專利名稱：人體姿態(tài)及健康智能監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)程傳輸，人體運(yùn)動姿態(tài)的實(shí)時監(jiān)測裝置，尤其涉及一種用于檢測人體健康狀態(tài)的自動化監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
隨著社會的高速發(fā)展，人們的生活水平得到了大幅的提高，對于身體健康的重視也達(dá)到了一個新的高度，同時對智能化產(chǎn)品、技術(shù)的要求日益提高，當(dāng)前，市場上出現(xiàn)了人體便攜式生理參數(shù)監(jiān)測器，人體跌倒檢測系統(tǒng)等相關(guān)產(chǎn)品。但現(xiàn)有產(chǎn)品受下列技術(shù)的限制，在實(shí)際應(yīng)用中尚未被廣泛接受。其一、當(dāng)前市場需求能夠長期佩戴而不影響日常生活的監(jiān)測產(chǎn)品，而目前的產(chǎn)品多存在佩戴不方便，過程繁瑣的弊端。其二、在生理出現(xiàn)異常的情況下不能自動檢測人體基本生理參數(shù)，并及時上報醫(yī)療機(jī)構(gòu)或家屬，因而易錯過最佳診療時間延誤病情。其三、現(xiàn)有產(chǎn)品功能單一，智能化程度不高，不能將多種傳感器融于一體，需要人工介入操作，因此為發(fā)生異常情況時不能及時作出反應(yīng)的患者曾加了負(fù)擔(dān)。其四、在產(chǎn)品關(guān)于跌倒檢測部分的傳感器中只包含單一的加速度計，或運(yùn)動姿態(tài)監(jiān)測儀，因而容易出現(xiàn)判斷錯誤而在不需要時發(fā)出求救指令。其五、不能儲存患者病史，在出現(xiàn)異常時不能通過產(chǎn)品顯示屏給與施救者診斷參考。
發(fā)明內(nèi)容為了解決上訴問題，補(bǔ)充技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型發(fā)明的目的在于提供一種能夠自行判斷人體運(yùn)動姿態(tài)及生理參數(shù)異常的實(shí)時監(jiān)護(hù)、準(zhǔn)確預(yù)警、快速反應(yīng)裝置。采取的具體方案是所述人體姿態(tài)及健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于，傳感系統(tǒng)(101)，王控系統(tǒng)(102)，和手機(jī)終立而(117)；傳感系統(tǒng)(101)及主控系統(tǒng)(102)元器件以集成方式固化至主板連接；兩系統(tǒng)之間通過射頻無線收發(fā)模塊I (103)，射頻無線收發(fā)模塊2 (111)建立數(shù)據(jù)交換；手機(jī)終端(117)與主控系統(tǒng)通信由藍(lán)牙模塊(110)建立。
所述裝置傳感系統(tǒng)(101)，用于監(jiān)測被監(jiān)測者運(yùn)動姿態(tài)，能夠及時發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測人如摔倒，暈倒等異常情況；所述裝置主控系統(tǒng)(102)，用于處理，計算，傳遞來自射頻無線收發(fā)模塊2 (111)、GPS模塊(108)，主控芯片2 (109)的數(shù)據(jù)，及生理參數(shù)的監(jiān)測；所述裝置手機(jī)終端(117)，作為實(shí)現(xiàn)整套裝置完整性的方法，用于查詢醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息和發(fā)送遠(yuǎn)程醫(yī)療求救信號。[0018]作為一種智能化的技術(shù)解決方案，所述裝置傳感系統(tǒng)(101)包含MEMS陀螺儀(105)、三軸加速度計(106)、主控芯片I (104)和射頻無線收發(fā)模塊I (103)；作為一種智能化的技術(shù)解決方案，所述裝置主控系統(tǒng)(102)由中央處理器(107)，主控芯片2 (109 )，血壓計(113 )，脈搏計(114 )，GPS模塊(108 )，藍(lán)牙模塊(110)。