CN110363960A - 一种跌倒报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种跌倒报警系统,包括跌倒报警装置、网络侧的服务器、摄像系统和用户设备,其中:所述跌倒报警装置,供用户佩戴,用于检测佩戴者是否发生跌倒事件,并在发生跌倒事件时,向所述服务器发送跌倒报警信号;所述服务器,用于在接收到所述跌倒报警信号之后,控制与所述跌倒报警装置之间的当前距离小于或等于第一预设距离的摄像系统朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,并将摄像结果发送给所述服务器存储;所述用户设备,还用于根据所述用户设备的用户的需求,从所述服务器获取所述摄像结果。本发明提供的跌倒报警系统不仅能够在跌倒者跌倒后及时报警,而且能够方便智能地对跌倒现场进行实时录像,便于施救者进行救助。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域,特别涉及一种跌倒报警系统。
背景技术
随着生活水平的提高,人们越来越关注健康和安全,而跌倒是很常见的意外事故,尤其是老人、小孩、病人、残疾人等群体则更容易发生这种意外的跌倒。当今,随着整个社会人口老龄化的急剧加速以及空巢老人问题的日益加重,而调查研究发现,跌倒是我国伤害死亡的重要原因,而在65岁以上的老年人中则为首位。如果能够准确及时地发现老年人跌倒,就能及时地采取相应的救助措施,减少因跌倒而造成的严重伤害或死亡。
所以,急需一种既能及时发出跌倒报警信息,又能方便地、智能地对跌倒现场进行实时录像的技术。
发明内容
本发明提供一种跌倒报警系统,包括跌倒报警装置、网络侧的服务器、摄像系统和用户设备,其中:所述跌倒报警装置,供用户佩戴,用于检测佩戴者是否发生跌倒事件,并在发生跌倒事件时,向所述服务器发送跌倒报警信号;
所述服务器,用于在接收到所述跌倒报警信号之后,控制与所述跌倒报警装置之间的当前距离小于或等于第一预设距离的摄像系统朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,并将摄像结果发送给所述服务器存储;
所述用户设备,还用于根据所述用户设备的用户的需求,从所述服务器获取所述摄像结果。本发明提供的跌倒报警系统不仅能够在跌倒者跌倒后及时报警,而且能够方便智能地对跌倒现场进行实时录像,便于施救者进行救助。
进一步地,所述摄像系统包括散布于城区中各个位置的城区监控摄像模块;
所述服务器中存储有每个城区监控摄像模块的地理位置;
所述跌倒报警装置还设置有按键和第一远距通讯模块,所述第一远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;当所述按键被触发时,判断在所述按键被触发时刻之前的第一时刻到所述按键被触发时刻之后的第二时刻之间的这段时间内,是否检测到跌倒事件;如果是,则通过所述第一远距通讯模块向所述服务器发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址;
所述服务器,用于在接收到所述跌倒报警信号后,根据所述跌倒报警装置的当前定位地址从其所存储的每个城区监控摄像模块的地理位置中进行查找,查找到与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第一预设距离的目标监控摄像模块;并向所述目标监控摄像模块发送摄像命令、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址;
所述目标监控摄像模块,用于在接收到所述摄像命令后,控制所述目标监控摄像模块中的摄像头朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行拍摄,获得第三视频,并将所述第三视频绑定所述跌倒报警装置的装置唯一识别码之后,形成第三视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第三视频证据存储入视频证据库中。
进一步地,所述摄像系统还包括汽车和便携式设备;所述汽车包括汽车摄像系统、汽车定位系统和第二远距通讯模块,所述第二远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;所述便携式设备包括摄像模块、定位模块和第三远距通讯模块,所述第三远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;所述汽车实时将所述汽车定位系统所获得的汽车定位地址发送给所述服务器;所述便携式设备实时将所述定位模块所获得的便携式设备定位地址发送给所述服务器;所述服务器根据所述汽车发送来的汽车定位地址实时对所述汽车所在位置进行更新记录,所述服务器根据所述便携式设备发送来的便携式设备定位地址实时对所述便携式设备所在位置进行更新记录;所述汽车摄像系统包括控制器、摄像头和可旋转的云台,所述摄像头设置于所述云台上,所述云台设置在所述汽车的车厢内,且位于所述汽车的前挡风玻璃靠近车顶的位置,所述控制器用于控制所述云台旋转,旋转的云台带动摄像头旋转;所述云台和摄像头的设置位置应使得所述摄像头的镜头在旋转到任何角度时度可拍摄到前挡风玻璃外的外部环境;
所述服务器,还用于在接收到所述跌倒报警信号后,根据所述跌倒报警装置的当前定位地址从其所记录的汽车所在位置和/或便携式设备所在位置中进行查找,查找到与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于所述第一预设距离的目标汽车和/或目标便携式设备;并向所述目标汽车和/或目标便携式设备发送警示请求;
所述目标汽车和/或目标便携式设备,用于在接收到所述警示请求之后,以预设音量来发出警示音。
进一步地,所述用户设备,用于在接收到用户输入的上报指令时,上报所述用户设备的设备所在位置、所述用户设备的设备唯一识别码和摄像请求到所述服务器;
所述服务器,用于接收到所述用户设备上报的摄像请求后,判断所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离是否等于或小于第二预设距离,所述第二预设距离小于所述第一预设距离;如果所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第二预设距离,则所述服务器向所述目标汽车发送所述设备唯一识别码、摄像命令和所述跌倒报警装置的当前定位地址,由所述目标汽车根据所述跌倒报警装置的当前定位地址控制所述摄像头朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,控制摄像时间为预设时长,获得第一视频,将所述第一视频绑定所述设备唯一识别码后作为第一视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第一视频证据存储入视频证据库中;如果所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第二预设距离,则所述服务器向所述目标便携式设备发送所述设备唯一识别码、摄像命令和所述跌倒报警装置的当前定位地址,由所述目标便携式设备输出摄像启动请求和所述跌倒报警装置的当前定位地址以供目标便携式设备的用户查看,所述目标便携式设备的用户根据所查看到的所述摄像启动请求和所述跌倒报警装置的当前定位地址决定是否执行摄像操作;当所述目标便携式设备的用户决定执行摄像操作时,由所述目标便携式设备的用户携带所述目标便携式设备移动至所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,获得第二视频,所述目标便携式设备将所述第二视频绑定所述设备唯一识别码后作为第二视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第二视频证据存储入所述视频证据库中。
