CN209102891U - 一种室内人员活动检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种室内人员活动检测装置，包括外壳以及设在外壳内部的电路板；电路板包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的超声波模块、人体红外感应模块、无线通信模块；超声波模块包括至少两个朝向斜下方的超声波收发探头；当人体红外感应模块检测到人体红外时，微控制器模块控制超声波模块启动检测；微控制器模块控制无线通信模块对外发送包括特定信息的无线信号，特定信息包括周期性发送的心跳数据、定时发送的超声波数据以及达到预设条件的报警信号。本实用新型有益效果在于可安装于精神病人的房间内，监测患者的活动习惯，并对比如夜间活动频繁、活动时长不正常等异常的活动情况进行预警。

Description

一种室内人员活动检测装置

技术领域

本实用新型涉及医疗看护设备领域，具体涉及一种室内人员活动检测装置。

背景技术

据中国疾病预防控制中心精神卫生中心数据显示,国内各类精神疾病患者人数在1亿人以上，重性精神疾病患者人数已超过1600万，重性精神病患者肇事肇祸行为是影响社会稳定和谐的一个重要问题。截至2017年底，我国在册严重精神障碍患者人数已达581万，然而我国目前精神科医师不足,每10万人口仅有精神科医师1.5人、精神科护士2.4人,远低于世界平均水平，精神卫生服务专业人员严重短缺。

精神病人的部分临床特征通常具有以下特点：躁狂，活动频次多、活动速度快；失眠，睡眠不规律、夜间不睡觉；焦虑，活动频次多，如来回走动；活动亢进、兴奋冲动，活动时间长。针对精神病人的这些临床特征，对患者的活动习惯进行监测，并对异常的活动行为（如夜间活动频繁、活动频次、时长不正常等）进行预警，即可在精神病发作的前期进行干预，减小精神病发作带来的负面影响。但目前对于重性精神病患者的管理，一直是靠人工定期监督回访的方式去管理，缺乏技术性手段去辅助监测病人是否发病或是否准时吃药，这样导致对一些病人的发病情况不能及时掌握，病情获知时间严重滞后，最终可能导致病人肇事肇祸的后果。

现有可监测精神病人行为活动的装置仅局限于视频监控装置，虽然视频监控可直观显示出精神病人的行为活动，但是视频监控装置也存在一些缺点，比如视频监控装置会让患者感到束缚，产生被监视的感觉，使患者产生抵触感，无助患者的恢复，甚至加重病情；此外，视频监控装置产生的视频数据，仅能通过人为回放观察来了解精神病人的状态，不仅费时费力，也不利于精神病人行为活动习惯数据的采集。

发明内容

为避免背景技术的不足之处，本实用新型提供一种室内人员活动检测装置，可安装于室内天花板，监测精神病人在房间里活动的规律，并对异常的活动情况进行预警。

本实用新型提出的一种室内人员活动检测装置，包括外壳以及设在外壳内部的电路板，外壳侧面具有至少两个第一通孔并朝向不同方向，外壳底面中心具有第二通孔；电路板包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的超声波模块、人体红外感应模块、无线通信模块；超声波模块包括固定安装于第一通孔且朝向斜下方的超声波收发探头；人体红外感应模块包括固定安装于第二通孔的人体红外感应探头；当人体红外感应模块检测到人体红外时，微控制器模块控制超声波模块启动检测；微控制器模块控制无线通信模块与外界设备进行通信并上传采集的数据。

进一步的，外壳侧面的东南西北四个方位中有三个方位各具有一个第一通孔，超声波收发探头数量为3个。

进一步的，电路板还包括与微控制器模块连接的三轴加速度模块，三轴加速度模块用于在装置使用时通过检测加速度的变化判断装置的运动情况并当加速度的变化超过阈值时发送预警信号。

进一步的，三轴加速度模块还用于在装置安装时通过检测重力加速度方向在三轴坐标轴中的指向判断装置安装的水平情况。

进一步的，外壳底面的第二通孔与外壳底面边沿之间还具有第三通孔；电路板还包括与微控制器模块连接的激光模块，激光模块包括固定于第三通孔且朝向斜下方的激光探头；当人体红外感应模块检测到人体红外时以及人体红外消失时，微控制器模块控制激光模块启动检测。

