老人智能門看護系統及方法
2023-05-27 17:19:06 1
老人智能門看護系統及方法
【專利摘要】本發明涉及老人智能門看護系統及方法。該系統包括壓力傳感器陣列、第一無線通信單元、第二無線通信單元、信號處理器和移動終端；壓力傳感器陣列包括多個以矩陣方式排列的壓電傳感器，每個壓電傳感器通過信號線與第一無線通信單元並行連接，每個壓電傳感器具有唯一編號信息；壓力傳感器陣列，用於採集老人壓於其上而產生的壓力信號；信號處理器，用於根據所述壓力信號計算得到壓力面積值，並將所述壓力面積值與預設值進行比對，若所述壓力面積值大於所述預設值，則通過所述第二無線通信單元向所述移動終端發送報警信號。本發明能解決老人在家中摔倒時無法及時報警的問題。
【專利說明】老人智能門看護系統及方法
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及智能家居技術，具體涉及老人智能門看護系統及方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]中國老人(指60歲以上)數量佔總人口的比例是13.2%，達1.7億人，這種狀況引起了政府及廣大民眾的重視，其中很多的企業、科研或個人在近幾年紛紛進入老人用品和老人看護等產品和系統的研發及生產領域，而老人看護涉及到包括老人生命體徵參數監測、居住環境安全監測、日常起居的監測和行為趨勢分析等方面的問題和需求。
[0005]目前對老人的監測一般都是在老人身體上安裝一些傳感設備，實時監測老人的生命特徵參數，若異常，就向其子女或社區監護人員的手機報警。然而，老人摔倒時，生命特徵參數在一定時間內一般都不會出現太大變化，當失血過多、休克過久才引起生命特徵參數的變化而報警，就會出現無法挽回的局面。因此，急需研發出一種在獨居老人家中安裝，並能監測到老人摔 倒的系統。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明的目的在於提出一種老人智能門看護系統及方法，其能解決老人在家中摔倒時無法及時報警的問題。
[0008]為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案如下:
老人智能門看護系統，其包括壓力傳感器陣列、第一無線通信單元、第二無線通信單元、信號處理器和移動終端；所述壓力傳感器陣列包括多個以矩陣方式排列的壓電傳感器，每個壓電傳感器通過信號線與第一無線通信單元並行連接，每個壓電傳感器具有唯一編號信息；所述壓力傳感器陣列的數量為二個，其中一個壓力傳感器陣列安裝在一門的外側的地板，另一壓力傳感器陣列安裝在所述門的內側的地板；
所述壓力傳感器陣列，用於採集老人壓於其上而產生的壓力信號，所述壓力信號為因受壓而被激活的壓電傳感器的唯一編號信息的集合；
所述第一無線通信單元，用於將所述壓力信號發送給第二無線通信單元；
所述第二無線通信單元，用於接收所述壓力信號並傳輸給所述信號處理器；
所述信號處理器，用於根據所述壓力信號計算得到壓力面積值，並將所述壓力面積值與預設值進行比對，若所述壓力面積值大於所述預設值，則通過所述第二無線通信單元向所述移動終端發送報警信號。
[0009]優選的，所述第一無線通信單元為Zigbee模塊。
[0010]優選的，所述第二無線通信單元為WIFI模塊。[0011]本發明還提出了一種老人智能門看護方法，其包括以下步驟:
步驟1、壓力傳感器陣列採集老人壓於其上而產生的壓力信號；
步驟2、第一無線通信單元將所述壓力信號發送給第二無線通信單元；
步驟3、第二無線通信單元接收所述壓力信號並傳輸給所述信號處理器；
步驟4、信號處理器根據所述壓力信號計算得到壓力面積值，並將所述壓力面積值與預設值進行比對，若所述壓力面積值大於所述預設值，則通過所述第二無線通信單元向所述移動終端發送報警信號；
其中，
所述壓力傳感器陣列包括多個以矩陣方式排列的壓電傳感器，每個壓電傳感器通過信號線與第一無線通信單元並行連接，每個壓電傳感器具有唯一編號信息；
所述壓力傳感器陣列的數量為二個，其中一個壓力傳感器陣列安裝在一門的外側的地板，另一壓力傳感器陣列安裝在所述門的內側的地板；
所述壓力信號為因受壓而被激活的壓電傳感器的唯一編號信息的集合。