进一步地,所述用户设备,还用于向所述服务器发送携带有查询标识的视频证据查询请求,所述查询标识包括所述用户设备的设备唯一识别码和/或所述跌倒报警装置的装置唯一识别码;所述服务器,还用于在接收到所述视频证据查询请求之后,从所述视频证据查询请求中解析出所述查询标识;从存储的视频证据库中,查找所绑定的识别码与所述解析出的查询标识中的任一识别码相匹配的视频证据,将查找到的所述相匹配的视频证据发送给发送视频证据查询请求的所述用户设备;
或者
所述跌倒报警装置,还用于向所述服务器发送携带有查询标识的视频证据查询请求,所述查询标识包括所述用户设备的设备唯一识别码和/或所述跌倒报警装置的装置唯一识别码;所述服务器,还用于在接收到所述视频证据查询请求之后,从所述视频证据查询请求中解析出所述查询标识;从存储的视频证据库中,查找所绑定的识别码与所述解析出的查询标识中的任一识别码相匹配的视频证据,将查找到的所述相匹配的视频证据发送给发送视频证据查询请求的所述跌倒报警装置。
进一步地,所述服务器,还用于定期更新城区各个道路的路面至路面之上预设高度这一段高度范围内的环境的三维立体图像;
所述服务器,还用于获取已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像;将所述各个道路的路面至路面之上预设高度这一段高度范围内的环境的三维立体图像、与所述已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像进行比对;根据比对结果确定在上述三维立体图像中,未被所述已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像所涉及的部分三维立体图像;确定所述部分三维立体图像所对应的路段地理位置;生成包括所述路段地理位置的告警信息,将所述告警信息输出。
进一步地,所述跌倒报警装置设置有一个历史信息数据库,所述历史信息数据库包括跌倒报警装置佩戴者历史上的所处环境信息指标和身体状态指标,所述环境信息指标包括环境的温度、湿度、空气中PM2.5含量中的一项或者多项,所述身体状态指标包括所述佩戴者的身高、体重、血压、血脂中的一项或者多项;
所述跌倒报警装置还用于按照如下判断方法判断所述跌倒报警装置的佩戴者是否发生跌倒事件,所述判断方法包括:
步骤1,根据历史信息数据库形成不同情况下的指标与判断向量Y的对应关系;
设定所述历史信息数据库中存在p条数据,且每条数据中均含有一种情况下的跌倒报警装置佩戴者所处的环境信息指标和跌倒报警装置佩戴者的身体状态指标共n个指标的值,将所述n个环境信息指标和身体状态指标形成矩阵 Q,则矩阵Q含有p行n列;同时历史信息数据库中还包含有体位状态信息以及由坐或立状态变为倒卧状态的加速度,即同时还包含体位状态信息的数值化后的值和由坐或立状态变为倒卧状态的加速度的大小的值,并将p条数据以及所述体位状态信息数值化后的值和所述加速度的值形成矩阵XY,则所述矩阵 XY含有p行2列,同时在所述p种不同情况下每条数据所对应的情况为是否跌倒,形成判断向量Y与不同情况下的指标的对应关系;向量Y的取值为:当跌倒了,则所述值为1,未跌倒则所述值为0;
步骤2,以步骤1为依据计算指标得分向量,以形成历史信息数据库中的指标与当前检测的体位状态信息和加速度值的矩阵关系;
利用公式(1)求解矩阵Q的波动矩阵CY
其中CYL(Qi,QX)为矩阵Q的第i列和第x列之间的差异量,Qjx为矩阵Q的第j行第x列的值,i=1、2、3……n,x=1、2、3……n,j=1、2、3……p;
然后将所述波动矩阵CY带入公式(2)求解收敛率:
|CY-λE|=0 (A)
C=ranked(λ) (B)
其中,E为单位矩阵,λ为通过公式(2)中的(A)所求解出来的变换向量,其中λ为含有n个值的变换向量,ranked(λ)为将向量λ进行从大到小排序后的向量,C为中间向量,Ci为向量C的第i个值,i=1、2、3……n,rt为求解的收敛率向量;
利用公式(3)求解指标得分;
F=Q*rtT
(3)
其中,rtT为rt的转置,F为求解得到的指标得分向量,将指标得分向量F添加至矩阵XY中的最后一列,形成新的矩阵X,则所述矩阵X含有3列P 行;
步骤3,判断当前跌倒报警装置佩戴者是否跌倒;
获取所述矩阵Q对应的n个指标在当前所述跌倒报警装置以及所述跌倒报警装置佩戴者所对应的环境信息指标值以及身体状态指标值,形成向量q1,同时获取当前所述跌倒报警装置检测到的佩戴者处于坐、立还是倒卧的体位状态信息的数值化后的值和佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度值,带入公式(4),判断是否跌倒;
其中,为预设系数,TW为当前所述体位状态信息数值化后的值, V为当前所述跌倒报警装置佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度值,e 为自然常数,L为求解所得到的判别结论,当所述L大于0.5则判断为跌倒,否则判断为没有跌倒。
进一步地,所述跌倒报警装置还包括单片机,单片机的信号输入端分别连接有加速度检测单元、体位状态检测单元、定位单元,所述定位单元用于实时将跌倒报警装置佩戴者位置信息传输给单片机,体位状态检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者处于坐、立还是倒卧的体位状态信息,加速度检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度,
单片机的信号输入端还连接有体征检测单元,其包括心率测量模块以及体温测量模块,用于实时测量跌倒者的体征信息并将其传输至单片机;
单片机的信号输入端还连接信息存储单元,所述信息存储单元用于存储包括跌倒报警装置佩戴者的个人身份信息以及体征信息;
单片机的信号输出端连接有报警单元,用于在检测到跌倒事件时,向预设的紧急联系人员发出报警信息进行报警,包括向预设的紧急联系人员发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的当前定位地址以及跌倒报警装置佩戴者的体征信息;同时,所述跌倒报警装置还通过所述第一远距通讯模块向所述服务器发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址。
进一步地,所述跌倒报警装置还包括振动单元,其与单片机的信号输出端连接,所述振动单元可在人体跌倒后在单片机指令下给予肌肉振动按摩。