进一步的，外壳包括设置于外壳底部作为外壳底面并可旋转的调节罩，激光探头固定于调节罩上并可随调节罩旋转而旋转。

进一步的，调节罩具有定位凸点，外壳上具有至少两个与定位凸点配合的定位凹点，当定位凸点与定位凹点配合时，激光探头的朝向与其中一个超声波收发探头的朝向处于同一面上。

进一步的，还包括安装板；外壳顶面设有若干截面为“T”字形的凸扣，安装板上设有与凸扣对应配合的通孔，凸扣穿过通孔后可通过旋转外壳使外壳与安装板固定配合。

进一步的，还包括固定套、硅胶套，超声波收发探头固定嵌入硅胶套；硅胶套固定嵌入固定套；固定套固定嵌入外壳侧面的第一通孔。

优选的，无线通信模块为无线射频收发模块。

本实用新型装置有益效果在于可安装于精神病人的房间内，监测患者的活动习惯，并对比如夜间活动频繁、活动时长不正常等异常的活动情况进行预警使相关监护人和医护人员能及时掌握患者的病情情况，有助于患者的病情恢复。

附图说明

图1是本实用新型实施例装置的立体示意图。

图2是本实用新型实施例装置的剖面示意图。

图3是本实用新型实施例装置的爆炸图。

图4是本实用新型实施例装置的底座的结构示意图。

图5是本实用新型实施例装置的调节罩的结构示意图。

图6是本实用新型实施例装置的安装板和上盖的安装配合示意图。

图7是本实用新型实施例装置的电路板的模块组成示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明：

实施例，参照附图1-7，一种室内人员活动检测装置，整体呈圆盘状，包括安装板10和装置主体，装置主体包括外壳以及设在外壳内部的电路板6和电池8，外壳包括互相配合安装的底座4、上盖7、调节罩1，底座4顶部固定装有上盖7，底座4底部嵌有调节罩1，底座4侧面的东南西北四个方位中有三个方位各具有一个第一通孔4a；调节罩1底面中心具有第二通孔1a，调节罩1底面第二通孔1a与调节罩1边沿之间区域还具有第三通孔1b，调节罩1在底座4上可旋转调节；上盖7还包括可拆的电池仓盖9，上盖7顶面具有四个截面为“T”字形的凸扣7a；安装板10上设有与凸扣7a对应配合的通孔10a，上盖7的凸扣7a穿过通孔10a后可通过旋转上盖7使上盖7与安装板10固定配合。

电路板6包括微控制器模块6a以及与微控制器模块6a连接的超声波模块5、人体红外感应模块3、激光模块2、三轴加速度模块6b、无线通信模块6c；超声波模块5包括固定套5c、硅胶套5b、超声波收发探头5a，超声波收发探头5a固定嵌入硅胶套5b，硅胶套5b固定嵌入固定套5c，固定套5c固定安装于底座4的第一通孔4a，超声波收发探头5a的方向朝向斜下方，本实施例中硅胶套5b的目的是为了吸收声音产生的空气震动，避免各超声波收发探头5a之间的干扰；人体红外感应模块3固定安装在调节罩1上，且人体红外感应模块3的人体红外感应探头3a穿过调节罩1的第二通孔1a；激光模块2固定安装在调节罩1上可随调节罩1的旋转而旋转，激光模块2的激光探头2a方向朝向斜下方且发射的激光穿过调节罩1的第三通孔1b。

本实施例中，无线通信模块6c用于与外界设备进行通信并上传采集的数据，数据包括周期性发送的心跳数据、定时发送的超声波数据和激光数据、达到预设条件的预警信号；预警信号包括低电量报警、异常活动报警、装置移动报警等。无线通信模块6c优选无线射频收发模块，具有价格低廉、耗电量低等特点，虽然无线射频收发模块无法直接将数据发送至数据平台，但是可以通过家庭网关等网关类产品转发至数据平台。随着家庭内物联网产品越来越多，需要一个可转发数据的装置类似家庭网关作为物联网产品与数据平台之间的数据转发通道，一般家庭网关具备无线射频收发模块以及连接移动网络的移动通信模块比如GPRS模块、NB-IOT模块、2G、3G、4G、5G，其余物联网产品就可以采用成本低廉的无线射频收发模块与家庭网关通信，将数据上传至数据平台。

