CN110338810A - 一种检测装置及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明所述的一种检测装置及使用方法,涉及监控检测设备的技术领域,包括:传感器采集装置和信号发射装置两部分,传感器采集装置包括被动低频触发模块、运动传感器模块、心率传感器模块和2.4G高频通信模块,信号发射装置包括控制器主体和低频天线阵列,控制器主体包括电源管理模块、主控制器模块、低频控制器阵列和2.4G通信模块,本发明安装部署简单、安装位置没有限制、可靠性高、设备实施及运行成本低。

Description

一种检测装置及使用方法
技术领域
本发明涉及监控检测设备的技术领域,具体涉及一种检测装置及使用方法。
背景技术
在医院及家庭环境中,对于某些人员,如高血压,手术病人,老年人,腿脚不便的人员,异常跌倒之后,如果不能及时发现,将是一件非常危险的事情。近些年,随着技术的发展,也有一些相关的技术方案,实现跌倒检测,但可靠性及安装使用,都存在很多的问题,导致在很多环境中,都不能很好的实现高危人群的跌倒检测。现在主流的技术有如下两种:
1:运动手环实现跌倒检测:通过给患者和老人佩戴运动手环,根据手环的运动模型,如跌倒过程中,加速度发生巨大变化,以及跌倒之后,根据加速度传感器不同方向的受力情况评估当前的身体和地面的角度关系,建立一套完整的跌倒检测模型,实现跌到检测。由于手环是佩戴在手臂上,手臂的动作会比较复杂,对于跌倒的检测产生非常大的干扰,同时更是导致平台的数据模型复杂度非常高,跌倒检测的准确率很难达到实用的要求。
2:通过图像模型进行跌到检测:通过在预先的位置安装监控摄像头,在平台上通过视频的监控画面进行图像实时分析,判断是否有人跌倒的事件发生。该种方案实施成本非常高,运算量也非常大,尤其是区域比较大,人群比较多情况下,对于服务器要求非常高。同时对于某些场所,如卫生间,光线非常差的环境等,由于隐私的要求或者客观条件的原因,该套方案很难使用及实施,但这些区域都是易跌倒高危区域。
发明内容
本发明提供一种检测装置及使用方法,以监控对象跌倒之后无法自行处理为导向,旨在解决现有技术中存在的准确率低、运算量大、涉及隐私难以实施和设备实施及运行成本高的问题。
本发明为解决上述技术问题,采用以下技术方案来实现:
一种检测装置,包括:
传感器采集装置,用于佩戴在使用者的手臂或者上半身,该装置包括被动低频触发模块、运动传感器模块、心率传感器模块和2.4G高频通信模块;
信号发射装置,其包括控制器主体和低频天线阵列,所述低频天线阵列通过导线连接控制器主体,低频天线阵列由多个低频天线组成,低频天线用于发射低频信号,低频天线的布置需保证低频信号覆盖整个监控区域,所述控制器主体包括电源管理模块、主控制器模块、低频控制器阵列和2.4G通信模块。
作为优选,所述传感器采集装置可以是手环、标签或其他方便使用者佩戴或携带的装置。
作为优选,所述传感器采集装置还设有确认按键,用于使用者根据自身情况自行取消报警信息的发送。
作为优选,所述电源管理模块用于给信号发射装置供电,所述主控制器模块接收和发送信息,所述低频控制器阵列用于控制低频天线阵列,所述2.4G通信模块可用于和低频天线交互信息。
作为优选,所述低频天线阵列的信号覆盖高度不超过50cm,该高度可以根据实际的场景需要进行调整,以保证人体摔倒在地上之后传感器采集装置都能在低频信号覆盖范围之内。
基于上述装置的一种检测装置的使用方法,包含以下步骤:
(1)布置设备:根据监控区域的大小选择长度合适的单根或多根低频天线阵列铺设在该区域的地板下或地面,在墙角处设置控制器主体,低频天线阵列和控制器主体通过导线连接;
(2)根据实际场景配置低频天线阵列的信号覆盖范围和发射频率,正常活动的情况下,其佩戴的传感器采集装置无法检测到该信号;
