基于物联网的人体信息采集终端制造技术

本发明专利技术通过人体信息采集终端中的机械传动模块带动红外测温传感器探头移动，通过步进电机p1带动步进电机p2上下旋转进而改变红外测温传感器探头的俯仰角θ，通过步进电机p2带动旋转支架左右旋转进而改变红外测温传感器探头的偏航角ψ，通过自适应扫描床体边界确定最佳扫描区域，在一个周期内通过远距离非接触方式每60秒为一个周期对床体和人体的温度进行全方位无死角扫描，在扫描的过程中通过中断函数不断地对扫描的温度数据进行保存，以此得到每个采集点的温度，数据格式为（θ，ψ，温度），通过对每场采集的数据进行处理以此判断踢被、踢被程度、掉床、发烧等情况。

Human information collection terminal based on the Internet of things

The invention drives the infrared temperature sensor probe moving through mechanical transmission module of human information acquisition terminal, through the P1 stepper motor drive stepper motor P2 on pitching rotation and change of infrared temperature sensor probe angle, through the stepper motor drive P2 yaw rotation bracket rotate left and right and then change the infrared temperature sensor probe angle sure, the scanning area by adaptive scanning bed boundary, in a cycle through the non-contact remote way every 60 seconds for a temperature cycle on the bed body and the body are no dead round scanning, by continuously scanning the interrupt function data of the temperature during the scan to get each save. The temperature acquisition, data format (theta, psi, temperature), in order to play, play is being treated by each judge process data A degree, a bed off, a fever, etc.

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的人体信息采集终端
本专利技术涉及家庭监控系统
，具体涉及一种基于物联网的人体信息采集终端。
技术介绍
由于婴幼儿及儿童无生活自理能力，睡觉时经常踢开被子或者在睡觉时翻身而掀开被子，此时儿童的守护者往往因为熟睡而不能察觉，熟睡的婴幼儿及儿童由于无被子盖着而着凉，从而引起发烧感冒，对于婴幼儿及儿童的守护者往往不能全天检查孩子的身体状态，例如，体温，尤其是在夜间睡觉时。婴幼儿身心尚未成熟，无法有效的表达自己的感受，因此有必要对婴幼儿的体温进行实时监控。有些孩子睡觉时多动，有时会不小心从床上滚落下来，如果滚落到地面没有醒，在地上长时间很容易着凉，感冒，因此有必要对孩子进行实时的监护。目前相关技术中有使用儿童睡袋等产品来对儿童体温和踢被情况进行监测，睡袋对儿童的睡姿有过多的限制。目前相关技术中对婴幼儿踢被检测的解决方案主要是通过检测被窝内温度变化来判断踢被并进行提醒。由于温度的降低是一个渐进的过程，这种解决方案存在检测时间长的问题。