进一步地,所述心率测量模块还包括信号扩大模块,所述信号扩大模块包括运算扩大器20,所述运算扩大器20的一个输入端与第二电阻31一端和第二电容41一端连接,第二电容41另一端接地,第二电阻31另一端分别连接第一电阻30一端和第一电容40一端,第一电容40另一端连接运算扩大器20的输出端,运算扩大器20的另一输入端连接第三电阻32一端和第四电阻33一端,第三电阻32另一端连接第四电容43一端并接地,第四电阻33另一端连接运算扩大器20的输出端;第四电容43的另一端连接有第七电阻36,所述第七电阻36的另一端还连接有运算扩大器20的输出端;所述信号扩大模块还包括两级场效宽频扩大器21,所述两级场效宽频扩大器21的输出端连接第五电容44一端,第五电容44另一端连接第六电阻35一端,第六电阻35另一端连接第九电容48的一端,所述第九电容48的另一端连接两级场效宽频扩大器21 的负极输入端,两级场效宽频扩大器21的负极输入端还连接第八电阻37并接地,两级场效宽频扩大器21的正极输入端连接第五电阻34一端,第五电阻34 另一端连接运算扩大器20输出端以及第七电阻36一端,所述信号扩大模块还包括第六电容45、第七电容46、第八电容47,第六电容45一端、第七电容 46一端、第八电容47一端分别接电源端,第六电容45另一端、第七电容46 另一端、第八电容47另一端均接地。
本发明中,所述当前定位地址与当前的定位信息意思相同。所述跌倒报警信号与跌倒报警信息意思相同。所述目标监控摄像模块指的是所述跌倒报警装置佩戴者(佩戴跌倒报警装置的跌倒者)的当前定位地址之间的距离等于或小于第一预设距离的监控摄像模块。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
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为本发明实施例中一种跌倒报警装置所包含的模块/单元组成示意图;
图2为本发明实施例中跌倒报警系统的跌倒报警流程示意图;
图3为本发明中实施例中信号扩大模块的电路示意图;
图4为本发明中实施例中跌倒报警系统的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种跌倒报警系统,如图4所示,包括跌倒报警装置、网络侧的服务器、摄像系统和用户设备,其中:
所述跌倒报警装置,供用户佩戴,用于检测佩戴者是否发生跌倒事件,并在发生跌倒事件时,向所述服务器发送跌倒报警信号;
所述服务器,用于在接收到所述跌倒报警信号之后,控制与所述跌倒报警装置之间的当前距离小于或等于第一预设距离的摄像系统朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,并将摄像结果发送给所述服务器存储;
所述用户设备,还用于根据所述用户设备的用户的需求,从所述服务器获取所述摄像结果。
上述跌倒报警系统,能够通过佩戴者佩戴的跌倒报警装置来检测佩戴者是否发生跌倒,如果发生跌倒,则可以向服务器自动报警,由服务器控制跌倒者附近的摄像系统对跌倒现场进行摄像,形成摄像结果作为后续的现场证据;用户设备可以由救助跌倒者的救助者佩戴,当救助者需要这些现场证据时,可以向服务器获取,从而实现了智能、自动地对跌倒现场进行现场取证。
在一个实施例中,为了减小系统的建设投入,可以利用城区中已有的监控摄像器件来作为摄像系统,现有的城区例如城市中已经有很成熟的监控摄像系统,利用这些已有的系统可以减小系统的建设投入,节省成本,并且效果也很好。所以,本实施例中,所述摄像系统包括散布于城区中各个位置的城区监控摄像模块;
所述服务器中存储有每个城区监控摄像模块的地理位置;
发送跌倒报警信号的方式包括以下两种方式中的任一种:第一种方式为所述跌倒报警装置在检测到跌倒事件发生时,通过所述第一远距通讯模块向所述服务器发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址;第一种方式实现了智能自动的在发生跌倒事件时进行报警。第二种方式为:所述跌倒报警装置还设置有按键和第一远距通讯模块,所述第一远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;当所述按键被触发时,判断在所述按键被触发时刻之前的第一时刻到所述按键被触发时刻之后的第二时刻之间的这段时间内,是否检测到跌倒事件;如果是,则通过所述第一远距通讯模块向所述服务器发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址;第二种方式相较第一种方式,只有佩戴者触发了按键、并且跌倒报警装置检测到跌倒事件时,才会向服务器进行报警,这样减少由于佩戴者误触按键、或者跌倒报警装置检测结果错误时导致误报警的情况发生。跌倒报警装置的佩戴者可以预先设置使用哪一种方式报警。
所述服务器,用于在接收到所述跌倒报警信号后,根据所述跌倒报警装置的当前定位地址从其所存储的每个城区监控摄像模块的地理位置中进行查找,查找到与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第一预设距离的目标监控摄像模块;并向所述目标监控摄像模块发送摄像命令、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址;
所述目标监控摄像模块,用于在接收到所述摄像命令后,控制所述目标监控摄像模块中的摄像头朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行拍摄(可控制拍摄时间为预设时长例如15分钟、30分钟或者1个小时),获得第三视频,并将所述第三视频绑定所述跌倒报警装置的装置唯一识别码之后,形成第三视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第三视频证据存储入视频证据库中。
所述第一预设距离可根据城区的监控摄像器件分布进行设定,每个城区可能会有所不同。
上述实施例,利用城区已有的监控摄像器件作为摄像系统,使得跌倒报警系统的建设投入较低;并且,跌倒报警装置可以在发生跌倒事件时向服务器进行报警,由服务器控制与跌倒报警装置距离较近的摄像系统对跌倒现场进行摄像,从而获得现场证据。
在一个实施例中,跌倒报警装置的佩戴者发生跌倒时,可能周围并没有人赶来进行救助,此时,跌倒者希望可以通过一些协助来警示周围的人自己需要帮助,此时:
所述摄像系统还包括汽车和便携式设备;所述汽车包括汽车摄像系统、汽车定位系统和第二远距通讯模块,所述第二远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;所述便携式设备包括摄像模块、定位模块和第三远距通讯模块,所述第三远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;所述汽车实时将所述汽车定位系统所获得的汽车定位地址发送给所述服务器;所述便携式设备实时将所述定位模块所获得的便携式设备定位地址发送给所述服务器;所述服务器根据所述汽车发送来的汽车定位地址实时对所述汽车所在位置进行更新记录,所述服务器根据所述便携式设备发送来的便携式设备定位地址实时对所述便携式设备所在位置进行更新记录;所述汽车摄像系统包括控制器、摄像头和可旋转的云台,所述摄像头设置于所述云台上,所述云台设置在所述汽车的车厢内,且位于所述汽车的前挡风玻璃靠近车顶的位置,所述控制器用于控制所述云台旋转,旋转的云台带动摄像头旋转;所述云台和摄像头的设置位置应使得所述摄像头的镜头在旋转到任何角度时度可拍摄到前挡风玻璃外的外部环境;