(3)当使用者发生跌倒的情况下,其佩戴的传感器采集装置会进入低频天线阵列的信号覆盖范围之内,其被动低频触发模块检测到低频天线阵列发出的触发信号,则通过2.4G高频通信模块与控制器主体进行信息校验和交互通信,获取该控制器主体的设备ID,如果校验是合法设备,传感器采集装置根据预设的报警相应时间阈值判断是否发出报警;
(4)当传感器采集装置在超时阈值范围内收到用户的按键取消报警事件,说明使用者可以自行处理此处事件;当传感器采集装置在超过超时时间阈值还没有收到用户的按键操作事件,则传感器采集装置将采集到的运动传感器模块和心率传感器模块获取的数据及自身ID、当前事件发生的时间信息发送服务器,服务器通知相关人员及时处理该事件。
作为优选,所述步骤(2)中低频天线阵列的单个低频天线的信号覆盖范围不超过50cm,信号的发射频率为1s每次,信号覆盖范围和发射频率可根据实际情况调整。
作为优选,所述步骤(3)中的报警相应时间阈值为30s,报警相应时间阈值可根据实际情况调整,保证正常活动导致传感器采集装置进入信号覆盖范围而不会产生任何报警事件发生。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
(1)本方案安装部署简单。天线阵列非常的薄,可以当成胶布的形式直接贴在地面,随用随贴,而且还可以防水,使用起来非常简单,需要监控的地方直接贴上就可以了;
(2)方案的可靠性高,不关心跌倒的过程如何,以结果为导向,根据跌倒之后的行为体现判断是否发生跌倒,以及使用者是否能自行处理该次的跌倒事件;
(3)安装位置没有限制,任何地方,任何环境都可以安装,不涉及到任何隐私;
(4)原理简单,不需要复杂的模型计算,设备实施及运行成本低;
(5)信息全面,管理者收到跌倒报警事件信息,从信息中还可以看到人员的运动信息,心率信息,位置信息,时间信息等。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明的组成示意图;
图2为本发明中控制器主体与低频天线的连接示意图;
图3为本发明的部署示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图所示:一种检测装置,包括:
传感器采集装置4,用于佩戴在使用者的手臂或者上半身,该装置包括被动低频触发模块、运动传感器模块、心率传感器模块和2.4G高频通信模块;
信号发射装置,其包括控制器主体2和低频天线阵列(天线阵列包含多个低频天线单元1),所述低频天线阵列通过导线3连接控制器主体2,低频天线阵列由多个低频天线单元1组成,低频天线1用于发射低频信号,低频天线1的布置需保证低频信号覆盖整个监控区域,所述控制器主体2包括电源管理模块、主控制器模块、低频控制器阵列和2.4G通信模块。
所述传感器采集装置4可以是手环、标签或其他方便使用者佩戴或携带的装置。
所述传感器采集装置4还设有按键,可用于使用者取消报警信息的发送。
所述电源管理模块用于给信号发射装置供电,所述主控制器模块接收和发送信息,所述低频控制器阵列用于控制低频天线阵列,所述2.4G通信模块用于和低频天线交互信息。
所述低频天线阵列的信号覆盖高度不超过50cm,该高度可以根据实际的场景需要进行调整,以保证人体摔倒在地上之后传感器采集装置都能在低频信号覆盖范围之内。
本发明所述的一种检测装置的使用方法,其步骤为:
(1)布置设备:根据监控区域的大小选择长度合适的单根或多根低频天线阵列1铺设在该区域的地板下或地面,在墙角处设置控制器主体2,低频天线阵列1和控制器主体2通过导线3连接;
(2)配置低频天线阵列的信号覆盖范围和发射频率:单个低频天线1发射的信号覆盖范围控制在50cm以内,不高于人体膝盖的高度,发射频率设置为1s每次,信号覆盖范围和发射频率可根据实际情况调整;
(3)当使用者的传感器采集装置4进入低频天线阵列的信号覆盖范围之内,其被动低频触发模块检测到低频天线阵列发出的触发信号,则通过2.4G高频通信模块与控制器主体2进行信息校验和交互通信,获取该控制器主体2的设备ID,如果校验是合法设备,传感器采集装置4根据预设的报警相应时间阈值(正常情况设置为30s,实际可根据需要调整)判断是否发出报警;