[0012]優選的，所述第一無線通信單元為Zigbee模塊。
[0013]優選的，所述第二無線通信單元為WIFI模塊。
[0014]本發明具有如下有益效果:
通過壓力傳感器陣列監測老人在居住環境中的活動而產生的壓力信號，例如，進出房間、外出活動等，若根據所述壓力信號判斷到老人摔倒，即可馬上向其子女或社區監護人員的手機發送報警信號，達到及時救援的目的。
[0015]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明較佳實施例的老人智能門看護系統的結構示意圖；
圖2為本發明較佳實施例的壓力傳感器陣列的結構示意圖；
圖3為本發明較佳實施例的老人智能門看護方法的流程圖。
[0017]附圖標記:100、門；200、壓力傳感器陣列；300、壓力傳感器陣列；400、第一無線通信單元；500、第二無線通信單元；600、信號處理器；700、移動終端；800、壓電傳感器。
[0018]
【具體實施方式】
[0019]下面，結合附圖以及【具體實施方式】，對本發明做進一步描述。
[0020]如圖1和圖2所示，一種老人智能門看護系統，其包括壓力傳感器陣列300、壓力傳感器陣列200、第一無線通信單元400、第二無線通信單元500、信號處理器600和移動終端700。
[0021]其中，壓力傳感器陣列300和壓力傳感器陣列200的結構完全相同。現以壓力傳感器陣列200進行說明。所述壓力傳感器陣列200包括多個以矩陣方式排列的壓電傳感器800，每個壓電傳感器800通過信號線與第一無線通信單元400並行連接，每個壓電傳感器800具有唯一編號信息(如圖2所示)。本實施例的壓力傳感器陣列300和壓力傳感器陣列200均為6*4矩陣排列結構，相鄰的壓電傳感器800可以緊挨在一起，也可以隔開一定間隙，所述間隙內填充絕緣膠，以加強固定。
[0022]本實施例的第一無線通信單元400採用Zigbee模塊，第二無線通信單元500採用WIFI模塊。移動終端700為手機、平板電腦、PDA等。
[0023]由於老人一般的活動為進出臥室、浴室、廚房、陽臺和外出等，因此，壓力傳感器陣列300安裝在門100的外側的地板，壓力傳感器陣列200安裝在所述門100的內側的地板。當老人經過門口，就能感應到老人的活動狀態。
[0024]壓力傳感器陣列300和壓力傳感器陣列200分別用於採集老人壓於其二者之上而產生的壓力信號，所述壓力信號為因受壓而被激活的壓電傳感器800的唯一編號信息的集合。例如，老人站在壓力傳感器陣列200上時，由於老人的腳的面積有限，只會踩到其中的幾個壓電傳感器800，被老人踩壓的壓電傳感器800受壓而被激活(產生電信號)，被激活的壓電傳感器800就發送其相應的唯一編號信息至第一無線通信單元400。
[0025]第一無線通信單元400，用於將所述壓力信號發送給第二無線通信單元500。
[0026]第二無線通信單元500，用於接收所述壓力信號並傳輸給所述信號處理器600。
[0027]所述信號處理器600，用於根據所述壓力信號計算得到壓力面積值，並將所述壓力面積值與預設值進行比對，若所述壓力面積值大於所述預設值，則通過所述第二無線通信單元500向所述移動終端700發送報警信號。例如，正常情況下，圖2中編號為9、15、10、16、11、17的壓電傳感器800被激活(即預設值，正常站立時一般有6個壓電傳感器800被激活)，若老人不慎摔倒，則身體其他部位著地，導致6個以上數量的壓電傳感器800被激活，那麼，根據所有的唯一編號信息，就可以計算出被激活的壓電傳感器800的總數，即受力面積值，大於6，則判斷出老人摔倒，便立即可通過第二無線通信單元500遠程通知移動終端700的持有者。需要說明的是，如果壓力面積值小於或等於預設值，則判定為正常情況。
[0028]如圖3所示，為實現上述老人智能門看護系統的方法，其包括以下步驟:
步驟S1、老人進出門100時，壓力傳感器陣列200和壓力傳感器陣列300採集老人壓於其上而產生的壓力信號；
步驟S2、第一無線通信單元400將所述壓力信號發送給第二無線通信單元500 ；
