老年人生活異常檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種老年人生活異常檢測裝置，包括便攜式的數(shù)據(jù)采集模塊和終端，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括用于采集體征參數(shù)的體征參數(shù)采集模塊，所述終端為與所述數(shù)據(jù)采集模塊無線通訊的移動(dòng)終端，所述移動(dòng)終端包括用于采集運(yùn)動(dòng)參數(shù)的陀螺儀、加速度傳感器和定位模塊，所述定位模塊包括用于室外定位的GPS模塊和用于室內(nèi)定位的Wifi模塊，所述陀螺儀、加速度傳感器和定位模塊均連接到控制單元，所述控制單元用于設(shè)定包括體征參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的正常生活規(guī)律信息并與數(shù)據(jù)采集模塊、陀螺儀、加速度傳感器和定位模塊實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)比較。通過將體征參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行信息融合，提高活動(dòng)分類準(zhǔn)確度，有助于提取老年人活動(dòng)信息。
【專利說明】老年人生活異常檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種檢測裝置，尤其是一種用于檢測老年人生活異常的裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前中國進(jìn)入人口老齡化社會，對老人的照顧隨著社會老齡化的進(jìn)程，已經(jīng)成為 亟待解決的社會問題。由于老年人生活比較有規(guī)律，一旦出現(xiàn)偏離生活規(guī)律的情況，則往往 意味著存在身體不舒服或其他意外情況。此時(shí)有必要提醒其親人給予必要的關(guān)懷，避免情 況惡化。
[0003] 現(xiàn)有的各種老年人關(guān)懷系統(tǒng)解決方案中，有基于視頻監(jiān)控的，在不同區(qū)域安裝一 個(gè)或多個(gè)視頻攝像頭，不斷捕捉人體運(yùn)動(dòng)的畫面，通過圖像處理算法分析人體活動(dòng)，這種方 案存在布局繁瑣，成本較高等缺點(diǎn)；也有基于穿戴設(shè)備的方案，通過加速度傳感器來實(shí)現(xiàn)摔 倒檢測，如申請?zhí)枮?01210522190.4的中國專利申請公開的一種便攜式智能化老人看護(hù) 儀，包括感知模塊、CPU、本地告警模塊和無限通訊模塊，CPU根據(jù)從感知模塊接受到的數(shù)據(jù) 生成相關(guān)的告警指數(shù)，并根據(jù)該告警指數(shù)觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警；本地告警模塊用于接收CPU發(fā) 送的告警觸發(fā)信號，實(shí)現(xiàn)本地告警；無線通訊模塊與CPU連接，實(shí)現(xiàn)告警信息的遠(yuǎn)程無限傳 輸，然而上述看護(hù)儀，僅能實(shí)現(xiàn)室內(nèi)定位和摔倒檢測，功能比較單一。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種佩戴 方便、功能多樣的老年人生活規(guī)律異常檢測裝置。
[0005] 本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為：一種老年人生活異常檢測裝 置，包括便攜式的數(shù)據(jù)采集模塊和終端，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊包括用于采集體征 參數(shù)的體征參數(shù)采集模塊，所述終端為與所述數(shù)據(jù)采集模塊無線通訊的移動(dòng)終端，所述移 動(dòng)終端包括用于采集運(yùn)動(dòng)參數(shù)的陀螺儀、加速度傳感器和定位模塊，所述定位模塊包括用 于室外定位的GPS模塊和用于室內(nèi)定位的Wifi模塊，所述陀螺儀、加速度傳感器和定位模 塊均連接到用于設(shè)定包括體征參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的正常生活規(guī)律信息并與數(shù)據(jù)采集模塊、陀 螺儀、加速度傳感器和定位模塊實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)比較的控制單元。
[0006] 優(yōu)選的，所述體征參數(shù)采集模塊包括血氧傳感器、脈搏傳感器和體溫傳感器。
[0007] 所述數(shù)據(jù)采集模塊還包括環(huán)境參數(shù)采集模塊，使得生活規(guī)律信息還可以結(jié)合環(huán)境 參數(shù)進(jìn)行檢測比對。
[0008] 所述環(huán)境參數(shù)采集模塊包括環(huán)境溫濕度傳感器，可用于在溫度較低時(shí)提醒老年人 添加衣物。
[0009] 所述體征參數(shù)采集模塊和環(huán)境參數(shù)采集模塊均連接到單片機(jī)，由單片機(jī)對兩個(gè)模 塊采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，再傳送到移動(dòng)終端。
[0010] 數(shù)據(jù)采集模塊和移動(dòng)終端之間的無線通訊方式優(yōu)選的為通過藍(lán)牙，所述數(shù)據(jù)采集 模塊還包括接收所述單片機(jī)數(shù)據(jù)的第一藍(lán)牙模塊，所述移動(dòng)終端還包括與第一藍(lán)牙模塊相 應(yīng)的第二藍(lán)牙模塊。
