專利名稱：空巢老人遠程監(jiān)護儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種基于GSM通訊的人體運動狀態(tài)和HRV指標的檢測儀器，特別 是一種空巢老人遠程監(jiān)護儀。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展和人們生活節(jié)奏的加快，空巢老人現(xiàn)象已經(jīng)成為當今社會不容忽 視的問題；如何確保空巢老人的日常生活健康成了人們迫切希望解決的問題。而傳統(tǒng)的 PPG心率檢測儀或者三維加速度傳感器測試儀，不但功能單一且通常需要通過USB傳輸數(shù) 據(jù)，造成用戶使用的不便；因此很多用戶干脆放棄在線功能，而只使用離線功能。使用此類 PPG心率檢測儀或者三維加速度傳感器測試儀，外界還是無法及時了解空巢老人的日常生 活健康。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種使用方便且能及時在線傳遞用戶健康 狀況的空巢老人遠程監(jiān)護儀。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供一種空巢老人遠程監(jiān)護儀，包括3D加速 度傳感器、PPG檢測器和控制組件；控制組件包括分別與電源模塊相連的濾波模塊、A/D轉(zhuǎn) 換模塊、信號放大模塊、前置處理模塊、數(shù)據(jù)存儲器、中央處理器、接口電路和監(jiān)護儀GSM模 塊，濾波模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊和中央處理器依次相連，信號放大模塊、前置處理模塊和中央處 理器依次相連，監(jiān)護儀GSM模塊、接口電路和中央處理器依次相連，數(shù)據(jù)存儲器和中央處理 器相連；3D加速度傳感器與濾波模塊相連，PPG檢測器與信號放大模塊相連。作為本實用新型的空巢老人遠程監(jiān)護儀的改進PPG檢測器由檢測按鈕、驅(qū)動電 路、LED發(fā)射器和LED接收器組成，檢測按鈕、驅(qū)動電路和LED發(fā)射器依次相連，LED發(fā)射器 和LED接收器無線相連；LED接收器與信號放大模塊相連。作為本實用新型的空巢老人遠程監(jiān)護儀的進一步改進控制組件包括分別與電源 模塊相連的晶振時鐘模塊和調(diào)節(jié)按鈕，晶振時鐘模塊和調(diào)節(jié)按鈕分別與中央處理器相連。作為本實用新型的空巢老人遠程監(jiān)護儀的進一步改進控制組件包括分別與電源 模塊相連的驅(qū)動模塊I、驅(qū)動模塊II和驅(qū)動模塊III，驅(qū)動模塊I、驅(qū)動模塊II和驅(qū)動模塊III 分別與中央處理器相連；揚聲器與驅(qū)動模塊I相連，LCD顯示器與驅(qū)動模塊II相連，LED背 光燈源與驅(qū)動模塊III相連。作為本實用新型的空巢老人遠程監(jiān)護儀的進一步改進控制組件包括與電源模塊 相連的緊急報警按鈕，緊急報警按鈕與中央處理器相連。本實用新型的空巢老人遠程監(jiān)護儀，實際使用時，通過監(jiān)護儀GSM模塊與檢測中 心平臺無線相連；通過3D加速度傳感器記錄用戶的人體活動數(shù)據(jù)，通過PPG檢測器檢測用 戶心率、心率變異性(HRV)等指標；上述檢測到的數(shù)據(jù)指標能在IXD顯示器上作實時顯示， 從而使用戶能一目了然地及時了解自己的健康狀況；上述檢測到的數(shù)據(jù)指標還通過監(jiān)護儀GSM模塊被無線傳遞至檢測中心平臺，由檢測中心平臺負責進行分析和管理。檢測中心平 臺不但能實時獲知使用者的日常生活健康信息，還能根據(jù)此日常生活健康信息進行分析判 斷，并作出相應(yīng)的指導建議，然后將上述指導建議無線回傳給本實用新型的空巢老人遠程 監(jiān)護儀，以指導用戶的日常健康生活。