步驟S3、第二無線通信單元500接收所述壓力信號並傳輸給所述信號處理器600 ；步驟S4、信號處理器600根據所述壓力信號計算得到壓力面積值，並將所述壓力面積值與預設值進行比對，若所述壓力面積值大於所述預設值，則通過所述第二無線通信單元500向所述移動終端700發送報警信號。
[0029]上述預設值的獲取，可以是人工輸入，也可以按以下步驟獲得:初始化時，老人站立於壓力傳感器陣列300或壓力傳感器陣列200上，將因正常站立而被激活的壓電傳感器800的唯一編號信息的集合信息通過第一無線通信單元400、第二無線通信單元500發送給信號處理器600，信號處理器600就可以根據因正常站立而被激活的壓電傳感器800的唯一編號信息的集合信息計算出正常站立對應的壓力面積值並對其存儲，作為預設值。
[0030]此外，基於本實施例的技術延伸，信號處理器600還可以根據收到的壓力信號的先後順序，判斷老人是進浴室還是出浴室，是進屋還是外出，是進廚房還是出廚房等。還可以再信號處理器600內設置各種情況的時間閾值，例如，先收到壓力傳感器陣列200的壓力信號後才收到壓力傳感器陣列300的壓力信號，根據設定老人的正常外出時間為4小時，若超出4小時，則判斷為外出異常情況，向移動終端700發送報警信號；同理，設定老人的沐浴時間為20分鐘，若超出20分鐘，向移動終端700發送報警信號；如此類推。
[0031]上述實施例的信號處理器600可以是單片機。
[0032]對於本領域的技術人員來說，可根據以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及變形，而所有的這些改變以及變形都應該屬於本發明權利要求的保護範圍之內。
【權利要求】
1.老人智能門看護系統，其特徵在於，包括壓力傳感器陣列、第一無線通信單元、第二無線通信單元、信號處理器和移動終端；所述壓力傳感器陣列包括多個以矩陣方式排列的壓電傳感器，每個壓電傳感器通過信號線與第一無線通信單元並行連接，每個壓電傳感器具有唯一編號信息；所述壓力傳感器陣列的數量為二個，其中一個壓力傳感器陣列安裝在一門的外側的地板，另一壓力傳感器陣列安裝在所述門的內側的地板； 所述壓力傳感器陣列，用於採集老人壓於其上而產生的壓力信號，所述壓力信號為因受壓而被激活的壓電傳感器的唯一編號信息的集合； 所述第一無線通信單元，用於將所述壓力信號發送給第二無線通信單元； 所述第二無線通信單元，用於接收所述壓力信號並傳輸給所述信號處理器； 所述信號處理器，用於根據所述壓力信號計算得到壓力面積值，並將所述壓力面積值與預設值進行比對，若所述壓力面積值大於所述預設值，則通過所述第二無線通信單元向所述移動終端發送報警信號。
2.如權利要求1所述的老人智能門看護系統，其特徵在於，所述第一無線通信單元為Zigbee 模塊。
3.如權利要求1所述的老人智能門看護系統，其特徵在於，所述第二無線通信單元為WIFI模塊。
4.老人智能門看護方法，其特徵在於，包括以下步驟: 步驟1、壓力傳感器陣列採集老人壓於其上而產生的壓力信號； 步驟2、第一無線通信單元將所述壓力信號發送給第二無線通信單元； 步驟3、第二無線通信單元接收所述壓力信號並傳輸給所述信號處理器； 步驟4、信號處理器根據所述壓力信號計算得到壓力面積值，並將所述壓力面積值與預設值進行比對，若所述壓力面積值大於所述預設值，則通過所述第二無線通信單元向所述移動終端發送報警信號； 其中， 所述壓力傳感器陣列包括多個以矩陣方式排列的壓電傳感器，每個壓電傳感器通過信號線與第一無線通信單元並行連接，每個壓電傳感器具有唯一編號信息； 所述壓力傳感器陣列的數量為二個，其中一個壓力傳感器陣列安裝在一門的外側的地板，另一壓力傳感器陣列安裝在所述門的內側的地板； 所述壓力信號為因受壓而被激活的壓電傳感器的唯一編號信息的集合。
5.如權利要求4所述的老人智能門看護方法，其特徵在於，所述第一無線通信單元為Zigbee 模塊。
6.如權利要求4所述的老人智能門看護方法，其特徵在於，所述第二無線通信單元為WIFI模塊。
【文檔編號】G08B21/04GK103729967SQ201310661408
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】周夢潔, 楊瑩, 盛佳瑞, 楊柳, 許傑, 周嘉敏 申請人:廣州頂毅電子有限公司