射頻無線收發(fā)模塊2 (111)，顯示屏(112)，控制按鍵(115)組成；作為一種智能化的技術(shù)解決方案，所述裝置手機(jī)終端(117)集成裝置所需數(shù)據(jù)庫信息，能調(diào)用手機(jī)模塊實(shí)現(xiàn)基站定位，并能夠依托手機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。 所述裝置傳感系統(tǒng)(101)所包含的MEMS陀螺儀(105)和三軸加速度計(106)用于感知被監(jiān)測者與地面的傾斜夾角與其受到的加速度；所述裝置主控系統(tǒng)(102)所包含的GPS模塊(108)用于對被監(jiān)測者位置實(shí)施精確定位;所述裝置主控系統(tǒng)(102)所包含的血壓計(113)、脈搏計(114)用于采集被監(jiān)測者的個人生理參數(shù)；所述裝置主控系統(tǒng)(102)所包含的顯示屏(112)用于顯示被監(jiān)測人的生理參數(shù)；所述裝置主控系統(tǒng)(102)所包含的控制按鍵(115)用于被監(jiān)測者人工指令的輸A ；所述裝置傳感系統(tǒng)(101)與主控系統(tǒng)(102)所包含的主控芯片I (104)，主控芯片2 (109 )及中央處理器(107 )用于分析、計算各傳感器參數(shù)和發(fā)送控制指令。所述裝置傳感系統(tǒng)(101)將實(shí)時監(jiān)測被監(jiān)測者的運(yùn)動姿態(tài)，為防止錯誤判斷，如說明書附圖I所示，該傳感系統(tǒng)(101)中，設(shè)置兩種不同的運(yùn)動傳感器，MEMS陀螺儀(105)和三軸加速度計(106)將獨(dú)立傳回運(yùn)動參數(shù)。主控芯片I (104)中分別預(yù)設(shè)傾斜角與加速度閾值。通過實(shí)時參數(shù)對比，當(dāng)MEMS陀螺儀(105)與三軸加速度計(106)所傳回的參數(shù)在設(shè)定時間范圍內(nèi)先后或同時滿足主控芯片I (104)中設(shè)定閾值時，主控芯片I (104)通過射頻無線收發(fā)模塊I (103)向主控系統(tǒng)(102)發(fā)布運(yùn)行指令。所述裝置主控系統(tǒng)(102)用于處理，計算，傳遞來自射頻無線收發(fā)模塊2 (111)、GPS模塊(108)，主控芯片2 (109)的數(shù)據(jù)，及檢測人體生理參數(shù)。在收到來自傳感系統(tǒng)
(101)的工作指令后，中央處理器(107)即向被監(jiān)測者發(fā)出報警信號，在等待設(shè)定時間無響應(yīng)后，對GPS模塊(108)和主控芯片2 (109)發(fā)出工作指令，使GPS模塊(108)與主控芯片2 (109)進(jìn)入工作狀態(tài)，主控芯片2 (109)中提前設(shè)置有血壓及脈搏閾值，所屬的傳感器將接收到的信息傳回進(jìn)行對比分析，對比完成后主控芯片2 (109)將結(jié)果反饋至中央處理器(107)。中央處理器(107)根據(jù)反饋信息確定是否自動上傳報警信號至遠(yuǎn)程醫(yī)療機(jī)構(gòu)或家屬。所述主控系統(tǒng)(102)在向被監(jiān)測人發(fā)出報警信號至數(shù)據(jù)上傳期間，被監(jiān)測人可以隨時通過控制按鍵(115)終止系統(tǒng)進(jìn)程，以避免不必要的遠(yuǎn)程求救。被監(jiān)測人也可主動通過操作控制按鍵(115)對其基本生理參數(shù)經(jīng)行日常檢測，并選擇是否上傳。所述手機(jī)終端(117)集成當(dāng)?shù)馗骷裔t(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)系方式及坐標(biāo)數(shù)據(jù)庫，通過調(diào)用手機(jī)基站定位及結(jié)合GPS信號確定離患者最近的醫(yī)療機(jī)構(gòu)并發(fā)出求救信號，同時通知其家屬。 所述裝置傳感系統(tǒng)(101)實(shí)時運(yùn)行，以實(shí)時監(jiān)測到運(yùn)動姿態(tài)改變。[0032]所述裝置主控系統(tǒng)(102)部分元器件休眠運(yùn)行，等待中央處理器(107)給出工作指令，達(dá)到省電效果。所述裝置可預(yù)置被監(jiān)測人員病史，以便在急救過程中為救護(hù)人員提供參考信息。所述裝置傳感系統(tǒng)(101)佩戴于腰間，以減少肢體運(yùn)動帶來的錯誤報警，主控系統(tǒng)