[0011] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：通過將體征參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行信息 融合，提高活動(dòng)分類準(zhǔn)確度，有助于提取老年人活動(dòng)信息；將實(shí)時(shí)檢測到的活動(dòng)信息與設(shè)定 閾值相比，異常時(shí)進(jìn)行提醒，可以避免老年人的狀態(tài)惡化；借助于移動(dòng)終端（智能手機(jī)或平 板電腦）的處理資源，可以進(jìn)行更好的人機(jī)交互。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本實(shí)用新型的檢測裝置的框圖；
[0013] 圖2為本實(shí)用新型的檢測裝置的工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0015] 參見圖1，一種老年人生活異常檢測裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊1和移動(dòng)終端2,數(shù)據(jù) 采集模塊1包括體征參數(shù)采集模塊，有血氧傳感器11、脈搏傳感器12、體溫傳感器13,和環(huán) 境參數(shù)采集模塊：環(huán)境溫濕度傳感器14,上述傳感器均連接到單片機(jī)15,由此可將采集到 的生命體征參數(shù)（血氧飽和度、脈搏次數(shù)和體溫）和環(huán)境溫濕度參數(shù)發(fā)送到單片機(jī)15進(jìn)行 預(yù)處理。數(shù)據(jù)采集模塊1還包括第一藍(lán)牙模塊16,與移動(dòng)終端2實(shí)現(xiàn)無線通訊，將數(shù)據(jù)采集 模塊1的數(shù)據(jù)發(fā)送到移動(dòng)終端2。在本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集模塊1可采用便攜的手環(huán)的形 式，體積小，佩戴方便。
[0016] 移動(dòng)終端2可以采用智能手機(jī)、平板電腦等，其包括有第二藍(lán)牙模塊21、陀螺儀 22、加速度傳感器23和定位模塊，該定位模塊包括用于室外定位的GPS模塊24和用于室內(nèi) 定位的Wifi模塊25,上述各傳感器和模塊均連接到控制單元26,控制單元26用于對接收 到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、設(shè)置參數(shù)和系統(tǒng)訓(xùn)練。
[0017] 上述檢測裝置的工作原理為，根據(jù)采集數(shù)據(jù)得到位置、活動(dòng)類型和時(shí)間信息，而后 通過與預(yù)先設(shè)定的運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行比對，如果不一致，則表明生活異常，進(jìn)行報(bào)警；當(dāng)體征參 數(shù)的某項(xiàng)指標(biāo)超過閾值，則表明身體異常，進(jìn)行報(bào)警，參見圖2,以移動(dòng)終端2為智能手機(jī)為 例，具體步驟如下：
[0018] 步驟1):老年人佩戴數(shù)據(jù)采集模塊1并攜帶移動(dòng)終端2,進(jìn)行活動(dòng)類型分類訓(xùn) 練，如站、臥、坐、慢走、跑、走樓梯等，通過移動(dòng)終端2采集在各種活動(dòng)類型時(shí)正常的加速度 α (由加速度傳感器23采集得到）、角速度Θ (由陀螺儀22采集得到）、數(shù)據(jù)采集模塊1對 脈搏、血氧飽和度和體溫進(jìn)行采集，并標(biāo)識活動(dòng)類型，使得移動(dòng)終端2的控制單元26將上述 采集到的各數(shù)據(jù)與活動(dòng)類型相對應(yīng)，而后控制單元26用SVM分類算法進(jìn)行訓(xùn)練；
[0019] 步驟2):根據(jù)步驟1)得到的數(shù)據(jù)，確定各活動(dòng)類型對應(yīng)的脈搏、血氧飽和度和體 溫的最大、最小值，由此得到兩者之間的正常取值范圍（針對每一種活動(dòng)類型），如果不在 對應(yīng)的范圍內(nèi)，則為異常數(shù)據(jù)；確定各活動(dòng)類型所對應(yīng)的加速度α、角速度Θ最大值，超過 最大值，則判斷為老年人摔倒；
[0020] 步驟3):在室內(nèi)各個(gè)活動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行Wifi信號強(qiáng)度初始化采集，并通過移動(dòng)終端2的 控制單元26輸入室內(nèi)生活規(guī)律信息，包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)和體征參數(shù)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)對應(yīng)活動(dòng)點(diǎn)的位 置、活動(dòng)類型、起止時(shí)間（月、時(shí)、分）、天氣和環(huán)境溫濕度（如雨天和晴天、春季和冬季，將活 動(dòng)類型進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)分），以及體征參數(shù)，與運(yùn)動(dòng)參數(shù)相對應(yīng)；活動(dòng)點(diǎn)包括有衛(wèi)生間、廚房、 沙發(fā)、餐桌、電視機(jī)、床等；
