CN109905663B - 一种儿童活动监控平台 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能监控技术领域，具体公开了一种儿童活动监控平台，包括可穿戴设备、服务器和用户端；可穿戴设备包括穿戴本体、图像采集单元和定位单元，定位单元用于获取穿戴者的实时位置；服务器包括存储单元和处理单元；用户端用于设定活动基点与预置活动距离，将活动基点和预置活动距离发送至存储单元；其中处理单元根据实时位置计算与活动基点之间的实际活动距离，判断计算出的实际活动距离是否超过预置活动距离；当实际活动距离超过预置活动距离时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令；图像采集单元采集穿戴者所处环境的实时图像，将实时图像发送至用户端。采用本发明的技术方案能使儿童的父母及时了解儿童当前活动状况。

Description

一种儿童活动监控平台

技术领域

本发明涉及智能监控技术领域，特别涉及一种儿童活动监控平台。

背景技术

现在的小孩的独立意识比较强，很多小孩喜欢在没有家长的照看的情况下独立活动，在这种情况下，可能会出现小孩外出迷路走失、遇到坏人、突然受伤等很多的意外情况，因此对于儿童的家长来说，能及时了解自己的小孩当前状况很有必要。

公开号为CN205693761U的中国专利公开了一种带远程视频定位的儿童手表，包含用于安装摄像头的上侧壳、第一侧壳上具有开关机键、喇叭孔，第二侧壳上包含有充电数据传输插孔、SIM电话卡插孔、以及用于保护插孔的塞片，下侧壳包含麦克风孔。

上述方案中的摄像头，用于视频定位追踪，极大的提升了儿童电话手表的定位追踪功能。但是这类移动终端只能指示儿童当前的位置，在不拨打或接听的情况下，无法向外发送儿童当前活动状况的信息。另外在危急情况下，特别在儿童紧张、受伤的情况下，无法通过移动终端将当前活动状况通知相关人员，以致不能得到及时的救助，可能会造成严重的后果。

因此需要一种可以使儿童的父母及时了解儿童当前活动状况的平台。

发明内容

本发明的目的在于提供一种儿童活动监控平台，能使儿童的父母及时了解儿童当前活动状况。

为解决上述技术问题，本发明技术方案如下：

一种儿童活动监控平台，包括：

可穿戴设备，包括穿戴本体、图像采集单元和定位单元，定位单元和图像采集单元安装在穿戴本体上，定位单元用于获取穿戴者的实时位置；

服务器，包括存储单元和处理单元，存储单元用于存储定位单元获取的实时位置；

用户端，用于设定活动基点与预置活动距离，将活动基点和预置活动距离发送至存储单元；

其中处理单元根据实时位置计算与活动基点之间的实际活动距离，判断计算出的实际活动距离是否超过预置活动距离；当实际活动距离超过预置活动距离时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令；图像采集单元采集穿戴者所处环境的实时图像，将实时图像发送至用户端；用户端还用于从存储单元中获取实时位置。

基础方案原理及有益效果如下：

定位单元定位可穿戴设备的实时位置，处理单元根据该实时位置计算与活动基点之间的实际活动距离，以及判断计算出的实际活动距离是否超过预置活动距离，当实际活动距离超过预置活动距离时，图像采集单元采集可穿戴设备所处环境的实时图像；将实时图像发送至用户端。可见本基础方案能够在穿戴者距离设定的预置活动距离较远时，使监护者通过用户端及时了解穿戴者的实时状态，便于监护者根据穿戴者的实时状态做出处理，提高了可穿戴设备在保障穿戴者安全方面的可靠性。

进一步，处理单元还用于在实际活动距离超过预置活动距离之后以及在执行向图像采集单元发送图像采集指令之前，向用户端发送预警信息，并检测是否接收到来自用户端的预警确认信息，当检测到预警确认信息时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令。

通过预警信息能告知监护者穿戴者已经超出预置活动距离。

进一步，可穿戴设备还包括生命体征监测模块，生命体征监测模块包括实时采集穿戴者心率数据的心率采集单元，心率采集单元将心率数据发送至存储单元；储存单元中还预存有正常心率范围；

