基于智能移動終端的老人看護系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于智能移動終端的老人看護系統(tǒng)及其方法，系統(tǒng)由設(shè)置于智能移動終端上的重力傳感器、加速度傳感器、攝像頭、聽筒、全球定位系統(tǒng)GPS、健康分析模塊、安全分析模塊、通信模塊、揚聲器組成。方法為：將重力傳感器、加速度傳感器、攝像頭、聽筒采集的信息，分別輸入到健康分析模塊和安全分析模塊中，實現(xiàn)心率監(jiān)測、運動量統(tǒng)計、緊急SOS呼叫、室內(nèi)監(jiān)控、電器門窗安全提醒、廚房事件提醒、健康檔案管理、出行行蹤監(jiān)控、智能導(dǎo)航回家十項功能。本發(fā)明可使老人在生活起居中各方面得到全方位的看護。
【專利說明】基于智能移動終端的老人看護系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更進一步涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】中的一種基于智能移動終端的老人看護系統(tǒng)及其方法。本發(fā)明可根據(jù)圖像處理算法實現(xiàn)對老人的心率監(jiān)測、運動量統(tǒng)計、出行監(jiān)控、智能導(dǎo)航回家等多項功能，從而使老人在生活起居中各方面得到全方位的看護。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人口老齡化不斷地加劇，老年人的安全、健康等問題隨之成為我們關(guān)注的焦點，老年人的看護問題儼然成為了一個社會問題。目前，一些廠商已經(jīng)推出各種面向家用的老人監(jiān)護系統(tǒng)，然而，有些設(shè)施設(shè)備使用成本高、使用范圍小、便攜程度較低，并且需要大量外設(shè)裝置。有些設(shè)備便攜，但是功能單一，具有明顯的不足之處，因而給用戶在體驗方面帶來了極大的不便。
[0003]丁保忠提出的專利申請“老人看護脈搏手表”(申請?zhí)?013102562371申請公布號CN103431852A)公開了一種老人看護脈搏手表。該手表包括脈搏采集裝置、與所述脈搏采集裝置相連接的主控裝置及與主控裝置相連接的手表顯示面板，其具體功能為:主控裝置包括定位裝置、信號傳送裝置及用于控制定位裝置、信號傳送裝置的主處理器，主控裝置與所述脈搏采集裝置相連接，信號傳送裝置包括數(shù)據(jù)信號傳送裝置及短信信號傳送裝置，數(shù)據(jù)信號傳送裝置通過物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器將脈搏采集裝置采集到的脈搏信息傳送到數(shù)據(jù)接收裝置，短信信號傳送裝置直接與數(shù)據(jù)接收裝置通信。將老人的脈搏信息或位置信息發(fā)送至物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器再有物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)到子女或監(jiān)護人的智能手機上。解決了老人的看護問題。該專利申請存在的不足是:首先，功能單一，只是實現(xiàn)了老人位置和脈搏信息的監(jiān)控；其次，功能實現(xiàn)復(fù)雜，需要多個裝置來實現(xiàn)。
[0004]蘇州大學(xué)提出的專利申請“基于RFID技術(shù)的老人看護系統(tǒng)”(申請?zhí)?01120283812.3申請公布號CN202145316U)公開了一種基于RFID技術(shù)的老人看護系統(tǒng)，其實現(xiàn)方法為:包括復(fù)數(shù)個帶有RFID標(biāo)簽的腕帶式監(jiān)護儀，安裝于房間內(nèi)、與腕帶式監(jiān)護儀內(nèi)RFID標(biāo)簽配合的復(fù)數(shù)個閱讀器及設(shè)置于看護站內(nèi)的服務(wù)器，每一所述腕帶式監(jiān)護儀由腕帶及設(shè)置于腕帶上的控制器組成，控制器內(nèi)設(shè)有傳感器組及RFID標(biāo)簽，傳感器組的輸出端與RFID標(biāo)簽連接，閱讀器接收對應(yīng)RFID標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，并經(jīng)無線網(wǎng)絡(luò)與所述服務(wù)器連接。