以下結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細說明。

圖1是本實用新型的空巢老人遠程監(jiān)護儀的連接關(guān)系示意圖；圖2是圖1的實際使用狀態(tài)示意圖。
具體實施方式
圖1給出了一種空巢老人遠程監(jiān)護儀，包括3D加速度傳感器1、PPG檢測器2、控 制組件3、揚聲器4、IXD顯示器5和LED背光燈源6。3D加速度傳感器1用于獲知人體的 運動信息；PPG檢測器2用于獲知人體的心率和HRV等信息，并將上述信息以光電血管容積 圖PPG信號的形式進行發(fā)送。PPG檢測器2由檢測按鈕21、驅(qū)動電路22、LED發(fā)射器23和LED接收器24組成， 檢測按鈕21、驅(qū)動電路22和LED發(fā)射器23依次相連，LED發(fā)射器23和LED接收器24無線 相連。LED發(fā)射器23例如可采用廣州MQ品牌的MQ-LA-002，LED接收器24例如可采樣廣 州MQ品牌的MQ-RE-OO1。控制組件3包括分別與電源模塊300相連的晶振時鐘模塊301、調(diào)節(jié)按鈕302、濾 波模塊303、A/D轉(zhuǎn)換模塊304、信號放大模塊305、前置處理模塊306、數(shù)據(jù)存儲器307、中央 處理器308、驅(qū)動模塊I 309、驅(qū)動模塊II 310、驅(qū)動模塊III311、接口電路312、監(jiān)護儀GSM模 塊313和緊急報警按鈕314，由電源模塊300負責提供電源；為了圖面的清晰，上述連接關(guān) 系在圖1中作了省略處理。濾波模塊303、A/D轉(zhuǎn)換模塊304和中央處理器308依次相連；信號放大模塊305、 前置處理模塊306和中央處理器308依次相連，監(jiān)護儀GSM模塊313、接口電路312和中央 處理器308依次相連，晶振時鐘模塊301、調(diào)節(jié)按鈕302、數(shù)據(jù)存儲器307、驅(qū)動模塊I 309、 驅(qū)動模塊II 310、驅(qū)動模塊III 311和緊急報警按鈕314分別與中央處理器308相連。數(shù)據(jù) 存儲器307內(nèi)預(yù)先保存有健康狀態(tài)判斷標準，該健康狀態(tài)判斷標準是綜合了 3D加速度傳感 器1和PPG檢測器2的檢測數(shù)據(jù)來設(shè)定的。為了容易辨識，將老年人的綜合狀態(tài)劃分為類 似“紅綠燈”的三種標準狀態(tài)，具體為·綠色標準狀態(tài)正常狀態(tài)，或適應(yīng)較好，不需要采取任何預(yù)防與治療措施；·黃色標準狀態(tài)緊張過度，或適應(yīng)不良，需要采取保健和預(yù)防措施；·紅色標準狀態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)衰弱，身體功能以被破壞，要進行可能的疾病診斷和治療。3D加速度傳感器1與濾波模塊303相連，LED接收器24與信號放大模塊305相 連，揚聲器4與驅(qū)動模塊I 309相連，IXD顯示器5與驅(qū)動模塊II 310相連，LED背光燈源6 與驅(qū)動模塊III 311相連。上述3D加速度傳感器1例如可選用日本北陸電氣工業(yè)株式會社生產(chǎn)的3D加速度傳感器(為372、327B等型號)；其是一種能夠測量三維空間(X/Y/Z)加速度的電子設(shè)備， 能最大程度的避免各種干擾信號，從而獲得三維空間上的加速度數(shù)據(jù)。本實用新型的空巢老人遠程監(jiān)護儀實際使用時，如圖2所示，與檢測中心平臺7無 線相連。檢測中心平臺7包括依次相連的平臺GSM模塊71、檢測中心72和數(shù)據(jù)庫73，平臺 GSM模塊71與監(jiān)護儀GSM模塊313無線相連。