处理单元从存储单元中获取心率数据和正常心率范围，判断心率数据是否处于正常心率范围内，当心率数据未处于正常心率范围内时，处理单元向用户端发送预警信息；并检测是否接收到用户端针对预警信息的确认信息；

当未接收到心率采集单元发送的心率数据时，处理单元判断未接收到心率数据的连续时长是否达到预置时长，当连续时长达到预置时长时，处理单元向用户端发送预警信息；并检测是否接收到用户端针对预警信息的确认信息。

通过采集心率数据，能使监护者了解穿戴者是否发生异常情况，或者是否将可穿戴设备脱掉。

进一步，用户端还用于设定危险地理位置，将危险地理位置发送至存储单元；处理单元还用于判断实时位置是否为危险地理位置中的其中一个，当实时位置为危险地理位置中的其中一个时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令。

便于监护者了解穿戴者是否靠近危险地理位置，例如危险地理位置包括池塘，监护者能了解穿戴者是否靠近池塘。

进一步，用户端数量大于或等于2个；当处理单元未接受到一用户端针对预警信息的确认信息时，向另一用户端发送预警信息，并检测是否接收到另一用户端针对预警信息的确认信息。

一个用户端通常对应一个监护者，当一个监护者没有接收到预警信息时，向另一监护者发送预警信息；例如母亲没有接收到预警信息时，向父亲发送预警信息，这样能保证其中一个人能接收到预警信息，以便及时了解儿童的情况，安全系数高。

进一步，活动基点为地图上任一点或用户端的位置。

例如父母带儿童外出时，将活动基点设定为用户端的位置，当儿童离开父母一定距离，父母就会接收到预警信息，能防止儿童走丢，安全系数高。

进一步,处理单元还基于实时位置生成活动热点图，将活动热点图发送至用户端。

便于监护者了解儿童常去的地方。

进一步，可穿戴设备还包括语音通话模块，处理模块在设定的时间通过语音通话模块对用户点名。

对儿童点名并于及时了解儿童的情况。

进一步，用户端还用于设定规划时间和规划路线并存储至存储单元；处理单元基于实时位置判断用户在规划时间内是否按照规划路线移动，如果未按照规划路线移动，判断为滞留。

例如儿童放学时，可以判断儿童是否按时按路线回家，避免儿童在路途中滞留。

附图说明

图1为一种儿童活动监控平台实施例一的逻辑框图；

图2为一种儿童活动监控平台实施例二上衣的正视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：

上衣1、空气循环管道2。

实施例一

一种儿童活动监控平台，包括：可穿戴设备、服务器和用户端。

如图1所示，可穿戴设备包括穿戴本体和数据采集模块；数据采集模块包括图像采集单元、心率采集单元、定位单元和通讯单元。心率采集单元、定位单元、图像采集单元和通讯单元安装在穿戴本体上；定位单元用于定位穿戴者的实时位置；心率采集单元用于穿戴者的心率数据；通讯单元用于与服务器和用户端通讯。本实施例中，穿戴本体包括上衣，定位单元采用LK120GPS定位模组，心率采集单元采用MAX30100心率传感器，通讯单元采用MF85通讯模块，支持全网4G通讯。

服务器包括存储单元和处理单元，存储单元用于存储定位单元的实时位置和心率采集单元的心率数据；储存单元中还预存有正常心率范围。

用户端用于设定活动基点、预置活动距离和危险地理位置，将活动基点、预置活动距离和危险地理位置发送至存储单元。其中，活动基点为地图上任一点或用户端的位置；用户端数量大于或等于2个。用户端可以是平板电脑或智能手机，本实施例中，采用智能手机。

其中处理单元根据实时位置计算与活动基点之间的实际活动距离，判断计算出的实际活动距离是否超过预置活动距离；当实际活动距离超过预置活动距离时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令；处理单元还用于判断实时位置是否为危险地理位置中的其中一个，当实时位置为危险地理位置中的其中一个时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令。图像采集单元采集穿戴本体所处环境的实时图像，将实时图像发送至用户端。本实施例中，图像采集单元采用FKS72-04P WiFi电池摄像头，其大于的1元硬币相当，体积占用小。