所述服务器,还用于在接收到所述跌倒报警信号后,根据所述跌倒报警装置的当前定位地址从其所记录的汽车所在位置和/或便携式设备所在位置中进行查找,查找到与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于所述第一预设距离的目标汽车和/或目标便携式设备;并向所述目标汽车和/或目标便携式设备发送警示请求;
所述目标汽车和/或目标便携式设备,用于在接收到所述警示请求之后,以预设音量来发出警示音,例如可以是“有人跌倒,请求帮助”;预设音量应当设置的较大,以确保跌倒现场周围有人能够听到。
在一个实施例中,所述服务器,还用于在未查找到与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于所述第一预设距离的目标汽车和/或目标便携式设备实时,获取以所述跌倒报警装置的当前定位地址为圆心的预设半径范围(预设半径大于第一预设距离)内,是否存在移动中的人或者移动中的车辆;当存在移动中的人时,控制距离所述移动中的人最近的汽车发出警示音并在该警示音中同时播放所述跌倒报警装置的当前定位地址,以便于该移动中的人可以获知报警,能及时救助跌倒者;当存在移动中的车辆时,控制该车辆发出警示音并在该警示音中同时播放所述跌倒报警装置的当前定位地址,以便于该车辆上的人可以及时去救助跌倒者。该实施例可以避免当第一预设距离范围内没有汽车或者便携式设备时,能扩大搜索救助者的范围。
在一个实施例中,城区监控摄像模块可能有摄像盲区,例如被遮挡物遮挡时,有可能城区监控摄像模块会无法拍摄到跌倒现场,此时,可以借助附近的其他摄像设备来对跌倒现场进行摄像,例如上述汽车上的汽车摄像系统和上述便携式设备上的摄像模块,此时,并非是在跌倒事件发生时就启动上述汽车摄像系统或者上述便携式设备上的摄像模块,而是当救助者认为需要启动时,救助者利用自身携带的用户设备发起摄像请求,从而避免浪费汽车摄像系统的资源胡或者打扰便携式设备的用户,此时:
所述用户设备,由救助者佩戴,用于在接收到用户输入的上报指令时,上报所述用户设备的设备所在位置、所述用户设备的设备唯一识别码和摄像请求到所述服务器;
所述服务器,用于接收到所述用户设备上报的摄像请求后,判断所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离是否等于或小于第二预设距离,所述第二预设距离小于所述第一预设距离;如果所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第二预设距离,则所述服务器向所述目标汽车发送所述设备唯一识别码、摄像命令和所述跌倒报警装置的当前定位地址,由所述目标汽车根据所述跌倒报警装置的当前定位地址控制所述摄像头朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,控制摄像时间为预设时长,获得第一视频,将所述第一视频绑定所述设备唯一识别码后作为第一视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第一视频证据存储入视频证据库中;如果所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第二预设距离,则所述服务器向所述目标便携式设备发送所述设备唯一识别码、摄像命令和所述跌倒报警装置的当前定位地址,由所述目标便携式设备输出摄像启动请求和所述跌倒报警装置的当前定位地址以供目标便携式设备的用户查看,所述目标便携式设备的用户根据所查看到的所述摄像启动请求和所述跌倒报警装置的当前定位地址决定是否执行摄像操作;当所述目标便携式设备的用户决定执行摄像操作时,由所述目标便携式设备的用户携带所述目标便携式设备移动至所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,获得第二视频,所述目标便携式设备将所述第二视频绑定所述设备唯一识别码后作为第二视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第二视频证据存储入所述视频证据库中。
本发明中,所述便携式设备没有特别限制,常用的便携式设备均可。
在一个实施例中,救助者和跌倒者还可以根据自己的需求向服务器请求获取视频证据,此时:
所述用户设备,还用于向所述服务器发送携带有查询标识的视频证据查询请求,所述查询标识包括所述用户设备的设备唯一识别码和/或所述跌倒报警装置的装置唯一识别码;所述服务器,还用于在接收到所述视频证据查询请求之后,从所述视频证据查询请求中解析出所述查询标识;从存储的视频证据库中,查找所绑定的识别码与所述解析出的查询标识中的任一识别码相匹配的视频证据,将查找到的所述相匹配的视频证据发送给发送视频证据查询请求的所述用户设备;此种获取视频证据的方法,只有用户设备所发送的设备唯一识别码或者装置唯一识别码与视频证据库中视频证据所绑定的识别码匹配时,才能获得相应的视频证据,从而保证视频证据是被合法的用户获取,保证了视频证据的安全性,也便于救助者获得视频证据,一旦发生讹诈敲诈事件时,可以容易地获得视频证据,便于救助者使用。
在一个实施例中,所述跌倒报警装置,还用于向所述服务器发送携带有查询标识的视频证据查询请求,所述查询标识包括所述用户设备的设备唯一识别码和/或所述跌倒报警装置的装置唯一识别码;所述服务器,还用于在接收到所述视频证据查询请求之后,从所述视频证据查询请求中解析出所述查询标识;从存储的视频证据库中,查找所绑定的识别码与所述解析出的查询标识中的任一识别码相匹配的视频证据,将查找到的所述相匹配的视频证据发送给发送视频证据查询请求的所述跌倒报警装置。此种获取视频证据的方法,只有跌倒报警装置所发送的设备唯一识别码或者装置唯一识别码与视频证据库中视频证据所绑定的识别码匹配时,才能获得相应的视频证据,从而保证视频证据是被合法的用户获取,保证了视频证据的安全性,也便于救助者获得视频证据,一旦发生讹诈敲诈事件时,可以容易地获得视频证据,便于跌倒者使用。
在一个实施例中,为了提高城区监控摄像模块的覆盖范围,避免较多的摄像盲区的出现,服务器可按照如下方法对摄像盲区进行检测,从而可确定出哪些地方还需要配置城区监控摄像模块,指导城区管理者合理设置城区监控摄像装置,减少本跌倒报警装置对汽车和便携式设备的依赖性,减少对汽车和便携式设备用户的打扰,所述方法包括:
服务器,还用于定期更新城区各个道路的路面至路面之上预设高度(可设置为3米)这一段高度范围内的环境的三维立体图像;
所述服务器,还用于获取已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像;将所述各个道路的路面至路面之上预设高度这一段高度范围内的环境的三维立体图像、与所述已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像进行比对;根据比对结果确定在上述三维立体图像中,未被所述已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像所涉及的部分三维立体图像;确定所述部分三维立体图像所对应的路段(监控盲点) 的路段地理位置;生成包括所述路段地理位置的告警信息,将所述告警信息输出给城区管理者,使得城区管理者可以根据告警信息获知哪些地方需要设置城区监控摄像模块,该实施例可以自动智能地确定出哪些路段是监控盲点,给城区管理者及时提供告警,提高城区监控摄像模块的配置效率。