通過RFID無線射頻技術(shù)與傳感器組的配合，實時采集被看護老人的身體狀態(tài)信息，利用RFID無線傳輸至看護站的服務(wù)器上，實現(xiàn)對老人看護，保障老年人的身體健康。該專利申請存在的不足是:首先，需要外設(shè)，大量RFID標(biāo)簽以及傳感器設(shè)備；其次，成本高，由于需要大量外設(shè)整個系統(tǒng)成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種基于智能移動終端的監(jiān)控系統(tǒng)及其方法。[0006]實現(xiàn)本發(fā)明目的的思路是，對老人的看護主要從身體健康和生命安全兩方面著手，通過設(shè)置于智能移動終端上的重力傳感器、加速度傳感器、攝像頭、全球定位系統(tǒng)GPS、聽筒獲取老人的運動信息和語音信息，然后對這些信息通過健康分析模塊和安全分析模塊中的不同單元進行處理，實現(xiàn)心率監(jiān)測、運動量統(tǒng)計、緊急SOS呼叫、室內(nèi)監(jiān)控、電器門窗安全提醒、廚房事件提醒、健康檔案管理、出行行蹤監(jiān)控、智能導(dǎo)航回家十項功能，從而做到對老人全方位的看護。
[0007]本發(fā)明的系統(tǒng)，包括設(shè)置于移動終端上的重力傳感器、加速度傳感器、攝像頭、聽筒、全球定位系統(tǒng)GPS、健康分析模塊、安全分析模塊、通信模塊、揚聲器，其中。
[0008]重力傳感器、加速度傳感器，用于獲取老人運動時三維方向的加速度分量。
[0009]攝像頭，用于獲取老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像、老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像。
[0010]聽筒，用于獲取老人發(fā)出的“求救”和“救命”語音信息。
[0011]全球定位系統(tǒng)GPS，用于獲取老人當(dāng)前位置的經(jīng)緯度坐標(biāo)。
[0012]健康分析模塊，用于結(jié)合重力傳感器、加速度傳感器采集的信息判斷老人健康狀態(tài)。
[0013]安全分析模塊，用于對攝像頭、聽筒、全球定位系統(tǒng)GPS采集的信息判斷老人的安全狀況。
[0014]通信模塊，用于將健康分析模塊、安全分析模塊的判斷結(jié)果通知事先設(shè)定的人。
[0015]揚聲器，用于播報安全分析模塊的判斷結(jié)果。
[0016]本發(fā)明的方法，包括步驟如下:
[0017](I)采集信息:
[0018]通過設(shè)置于智能移動終端上的重力傳感器、加速度傳感器、攝像頭、聽筒、全球定位系統(tǒng)GPS，采集被看護老人的運動、語音信息；
[0019](2)安全信息分析:
[0020](2a)將全球定位系統(tǒng)GPS采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息作為中心坐標(biāo)，老人住宅地址作為中心位置和老人住宅半徑，輸入到安全分析模塊中的電器門窗安全提醒單元，利用偏離中心位置距離計算方法，得到老人當(dāng)前偏離中心位置的距離，將該距離減去老人住宅半徑，得到老人距離住所的偏離值；
[0021](2b)將全球定位系統(tǒng)GPS采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息作為中心坐標(biāo)，老人住宅地址作為中心位置和老人常在活動區(qū)域半徑，輸入到安全分析模塊中智能導(dǎo)航回家單元，利用偏離中心位置距離計算方法，得到老人當(dāng)前偏離中心位置的距離，將該距離減去老人經(jīng)?；顒訁^(qū)域半徑，得到老人距離安全位置的偏離值；
[0022](2c)當(dāng)老人點擊的出行監(jiān)控按鈕時，全球定位系統(tǒng)GPS采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息，并將其輸入到安全分析模塊中的出行監(jiān)控單元，智能終端上顯示老人的出行軌跡；