(102)佩戴于手腕，以測得血壓及心率。同時方便無線信號傳輸。

附圖I是本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)及工作原理示意圖。附圖2是本發(fā)明自動工作流程示意圖。附圖3是本發(fā)明手動工作流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下就附圖與文字進(jìn)一步闡述本發(fā)明，如附圖I所示，所述裝置分為傳感系統(tǒng)(101)，主控系統(tǒng)(102)，和手機(jī)終端(117)，傳感系統(tǒng)(101)及主控系統(tǒng)(102)元器件以集成方式固化至主板連接，兩系統(tǒng)之間通過射頻無線收發(fā)模塊I (103)，射頻無線收發(fā)模塊2(111)建立數(shù)據(jù)交換，手機(jī)終端(117)與主控系統(tǒng)(102)通信由藍(lán)牙模塊(110)建立。傳感系統(tǒng)(101)及主控系統(tǒng)(102)除分別設(shè)有電源及開關(guān)外，主控系統(tǒng)還設(shè)有報警蜂鳴系統(tǒng)。電源采用鋰電池。被監(jiān)測人員在使用所述裝置前須按照正確方式佩戴傳感系統(tǒng)及主控系統(tǒng)，并保證主控系統(tǒng)(102)與手機(jī)終端(117)正常連接。I.所述裝置自動工作流程如附圖2所示，所述裝置傳感系統(tǒng)(101)將實(shí)時向主控芯片1(104)傳回采集數(shù)據(jù)以供對比分析，由于在人們?nèi)粘Ｉ钪熊|干與水平面夾角一般不會超過70°。所受來自不同方向和加速度不會超過I. 5g，人體摔倒從體位變化到加速度改變所用時間在2——3s內(nèi).因此，主控芯片I (104)中預(yù)設(shè)傾斜角度a彡70°，和加速度a= V (ax2+ay2+az2)彡I. 5g，等待時間t=2s當(dāng)傳感器數(shù)據(jù)任意一條滿足閾值時，主控芯片I (104)記錄數(shù)據(jù)2s，以等待滿足另一個閾值，若2s之內(nèi)未能滿足，則系統(tǒng)認(rèn)定被監(jiān)測人姿態(tài)正常。主控芯片1(104)清除數(shù)據(jù)回到初始狀態(tài)，若2s內(nèi)滿足另一個閾值，系統(tǒng)則認(rèn)定被監(jiān)測人姿態(tài)異常，可能出現(xiàn)暈倒或摔倒等情況。主控芯片1(104)即發(fā)送工作指令至射頻無線收發(fā)模I (103)塊將其轉(zhuǎn)化為射頻信號，供主控系統(tǒng)(102)接收。傳感系統(tǒng)(101)完成一次完整工作后清除傳感器數(shù)據(jù)返回初始狀態(tài)，等待下一指令。例如一老人發(fā)生意外跌倒，他身上所佩戴的傳感系統(tǒng)(101)會立刻感知到老人身體的傾斜大于70°以及大于I. 5g的加速度，從而以此認(rèn)定老人摔倒。而老人彎腰撿東西或乘坐交通工具時，傳感系統(tǒng)(101)因不能按程序監(jiān)測到滿足觸發(fā)要求的加速度與體位角度的變化而認(rèn)定老人正常主控系統(tǒng)(102)中射頻無線收發(fā)模塊2(111)為實(shí)時工作模塊，在收到來自傳感系統(tǒng)(101)中射頻無線收發(fā)模塊I (103)發(fā)出的指令后，即轉(zhuǎn)化發(fā)送至中央處理器(107)，由中央處理器(107)激活整套主控系統(tǒng)。中央處理器(107)在收到指令后，向GPS模塊(108)發(fā)送啟動定位指令，同時開啟顯示屏(112)異常警告和蜂鳴警告。中央處理器(107)將等待30s時間，讓被監(jiān)測者作出反應(yīng)。