在一个实施例中,为了提高所述跌倒报警装置的跌倒检测准确率,所述跌倒报警装置设置有一个历史信息数据库,所述历史信息数据库包括跌倒报警装置佩戴者历史上的所处环境信息指标和身体状态指标,所述环境信息指标包括环境的温度、湿度、空气中PM2.5含量中的一项或者多项,所述身体状态指标包括所述佩戴者的身高、体重、血压、血脂中的一项或者多项;
所述跌倒报警装置还用于按照如下判断方法判断所述跌倒报警装置的佩戴者是否发生跌倒事件,所述判断方法包括:
步骤1,根据历史信息数据库形成不同情况下的指标与判断向量Y的对应关系;
设定所述历史信息数据库中存在p条数据,且每条数据中均含有一种情况下的跌倒报警装置佩戴者所处的环境信息指标和跌倒报警装置佩戴者的身体状态指标共n个指标的值,将所述n个环境信息指标和身体状态指标形成矩阵 Q,则矩阵Q含有p行n列;同时历史信息数据库中还包含有体位状态信息以及由坐或立状态变为倒卧状态的加速度,即同时还包含体位状态信息的数值化后的值和由坐或立状态变为倒卧状态的加速度的大小的值,并将p条数据以及所述体位状态信息数值化后的值和所述加速度的值形成矩阵XY,则所述矩阵 XY含有p行2列,同时在所述p种不同情况下每条数据所对应的情况为是否跌倒,形成判断向量Y与不同情况下的指标的对应关系;
向量Y的取值为:当跌倒了,则所述值为1,未跌倒则所述值为0;
需要说明的是,不同的体位状态所对应的数值化后的值,所述数值化,则为将一些不能用数值表达的东西用数据来表达,例如坐的值为1,立的值为2,倒卧的值为3。
步骤2,以步骤1为依据计算指标得分向量,以形成历史信息数据库中的指标与当前检测的体位状态信息和加速度值的矩阵关系;
利用公式(1)求解矩阵Q的波动矩阵CY
其中CYL(Qi,QX)为矩阵Q的第i列和第x列之间的差异量,Qjx为矩阵Q的第j行第x列的值,i=1、2、3……n,x=1、2、3……n,j=1、2、3……p;
然后将所述波动矩阵CY带入公式(2)求解收敛率:
|CY-λE|=0 (A)
C=ranked(λ) (B)
其中,E为单位矩阵,λ为通过公式(2)中的(A)所求解出来的变换向量,其中λ为含有n个值的变换向量,ranked(λ)为将向量λ进行从大到小排序后的向量,C为中间向量,Ci为向量C的第i个值,i=1、2、3……n,rt为求解的收敛率向量;
利用公式(3)求解指标得分;
F=Q*rtT
(3)
其中,rtT为rt的转置,F为求解得到的指标得分向量,将指标得分向量 F添加至矩阵XY中的最后一列,形成新的矩阵X,则所述矩阵X含有3列P 行;
步骤3,判断当前跌倒报警装置佩戴者是否跌倒;
获取所述矩阵Q对应的n个指标在当前所述跌倒报警装置以及所述跌倒报警装置佩戴者所对应的环境信息指标值以及身体状态指标值,形成向量q1,同时获取当前所述跌倒报警装置检测到的佩戴者处于坐、立还是倒卧的体位状态信息的数值化后的值和佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度值,带入公式(4),判断是否跌倒;
其中,为预设系数,TW为当前所述体位状态信息数值化后的值, V为当前所述跌倒报警装置佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度值,e 为自然常数,L为求解所得到的判别结论,当所述L大于0.5则判断为跌倒,否则判断为没有跌倒。
即所得到的L值大于0.5时,则判断为跌倒,否则判断为没有跌倒。
另外,需要说明的是,其中,预设系数的预设的方法为,利用所述矩阵X和向量Y构建公式(5);
其中,Xi,1为矩阵X第i行的体位状态对应的数值,Xi,2为矩阵X第i行的加速度的值,Xi,3为矩阵X第i行的指标得分的值,g(Xi)为中间参数,Xi表示 X的第i行的值,ln L(X)为对矩阵X形成的一个表达式,yi为Y向量中第i个值,ln(g(Xi))为以e为底的自然对数,i=1、2、3、……P;
将所述公式(5)中的ln L(X)带入公式(6),求解出预设系数
令
其中,为ln L(X)对求偏导,且偏导的值为0,则将ln L(x)分别对求偏导,且值为0,则能形成三个三元一次的方程组,通过求解方程组则能得出预设系数
上述技术方案的工作原理为:人体的运动非常复杂以及很不确定,不过对于一定的动作来说,是有一定的共性的。腕部的动作有很多种,如何根据腕部的动作来判断人体是否跌倒,这就需要排除一些无意义的动作,来总结出共性来。本发明人根据大量的实验以及分析,采取上述步骤来判断人体是否为跌倒状态。该判断步骤准确率高。
上述技术方案的有益效果为:判断人是否跌倒的准确率高。利用上述技术,可以将通过跌倒报警装置所处的环境信息指标、跌倒报警装置佩戴者的身体状态指标、加速度和体位状态所对应的值,在不借助人工干预的情况下,自动的判断所述佩戴者是否跌倒,从而增加了所述跌倒报警装置的智能性,且在所述判断过程中,所考虑的指标不仅仅包含有加速度和体位状态,还考虑了所处环境和所述报警装置佩戴者的身体状态,从全方位的考虑,使得所得到的判断结果不仅适用于任何人,而且在不同的环境下也能有准确的判断结果,大幅度的提高的判断准确率。
同时,利用公式(1)、(2)、(3)可以将大量的环境信息指标、跌倒报警装置佩戴者的身体状态指标通过简单的计算转变为一个得分指标,从而使得后面的计算量大幅度的减小,使得所述报警装置能够更快的得到判断结果,从而提高时效性,且通过公式(4)和(5)能准确的得到一个判断结论值,而并非一种需要人为主观判定的现象,使得所述跌倒报警装置更智能。
本发明实施例中涉及的上述跌倒报警装置,参照图1所示,所述装置还包括单片机,单片机的信号输入端分别连接有加速度检测单元、体位状态检测单元、定位单元、信息存储单元,所述信息存储单元用于存储包括跌倒报警装置佩戴者的个人身份信息,所述定位单元用于实时将跌倒报警装置佩戴者位置信息传输给单片机,体位状态检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者处于坐、立还是倒卧的体态信息,加速度检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者由坐立状态变为倒卧状态的变化速度,
单片机的信号输入端还连接有体征检测单元,其包括心率测量模块以及体温测量模块,用于实时测量跌倒者的体征信息并将其传输至单片机;
单片机的信号输出端连接有报警单元,用于在检测到跌倒事件时,向预设的紧急联系人员发出报警信息进行报警,包括向预设的紧急联系人员发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的当前定位地址(当前定位信息)以及跌倒报警装置佩戴者的体征信息;
同时,所述跌倒报警装置还通过所述第一远距通讯模块向所述服务器发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址。
需要说明的是,本发明中,所述体位状态检测单元只要能检测人体的体位是处于坐、立或倒卧状态即可,可以使用现有技术中的一种,比如 CN201210080958-消防单兵姿态传感装置中所述的体位状态传感器,再比如 CN200920121912,读写纠姿提示器中所述的体位状态检测器;所述加速度检测单元可以利用现有技术中能够实现加速度检测的传感器,比如现有技术中一般使用三轴加速度传感器。