[0023](2d)老人將其設(shè)置的時間輸入到安全分析模塊中的廚房事件提醒單元，受所設(shè)置的時間控制，廚房事件提醒單元進行倒計時操作；
[0024](2e)安全分析模塊中的室內(nèi)監(jiān)控單元，每相隔5分鐘通過攝像頭拍攝老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像一次，并與上一次拍攝圖像相減，按照下式，計算相減所得圖像中的灰度變化值:[0025]ATm = Tn-Tn-1
[0026]其中，Λ Tm表示灰度變化值，Tn表示當(dāng)前時刻相減所得圖像中所有像素的灰度值，Tlri表示上一時刻相減所得圖像中所有像素的灰度值，η表示拍攝圖像次數(shù)，取值為1、2、3、4，m表示灰度變化值的變化次數(shù)，取值為1、2、3 ；
[0027](2f)將連續(xù)4次做差后得到的3個灰度變化值Λ T1、Λ Τ2、Λ T3,分別與閾值做差，差值記為X、Y、Ζ，當(dāng)X、Y、Z均小于O時，調(diào)用通信模塊發(fā)送短信給事先設(shè)定的人；
[0028](3)健康信息分析:
[0029](3a)將老人自測的步長距離信息、行走加速度值輸入到健康分析模塊中的運動量統(tǒng)計單元，按照下式，計算老人運動時的加速度變化值:
[0030]S = I Vt-Vw
[0031]其中，S表示老人運動時的加速度變化值，Vt表示當(dāng)前時刻老人運動時的三維方向的平均加速度值，vt_i表示上一時刻老人運動時的三維方向的平均加速度值，I.I表示取絕對值操作；
[0032](3b)當(dāng)老人運動時的加速度變化值S大于自測的行走加速度值時，對應(yīng)老人行走的步長數(shù)，將步長數(shù)與輸入的步長距離相乘得到老人運動量；
[0033](3c)健康分析模塊中的心率監(jiān)測單元，統(tǒng)計攝像頭采集到的老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像所有像素的個數(shù)，統(tǒng)計所有像素中R分量高于圖像中所有像素R分量平均值的個數(shù)并與總數(shù)相除，得到密度；計算10秒內(nèi)的波峰，將一次波動記為一次心跳，心跳次數(shù)除以時間，得到老人的心率；
[0034](3d)將老人常用藥物信息輸入到健康分析模塊中的藥品管家單元，建立索引信息；
[0035](3e)健康分析模塊中的健康管理單元自動將步驟(3b)和(3c)中的心率信息和運動信息的統(tǒng)計結(jié)果自動存儲起來；
[0036](4)告警:
[0037](4a)老人將健康分析模塊中的心率監(jiān)測單元、運動量統(tǒng)計單元測得的心率信息、運動量信息與健康老人常規(guī)值進行比較，判斷老人健康狀態(tài)；并通過健康分析模塊中的健康檔案管理單元查看以往的心率信息和運動量信息；
[0038](4b)安全分析模塊中的語音求救單元撥通事先設(shè)定的人的電話；室內(nèi)監(jiān)控單元、智能導(dǎo)航回家單元，調(diào)用通信模塊分別發(fā)送短信給事先設(shè)定的人；電器門窗安全提醒單元觸發(fā)揚聲器告警，提醒其關(guān)閉電器門窗；廚房事件提醒單元，計時結(jié)束，觸發(fā)揚聲器告警提
/Jn ο
[0039]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0040]第一，本發(fā)明通過設(shè)置于智能移動終端上的重力傳感器、攝像頭、加速度傳感器、全球定位系統(tǒng)GPS、聽筒，克服了現(xiàn)有技術(shù)中其他看護系統(tǒng)便攜程度較低、需要大量外設(shè)裝置的缺點，使得本發(fā)明具有便攜度好、成本低、無需外設(shè)的特點。
[0041]第二，本發(fā)明系統(tǒng)包括健康分析和安全分析兩大模塊，可以實現(xiàn)對老人的心率監(jiān)測、運動量統(tǒng)計、出行監(jiān)控、智能導(dǎo)航回家等多項功能，克服了現(xiàn)有技術(shù)中其他看護系統(tǒng)功能單一的不足，使得本發(fā)明具有功能齊全的特點。