3D加速度傳感器1可固定于人體的任何位 置，具體工作過程如下1、人體在運動過程中產(chǎn)生的三軸(X、Y、Z)上的運動或傾斜會引起3D加速度傳感 器1內(nèi)的活動硅結(jié)構(gòu)的少量位移，3D加速度傳感器1將檢測到的上述位移信息實時地依次 經(jīng)濾波模塊303的濾波處理和A/D轉(zhuǎn)換模塊304的信號轉(zhuǎn)換處理后傳遞給中央處理器308， 由中央處理器308負責計算人體的有效步數(shù)、能量消耗、運動時間、運動速度、行走距離等 運動信息，中央處理器308將上述運動信息以天為單位存儲在數(shù)據(jù)存儲器307中。數(shù)據(jù)存 儲器307能存儲7天的數(shù)據(jù)，當?shù)诎颂鞌?shù)據(jù)存入時，會自動覆蓋掉第一天的數(shù)據(jù)，以此類推。2、脈搏主要是由人體動脈舒張和收縮產(chǎn)生的，在人體指尖組織中的動脈成分含量 高，而且指尖厚度相對其他人體組織而言比較薄，透過手指后檢測到的光強相對較大。因 此，實際使用中將手指的指尖放置于LED發(fā)射器23和LED接收器24之間；按動檢測按鈕 21，驅(qū)動電路22開始工作，使LED發(fā)射器23發(fā)射穩(wěn)定的光線，光線經(jīng)手指反射后，被LED接 收器24接收，脈搏信息被捕捉到，該脈搏信息依次通過信號放大模塊305的放大處理、前置 處理模塊306的前置處理后以數(shù)字信號的形式傳遞給中央處理器308。前置處理模塊306例如可采用ADI的ADuC7024，其可將被放大的模擬信號進行模 數(shù)轉(zhuǎn)換、分析處理，從而獲得關(guān)于脈搏信息的2個值，分別是平均心率、HRV ；并輸出給中央 處理器308 ；中央處理器308將該脈搏信息存儲在數(shù)據(jù)存儲器307中。當后一條脈搏信息 被輸入至數(shù)據(jù)存儲器307內(nèi)時，會自動覆蓋掉前一條脈搏信息。3、中央處理器308將運動信息和脈搏信息組合后與預(yù)先保存在數(shù)據(jù)存儲器307的 健康狀態(tài)判斷標準進行對比。當對比結(jié)果與綠色標準狀態(tài)相符時，LCD顯示器5不作任何顯 示；當對比結(jié)果與黃色標準狀態(tài)相符時，中央處理器308通過驅(qū)動模塊II 310使IXD顯示器 5顯示報警符號；當對比結(jié)果與紅色標準狀態(tài)相符時，中央處理器308通過驅(qū)動模塊II 310 使IXD顯示器5閃爍顯示報警信息。這樣，便于使用者及時了解身體狀況和疾病的發(fā)生風 險程度。當對比結(jié)果與黃色標準狀態(tài)或者紅色標準狀態(tài)相符時，中央處理器308還將相應(yīng) 的運動信息和脈搏信息依次通過接口電路312和監(jiān)護儀GSM模塊313傳遞給檢測中心平臺 7，使檢測中心平臺7能夠及時獲知該類信息。檢測中心平臺7根據(jù)接收到的運動信息和脈搏信息進行綜合分析，具體為監(jiān)護 儀GSM模塊313將運動信息和脈搏信息傳遞給平臺GSM模塊71，平臺GSM模塊71再傳遞給 檢測中心72。檢測中心72 —方面將上述信息在自帶的顯示器上進行顯示，檢測中心72另 一方面將上述信息傳遞給數(shù)據(jù)庫73進行保存，檢測中心72還同時對上述信息進行綜合分 析并給出相應(yīng)的健康建議，該健康建議依次通過平臺GSM模塊71、監(jiān)護儀GSM模塊313、接 口電路312傳遞給中央處理器308。中央處理器308 —方面將上述健康建議存入數(shù)據(jù)存儲 器307 (當數(shù)據(jù)存儲器307容量不夠時，中央處理器308會及時刪除數(shù)據(jù)存儲器307內(nèi)時間 最早的健康建議信息，以保證最新的健康建議信息的存入)，中央處理器308另一方面通過驅(qū)動模塊II 310命令I(lǐng)XD顯示器5工作，并通過驅(qū)動模塊II 310的傳遞使健康建議在IXD 顯示器5上得以體現(xiàn)。