本实施例中，三轴加速度模块6b用于在装置安装时通过检测重力加速度方向在三轴坐标轴中的指向来判断装置安装的水平情况，由于装置具有三个超声波收发探头5a，如果装置整体没有达到水平的要求，那么不同超声波收发探头5a就会存在高低不一的情况，采集的超声波数据会存在较大的误差，通过检测重力加速度方向与三轴坐标轴中是否与负Z轴重合就可以判断装置的水平程度。除此之外，在装置使用时，通过检测加速度判断装置的运动情况，装置通常安装在天花板上，除了更换电池8以外，装置应当一直处于静止状态，当检测加速度的变化超过阈值时，可以判定装置被人为拆卸下来了，当出现这种情况时，需要装置发送预警信号通知相关人员。

本实施例装置可安装于房间内的天花板上，在安装时，提前将装置主体与安装板10旋转配合安装好，挑选合适的固定安装位置，然后选择合适的超声波收发探头5a，旋转调整装置主体使该超声波收发探头5a的方向朝向房门所在方向。一般长方形的房间，房门绝大部分设在房间的四角位置，在这种类型的房间当安装装置时，装置的一面必定朝向墙壁，也就意味着这方向不会出现人员，故将空白无超声波收发探头5a的一面朝向墙壁即可;另外三个方位的超声波收发探头5a结合一起的检测角度基本不存在使得出现人员在装置附近无法被检测到的死角情况。确定朝向房门的超声波收发探头5a后，旋转调节罩1，使激光探头2a的方向也朝向房门所在方向。由于激光探头2a是需且只需朝向房门的，而装置的安装位置是需要根据实际房间构造确定的，本实施例中的激光模块2可随调节罩1的旋转而旋转的目的就是为了使激光探头2a根据房门实际的位置，使其可在安装时旋转调整。确定好安装位置后，在不移动安装板10的前提下将装置主体从安装板10上旋转拆卸下来，然后用螺钉将安装板10固定在天花板上，安装期间依旧保持安装板10固定不动，安装板10固定完毕后再将装置主体旋转安装在安装板10上，安装到此完成。

本实施例装置平时使用时处在低功耗待机状态，在人体红外感应模块感应到人体红外后，微控制器模块6a启动超声波模块5和激光模块2分别采集超声波数据和激光数据，为了方便理解超声波数据和激光数据在本实施例中均为在原始数据基础上经过处理后的距离值；激光模块2主要判断房门的开闭状态，超声波模块5主要判断人员的活动情况。对于激光模块2，其激光探头2a的方向朝向房门所在位置，装置安装时，将房门处于关闭状态，设置房门激光背景值，将此时获得的激光数据也即激光探头2a和房门反射点的距离作为激光背景值；装置使用时，如果检测到的激光数据为背景值，则判断房门为关闭状态，如果检测到的激光数据大于背景值，则判断房门为开启状态；激光模块2在人体红外感应模块感应到人体后以及在感应消失后分别采集一次激光数据。对于超声波模块5，如果某个超声波收发探头5a的检测范围内无人时，则该超声波收发探头5a检测的超声波数据也即超声波收发探头5a和最近的背景物体的距离是基本稳定的，每个超声波收发探头5a获得的稳定超声波数据因为背景物体的变化也是不同的；如果某个超声波收发探头5a的检测范围内有人时，则该超声波收发探头5a检测的超声波数据会因为人体的移动产生变化且数值大于无人时的稳定超声波数据；如果超声波数据一直在大范围变化，则判定人员处于来回移动状态下。

通过对大量超声波数据进行加工处理即可获得以下人员活动习惯数据：进出速度、进出人员身高、进出时间；近一周活动频次、平均活动频次、近一周活动时长、平均活动时长、近一周夜间活动频次、夜间平均活动频次、近一周夜间活动时长、平均夜间活动时长。通过长时间的数据采集形成大数据作为个人的活动习惯数据，当检测到某数据偏离基准值较多，则判定可能出现异常情况，比如夜晚应当基本无活动或只有短暂的活动时长，但是如果检测到长时间的活动，则可能出现人员失眠的情况。当出现异常情况时，装置会在尽早发送预警信号，通知监护人或医师等相关人员。