[0042]第三，本發(fā)明采用圖像處理技術(shù)、語音識別技術(shù)，克服了現(xiàn)有技術(shù)中其他看護系統(tǒng)功能實現(xiàn)復(fù)雜的缺點，使得本發(fā)明具有操作簡單的特點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0043]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的模塊圖；
[0044]圖2是本發(fā)明方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0045]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步描述。
[0046]參照圖1，本發(fā)明的系統(tǒng)，包括設(shè)置于移動終端上的重力傳感器、加速度傳感器、攝像頭、聽筒、全球定位系統(tǒng)GPS、健康分析模塊、安全分析模塊、通信模塊、揚聲器，其中。
[0047]重力傳感器、加速度傳感器，用于獲取老人運動時三維方向的加速度分量。
[0048]攝像頭，用于獲取老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像、老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像。
[0049]聽筒，用于獲取老人發(fā)出的“求救”和“救命”語音信息。
[0050]全球定位系統(tǒng)GPS，用于獲取老人當(dāng)前位置的經(jīng)緯度坐標(biāo)。
[0051]健康分析模塊，用于結(jié)合重力傳感器、加速度傳感器采集的信息判斷老人健康狀態(tài)，包括心率監(jiān)測單元、運動量統(tǒng)計單元、藥品管家單元、健康檔案管理單元；其中，所述的心率監(jiān)測單元用于監(jiān)測老人的心率信息，所述的運動量統(tǒng)計單元用于統(tǒng)計老人的運動量信息，所述的藥品管家用于儲存老人常用藥物信息，所述的健康檔案管理單元用于存儲老人以往測量的心率信息和運動量信息。
[0052]安全分析模塊，用于對攝像頭、聽筒、全球定位系統(tǒng)GPS采集的信息判斷老人的安全狀況，包括室內(nèi)監(jiān)控單元、廚房事件提醒單元、智能導(dǎo)航回家單元、出行監(jiān)控單元、語音求救單元、電器門窗安全提醒單元；其中，所述的室內(nèi)監(jiān)控單元用于老人長時間靜止時，發(fā)信息給事先設(shè)定的人，所述的廚房事件提醒單元用于對老人在廚房工作計時提醒。智能導(dǎo)航回家單元用于在老人離開常在活動區(qū)時開啟定位系統(tǒng)導(dǎo)航其自助回家。出行監(jiān)控單元用于老人離開常在活動區(qū)域時記錄其位置信息發(fā)給事先指定的人。語音求救單元用于老人遇到突發(fā)狀況時通過語音撥通事先設(shè)定的人的電話。電器門窗安全提醒用于老人離開住所時提醒其關(guān)閉電器門窗。
[0053]通信模塊，用于將健康分析模塊、安全分析模塊的判斷結(jié)果通知事先設(shè)定的人。
[0054]揚聲器，用于播報安全分析模塊的判斷結(jié)果。
[0055]參照圖2，對本發(fā)明的方法的具體步驟描述如下。
[0056]步驟I，采集信息。
[0057]通過設(shè)置于智能移動終端上的重力傳感器、加速度傳感器、攝像頭、聽筒、全球定位系統(tǒng)GPS，采集被看護老人的運動、語音信息。
[0058]步驟I中所述被看護老人的運動信息包括，老人運動時三維方向的加速度分量信息、老人步長距離信息、老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像信息、老人常用藥物信息。所述被看護老人的語音信息包括，老人發(fā)出的“求救”和“救命”語音信息、老人當(dāng)前位置的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息、老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像信息、老人經(jīng)?；顒訁^(qū)域半徑信息、老人住所經(jīng)緯度坐標(biāo)及面積信息。