若此期間內(nèi)被監(jiān)測者發(fā)出終止指令，中央處理器(107)自動關(guān)閉蜂鳴、顯示屏(112)異常報警及GPS模塊(108)，并清除記憶數(shù)據(jù)，結(jié)束程序進(jìn)程，恢復(fù)系統(tǒng)部分元器件休眠。若在此其間被監(jiān)測者未作出反應(yīng)或選擇執(zhí)行求救，中央處理器(107)則發(fā)送指令至主控芯片2 (109)，啟動生理基本參數(shù)檢測。即當(dāng)系統(tǒng)認(rèn)定老人可能發(fā)生摔倒等異常情況時，便會發(fā)出警告提醒老人核實(shí)，若在規(guī)定時間內(nèi)老人沒有作出關(guān)閉或者求救選擇，系統(tǒng)自動認(rèn)定老人失去行為能力或未發(fā)現(xiàn)本次警告，系統(tǒng)轉(zhuǎn)入進(jìn)一步監(jiān)測程序。檢測參數(shù)將與主控芯片2 (109)中閾值進(jìn)行比較，在主控芯片2 (109)中，血壓閾值設(shè)定為收縮壓小于60 mmhg或大于80mmhg,舒張壓小于90mmhg或大于140mmhg。脈搏閾值小于60次/分鐘或大于100次/分鐘。若其中滿足閾值則反饋參數(shù)至中央處理器(107)，中央處理器(107)整合來自主控芯片2 (109)與GPS模塊(108)的信息后，激活藍(lán)牙模塊(110)，并通過藍(lán)牙模塊(110)上傳數(shù)據(jù)至手機(jī)終端(117)。若生理參數(shù)正常則反饋正常指令至中央處理器(107)，結(jié)束指令傳輸并清除記憶數(shù)據(jù)，恢復(fù)系統(tǒng)部分元器件休眠。即主控 系統(tǒng)(102)在認(rèn)定老人失去行為能力或未發(fā)現(xiàn)本次警告后，會即刻收集老人的基本生理參數(shù)，若發(fā)現(xiàn)異常則上傳數(shù)據(jù)至手機(jī)終端(117)，若正常則認(rèn)定誤判而終止本次進(jìn)程。所述裝置中被監(jiān)測者所發(fā)出的指令處于最高級，一旦被監(jiān)測者發(fā)出求救指令，系統(tǒng)無論參數(shù)是否滿足閾值，都將上傳信息至手機(jī)終端(117)。即老人的手動求救指令將無條件上傳至手機(jī)終端(117)發(fā)送。手機(jī)終端(117)在通過手機(jī)自身藍(lán)牙模塊接收到來自主控系統(tǒng)(102)數(shù)據(jù)后立即調(diào)用手機(jī)基站信號進(jìn)行初略定位，再結(jié)合GPS參數(shù)從數(shù)據(jù)庫信息中搜尋最近醫(yī)療機(jī)構(gòu)聯(lián)系方式，同時通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)向醫(yī)療機(jī)構(gòu)和家屬發(fā)出帶有病人生理參數(shù)及坐標(biāo)信息的醫(yī)療求救信號，并根據(jù)主控系統(tǒng)(102)指令在報警信號中注明參數(shù)來源由被監(jiān)測者主動發(fā)出或是所述裝置自動發(fā)出。2.所述裝置手動工作流程所述裝置主控系統(tǒng)(102)允許被監(jiān)測者通過控制按鍵(115)及顯示屏(112)反饋手動輸入工作指令，被監(jiān)測者能夠根據(jù)需要選擇日常生理參數(shù)檢測或是醫(yī)療報警。其手動工作流程參見附圖3 被監(jiān)測者在請求日常生理參數(shù)檢測時，中央處理器(107)發(fā)送指令至主控芯片2(109)，啟動生理基本參數(shù)檢測。檢測參數(shù)將與主控芯片2 (109)中閾值進(jìn)行比較，并且將認(rèn)定結(jié)果(正?；蛘弋惓?與檢測參數(shù)一并通過顯示屏(112)反饋給被監(jiān)測者，此時被監(jiān)測者仍可選擇是否進(jìn)行醫(yī)療報警。若此時被監(jiān)測者發(fā)出求救指令，中央處理器將啟動GPS模塊(108)，直接把由主控芯片2 (109)傳回的參數(shù)與GPS參數(shù)整合上傳至手機(jī)終端(117)。