处理单元还用于在实际活动距离超过预置活动距离之后以及在执行向图像采集单元发送图像采集指令之前，向用户端发送预警信息，并检测是否接收到来自用户端的预警确认信息，当检测到预警确认信息时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令。

处理单元从存储单元中获取心率数据和正常心率范围，判断心率数据是否处于正常心率范围内，当心率数据未处于正常心率范围内时，处理单元向用户端发送预警信息；并检测是否接收到用户端针对预警信息的确认信息；

当未接收到心率采集单元发送的心率数据时，处理单元判断未接收到心率数据的连续时长是否达到预置时长，当连续时长达到预置时长时，处理单元向用户端发送预警信息；并检测是否接收到用户端针对预警信息的确认信息。本实施例中，预置时长为1分钟。

当处理单元未接受到一用户端针对预警信息的确认信息时，向另一用户端发送预警信息，并检测是否接收到另一用户端针对预警信息的确认信息。

定位单元定位儿童的实时位置，处理单元根据该实时位置计算与活动基点之间的实际活动距离，以及判断计算出实际活动距离是否超过预置活动距离，当实际活动距离超过预置活动距离时，图像采集单元采集儿童所处环境的实时图像；将实时图像发送至用户端。使监护者通过用户端及时了解儿童的实时状态。用户端还用于从存储单元中获取实时位置。

通过采集心率数据，能使监护者了解儿童是否发生异常情况，或者是否将可穿戴设备脱掉。当儿童靠近危险地理位置时，监护者能及时知晓。当一个监护者没有接收到预警信息时，向另一监护者发送预警信息，这样能保证其中一个监护者能接收到预警信息，及时了解儿童的情况，便于监护者及时作出处理，安全系数高。

实施例二

一种儿童活动监控平台，与实施例一的区别之处在于：

穿戴本体还包括充气鞋和微控制模块；其中，数据采集模块还包括电源、温度传感器和加速度传感器。

如图2所示，上衣包括空气循环管道、连接管、内层面料和外层面料；内层面料和外层面料重叠缝制组成上衣外形；内层面料和外层面料之间形成夹层。空气循环管道采用单组或多组管道并行，空气循环管道平行且均匀分布在夹层内；空气管道上开设有第一气孔和第四气孔。本实施例中，外层面料和内层面料均采用弹性面料。

充气鞋包括鞋体和鞋体上的打气装置；打气装置包括缓冲部和打气部；本实施例中打气装置为随鞋体运动过程中，反复进行压缩复位的压缩打气筒；缓冲部和打气部分别对应为压缩打气筒的活塞和腔体；压缩打气筒内置于鞋体的鞋底中且压缩打气筒的压缩面正对鞋底。打气部上开设有第二气孔和第三气孔。

微控制模块包括微处理单元、微储存器、第一放气单元和第二放气单元。

温度传感器用于采集身体的温度数据，加速度传感器用于采集身体的加速度数据；微存储器用于存储温度数据和加速度数据。本实施例中，温度传感器采用SMT172型数字温度传感器；加速度传感器采用LSM6DS0TR微型加速度计。

连接管的两端分别与第三气孔和第四气孔可拆卸连接。本实施例中，可拆卸连接的方式为连接管两端分别插入第三气孔和第四气孔内。

第一放气单元和第二放气单元均包括驱动器和微型气阀；第一放气单元的微型气阀粘接在第一气孔上；第二放气单元的微型气阀粘接在第二气孔上；驱动器用于控制微型气阀的启闭。电源设置在鞋体内，电源与驱动器供电连接。本实施例中，微型气阀采用DS520B型微型气阀，其最大长度不超过3cm，便于设置在上衣上；驱动器采用ULN2001驱动芯片。

