智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提出了一種智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括跌倒檢測(cè)裝置、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)、親屬手機(jī)和救護(hù)中心，跌倒檢測(cè)裝置包括微控制器、加速度傳感器、GPS模塊和GPRS模塊，GPRS模塊把跌倒報(bào)警信息及位置信息通過(guò)GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至親屬手機(jī)，或通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將跌倒報(bào)警信息及位置信息發(fā)送給相關(guān)救助部門(mén)。本發(fā)明主要完成對(duì)老年人非生理心理指標(biāo)的監(jiān)控，得到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理層進(jìn)行處理，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全隱患和突發(fā)事件的預(yù)警和處理。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前社會(huì)老齡化趨勢(shì)明顯，老人越來(lái)越多，老人的安全問(wèn)題越來(lái)越引起人們的重視。老人他們?cè)谛凶哌^(guò)程中，往往會(huì)因?yàn)橐馔舛さ?，如摔倒，輪椅?cè)翻等，從而帶來(lái)自身和家庭的巨大負(fù)擔(dān)。目前的解決方式有請(qǐng)專(zhuān)門(mén)人員對(duì)老人精心陪護(hù)，防止意外發(fā)生?，F(xiàn)有技術(shù)大部分都是事后報(bào)警，及時(shí)防范的技術(shù)不常見(jiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要完成對(duì)老年人非生理心理指標(biāo)的監(jiān)控，得到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理層進(jìn)行處理，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全隱患和突發(fā)事件的預(yù)警和處理。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括跌倒檢測(cè)裝置、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)、親屬手機(jī)和救護(hù)中心，所述跌倒檢測(cè)裝置隨身佩戴在老年人身上，所述跌倒檢測(cè)裝置包括微控制器、加速度傳感器、GPS模塊和GPRS模塊，所述微控制器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)化器采集由加速度傳感器輸出的隨加速度變化且線(xiàn)性反應(yīng)加速度大小的電壓信號(hào)，為控制通過(guò)采集加速度傳感器的加速度信號(hào)結(jié)合跌倒檢測(cè)算法對(duì)佩戴者是否跌倒進(jìn)行判定;所述GPS模塊與微控制器系統(tǒng)采用異步串口進(jìn)行通信，從而獲得佩戴者當(dāng)前的位置信息;所述GPRS模塊與所述微控制器的通信采用異步串口的方式，所述GPRS模塊把跌倒報(bào)警信息及位置信息通過(guò)GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至親屬手機(jī)，或通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將跌倒報(bào)警信息及位置信息發(fā)送給相關(guān)救助部門(mén)。
[0005]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，加速度傳感器采用美國(guó)Freescale公司的MMA7260三軸加速度傳感器。
[0006]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述MMA7260三軸加速度傳感器的芯片采用
1.45mm 的 QFN 封裝。
[0007]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述微控制器的型號(hào)為SC89F5162的8051兼容單片機(jī)。
[0008]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述GPS模塊的型號(hào)為ATK-NE0-6M-V12的GPS定位模塊。
[0009]作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述GPRS模塊的型號(hào)為SB1900A。
[0010]采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明采用老年人跌倒檢測(cè)算法及GPRS的遠(yuǎn)程通信機(jī)制和實(shí)現(xiàn)方法，研究人體運(yùn)動(dòng)和加速度的關(guān)系;針對(duì)遠(yuǎn)程報(bào)警實(shí)現(xiàn)的問(wèn)題，研究GPRS通信的原理和軟硬件實(shí)現(xiàn)方法，給出GPRS硬件實(shí)現(xiàn)原理，最后針對(duì)GPS數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)錯(cuò)誤的問(wèn)題，研究GPS錯(cuò)誤數(shù)據(jù)過(guò)濾方法，主要完成對(duì)老年人非生理心理指標(biāo)的監(jiān)控，得到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理層進(jìn)行處理，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全隱患和突發(fā)事件的預(yù)警和處理。
【附圖說(shuō)明】
[0011]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0012]圖1為本發(fā)明的老年人摔倒監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為本發(fā)明的加速度傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖3為本發(fā)明的基于加速度的跌倒算法示意圖；
[0015]圖4為本發(fā)明的SMV閾值法判定摔倒流程圖；
[0016]圖5為本發(fā)明的傾角檢測(cè)算法圖。
[0017]其中:
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0019]如圖1-圖5所示，智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括跌倒檢測(cè)裝置、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)、親屬手機(jī)和救護(hù)中心，所述跌倒檢測(cè)裝置隨身佩戴在老年人身上，所述跌倒檢測(cè)裝置包括微控制器、加速度傳感器、GPS模塊和GPRS模塊，所述微控制器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)化器采集由加速度傳感器輸出的隨加速度變化且線(xiàn)性反應(yīng)加速度大小的電壓信號(hào)，為控制通過(guò)采集加速度傳感器的加速度信號(hào)結(jié)合跌倒檢測(cè)算法對(duì)佩戴者是否跌倒進(jìn)行判定;所述GPS模塊與微控制器系統(tǒng)采用異步串口進(jìn)行通信，從而獲得佩戴者當(dāng)前的位置信息;所述GPRS模塊與所述微控制器的通信采用異步串口的方式，所述GPRS模塊把跌倒報(bào)警信息及位置信息通過(guò)GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至親屬手機(jī)，或通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將跌倒報(bào)警信息及位置信息發(fā)送給相關(guān)救助部門(mén)。
[0020]本實(shí)施例中，加速度傳感器采用美國(guó)Freescale公司的MMA7260三軸加速度傳感器。MMA7260三軸加速度傳感器的芯片采用的QFN封裝。
[0021 ] 微控制器的型號(hào)為SC89F5162的8051兼容單片機(jī)。G PS模塊的型號(hào)為ATK-NE0-6M-V12的GPS定位模塊。GPRS模塊的型號(hào)為S頂900A。
[0022]目標(biāo)的識(shí)別和定位
[0023]GPS模塊通串口將報(bào)文信息傳輸給M⑶，M⑶通過(guò)解析報(bào)文獲得位置信息或者授時(shí)信號(hào)，常用的GPS報(bào)文有GPS定位信息，當(dāng)前衛(wèi)星信息，可見(jiàn)衛(wèi)星信息，推薦定位信息，地面速度信息(Track Made Good and Ground Speed)，定位地理信，所有這些報(bào)文以字符“$”作為起始符，以〈CRXLF〉作為結(jié)束符。
[0024]老年人摔倒加速度的采集
[0025]人體軀干運(yùn)動(dòng)的加速度幅度值范圍一般不超過(guò)±6g，頻率范圍為0-20HZ之間，且測(cè)量的精度也要求不高。MMA7260是美國(guó)Freescale公司推出的一款低成本、單芯片、三軸加速度傳感器，是一款MEMS芯片。其采用微型電容式的加速度測(cè)量原理，并且融合了信號(hào)調(diào)理技術(shù)、單極低通濾波器技術(shù)和溫度補(bǔ)償技術(shù)。該芯片具有四種加速度測(cè)量量程，此外芯片采用1.45mm的QFN封裝，小巧的體積使和其提供的低至3uA功耗的休眠模式得其可以應(yīng)用在電池供電手持設(shè)備中。更為重要的是，它提供三軸向加速度的測(cè)量，使應(yīng)用系統(tǒng)能夠通過(guò)加速度的測(cè)量方便地得到位置、姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)的變化。如圖2所示:
[0026]跌倒檢測(cè)算法
[0027]跌倒檢測(cè)算法主要分為加速度數(shù)據(jù)獲取，加速度數(shù)據(jù)預(yù)處理，跌倒事件判斷及輸出三部分組成。3軸加速度的輸出為模擬電壓方式輸出，老年人正?；顒?dòng)時(shí)加速度變化的最大頻率不會(huì)超過(guò)20Hz，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，采樣速率須大于采集信號(hào)最大頻率的2倍，故采用50Hz的采樣率對(duì)加速度模擬電壓，如圖3所示，SMV閾值法判定摔倒流程圖如圖4所不O
[0028]誤報(bào)和漏報(bào)的處理
[0029]如果僅僅依靠SMV閾值的判定方法還不能有效地檢測(cè)跌倒，漏報(bào)和誤報(bào)出現(xiàn)的幾率還很大。為了更加準(zhǔn)確的判斷跌倒事件，本發(fā)明引進(jìn)了傾角輔助判定的方法，眾所周知，當(dāng)?shù)故录l(fā)生的時(shí)候，人體以及佩戴的跌倒檢測(cè)裝置的傾斜角度將發(fā)生較大的變換，所以對(duì)疑似跌倒事件發(fā)生輔助以?xún)A角進(jìn)行判定可以進(jìn)一步提高跌倒事件檢測(cè)的準(zhǔn)確率，如圖5所示。
[0030]本發(fā)明主要完成對(duì)老年人非生理心理指標(biāo)的監(jiān)控，得到的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)處理層進(jìn)行處理，然后通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)測(cè)中心進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，根據(jù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行安全隱患和突發(fā)事件的預(yù)警和處理。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括跌倒檢測(cè)裝置、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)、親屬手機(jī)和救護(hù)中心，所述跌倒檢測(cè)裝置隨身佩戴在老年人身上，所述跌倒檢測(cè)裝置包括微控制器、加速度傳感器、GPS模塊和GPRS模塊，所述微控制器通過(guò)A/D轉(zhuǎn)化器采集由加速度傳感器輸出的隨加速度變化且線(xiàn)性反應(yīng)加速度大小的電壓信號(hào)，為控制通過(guò)采集加速度傳感器的加速度信號(hào)結(jié)合跌倒檢測(cè)算法對(duì)佩戴者是否跌倒進(jìn)行判定;所述GPS模塊與微控制器系統(tǒng)采用異步串口進(jìn)行通信，從而獲得佩戴者當(dāng)前的位置信息;所述GPRS模塊與所述微控制器的通信采用異步串口的方式，所述GPRS模塊把跌倒報(bào)警信息及位置信息通過(guò)GPRS移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至親屬手機(jī)，或通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò)將跌倒報(bào)警信息及位置信息發(fā)送給相關(guān)救助部門(mén)。2.如權(quán)利要求1所述的智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度傳感器采用美國(guó)Freescale公司的MMA7260三軸加速度傳感器。3.如權(quán)利要求1所述的智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述MMA7260三軸加速度傳感器的芯片采用.45mm的QFN封裝。4.如權(quán)利要求1所述的智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述微控制器的型號(hào)為SC89F5162的8051兼容單片機(jī)。5.如權(quán)利要求1所述的智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述GPS模塊的型號(hào)為ATK-NEO-6M-V12 的 GPS 定位模塊。6.如權(quán)利要求1所述的智慧社區(qū)老年人監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述GPRS模塊的型號(hào)為SIM900Ao
【文檔編號(hào)】G08B21/04GK105957309SQ201610430423
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月16日
【發(fā)明人】張露, 李小挺, 褚濱飛, 周龔雪, 王雅婷, 李佳陽(yáng)
【申請(qǐng)人】衢州學(xué)院