(4)当传感器采集装置4在超时阈值范围内收到用户的按键取消报警信号,说明使用者可以自行处理此处事件;当传感器采集装置4在超过超时时间阈值(正常情况设置为30s,实际可根据需要调整)还没有收到用户的按键操作信号,则传感器采集装置4将采集到的运动传感器模块和心率传感器模块获取的数据{运动传感器在第一次被低频信号检测到之前5s(该值实际使用过程中可以根据需要调整)内的加速度变化数值,当前三十秒内的加速度变化数值,当前30秒(该值实际使用过程中可以根据需要调整)内心率变化数值}及自身ID、当前事件发生的时间信息发送服务器,服务器通知相关人员及时处理该事件。
以上仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种检测装置,其特征在于,包括:
传感器采集装置,用于佩戴在使用者的手臂或者上半身,该装置包括被动低频触发模块、运动传感器模块、心率传感器模块和2.4G高频通信模块;
信号发射装置,其包括控制器主体和低频天线阵列,所述低频天线阵列通过导线连接控制器主体,低频天线阵列由多个低频天线组成,低频天线用于发射低频信号,低频天线的布置需保证低频信号覆盖整个监控区域,所述控制器主体包括电源管理模块、主控制器模块、低频控制器阵列和2.4G通信模块。
2.根据权利要求1所述的一种检测装置,其特征在于:所述传感器采集装置可以是手环、标签或其他方便使用者佩戴或携带的装置。
3.根据权利要求2所述的一种检测装置,其特征在于:所述传感器采集装置还设有确认按键,可用于取消报警信息的发送。
4.根据权利要求1所述的一种检测装置,其特征在于:所述电源管理模块用于给信号发射装置供电,所述主控制器模块接收和发送信息,所述低频控制器阵列用于控制低频天线阵列,所述2.4G通信模块用于和低频天线交互信息。
5.根据权利要求1所述的一种检测装置,其特征在于:所述低频天线阵列的信号覆盖高度不超过50cm,该高度可以根据实际的场景需要进行调整,以保证人体摔倒在地上之后传感器采集装置都能在低频信号覆盖范围之内。
6.权利要求1-5任一项所述的一种检测装置的使用方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)布置设备:根据监控区域的大小选择长度合适的单根或多根低频天线阵列铺设在该区域的地板下或地面,在墙角处设置控制器主体,低频天线阵列和控制器主体通过导线连接;
(2)根据实际场景配置低频天线阵列的信号覆盖范围和发射频率,正常活动的情况下,其佩戴的传感器采集装置无法检测到该信号;
(3)当使用者发生跌倒的情况下,其佩戴的传感器采集装置会进入低频天线阵列的信号覆盖范围之内,其被动低频触发模块检测到低频天线阵列发出的触发信号,则通过2.4G高频通信模块与控制器主体进行信息校验和交互通信,获取该控制器主体的设备ID,如果校验是合法设备,传感器采集装置根据预设的报警相应时间阈值判断是否发出报警;
(4)当传感器采集装置在超时阈值范围内收到用户的按键取消报警事件,说明使用者可以自行处理此处事件;当传感器采集装置在超过超时时间阈值还没有收到用户的按键操作事件,则传感器采集装置将采集到的运动传感器模块和心率传感器模块获取的数据及自身ID、当前事件发生的时间信息发送服务器,服务器通知相关人员及时处理该事件。
7.根据权利要求6所述的一种检测装置的使用方法,其特征在于:所述步骤(2)中低频天线阵列的单个低频天线的信号覆盖范围不超过50cm,信号的发射频率为1s每次,信号覆盖范围和发射频率可根据实际情况调整。
8.根据权利要求6所述的一种检测装置的使用方法,其特征在于:所述步骤(3)中的报警相应时间阈值为30s,报警相应时间阈值可根据实际情况调整,保证正常活动导致传感器采集装置进入信号覆盖范围而不会产生任何报警事件发生。
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