微存储器内预存有跌倒加速度模型；跌倒加速度模型为人体跌倒时加速度数据变化的典型值。

其中，当微处理单元检测到温度数据超过阈值时，执行散热模式；微处理单元向第一放气单元和第二放气单元的驱动器发送散热信号，第一放气单元的驱动器控制第一放气单元的微型气阀开启，第二控制单元的驱动器控制第二放气单元的微型气阀关闭；当微处理单元检测到温度数据低于阈值时，执行复位模式，微处理单元向第一放气单元和第二放气单元的驱动器发送复位信号，第一放气单元的驱动器控制第一放气单元的微型气阀关闭，第二控制单元的驱动器控制第二放气单元的微型气阀开启。本实施例中，阈值为37摄氏度。

微处理单元还用于将加速传感器采集的加速度数据与跌倒加速模型进行匹配，如果匹配成功，则判断人体有跌倒趋势；当判断结果为有跌倒趋势且处于散热模式时；微处理单元向第一放气单元的驱动器发送保护信号，第一放气单元的驱动器控制第一放气单元的微型气阀关闭；当判断结果为有跌倒趋势且处于复位模式时，微处理单元向第二放气单元的驱动器发送保护信号，第二放气单元的驱动器控制第二气孔关闭。

微存储器与通讯单元无线连接；用户端用于微存储器获取温度数据和跌倒数据。

儿童在走动时，充气鞋上的打气装置不断打气。当儿童身体温度低于阈值时，处于复位模式，打气部中的气体不断从第二气孔排出。空气循环管内无法排出的气体起到保暖的作用。当儿童身体温度高于阈值时，处于散热模式，气体从打气部经连接管进入空气循环管道内，并从第一气孔排出。气体不断流经空气循环管道，带走身体的热量，实现降温的功能。当微处理单元判断儿童有跌倒的趋势时，将第一气孔和第二气孔关闭；使空气循环管道内的气体不能排出。当儿童跌倒触地时，空气循环管道内的气体能起到缓冲的作用，使儿童不受伤且摔不疼，对儿童的保护效果好。监护者可以通过用户端及时了解儿童的温度情况。

实施例三

与实施例一的区别在于，可穿戴设备还包括一键报警按钮，用于用户按下按钮后，通过通讯单元向用户端报警。

实施例四

与实施例一的区别在于，用户端还用于设定睡眠时间和睡眠位置，并存储至存储单元；处理单元基于实时位置和加速度数据判断用户是否离床或坠床。

实施例五

与实施例一的区别在于，处理单元还基于实时位置生成活动热点图，将活动热点图发送至用户端。可穿戴设备还包括语音通话模块，处理模块在设定的时间通过语音通话模块对用户点名。用户端还用于设定规划时间和规划路线并存储至存储单元；处理单元基于实时位置判断用户在规划时间内是否按照规划路线移动，如果未按照规划路线移动，判断为滞留。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.一种儿童活动监控平台，其特征在于，包括：

可穿戴设备，可穿戴设备包括穿戴本体和数据采集模块；穿戴本体包括上衣、充气鞋和微控制模块；数据采集模块包括图像采集单元、定位单元、温度传感器和加速度传感器；

定位单元和图像采集单元安装在穿戴本体的上衣上，定位单元用于获取穿戴者的实时位置；

服务器，包括存储单元和处理单元，存储单元用于存储定位单元获取的实时位置；

用户端，用于设定活动基点与预置活动距离，将活动基点和预置活动距离发送至存储单元；

其中处理单元根据实时位置计算与活动基点之间的实际活动距离，判断计算出的实际活动距离是否超过预置活动距离；当实际活动距离超过预置活动距离时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令；图像采集单元采集穿戴者所处环境的实时图像，将实时图像发送至用户端；用户端还用于从存储单元中获取实时位置；

上衣包括空气循环管道、连接管、内层面料和外层面料；内层面料和外层面料重叠缝制组成上衣外形；内层面料和外层面料之间形成夹层；空气循环管道平行且均匀分布在夹层内；空气管道上开设有第一气孔和第四气孔；