本实施例中，为了装置安装时方便调整激光探头2a的朝向，调节罩1上还具有定位凸点1c，与此同时底座4上具有三与定位凸点1c配合的定位凹点4b，当定位凸点1c与其中一个定位凹点4b配合时，激光探头2a的朝向与其中一个超声波收发探头5a的朝向就会处于同一面上，这样安装时在仔细调整确定超声波收发探头5a的朝向后就无需花功夫再次仔细调整激光探头2a的朝向，而是仅旋转调节罩1即可，简化安装。

本实施例室内人员活动检测装置可安装于精神病人的房间内，监测患者的活动习惯，并对比如夜间活动频繁、活动时长不正常等异常的活动情况进行预警使相关监护人和医护人员能及时掌握患者的病情情况，有助于患者的病情恢复。

除了用于监测精神病人的活动习惯，本实施例装置还可用于出租房或普通家庭中，由人体红外感应触发装置，激光检测房门开关情况、超声波检测人员移动情况。用于出租房时，则可采集租客的进出情况，比如进出人数、进出人员身高、进出时间等，方便公安人员对流动人口的管理。用于普通家庭时，用户外出上班家中无人时或夜里睡觉时，则可监控家中是否有小偷进入，若有则报警。

虽然本实用新型已通过参考优选的实施例进行了描述，但是，本领域普通技术人员应当了解，可以不限于上述实施例的描述，在权利要求书的范围内，可作出形式和细节上的各种变化。

Claims (10)

1.一种室内人员活动检测装置，其特征在于：包括外壳以及设在外壳内部的电路板，所述外壳侧面具有至少两个第一通孔并朝向不同方向，外壳底面中心具有第二通孔；所述电路板包括微控制器模块以及与所述微控制器模块连接的超声波模块、人体红外感应模块、无线通信模块；所述超声波模块包括固定安装于所述第一通孔且朝向斜下方的超声波收发探头；所述人体红外感应模块包括固定安装于所述第二通孔的人体红外感应探头；当所述人体红外感应模块检测到人体红外时，所述微控制器模块控制超声波模块启动检测；所述微控制器模块控制所述无线通信模块与外界设备进行通信并上传采集的数据。

2.根据权利要求1所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：所述外壳侧面的东南西北四个方位中有三个方位各具有一个第一通孔，所述超声波收发探头数量为3个。

3.根据权利要求1所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：所述电路板还包括与微控制器模块连接的三轴加速度模块，所述三轴加速度模块用于在装置使用时通过检测加速度的变化判断装置的运动情况并当加速度的变化超过阈值时发送预警信号。

4.根据权利要求3所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：所述三轴加速度模块还用于在装置安装时通过检测重力加速度方向在三轴坐标轴中的指向判断装置安装的水平情况。

5.根据权利要求1所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：所述外壳底面的第二通孔与外壳底面边沿之间还具有第三通孔；所述电路板还包括与微控制器模块连接的激光模块，所述激光模块包括固定于所述第三通孔且朝向斜下方的激光探头；当所述人体红外感应模块检测到人体红外时以及人体红外消失时，所述微控制器模块控制激光模块启动检测。

6.根据权利要求5所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：所述外壳包括设置于外壳底部作为外壳底面并可旋转的调节罩，所述激光探头固定于所述调节罩上并可随调节罩旋转而旋转。

7.根据权利要求6所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：所述调节罩具有定位凸点，所述外壳上具有至少两个与所述定位凸点配合的定位凹点，当所述定位凸点与所述定位凹点配合时，所述激光探头的朝向与其中一个超声波收发探头的朝向处于同一面上。

8.根据权利要求1所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：还包括安装板；所述外壳顶面设有若干截面为“T”字形的凸扣，所述安装板上设有与所述凸扣对应配合的通孔，所述凸扣穿过通孔后可通过旋转外壳使外壳与安装板固定配合。

9.根据权利要求1所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：还包括固定套、硅胶套，所述超声波收发探头固定嵌入所述硅胶套；所述硅胶套固定嵌入所述固定套；所述固定套固定嵌入所述外壳侧面的第一通孔。

10.根据权利要求1所述的一种室内人员活动检测装置，其特征在于：所述无线通信模块为无线射频收发模块。