发信号。

5.根据权利要求4所述的用于家庭安全防护的预警方法，其特征在于，一个目标摄像头的拍摄盲区被其他目标摄像头的拍摄区域所覆盖。

6.根据权利要求1所述的用于家庭安全防护的预警方法，其特征在于，在所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤前，还包含以下步骤：

录音设备检测声音；如果检测到的声音的音量高于对应门限，则执行所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤。

7.根据权利要求6所述的用于家庭安全防护的预警方法，其特征在于，在所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤前，还包含以下步骤：

判断检测到的声音的音调是否低于对应门限，并在判定为低于对应门限时，执行所述摄像头自动打开，进行拍摄的步骤。

8.一种用于家庭安全防护的预警系统，其特征在于，包含：传感器和摄像头；

所述传感器，用于检测地面压力；并在单位时间内检测到的压力变化量超过对应阈值时，向所述摄像头发送触发信号；

所述摄像头，用于在接收到的触发信号满足预设条件时，自动打开，进行拍摄；并将拍摄到的图像传输到所述远程终端。

9.根据权利要求8所述的用于家庭安全防护的预警系统，其特征在于，所述传感器内预设有至少两个阈值，不同阈值对应不同权重值的触发信号；其中，所述阈值越高，对应的触发信号的权重值越高；

所述传感器还用于根据所述压力变化量，向摄像头发送相应权重值的触发信号；所述摄像头还用于在接收到的触发信号的权重值满足所述触发门限时，自动打开，进行拍摄。

10.根据权利要求9所述的用于家庭安全防护的预警系统，其特征在于，所述传感器的个数大于1个；

所述摄像头还用于在接收到的各触发信号的权重值之和满足触发门限时，自动打开，进行拍摄。