一种儿童行为远程预警系统技术方案

本发明专利技术提出了一种儿童行为远程预警系统，仪表盘还包括心率计，心率计设置在仪表盘背面与皮肤接触面，通过蓝牙模块将心率数据传输到智能手机；所述仪表盘包括：运动检测模块，检测三维加速度和相对转角；蓝牙模块，连接到所述运动检测模块和数据中心服务器，数据终端服务器与家长手机端相连接；所述运动检测模块包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提出了一种儿童行为远程预警系统，仪表盘还包括心率计，心率计设置在仪表盘背面与皮肤接触面，通过蓝牙模块将心率数据传输到智能手机；所述仪表盘包括：运动检测模块，检测三维加速度和相对转角；蓝牙模块，连接到所述运动检测模块和数据中心服务器，数据终端服务器与家长手机端相连接；所述运动检测模块包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角。【专利说明】一种儿童行为远程预警系统
本专利技术涉及电子领域，特别涉及一种儿童行为远程预警系统。
技术介绍
低龄段儿童在幼儿园和低年级阶段自控能力差，管控力差，而且多动，好奇心强， 经常会发生跌倒磕碰的情况，幼儿园和学校为封闭式管理，家长无法时刻监控自己孩子的 实时状况，即使发生意外也不能及时得知，老师的工作量大，无法照顾到每一个孩子，因此， 意外状况无法避免。 随着电子技术和无线通信技术的发展，远程监控技术逐渐走进人们的生活，如何 通过远程监控了解儿童的实时行为状态，是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术提出一种儿童行为远程预警系统，解决了远程监控儿童行为状态的问题。 本专利技术的技术方案是这样实现的： 一种儿童行为远程预警系统，整体为环状，环中位置内嵌仪表盘，仪表盘外表面包 覆彩色EVA材质涂层，仪表盘两侧设置链带，通过链带构成环状结构，链带为与所述涂层相 同颜色和材质的EVA链带，并与所述涂层整体成型，两侧链带连接处通过针扣缩放； 所述仪表盘包括：运动检测模块，检测三维加速度和相对转角；蓝牙模块，连接到 所述运动检测模块和数据中心服务器，数据终端服务器与家长手机端相连接； 所述运动检测模块包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器 包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信 息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积 分得到人体的相对转角； 所述滤波及优化模块包括第一子滤波器、第二子滤波器、第三子滤波器和主滤波 器，第一子滤波器处理X轴加速度数据信息，并给出状态估计xl和估计误差的协方差矩 阵Pi ;第二子滤波器处理Y轴加速度数据信息，给出状态估计x2和估计误差的协方差矩 阵P2 ;第三子滤波器处理Z轴加速度数据信息，给出状态估计x3和估计误差的协方差矩阵 P3 ;所述状态估计xl，x2, x3及估计误差的协方差矩阵pl，p2, p3送到主滤波器，并同主滤 波器的状态估计一起按式（1)和式（2)进行融合，得到全局最优估计和协方差矩阵： 【权利要求】1. 一种儿童行为远程预警系统，其特征在于，整体为环状，环中位置内嵌仪表盘，仪表 盘外表面包覆彩色EVA材质涂层，仪表盘两侧设置链带，通过链带构成环状结构，链带为与 所述涂层相同颜色和材质的EVA链带，并与所述涂层整体成型，两侧链带连接处通过针扣 缩放； 所述仪表盘包括：运动检测模块，检测三维加速度和相对转角；蓝牙模块，连接到所述 运动检测模块和数据中心服务器，数据终端服务器与家长手机端相连接； 所述运动检测模块包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括 积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀 螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得 到人体的相对转角； 所述滤波及优化模块包括第一子滤波器、第二子滤波器、第三子滤波器和主滤波器，第 