[0059]步驟2，安全信息分析。[0060]將全球定位系統(tǒng)GPS采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息作為中心坐標(biāo)，老人住宅地址作為中心位置和老人住宅半徑，輸入到安全分析模塊中的電器門窗安全提醒單元，利用偏離中心位置距離計算方法，得到老人當(dāng)前偏離中心位置的距離，將該距離減去老人住宅半徑，得到老人距離住所的偏離值。
[0061]將全球定位系統(tǒng)GPS采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息作為中心坐標(biāo)，老人住宅地址作為中心位置和老人常在活動區(qū)域半徑，輸入到安全分析模塊中智能導(dǎo)航回家單元，利用偏離中心位置距離計算方法，得到老人當(dāng)前偏離中心位置的距離，將該距離減去老人經(jīng)?；顒訁^(qū)域半徑，得到老人距離安全位置的偏離值。
[0062]所述偏離中心位置距離的計算方法如下:
[0063]第一步，按照下式，計算出老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)經(jīng)度圈上的弧長:
[0064]L = |X「X21* J^Rkos(Y1)ZlSO
[0065]其中，L表示老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)經(jīng)度圈上弧長，X1表示中心位置經(jīng)度坐標(biāo)，X2表示老人當(dāng)前位置經(jīng)度坐標(biāo)，π表示圓周率，R表示地球半徑，COS表示余弦操作，Y1表示中心位置緯度坐標(biāo)，I.I表示取絕對值操作；
[0066]第二步，按照下式，計算出老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)緯度圈上的弧長:
[0067]S = IY1-Y21 * 31 *R/180
[0068]其中，S表示老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)緯度圈上的弧長,Y1表示中心位置緯度坐標(biāo)，Y2表示老人當(dāng)前位置緯度坐標(biāo)；
[0069]第三步，按照下式，計算出當(dāng)前老人偏離中心位置距離:
[0070]D = λ/ζ2 +S2
[0071]其中，D表示老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)的距離，對應(yīng)老人偏離中心位置距離。
[0072]當(dāng)老人點擊的出行監(jiān)控按鈕時，全球定位系統(tǒng)GPS采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息，并將其輸入到安全分析模塊中的出行監(jiān)控單元，智能終端上顯示老人的出行軌跡。
[0073]老人將其設(shè)置的時間輸入到安全分析模塊中的廚房事件提醒單元，受所設(shè)置的時間控制，廚房事件提醒單元進行倒計時操作。
[0074]安全分析模塊中的室內(nèi)監(jiān)控單元，每相隔5分鐘通過攝像頭拍攝老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像一次，并與上一次拍攝圖像相減，按照下式，計算相減所得圖像中的灰度變化值:
[0075]ATffl = Tn-Tn^1
[0076]其中，Λ Tm表示灰度變化值，Tn表示當(dāng)前時刻相減所得圖像中所有像素的灰度值，Tlri表示上一時刻相減所得圖像中所有像素的灰度值，η表示拍攝圖像次數(shù)，取值為1、2、3、4，m表示灰度變化值的變化次數(shù)，取值為1、2、3。
[0077]將連續(xù)4次做差后得到的3個灰度變化值Λ T1, Δ Τ2、Δ T3,分別與閾值做差，差值記為X、Y、Ζ，當(dāng)X、Y、Z均小于O時，調(diào)用通信模塊發(fā)送短信給事先設(shè)定的人。
[0078]閾值是根據(jù)白色圖像中所有的灰度值和，考慮到誤差因素，其取值范圍為[10，50]；
[0079]步驟3，健康信息分析。