目前相关技术中有通过红外/近红外摄像头对人体的各个部分进行分析，进而对睡眠者是否踢被和掉床进行判断，红外摄像头由于价格比较贵，数据信息处理量大，在夜晚拍摄效果很差，数据不易处理，对于踢被的各个情况不能处理的很完善。目前技术中有通过佩戴在婴幼儿身上的红外对管来监控婴幼儿是否踢被，通过佩戴在身上的红外发射管发射光线到被子上面，经过反射被接收管接收，通过接收管的电压变化判断婴幼儿与被子的间的距离，但是在睡觉的过程中可能会出现正常的缝隙，这种情况并不是所说的踢被情况，婴幼儿和被子之间的预设距离很难设置，这种方案误判率很高。基于物联网的人体信息采集终端同样可以推广到各种病人、老人等暂时缺乏自理能力及自理能力比较弱的人群。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术通过人体信息采集终端中的机械传动模块带动红外测温传感器探头移动，通过步进电机p1带动步进电机p2上下旋转进而改变红外测温传感器探头的俯仰角θ，通过步进电机p2带动旋转支架左右旋转进而改变红外测温传感器探头的偏航角ψ，通过自适应扫描床体边界确定最佳扫描区域，在一个周期内通过远距离非接触方式每60秒为一个周期对床体和人体的温度进行全方位无死角扫描，在扫描的过程中通过中断函数不断地对扫描的温度数据进行保存，以此得到每个采集点的温度，数据格式为（θ，ψ，温度），通过对每场采集的数据进行处理以此判断踢被、踢被程度、掉床、发烧等情况。本专利技术是通过采用以下技术方案实现的，按此目的设计的人体信息采集终端包括：红外测温传感器模块，激光模块，角度测量模块，机械传动模块，第一通信模块，主控模块，驱动模块，电源管理模块和锂电池。红外测温传感器模块通过远距离非接触方式测得人体和床体各个区域的温度数据，每60秒为一个周期采集床体和人体的各个区域的温度数据，这里60秒采集的一个周期温度数据为一场。激光模块在设置扫描区域时发射光线，用来对扫描区域进行提示、校准。角度测量模块包括：三轴加速度计和三轴陀螺仪，角度测量模用来测量红外测温传感器探头在扫描过程中的俯仰角θ和偏航角ψ。机械传动模块通过带动红外测温传感器探头移动进而完成每场的扫描。第一通信模块通过红外、蓝牙、WiFI和Zigbee进行无线通信。电源管理模块用于对锂电池进行充电管理。机械传动模块包括步进电机P1，步进电机P2和旋转支架。红外测温传感器探头和激光发射头固定在旋转支架的一端，旋转支架的另一端固定在步进电机P2的转轴上面，当步进电机P2转动时，步进电机P2带动旋转支架同步转动，旋转支架顶端的红外测温传感器探头和激光发射头偏航角ψ同步发生改变，红外测温传感器探头扫描的位置同步发生改变。通过对步进电机P2进行控制，进而对红外测温传感器探头和激光发射头偏航角ψ进行调整，进而对红外测温传感器探头扫描的位置进行调整。步进电机P1固定在滑动底座上面，步进电机P2固定在步进电机P1的转轴上面，当步进电机P1转动时，步进电机P1带动步进电机P2同步转动，步进电机P2上面的红外测温传感器探头和激光发射头俯仰角θ同步发生改变，红外测温传感器探头扫描的位置同步发生改变。通过对步进电机P1进行控制，进而对红外测温传感器探头和激光发射头俯仰角θ进行调整，进而对红外测温传感器探头扫描的位置进行调整。锂电池和电路板位于滑块底座里面，通过滑块底座一侧的USB插口对人体信息采集终端供电，对锂电池进行充电。固定底座的四周有四个螺丝孔，通过螺丝将固定底座固定在室内墙壁、儿童床和婴儿车上面。滑动底座的底部有凹槽，固定底座的顶部有凹槽，滑动底座底部的凹槽与固定底座顶部的凹槽互补，通过滑块底座的凹槽将滑块固定在固定底座上面，当不使用时，可以很方便的将固定底座及固定底座以上的部分拆卸下来。通过建立一个平面直角坐标系，坐标原点为红外测温传感器探头和激光发射头指向的床头最右侧位置。x轴方向为步进电机p2带动红外测温传感器探头从床右侧旋转扫描至左侧的方向，y轴方向为步进电机p1带动红外测温传感器探头从床头垂直向床尾扫描的方向。通过步进电机p2带动旋转支架左右旋转进而改变红外测温传感器探头和激光发射头的偏航角ψ，进而改变红外测温传感器探头在x轴上面扫描的位置。