4、用戶也可以通過調(diào)節(jié)按鈕302向中央處理器308發(fā)出“顯示健康建議”的請求， 中央處理器308接收到此請求后，從數(shù)據(jù)存儲器307內(nèi)調(diào)取最新的健康建議，并通過驅(qū)動模 塊II 310的傳遞使健康建議在IXD顯示器5上得以體現(xiàn)。5、當用戶通過調(diào)節(jié)按鈕302向中央處理器308發(fā)出“實時顯示”的請求時，中央處 理器308通過驅(qū)動模塊II 310命令I(lǐng)XD顯示器5工作。具體如下中央處理器308將上述步驟1中計算獲得的運動信息不但傳遞至數(shù)據(jù)存儲器307 進行存儲，還同時通過驅(qū)動模塊II 310傳遞給IXD顯示器5，使上述運動信息在IXD顯示器 5上作實時顯示。同樣，中央處理器308將上述步驟2中獲得的脈搏信息不但傳遞至數(shù)據(jù) 存儲器307進行存儲，還同時通過驅(qū)動模塊II 310傳遞給IXD顯示器5，使上述脈搏信息在 IXD顯示器5上以圖形或數(shù)字的形式被顯示。顯示內(nèi)容包括心率、步數(shù)、消耗卡路里、平均運 動速度、中等強度以上的運動時間等。6、用戶還可通過調(diào)節(jié)按鈕302向中央處理器308發(fā)出“上報時間調(diào)整”的請求，中 央處理器308收到該請求后對晶振時鐘模塊301內(nèi)的定時時間進行調(diào)整。當設(shè)定的時間到 后，晶振時鐘模塊301會向中央處理器308發(fā)出提示，中央處理器308負責調(diào)取數(shù)據(jù)存儲器 307中保存的最新的運動信息和脈搏信息，并將此類信息依次通過接口電路312和監(jiān)護儀 GSM模塊313傳遞給檢測中心平臺7，使檢測中心平臺7能夠按時獲知該類信息。檢測中心平臺7對該信息的處理方式同步驟3。7、當發(fā)生緊急狀態(tài)時，按動緊急報警按鈕314，中央處理器308 —方面通過驅(qū)動模 塊1309使揚聲器4發(fā)出報警聲，及時通知用戶身邊的其它人員進行相應(yīng)處理；中央處理器 308另一方面將上述報警信號依次通過接口電路312和監(jiān)護儀GSM模塊313傳遞給檢測中 心平臺7，具體為監(jiān)護儀GSM模塊313將報警信號傳遞給平臺GSM模塊71，平臺GSM模塊 71再傳遞給檢測中心72，由檢測中心72在自帶的顯示器上進行顯示，使管理人員實時得知 該緊急狀態(tài)，并人工進行干預(yù)。8、日常情況下，中央處理器308將晶振時鐘模塊301內(nèi)的時間信息通過驅(qū)動模塊 II 310的傳遞在IXD顯示器5上顯示，起到手表的作用。9、當連續(xù)按動2秒鐘的調(diào)節(jié)按鈕302，中央處理器308通過驅(qū)動模塊III 311使LED 背光燈源6點亮；7秒鐘后，中央處理器308通過驅(qū)動模塊III 311關(guān)閉LED背光燈源6。這 樣，既可以保證在黑暗的環(huán)境下觀看LCD顯示器5，又能節(jié)電。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本實用新型的一個具體實施例。