[0080]將老人自測的步長距離信息、行走加速度值輸入到健康分析模塊中的運動量統(tǒng)計單元，按照下式，計算老人運動時的加速度變化值:[0081]S= Vt-Vw
[0082]其中，S表示老人運動時的加速度變化值，Vt表示當(dāng)前時刻老人運動時的三維方向的平均加速度值，vt_i表示上一時刻老人運動時的三維方向的平均加速度值，I.I表示取絕對值操作。
[0083]當(dāng)老人運動時的加速度變化值S大于自測的行走加速度值時，對應(yīng)老人行走的步長數(shù)，將步長數(shù)與輸入的步長距離相乘得到老人運動量。
[0084]健康分析模塊中的心率監(jiān)測單元，統(tǒng)計攝像頭采集到的老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像所有像素的個數(shù)，統(tǒng)計所有像素中R分量高于圖像中所有像素R分量平均值的個數(shù)并與總數(shù)相除，得到密度；計算10秒內(nèi)的波峰，將一次波動記為一次心跳，心跳次數(shù)除以時間，得到老人的心率。
[0085]將老人常用藥物信息輸入到健康分析模塊中的藥品管家單元，建立索引信息。
[0086]健康分析模塊中的健康管理單元自動將步驟(3b)和(3c)中的心率信息和運動信息的統(tǒng)計結(jié)果自動存儲起來。
[0087]步驟4，告警。
[0088]老人將健康分析模塊中的心率監(jiān)測單元、運動量統(tǒng)計單元測得的心率信息、運動量信息與健康老人常規(guī)值進行比較，判斷老人健康狀態(tài)；并通過健康分析模塊中的健康檔
案管理單元查看以往的心率信息和運動量信息。
[0089]安全分析模塊中的語音求救單元撥通事先設(shè)定的人的電話；室內(nèi)監(jiān)控單元、智能導(dǎo)航回家單元，調(diào)用通信模塊分別發(fā)送短信給事先設(shè)定的人；電器門窗安全提醒單元觸發(fā)揚聲器告警，提醒其關(guān)閉電器門窗；廚房事件提醒單元，計時結(jié)束，觸發(fā)揚聲器告警提示。
【權(quán)利要求】
1.一種基于智能移動終端的老人看護系統(tǒng)，包括設(shè)置于智能移動終端上的重力傳感器(I)、加速度傳感器(2)、攝像頭(3)、聽筒(4)、全球定位系統(tǒng)GPS (5)、健康分析模塊(6)、安全分析模塊(7)、通信模塊(8)、揚聲器(9);其中: 所述的重力傳感器(I)和加速度傳感器(2)，用于獲取老人運動時三維方向的加速度分量; 所述的攝像頭(3)，用于獲取老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像、老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像； 所述的聽筒(4)，用于獲取老人發(fā)出的“求救”和“救命”語音信息； 所述的全球定位系統(tǒng)GPS (5)，用于獲取老人當(dāng)前位置的經(jīng)緯度坐標(biāo)； 所述的健康分析模塊(6)，用于結(jié)合重力傳感器(I)和加速度傳感器(2)采集的信息判斷老人健康狀態(tài)； 所述的安全分析模塊(7)，用于對攝像頭(3)、聽筒(4)、全球定位系統(tǒng)GPS(5)采集的信息判斷老人的安全狀況； 所述的通信模塊(8)，用于將健康分析模塊(6)、安全分析模塊(7)的判斷結(jié)果通知事先設(shè)定的人； 所述的揚聲器(9)，用于播報安全分析模塊(7)的判斷結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能移動終端的老人看護系統(tǒng)，其特征在于，所述的健康分析模塊(6)包括心率監(jiān)測單元、運動量統(tǒng)計單元、藥品管家單元、健康檔案管理單元；其中，所述的心率監(jiān)測單元用于監(jiān)測老人的心率信息，所述的運動量統(tǒng)計單元用于統(tǒng)計老人的運動量信息，所述的藥品管家用于儲存老人常用藥物信息，所述的健康檔案管理單元用于存儲老人以往測量的心率信息和運動量信息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于智能移動終端的老人看護系統(tǒng)，其特征在于，所述的安全分析模塊(7)包括室內(nèi)監(jiān)控單元、