上述技术方案的工作原理为:单片机通过将加速度检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者由坐立状态变为倒卧状态的变化速度,以及体位状态检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者处于坐、立还是倒卧的体态信息进行分析,判断该装置佩戴者是否跌倒,以及通过定位单元的定位信息可以获知该装置佩戴者的具体位置信息,从而可以及时实施救援。当检测到跌倒事件时,报警单元向预设定的紧急联系人员发出报警信息进行报警。另外,通过体征检测单元检测该装置佩戴者的体征信息可以及时获知跌倒者的体征信息数据,用以判断跌倒者跌倒后的体征状态,是否处于生命危急的状态,从而可以对其进行及时的救治。
上述技术方案的有益效果为:现有技术中也有很多跌倒报警装置,但本发明中还设置了体征检测单元,用以检测该装置佩戴者的体征信息,从而可以及时得知跌倒者的生命状态,是安全的,还是比较危险的,比如没有心率了,人就很危险了。而且,本发明通过将跌倒报警装置与服务器、摄像系统和用户设备协同使用,更实现了不但能够及时发出报警信息,而且能够方便智能地进行摄像,便于施救者救助,减少施救者的心理负担。
在一个实施例中,所述定位单元包括:GPS定位模块、基站定位模块、蓝牙定位模块、WIFI定位模块中的一种或多种,优选地,所述定位单元为WIFI 模块和GPS模块。所述定位单元可以获知该装置佩戴者的具体位置信息。定位方式有很多种,本发明中优选为WIFI模块和GPS模块。
上述技术方案的工作原理为:WIFI模块和GPS模块为基于卫星的全球定位系统,二者相结合,定位准确性高,误差小。
上述技术方案的有益效果为:定位准确性高,误差小。从而可以对跌倒者进行及时救助,减少或避免危险事件的发生。
在一个实施例中,所述信息存储单元还用于存储跌倒报警装置佩戴者的体征信息。
上述技术方案的工作原理为:所述信息存储单元不仅可以用以存储该装置佩戴者的身份信息,还可以存储体征信息,用以医护人员或紧急联系人员分析判断该装置佩戴者的体征信息,从而更好地判断该装置佩戴者的身体状况。
上述技术方案的有益效果为:用以存储该装置佩戴者的身份信息,从而方便医护人员或紧急联系人员判断该装置佩戴者的身体状况。
在一个实施例中,所述跌倒报警装置还包括振动单元,其与单片机的信号输出端连接,所述振动单元可在人体跌倒后在单片机指令下给予肌肉振动按摩。
上述技术方案的工作原理为:所述振动单元包括振动电机和传震盘,所述振动单元能够在人体跌倒时单片机控制下给予振动,给予肌肉一定的刺激,尽量让跌倒者保持意识。
上述技术方案的有益效果为:跌倒者跌倒后,单片机发出指令启动振动单元,从而振动跌倒者的肌肉,给予肌肉一定的刺激,尽量让跌倒者保持意识。
在一个实施例中,所述心率测量模块包括腕部脉搏传感器,能够感应脉搏,并将感应到的脉搏信息传送给单片机,并由单片机处理为心率信息;
所述心率测量模块还包括信号扩大模块,其与腕部脉搏传感器连接,用以放大脉搏信号。
上述技术方案的工作原理为:腕部脉搏传感器能够测量到脉搏,而脉搏和心率息息相关,由脉搏传感器测量到脉搏后,将脉搏信息传送给单片机,由单片机处理得到心率信息。所得到的脉搏信息通过信号扩大模块放大后,得到更准确的脉搏信息。
上述技术方案的有益效果为:可以比较准确地得到心率数据,从而为紧急联系人员提供跌倒者的体征信息或身体状况。
在一个实施例中,参照图3所示,所述信号扩大模块包括运算扩大器20,所述运算扩大器20的一个输入端与第二电阻31一端和第二电容41一端连接,第二电容41另一端接地,第二电阻31另一端分别连接第一电阻30一端和第一电容40一端,第一电容40另一端连接运算扩大器20的输出端,运算扩大器20的另一输入端连接第三电阻32一端和第四电阻33一端,第三电阻32另一端连接第四电容43一端并接地,第四电阻33另一端连接运算扩大器20的输出端;第四电容43的另一端连接有第七电阻36,所述第七电阻36的另一端还连接有运算扩大器20的输出端;所述信号扩大模块还包括两级场效宽频扩大器21,所述两级场效宽频扩大器21的输出端连接第五电容44一端,第五电容44另一端连接第六电阻35一端,第六电阻35另一端连接第九电容48的一端,所述第九电容48的另一端连接两级场效宽频扩大器21的负极输入端,两级场效宽频扩大器21的负极输入端还连接第八电阻37并接地,两级场效宽频扩大器21的正极输入端连接第五电阻34一端,第五电阻34另一端连接运算扩大器20输出端以及第七电阻36一端,所述信号扩大模块还包括第六电容45、第七电容46、第八电容47,第六电容45一端、第七电容46一端、第八电容 47一端分别接电源端,第六电容45另一端、第七电容46另一端、第八电容 47另一端均接地。
上述技术方案的工作原理为:运算扩大器将脉搏信号进行运算并传送到两级场效宽频扩大器进行放大,信号被放大两倍,采用信号扩大模块抗干扰性能大大加强,反应更为灵敏。
上述技术方案的有益效果为:提高了腕部脉搏传感器的信号采集的效率,进一步提高了跌倒报警装置的整体的精确性。
在一个实施例中,所述报警单元包括蓝牙模块以及报警装置,通过蓝牙模块向手机客户端发出特定的求救信号,再通过手机客户端自动将其求救信号发给预设定的紧急联系人员,并由单片机通过蓝牙模块及手机客户端自动将其位置信息发送给预设定的紧急联系人员;所述报警装置为语音报警器和闪光灯报警器,用于向周围人员发出报警信息。所述语音报警器可以设定的语音比如为“有人跌倒,请求帮助”。所述闪光灯报警器尤其适用于晚上,方便周围人员看到跌倒者。
上述技术方案的工作原理为:为了将跌倒者的跌倒信息及时发出去,以及时救助跌倒者,减少或避免危险事故的发生,本发明中所述报警单元包括蓝牙模块和报警装置,通过蓝牙模块向手机客户端发出特定的求救信号,再通过手机客户端自动将其求救信号发给预设定的紧急联系人员,并由单片机通过蓝牙模块及手机客户端自动将其位置信息发送给预设定的紧急联系人员;所述报警单元还可用以拨打报警电话或急救电话。所述报警装置为语音报警器和闪光灯报警器,用于向周围人员发出报警信息。
上述技术方案的有益效果为:从而能够及时救助跌倒者,大大减少或避免造成恶性事件。
在一个实施例中,所述跌倒报警装置还包括电池以及外接插口,优选地,所述跌倒报警装置为腕带结构,所述腕带上设置有多个卡扣,可以根据佩戴者腕部的粗细进行调整相应的卡扣,所述腕带内壁与人体接触的部位设置有若干个凸起。
进一步地,所述跌倒报警装置还包括按键和第一远距通讯模块,所述按键指的是报警求救按键;所述第一远距通讯模块可单独设置于跌倒报警装置内,所述第一远距通讯模块与单片机连接,所述跌倒报警装置可通过第一远距通讯模块将跌倒报警信号(本发明中,所述跌倒报警信号与跌倒信息意思相同)、跌倒者的当前定位地址以及跌倒报警装置的装置唯一识别码发送至服务器。
进一步地,所述跌倒报警装置还包括其它操作按钮,所述操作按钮还包括报警求救解除按键和开关按键;
上述技术方案的工作原理为:所述电池为纽扣电池,用于为跌倒报警装置提供电源,所述跌倒报警装置还包括外接插口,其用于通过数据线与智能手机或电脑连接读取信息存储模块内的个人身份信息以及体征信息,并且可以用以充电。
所述腕带上设置有多个相应的卡扣,可以根据佩戴者的腕部的粗细进行调整相应的卡扣,所述腕带为塑料材质,腕带内壁与人体接触的部位设置有若干个半圆形的凸起,在佩戴者戴上该腕带时,可以增大腕带和皮肤之间的摩擦力,使得腕带不易移动。
上述技术方案的有益效果为:便于佩戴者佩戴以及便于操作。
本发明中还提供一种跌倒报警的方法,用于上述所述的跌倒报警系统,参照图2所示流程图,所述方法包括以下步骤:
利用加速度检测单元和体态检测单元的数据判断跌倒报警装置佩戴者是否跌倒;
在检测到跌倒事件后,所述方法还包括体征信息获取步骤,并同时将跌倒信息、定位信息(即当前定位地址)以及体征信息发送至预设定的紧急联系人员报警,并同时启动语音报警器以及闪光灯报警器报警。同时,所述跌倒报警装置将跌倒信息、跌倒报警装置的装置唯一识别码、当前定位信息发送给服务器,服务器将控制与所述跌倒报警装置之间的当前距离小于或等于第一预设距离的摄像系统对跌倒者以及跌倒者的当前定位地址进行摄像,并将摄像结果发送给所述服务器存储。同时,启动振动单元对肌肉进行按摩刺激,以让人保持意识。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种跌倒报警系统,其特征在于,包括跌倒报警装置、网络侧的服务器、摄像系统和用户设备,其中:
所述跌倒报警装置,供用户佩戴,用于检测佩戴者是否发生跌倒事件,并在发生跌倒事件时,向所述服务器发送跌倒报警信号;
所述服务器,用于在接收到所述跌倒报警信号之后,控制与所述跌倒报警装置之间的当前距离小于或等于第一预设距离的摄像系统朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,并将摄像结果发送给所述服务器存储;
所述用户设备,还用于根据所述用户设备的用户的需求,从所述服务器获取所述摄像结果。
2.如权利要求1所述的跌倒报警系统,其特征在于,
所述摄像系统包括散布于城区中各个位置的城区监控摄像模块;
所述服务器中存储有每个城区监控摄像模块的地理位置;
所述跌倒报警装置还设置有按键和第一远距通讯模块,所述第一远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;当所述按键被触发时,判断在所述按键被触发时刻之前的第一时刻到所述按键被触发时刻之后的第二时刻之间的这段时间内,是否检测到跌倒事件;如果是,则通过所述第一远距通讯模块向所述服务器发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址;
所述服务器,用于在接收到所述跌倒报警信号后,根据所述跌倒报警装置的当前定位地址从其所存储的每个城区监控摄像模块的地理位置中进行查找,查找到与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第一预设距离的目标监控摄像模块;并向所述目标监控摄像模块发送摄像命令、所述跌倒报警装置的装置唯一识别码和所述跌倒报警装置的当前定位地址;
所述目标监控摄像模块,用于在接收到所述摄像命令后,控制所述目标监控摄像模块中的摄像头朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行拍摄,获得第三视频,并将所述第三视频绑定所述跌倒报警装置的装置唯一识别码之后,形成第三视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第三视频证据存储入视频证据库中。
3.如权利要求1或2所述的跌倒报警系统,其特征在于,
所述摄像系统还包括汽车和便携式设备;所述汽车包括汽车摄像系统、汽车定位系统和第二远距通讯模块,所述第二远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;所述便携式设备包括摄像模块、定位模块和第三远距通讯模块,所述第三远距通讯模块与所述服务器之间通讯连接;所述汽车实时将所述汽车定位系统所获得的汽车定位地址发送给所述服务器;所述便携式设备实时将所述定位模块所获得的便携式设备定位地址发送给所述服务器;所述服务器根据所述汽车发送来的汽车定位地址实时对所述汽车所在位置进行更新记录,所述服务器根据所述便携式设备发送来的便携式设备定位地址实时对所述便携式设备所在位置进行更新记录;所述汽车摄像系统包括控制器、摄像头和可旋转的云台,所述摄像头设置于所述云台上,所述云台设置在所述汽车的车厢内,且位于所述汽车的前挡风玻璃靠近车顶的位置,所述控制器用于控制所述云台旋转,旋转的云台带动摄像头旋转;所述云台和摄像头的设置位置应使得所述摄像头的镜头在旋转到任何角度时度可拍摄到前挡风玻璃外的外部环境;
所述服务器,还用于在接收到所述跌倒报警信号后,根据所述跌倒报警装置的当前定位地址从其所记录的汽车所在位置和/或便携式设备所在位置中进行查找,查找到与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于所述第一预设距离的目标汽车和/或目标便携式设备;并向所述目标汽车和/或目标便携式设备发送警示请求;
所述目标汽车和/或目标便携式设备,用于在接收到所述警示请求之后,以预设音量来发出警示音。
4.如权利要求3所述的跌倒报警系统,其特征在于,
所述用户设备,用于在接收到用户输入的上报指令时,上报所述用户设备的设备所在位置、所述用户设备的设备唯一识别码和摄像请求到所述服务器;
所述服务器,用于接收到所述用户设备上报的摄像请求后,判断所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离是否等于或小于第二预设距离,所述第二预设距离小于所述第一预设距离;如果所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第二预设距离,则所述服务器向所述目标汽车发送所述设备唯一识别码、摄像命令和所述跌倒报警装置的当前定位地址,由所述目标汽车根据所述跌倒报警装置的当前定位地址控制所述摄像头朝向所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,控制摄像时间为预设时长,获得第一视频,将所述第一视频绑定所述设备唯一识别码后作为第一视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第一视频证据存储入视频证据库中;如果所述用户设备的设备所在位置与所述跌倒报警装置的当前定位地址之间的距离等于或小于第二预设距离,则所述服务器向所述目标便携式设备发送所述设备唯一识别码、摄像命令和所述跌倒报警装置的当前定位地址,由所述目标便携式设备输出摄像启动请求和所述跌倒报警装置的当前定位地址以供目标便携式设备的用户查看,所述目标便携式设备的用户根据所查看到的所述摄像启动请求和所述跌倒报警装置的当前定位地址决定是否执行摄像操作;当所述目标便携式设备的用户决定执行摄像操作时,由所述目标便携式设备的用户携带所述目标便携式设备移动至所述跌倒报警装置的当前定位地址进行摄像,获得第二视频,所述目标便携式设备将所述第二视频绑定所述设备唯一识别码后作为第二视频证据发送给所述服务器,由所述服务器将所述第二视频证据存储入所述视频证据库中。
5.如权利要求2至4中任一所述的跌倒报警系统,其特征在于,
所述用户设备,还用于向所述服务器发送携带有查询标识的视频证据查询请求,所述查询标识包括所述用户设备的设备唯一识别码和/或所述跌倒报警装置的装置唯一识别码;所述服务器,还用于在接收到所述视频证据查询请求之后,从所述视频证据查询请求中解析出所述查询标识;从存储的视频证据库中,查找所绑定的识别码与所述解析出的查询标识中的任一识别码相匹配的视频证据,将查找到的所述相匹配的视频证据发送给发送视频证据查询请求的所述用户设备;
或者