顯然，本 實用新型不限于以上實施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本實用新型 公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認為是本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種空巢老人遠程監(jiān)護儀，其特征是包括3D加速度傳感器(1)、PPG檢測器(2)和控制組件(3)；所述控制組件(3)包括分別與電源模塊(300)相連的濾波模塊(303)、A/D轉(zhuǎn)換模塊(304)、信號放大模塊(305)、前置處理模塊(306)、數(shù)據(jù)存儲器(307)、中央處理器(308)、接口電路(312)和監(jiān)護儀GSM模塊(313)，所述濾波模塊(303)、A/D轉(zhuǎn)換模塊(304)和中央處理器(308)依次相連，信號放大模塊(305)、前置處理模塊(306)和中央處理器(308)依次相連，監(jiān)護儀GSM模塊(313)、接口電路(312)和中央處理器(308)依次相連，數(shù)據(jù)存儲器(307)和中央處理器(308)相連；所述3D加速度傳感器(1)與濾波模塊(303)相連，PPG檢測器(2)與信號放大模塊(305)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空巢老人遠程監(jiān)護儀，其特征是PPG檢測器(2)由檢測按 鈕(21)、驅(qū)動電路(22)、LED發(fā)射器(23)和LED接收器(24)組成，所述檢測按鈕(21)、驅(qū) 動電路(22)和LED發(fā)射器(23)依次相連，LED發(fā)射器(23)和LED接收器(24)無線相連； LED接收器(24)與信號放大模塊(305)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空巢老人遠程監(jiān)護儀，其特征是所述控制組件(3)包括 分別與電源模塊(300)相連的晶振時鐘模塊(301)和調(diào)節(jié)按鈕(302)，所述晶振時鐘模塊 (301)和調(diào)節(jié)按鈕(302)分別與中央處理器(308)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的空巢老人遠程監(jiān)護儀，其特征是所述控制組件(3)包括分 別與電源模塊(300)相連的驅(qū)動模塊I (309)、驅(qū)動模塊II (310)和驅(qū)動模塊III (311)，所 述驅(qū)動模塊I (309)、驅(qū)動模塊II (310)和驅(qū)動模塊III (311)分別與中央處理器(308)相 連；揚聲器(4)與驅(qū)動模塊I (309)相連，IXD顯示器(5)與驅(qū)動模塊II (310)相連，LED背 光燈源(6)與驅(qū)動模塊III (311)相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的空巢老人遠程監(jiān)護儀，其特征是所述控制組件(3)包括與 電源模塊(300)相連的緊急報警按鈕(314)，所述緊急報警按鈕(314)與中央處理器(308) 相連。
專利摘要本實用新型公開了一種空巢老人遠程監(jiān)護儀，包括3D加速度傳感器(1)、PPG檢測器(2)和控制組件(3)；控制組件(3)包括分別與電源模塊(300)相連的中央處理器(308)等，濾波模塊(303)、A/D轉(zhuǎn)換模塊(304)和中央處理器(308)依次相連，信號放大模塊(305)、前置處理模塊(306)和中央處理器(308)依次相連，監(jiān)護儀GSM模塊(313)、接口電路(312)和中央處理器(308)依次相連，數(shù)據(jù)存儲器(307)和中央處理器(308)相連；3D加速度傳感器(1)與濾波模塊(303)相連，PPG檢測器(2)與信號放大模塊(305)相連。該空巢老人遠程監(jiān)護儀使用方便，且能及時在線傳遞用戶健康狀況。
文檔編號H04W88/02GK201710351SQ201020191348
公開日2011年1月19日 申請日期2010年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月14日
發(fā)明者顧高生 申請人:海鹽易威斯堡健身用品有限公司