[0021] 步驟4):在室外各個(gè)活動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行GPS初始化，并通過移動(dòng)終端2的控制單元26輸 入室外生活規(guī)律信息，同樣的，室外生活規(guī)律信息包括運(yùn)動(dòng)參數(shù)和體征參數(shù)，運(yùn)動(dòng)參數(shù)包括 對應(yīng)活動(dòng)點(diǎn)的位置、活動(dòng)類型、起止時(shí)間（月、時(shí)、分）、天氣和環(huán)境溫濕度，以及體征參數(shù)， 與運(yùn)動(dòng)參數(shù)相對應(yīng)；活動(dòng)點(diǎn)包括有公園、老年活動(dòng)中心等，上述每個(gè)活動(dòng)點(diǎn)都分別對應(yīng)一種 活動(dòng)類型；
[0022] 步驟5):老年人佩戴數(shù)據(jù)采集模塊1并攜帶移動(dòng)終端2,檢測裝置開始異常檢測的 正常工作；
[0023] 步驟6):通過數(shù)據(jù)采集模塊1采集生命體征參數(shù)和環(huán)境溫濕度參數(shù)，移動(dòng)終端2 采集加速度α、角速度Θ、時(shí)間和位置，輸入SVM分類識別得到對應(yīng)的活動(dòng)類型數(shù)據(jù)，其中 位置確定原則：如果GPS信號缺失時(shí)，表明為室內(nèi)活動(dòng)，進(jìn)行Wifi信號和預(yù)先設(shè)定的室內(nèi)各 活動(dòng)點(diǎn)的Wifi信號進(jìn)行距離計(jì)算，距離最近的作為當(dāng)前活動(dòng)位置；否則以GPS位置作為標(biāo) 準(zhǔn)，進(jìn)行GPS信息和預(yù)先設(shè)定的室外各活動(dòng)點(diǎn)的GPS信息進(jìn)行距離計(jì)算，距離最近的作為當(dāng) 前活動(dòng)的位置；
[0024] 步驟7):根據(jù)步驟6)得到的時(shí)間值，在步驟3)或步驟4)中輸入的生活規(guī)律信息 中查找符合起止時(shí)間范圍的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如果步驟6)得到的位置、活動(dòng)類型和查找到的生活 規(guī)律信息一致，則表明老年人活動(dòng)正常，否則則表明活動(dòng)異常，移動(dòng)終端2則發(fā)送短信給親 人；
[0025] 步驟8):如果體溫、血氧、脈搏超出當(dāng)前活動(dòng)類型的步驟2)設(shè)定的體征參數(shù)正常 取值范圍，則表明老年人身體異常，移動(dòng)終端2發(fā)短信給親人；如溫濕度傳感器14檢測到 的溫度低于控制單元26設(shè)定的當(dāng)前活動(dòng)類型的溫度，則提醒老年人添加衣物；
[0026] 步驟9):如果異常報(bào)警后，親人在確認(rèn)沒有發(fā)生任何意外時(shí)，也可以發(fā)送短信到 移動(dòng)終端2遠(yuǎn)程設(shè)置修改生活規(guī)律信息或其他參數(shù)。
【權(quán)利要求】
1. 一種老年人生活異常檢測裝置，包括便攜式的數(shù)據(jù)采集模塊（1)和終端，其特征在 于，所述數(shù)據(jù)采集模塊（1)包括用于采集體征參數(shù)的體征參數(shù)采集模塊，所述終端為與所 述數(shù)據(jù)采集模塊（1)無線通訊的移動(dòng)終端（2)，所述移動(dòng)終端（2)包括用于采集運(yùn)動(dòng)參數(shù)的 陀螺儀（22)、加速度傳感器（23)和定位模塊，所述定位模塊包括用于室外定位的GPS模塊 (24)和用于室內(nèi)定位的Wifi模塊（25)，所述陀螺儀（22)、加速度傳感器（23)和定位模塊 均連接到用于設(shè)定包括體征參數(shù)和運(yùn)動(dòng)參數(shù)的正常生活規(guī)律信息并與數(shù)據(jù)采集模塊（1)、 陀螺儀（22)、加速度傳感器（23)和定位模塊實(shí)時(shí)采集到的數(shù)據(jù)比較的控制單元（26)。
2. 如權(quán)利要求1所述的老年人生活異常檢測裝置，其特征在于，所述體征參數(shù)采集模 塊包括血氧傳感器（11)、脈搏傳感器（12)和體溫傳感器（13)。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的老年人生活異常檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊 (1)還包括環(huán)境參數(shù)采集模塊。
4. 如權(quán)利要求3所述的老年人生活異常檢測裝置，其特征在于，所述環(huán)境參數(shù)采集模 塊包括環(huán)境溫濕度傳感器（14)。
5. 如權(quán)利要求3所述的老年人生活異常檢測裝置，其特征在于，所述體征參數(shù)采集模 塊和環(huán)境參數(shù)采集模塊均連接到單片機(jī)（15)。
6. 如權(quán)利要求5所述的老年人生活異常檢測裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集模塊（1) 還包括接收所述單片機(jī)數(shù)據(jù)的第一藍(lán)牙模塊（16)，所述移動(dòng)終端（2)還包括與第一藍(lán)牙模 塊（16)相應(yīng)的第二藍(lán)牙模塊（21)。
【文檔編號】A61B5/0205GK203898284SQ201420024261
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年1月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月15日
【發(fā)明者】陳軍敢, 俞新武, 朱仲杰 申請人:浙江萬里學(xué)院