被監(jiān)測者在手動請求醫(yī)療報警時，中央處理器(107)發(fā)送指令至主控芯片2 (109)及GPS模塊(108)。主控芯片2 (109)啟動生理基本參數(shù)檢測并將參數(shù)直接反饋回中央處理器(107 )中，由中央處理器(107 )整合GPS參數(shù)上傳至手機(jī)終端(117)。所述裝置在收到醫(yī)療報警指令起到數(shù)據(jù)通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)射到遠(yuǎn)程之前，被監(jiān)測者都擁有終止指令的權(quán)限，以最大限度的避免誤判。
權(quán)利要求1.人體姿態(tài)及健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于，包括 傳感系統(tǒng)(101)，王控系統(tǒng)(102)，和手機(jī)終立而(117)； 傳感系統(tǒng)(101)及主控系統(tǒng)(102)元器件以集成方式固化至主板連接； 兩系統(tǒng)之間通過射頻無線收發(fā)模塊1(103)，射頻無線收發(fā)模塊2(111)建立數(shù)據(jù)交換； 手機(jī)終端(117)與主控系統(tǒng)通信由藍(lán)牙模塊(110)建立。
2.如權(quán)利要求I所述的人體姿態(tài)及健康智能監(jiān)測裝置，其特征在干，所述傳感系統(tǒng)(101)包括 射頻無線收發(fā)模塊1(103)，用干與主控系統(tǒng)(102)建立數(shù)據(jù)交換； MEMS陀螺儀(105)，用于監(jiān)測人體軀干與地面傾斜角； 三軸加速度計(106)，用于監(jiān)測人體所受加速度； 主控芯片I (104)，用于處理所述人體狀態(tài)信息。
3.如權(quán)利要求I所述的人體姿態(tài)及健康智能監(jiān)測裝置，其特征在于，所述主控系統(tǒng)包括(102) 射頻無線收發(fā)模塊2(111)，用于與傳感系統(tǒng)(101)建立數(shù)據(jù)交換； 主控芯片2(109)，用于處理所述人體生理參數(shù)信息； GPS模塊(108)，用于對被監(jiān)測者位置實(shí)施精確定位； 中央處理器(107)，用于處理，計算，傳遞上傳來自射頻無線收發(fā)模塊2(111)、GPS模塊(108)，主控芯片2的數(shù)據(jù)(109)； 血壓計(113)、脈搏計(114)，用于采集被監(jiān)測者的個人生理參數(shù)； 藍(lán)牙模塊(110)，用干與手機(jī)終端(117)的數(shù)據(jù)交換； 控制按鍵(115)，用于被監(jiān)測者人工指令的輸入。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種人體姿態(tài)及健康智能監(jiān)測裝置，包括傳感系統(tǒng)(101)，主控系統(tǒng)(102)，手機(jī)終端(117)三部分組成。所述裝置傳感系統(tǒng)(101)用于監(jiān)測被檢測者運(yùn)動姿態(tài)，能夠及時發(fā)現(xiàn)被監(jiān)測人如摔倒，暈倒等異常情況；主控系統(tǒng)(102)用于處理，上傳各項數(shù)據(jù)；手機(jī)終端(117)用于存儲、查詢醫(yī)療機(jī)構(gòu)信息和發(fā)送遠(yuǎn)程醫(yī)療求救信息。所述裝置能夠自動監(jiān)測人體運(yùn)動姿態(tài)，在認(rèn)定有暈倒，摔倒等異常后自動檢測人體基本生理數(shù)據(jù)，并自動通過手機(jī)終端(117)上傳至就近醫(yī)療機(jī)構(gòu)，期間所述裝置將對異常認(rèn)定作出多次驗(yàn)證，判斷準(zhǔn)確率高，無須人為介入，適用于老人、病人、危險工作人員的日常監(jiān)測工作。
文檔編號A61B5/0205GK202408870SQ201120495720
公開日2012年9月5日 申請日期2011年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月2日
發(fā)明者孫彬暉, 譚媛軍 申請人:孫彬暉