充气鞋包括鞋体和鞋体上的打气装置；打气装置包括缓冲部和打气部；打气部上开设有第二气孔和第三气孔；

微控制模块包括微处理单元、微储存器、第一放气单元和第二放气单元；

温度传感器用于采集身体的温度数据，加速度传感器用于采集身体的加速度数据；微存储器用于存储温度数据和加速度数据；

连接管的两端分别与第三气孔和第四气孔可拆卸连接；

第一放气单元和第二放气单元均包括驱动器和微型气阀；第一放气单元的微型气阀粘接在第一气孔上；第二放气单元的微型气阀粘接在第二气孔上；驱动器用于控制微型气阀的启闭；

微存储器内预存有跌倒加速度模型；当微处理单元检测到温度数据超过阈值时，执行散热模式；微处理单元向第一放气单元和第二放气单元的驱动器发送散热信号，第一放气单元的驱动器控制第一放气单元的微型气阀开启，第二控制单元的驱动器控制第二放气单元的微型气阀关闭；当微处理单元检测到温度数据低于阈值时，执行复位模式，微处理单元向第一放气单元和第二放气单元的驱动器发送复位信号，第一放气单元的驱动器控制第一放气单元的微型气阀关闭，第二控制单元的驱动器控制第二放气单元的微型气阀开启；

微处理单元还用于将加速传感器采集的加速度数据与跌倒加速模型进行匹配，如果匹配成功，则判断人体有跌倒趋势；当判断结果为有跌倒趋势且处于散热模式时；微处理单元向第一放气单元的驱动器发送保护信号，第一放气单元的驱动器控制第一放气单元的微型气阀关闭；当判断结果为有跌倒趋势且处于复位模式时，微处理单元向第二放气单元的驱动器发送保护信号，第二放气单元的驱动器控制第二气孔关闭。

2.根据权利要求1所述的儿童活动监控平台，其特征在于：处理单元还用于在实际活动距离超过预置活动距离之后以及在执行向图像采集单元发送图像采集指令之前，向用户端发送预警信息，并检测是否接收到来自用户端的预警确认信息，当检测到预警确认信息时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令。

3.根据权利要求2所述的儿童活动监控平台，其特征在于：可穿戴设备还包括生命体征监测模块，生命体征监测模块包括实时采集穿戴者心率数据的心率采集单元，心率采集单元将心率数据发送至存储单元；储存单元中还预存有正常心率范围；

处理单元从存储单元中获取心率数据和正常心率范围，判断心率数据是否处于正常心率范围内，当心率数据未处于正常心率范围内时，处理单元向用户端发送预警信息；并检测是否接收到用户端针对预警信息的确认信息；

当未接收到心率采集单元发送的心率数据时，处理单元判断未接收到心率数据的连续时长是否达到预置时长，当连续时长达到预置时长时，处理单元向用户端发送预警信息；并检测是否接收到用户端针对预警信息的确认信息。

4.根据权利要求3所述的儿童活动监控平台，其特征在于：用户端还用于设定危险地理位置，将危险地理位置发送至存储单元；处理单元还用于判断实时位置是否为危险地理位置中的其中一个，当实时位置为危险地理位置中的其中一个时，处理单元向图像采集单元发送图像采集指令。

5.根据权利要求4所述的儿童活动监控平台，其特征在于：用户端数量大于或等于2个；当处理单元未接受到一用户端针对预警信息的确认信息时，向另一用户端发送预警信息，并检测是否接收到另一用户端针对预警信息的确认信息。

6.根据权利要求1-5任一项所述的儿童活动监控平台，其特征在于：活动基点为地图上任一点或用户端的位置。

7.根据权利要求1所述的儿童活动监控平台，其特征在于：处理单元还基于实时位置生成活动热点图，将活动热点图发送至用户端。

8.根据权利要求1所述的儿童活动监控平台，其特征在于：可穿戴设备还包括语音通话模块，处理模块在设定的时间通过语音通话模块对用户点名。

9.根据权利要求5所述的儿童活动监控平台，其特征在于：用户端还用于设定规划时间和规划路线并存储至存储单元；处理单元基于实时位置判断用户在规划时间内是否按照规划路线移动，如果未按照规划路线移动，判断为滞留。

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