一子滤波器处理X轴加速度数据信息，并给出状态估计XI和估计误差的协方差矩阵Pi ;第 二子滤波器处理Y轴加速度数据信息，给出状态估计χ2和估计误差的协方差矩阵p2 ;第三 子滤波器处理Z轴加速度数据信息，给出状态估计x3和估计误差的协方差矩阵p3 ;所述状 态估计xl，x2, x3及估计误差的协方差矩阵pl，p2, p3送到主滤波器，并同主滤波器的状态 估计一起按式（1)和式（2)进行融合，得到全局最优估计和协方差矩阵：式中，i = 1，2,3 ; 主滤波器的最优估计值对3个子滤波器的状态估计进行重置，即以重力垂直向下方位即Y轴作为分析基准量，自动调整P值的大小，具体的自适应算法 为：所述DSP处理器根据全局最优估计和协方差矩阵输出运动模式及运动统计，根据陀螺 仪输出人体转角的角速率信息积分得到人体的相对转角； 所述仪表盘还包括心率计，心率计设置在仪表盘背面与皮肤接触面，通过蓝牙模块将 心率数据传输到智能手机； 心率计包括设置在所述仪表盘外壳下表面的绿光二极管、接收反射光的感光器件和对 感光元件输出的电信号的频率进行检测的控制器。2.如权利要求1所述的儿童行为远程预警系统，其特征在于，所述蓝牙模块为蓝牙 4.0(BLE)通信模块。【文档编号】G08B21/02GK104217538SQ201410486613【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月22日 优先权日:2014年9月22日 【专利技术者】王秀珍, 王海伟 申请人:青岛蓝图文化传播有限公司市南分公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种儿童行为远程预警系统，其特征在于，整体为环状，环中位置内嵌仪表盘，仪表盘外表面包覆彩色EVA材质涂层，仪表盘两侧设置链带，通过链带构成环状结构，链带为与所述涂层相同颜色和材质的EVA链带，并与所述涂层整体成型，两侧链带连接处通过针扣缩放；所述仪表盘包括：运动检测模块，检测三维加速度和相对转角；蓝牙模块，连接到所述运动检测模块和数据中心服务器，数据终端服务器与家长手机端相连接；所述运动检测模块包括三轴重力加速度传感器、陀螺仪和DSP处理器，DSP处理器包括积分器和滤波及优化模块；所述三轴重力加速度传感器输出X、Y、Z轴加速度数据信息，陀螺仪输出人体转角的角速率信息，DSP处理器的积分器将陀螺仪输出的角速率信息积分得到人体的相对转角；所述滤波及优化模块包括第一子滤波器、第二子滤波器、第三子滤波器和主滤波器，第一子滤波器处理X轴加速度数据信息，并给出状态估计x1和估计误差的协方差矩阵p1；第二子滤波器处理Y轴加速度数据信息，给出状态估计x2和估计误差的协方差矩阵p2；第三子滤波器处理Z轴加速度数据信息，给出状态估计x3和估计误差的协方差矩阵p3；所述状态估计x1，x2，x3及估计误差的协方差矩阵p1，p2，p3送到主滤波器，并同主滤波器的状态估计一起按式(1)和式(2)进行融合，得到全局最优估计和协方差矩阵：x^g=pg(Σi=13pi-1x^i)---(1)]]>pg=(Σi=13pi-1)---(2)]]>式中，i＝1，2，3；主滤波器的最优估计值对3个子滤波器的状态估计进行重置，即x^i=x^g---(3)]]>pi=βi-1pg---(4)]]>以重力垂直向下方位即Y轴作为分析基准量，自动调整p值的大小，具体的自适应算法为：β1,β2,β3满足β1+β2+β3＝1   (5)β1=0.99,p≤22/p,2≤p≤51/p,5≤p≤102/p,p≥10---(6)]]>β2＝β3＝(1‑β1)/2   (7)所述DSP处理器根据全局最优估计和协方差矩阵输出运动模式及运动统计，根据陀螺仪输出人体转角的角速率信息积分得到人体的相对转角；所述仪表盘还包括心率计，心率计设置在仪表盘背面与皮肤接触面，通过蓝牙模块将心率数据传输到智能手机；心率计包括设置在所述仪表盘外壳下表面的绿光二极管、接收反射光的感光器件和对感光元件输出的电信号的频率进行检测的控制器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀珍，王海伟，
申请(专利权)人：青岛蓝图文化传播有限公司市南分公司，
类型：发明
国别省市：山东;37