廚房事件提醒單元、智能導(dǎo)航回家單元、出行監(jiān)控單元、語音求救單元、電器門窗安全提醒單元；其中，所述的室內(nèi)監(jiān)控單元用于老人長時間靜止時，發(fā)信息給事先設(shè)定的人，所述的廚房事件提醒單元用于對老人在廚房工作計時提醒，所述的智能導(dǎo)航回家單元用于在老人離開常在活動區(qū)時開啟定位系統(tǒng)導(dǎo)航其自助回家，所述的出行監(jiān)控單元用于老人離開常在活動區(qū)域時記錄其位置信息發(fā)給事先指定的人，所述的語音求救單元用于老人遇到突發(fā)狀況時通過語音撥通事先設(shè)定的人的電話，所述的電器門窗安全提醒用于老人離開住所時提醒其關(guān)閉電器門窗。
4.一種基于智能移動終端的老人看護方法，包括步驟如下: (1)采集信息: 通過設(shè)置于智能移動終端上的重力傳感器(I)、加速度傳感器(2)、攝像頭(3)、聽筒(4)、全球定位系統(tǒng)GPS (5)，采集被看護老人的運動、語音信息； (2)安全信息分析: (2a)將全球定位系統(tǒng)GPS (5)采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息作為中心坐標(biāo)，老人住宅地址作為中心位置和老人住宅半徑，輸入到安全分析模塊(7)中的電器門窗安全提醒單元，利用偏離中心位置距離計算方法，得到老人當(dāng)前偏離中心位置的距離，將該距離減去老人住宅半徑，得到老人距離住所的偏離值； (2b)將全球定位系統(tǒng)GPS(5)采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息作為中心坐標(biāo)，老人住宅地址作為中心位置和老人常在活動區(qū)域半徑，輸入到安全分析模塊(7)中智能導(dǎo)航回家單元，利用偏離中心位置距離計算方法，得到老人當(dāng)前偏離中心位置的距離，將該距離減去老人經(jīng)?；顒訁^(qū)域半徑，得到老人距離安全位置的偏離值； (2c)當(dāng)老人點擊的出行監(jiān)控按鈕時，全球定位系統(tǒng)GPS(5)采集的老人當(dāng)前位置經(jīng)緯度坐標(biāo)信息，并將其輸入到安全分析模塊(7)中的出行監(jiān)控單元，智能終端上顯示老人的出行軌跡； (2d)老人將其設(shè)置的時間輸入到安全分析模塊(7)中的廚房事件提醒單元，受所設(shè)置的時間控制，廚房事件提醒單元進行倒計時操作； (2e)安全分析模塊(7)中的室內(nèi)監(jiān)控單元，每相隔5分鐘通過攝像頭(3)拍攝老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像一次，并與上一次拍攝圖像相減，按照下式，計算相減所得圖像中的灰度變化值:
ATm = Τη-Τη_ι 其中，Λ Tm表示灰度變化值，Tn表示當(dāng)前時刻相減所得圖像中所有像素的灰度值，Tlri表示上一時刻相減所得圖像中所有像素的灰度值，η表示拍攝圖像次數(shù)，取值為1、2、3、4，m表示灰度變化值的變化次數(shù)，取值為1、2、3 ; (2f)將連續(xù)4次做差后得到的3個灰度變化值Λ !\、Λ Τ2、Λ T3,分別與閾值做差，差值記為X、Y、Ζ，當(dāng)X、Y、Z均小于O時，調(diào)用通信模塊(8)發(fā)送短信給事先設(shè)定的人； (3)健康信息分析: (3a)將老人自測的步長距離信息、行走加速度值輸入到健康分析模塊(6)中的運動量統(tǒng)計單元，按照下式，計算老人運動時的加速度變化值: S = I Hi 其中，S表示老人運動時的加速度變化值，Vt表示當(dāng)前時刻老人運動時的三維方向的平均加速度值，vt_i表示上一時刻老人運動時的三維方向的平均加速度值，I.I表示取絕對值操作； (3b)當(dāng)老人運動時的加速度變化值S大于自測的行走加速度值時，對應(yīng)老人行走的步長數(shù)，將步長數(shù)與輸入的步長距離相乘得到老人運動量； (3c)健康分析模塊(6)中的心率監(jiān)測單元，統(tǒng)計攝像頭(3)采集到的老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像所有像素的個數(shù)，統(tǒng)計所有像素中R分量高于圖像中所有像素R分量平均值的個數(shù)并與總數(shù)相除，得到密度；計算10秒內(nèi)的波峰，將一次波動記為一次心跳，心跳次數(shù)除以時間，得到老人的心率； (3d)將老人常用藥物信息輸入到健康分析模塊(6)中的藥品管家單元，建立索引信息； (3e)健康分析模塊(6)中的健康管理單元自動將步驟(3b)和(3c)中的心率信息和運動信息的統(tǒng)計結(jié)果自動存儲起來； (4)告警: (4a)老人將健康分析模塊(6)中的心率監(jiān)測單元、運動量統(tǒng)計單元測得的心率信息、運動量信息與健康老人常規(guī)值進行比較，判斷老人健康狀態(tài)；并通過健康分析模塊(6)中的健康檔案管理單元查看以往的心率信息和運動量信息； (4b)安全分析模塊(7)中的語音求救單元撥通事先設(shè)定的人的電話；室內(nèi)監(jiān)控單元、智能導(dǎo)航回家單元，調(diào)用通信模塊(8)分別發(fā)送短信給事先設(shè)定的人；電器門窗安全提醒單元觸發(fā)揚聲器(9)告警，提醒其關(guān)閉電器門窗；廚房事件提醒單元，計時結(jié)束，觸發(fā)揚聲器(9)告警提示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于智能移動終端的老人看護方法，其特征在于，步驟(I)中所述被看護老人的運動信息包括，老人運動時三維方向的加速度分量信息、老人步長距離信息、老人手指紅綠藍(lán)RGB圖像信息、老人常用藥物信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于智能移動終端的老人看護方法，其特征在于，步驟(I)中所述被看護老人的語音信息包括，老人發(fā)出的“求救”和“救命”語音信息、老人當(dāng)前位置的經(jīng)緯度坐標(biāo)信息、老人當(dāng)前室內(nèi)場景圖像信息、老人經(jīng)常活動區(qū)域半徑信息、老人住所經(jīng)緯度坐標(biāo)及面積信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于智能移動終端的老人看護方法，其特征在于，步驟(2a)、步驟(2b)所述偏離中心位置距離的計算方法如下: 第一步，按照下式，計算出老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)經(jīng)度圈上的弧長:
L=|X1-X2|* π*Rkos(Y1)/180 其中，L表示老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)經(jīng)度圈上弧長，X1表示中心位置經(jīng)度坐標(biāo)，X2表示老人當(dāng)前位置經(jīng)度坐標(biāo)，π表示圓周率，R表示地球半徑，cos表示余弦操作，Y1表示中心位置緯度坐標(biāo)，I.I表示取絕對值操作； 第二步，按照下式，計算出老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)緯度圈上的弧長: s = Iy1-Y2^mRzIso 其中，s表示老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)緯度圈上的弧長,Y1表示中心位置緯度坐標(biāo)，Y2表示老人當(dāng)前位置緯度坐標(biāo)； 第三步，按照下式，計算出當(dāng)前老人偏離中心位置距離:
D = √L2+S2 其中，D表示老人當(dāng)前位置坐標(biāo)與中心位置坐標(biāo)的距離，對應(yīng)老人偏離中心位置距離。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于智能移動終端的老人看護方法，其特征在于，步驟(2f)中所述閾值取值范圍為[10，50]。
【文檔編號】G08B21/04GK103914948SQ201410166469
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月23日
【發(fā)明者】李靜, 郝學(xué)韜, 徐昪, 魏立松, 倪康康 申請人:西安電子科技大學(xué)