所述跌倒报警装置,还用于向所述服务器发送携带有查询标识的视频证据查询请求,所述查询标识包括所述用户设备的设备唯一识别码和/或所述跌倒报警装置的装置唯一识别码;所述服务器,还用于在接收到所述视频证据查询请求之后,从所述视频证据查询请求中解析出所述查询标识;从存储的视频证据库中,查找所绑定的识别码与所述解析出的查询标识中的任一识别码相匹配的视频证据,将查找到的所述相匹配的视频证据发送给发送视频证据查询请求的所述跌倒报警装置。
6.如权利要求1所述的跌倒报警系统,其特征在于,
所述服务器,还用于定期更新城区各个道路的路面至路面之上预设高度这一段高度范围内的环境的三维立体图像;
所述服务器,还用于获取已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像;将所述各个道路的路面至路面之上预设高度这一段高度范围内的环境的三维立体图像、与所述已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像进行比对;根据比对结果确定在上述三维立体图像中,未被所述已有的每个城区监控摄像模块所能监控到的最大范围环境的图像所涉及的部分三维立体图像;确定所述部分三维立体图像所对应的路段地理位置;生成包括所述路段地理位置的告警信息,将所述告警信息输出。
7.如权利要求1所述的跌倒报警系统,其特征在于,所述跌倒报警装置设置有一个历史信息数据库,所述历史信息数据库包括跌倒报警装置佩戴者历史上的所处环境信息指标和身体状态指标,所述环境信息指标包括环境的温度、湿度、空气中PM2.5含量中的一项或者多项,所述身体状态指标包括所述佩戴者的身高、体重、血压、血脂中的一项或者多项;
所述跌倒报警装置还用于按照如下判断方法判断所述跌倒报警装置的佩戴者是否发生跌倒事件,所述判断方法包括:
步骤1,根据历史信息数据库形成不同情况下的指标与判断向量Y的对应关系;
设定所述历史信息数据库中存在p条数据,且每条数据中均含有一种情况下的跌倒报警装置佩戴者所处的环境信息指标和跌倒报警装置佩戴者的身体状态指标共n个指标的值,将所述n个环境信息指标和身体状态指标形成矩阵Q,则矩阵Q含有p行n列;同时历史信息数据库中还包含有体位状态信息以及由坐或立状态变为倒卧状态的加速度,即同时还包含体位状态信息的数值化后的值和由坐或立状态变为倒卧状态的加速度的大小的值,并将p条数据以及所述体位状态信息数值化后的值和所述加速度的值形成矩阵XY,则所述矩阵XY含有p行2列,同时在所述p种不同情况下每条数据所对应的情况为是否跌倒,形成判断向量Y与不同情况下的指标的对应关系;向量Y的取值为:当跌倒了,则所述值为1,未跌倒则所述值为0;
步骤2,以步骤1为依据计算指标得分向量,以形成历史信息数据库中的指标与当前检测的体位状态信息和加速度值的矩阵关系;
利用公式(1)求解矩阵Q的波动矩阵CY
其中CYL(Qi,QX)为矩阵Q的第i列和第x列之间的差异量,Qjx为矩阵Q的第j行第x列的值,i=1、2、3……n,x=1、2、3……n,j=1、2、3……p;
然后将所述波动矩阵CY带入公式(2)求解收敛率:
|CY-λE|=0 (A)
C=ranked(λ) (B)
其中,E为单位矩阵,λ为通过公式(2)中的(A)所求解出来的变换向量,其中λ为含有n个值的变换向量,ranked(λ)为将向量λ进行从大到小排序后的向量,C为中间向量,Ci为向量C的第i个值,i=1、2、3……n,rt为求解的收敛率向量;
利用公式(3)求解指标得分;
F=Q*rtT
(3)
其中,rtT为rt的转置,F为求解得到的指标得分向量,将指标得分向量F添加至矩阵XY中的最后一列,形成新的矩阵X,则所述矩阵X含有3列P行;
步骤3,判断当前跌倒报警装置佩戴者是否跌倒;
获取所述矩阵Q对应的n个指标在当前所述跌倒报警装置以及所述跌倒报警装置佩戴者所对应的环境信息指标值以及身体状态指标值,形成向量q1,同时获取当前所述跌倒报警装置检测到的佩戴者处于坐、立还是倒卧的体位状态信息的数值化后的值和佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度值,带入公式(4),判断是否跌倒;
(4)
其中,为预设系数,TW为当前所述体位状态信息数值化后的值,V为当前所述跌倒报警装置佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度值,e为自然常数,L为求解所得到的判别结论,当所述L大于0.5则判断为跌倒,否则判断为没有跌倒。
8.如权利要求1或7所述的跌倒报警系统,其特征在于,
所述跌倒报警装置还包括单片机,单片机的信号输入端分别连接有加速度检测单元、体位状态检测单元、定位单元,所述定位单元用于实时将跌倒报警装置佩戴者位置信息传输给单片机,体位状态检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者处于坐、立还是倒卧的体位状态信息,加速度检测单元用于检测跌倒报警装置佩戴者由坐或立状态变为倒卧状态的加速度,
单片机的信号输入端还连接有体征检测单元,其包括心率测量模块以及体温测量模块,用于实时测量跌倒者的体征信息并将其传输至单片机;
单片机的信号输入端还连接信息存储单元,所述信息存储单元用于存储包括跌倒报警装置佩戴者的个人身份信息以及体征信息;
单片机的信号输出端连接有报警单元,用于在检测到跌倒事件时,向预设的紧急联系人员发出报警信息进行报警,包括向预设的紧急联系人员发送跌倒报警信号、所述跌倒报警装置的当前定位地址以及跌倒报警装置佩戴者的体征信息。
9.如权利要求7所述的跌倒报警系统,其特征在于,所述跌倒报警装置还包括振动单元,其与单片机的信号输出端连接,所述振动单元可在人体跌倒后在单片机指令下给予肌肉振动按摩。
10.如权利要求8所述的跌倒报警系统,其特征在于,所述心率测量模块还包括信号扩大模块,所述信号扩大模块包括运算扩大器(20),所述运算扩大器(20)的一个输入端与第二电阻(31)一端和第二电容(41)一端连接,第二电容(41)另一端接地,第二电阻(31)另一端分别连接第一电阻(30)一端和第一电容(40)一端,第一电容(40)另一端连接运算放大器(15)的输出端,运算放大器(15)的另一输入端连接第三电阻(32)一端和第四电阻(33)一端,第三电阻(32)另一端连接第四电容(43)一端并接地,第四电阻(33)另一端连接运算放大器(15)的输出端;第四电容(43)的另一端连接有第七电阻(36),所述第七电阻(36)的另一端还连接有运算放大器(15)的输出端;所述信号扩大模块还包括两级场效宽频扩大器(21),所述两级场效宽频扩大器(21)的输出端连接第五电容(44)一端,第五电容(44)另一端连接第六电阻(35)一端,第六电阻(35)另一端连接第九电容(48)的一端,所述第九电容(48)的另一端连接两级场效宽频扩大器(21)的负极输入端,两级场效宽频扩大器(21)的负极输入端还连接第八电阻(37)并接地,两级场效宽频扩大器(21)的正极输入端连接第五电阻(34)一端,第五电阻(34)另一端连接运算放大器(15)输出端以及第七电阻(36)一端,所述信号扩大模块还包括第六电容(45)、第七电容(46)、第八电容(47),所述第六电容(45)一端、第七电容(46)一端、第八电容(47)一端分别接电源端,第六电容(45)另一端、第七电容(46)另一端、第八电容(47)另一端均接地。
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