通过步进电机p1带动步进电机p2上下旋转进而改变红外测温传感器探头和激光发射头的俯仰角θ，进而改变红外测温传感器探头在y轴上面扫描的位置。在一个周期内，通过对红外测温传感器探头发射的光线在x轴和y轴方向的扫描，以此对床体和人体的温度进行全方位无死角扫描。在扫描的过程中通过中断函数不断地对扫描的温度数据进行保存，以此得到平面坐标每个采集点的温度，数据格式为（x，y，温度）。一种自适应扫描床体边界的方法。通过步进电机p1带动步进电机p2上下旋转进而改变红外测温传感器探头和激光发射头的俯仰角θ。通过步进电机p2带动旋转支架左右旋转进而改变红外测温传感器探头和激光发射头的偏航角ψ。通过对床体进行最大俯仰角θ和偏航角ψ的扫描，保存三场数据之后，对保存的数据进行处理。由于床体和床体周围的地板之间的温差很大，根据温差的大小来判断床体的位置、边界和轮廓。首先对三场温度数据提取的床体边界的俯仰角θ和偏航角ψ进行取平均，然后保存，以此得到扫描区域，然后对A头部区域，B胸部和腹部区域，C腿部和脚部区域按照2:4:5的偏航角度比例进行划分。人体信息采集终端根据前三场扫描的区域自动确定最佳扫描区域，以此提高扫描效率。在扫描的过程中通过中断函数不断地对扫描的温度数据进行保存，以此得到每个采集点的温度，数据格式为（θ，ψ，温度）。当完成一场温度数据的扫描和保存之后，机械传动模块带动红外测温传感器探头将扫描区域指向床头的右侧，等待下一场的扫描，然后开始对保存的一场温度数据进行处理。附图说明图1为本专利技术基于物联网的人体信息采集终端的逻辑框图。图2为本专利技术的部分结构示意图。图3为本专利技术的另外一部分结构示意图。图4为本专利技术的整体结构示意图。图5为本专利技术对人体和床体的扫描区域划分示意图。图6为本专利技术的工作示意图。图7为本专利技术应用场景之一，对各个区域单独进行检测的流程图。图8为本专利技术应用场景之一，对婴幼儿是否踢被进行判断的流程图。图9为本专利技术应用场景之一，对婴幼儿踢被程度进行判断的流程图。图10本专利技术应用场景之一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的人体信息采集终端，其特征在于，基于物联网的人体信息采集终端包括：红外测温传感器模块，激光模块，角度测量模块，机械传动模块，第一通信模块，主控模块，驱动模块，电源管理模块和锂电池；通过步进电机p1带动步进电机p2上下旋转进而改变红外测温传感器探头的俯仰角θ，通过步进电机p2带动旋转支架左右旋转进而改变红外测温传感器探头的偏航角ψ，通过自适应扫描床体边界确定最佳扫描区域，在一个周期内通过远距离非接触方式每60秒为一个周期对床体和人体的温度进行全方位无死角扫描，在扫描的过程中通过中断函数不断地对扫描的温度数据进行保存，以此得到每个采集点的温度，数据格式为（θ，ψ，温度），通过对每场采集的数据进行处理以此判断踢被、踢被程度、掉床和发烧情况。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的人体信息采集终端，其特征在于，基于物联网的人体信息采集终端包括：红外测温传感器模块，激光模块，角度测量模块，机械传动模块，第一通信模块，主控模块，驱动模块，电源管理模块和锂电池；通过步进电机p1带动步进电机p2上下旋转进而改变红外测温传感器探头的俯仰角θ，通过步进电机p2带动旋转支架左右旋转进而改变红外测温传感器探头的偏航角ψ，通过自适应扫描床体边界确定最佳扫描区域，在一个周期内通过远距离非接触方式每60秒为一个周期对床体和人体的温度进行全方位无死角扫描，在扫描的过程中通过中断函数不断地对扫描的温度数据进行保存，以此得到每个采集点的温度，数据格式为（θ，ψ，温度），通过对每场采集的数据进行处理以此判断踢被、踢被程度、掉床和发烧情况。2.根据权利要求1中所述的基于物联网的人体信息采集终端，其特征在于：所述红外测温传感器探头在一个周期内通过远距离非接触方式每60秒为一个周期对床体和人体的温度进行全方位无死角扫描，在扫描的过程中通过中断函数不断地对扫描的温度数据进行保存，以此得到每个采集点的温度，数据格式为（θ，ψ，温度）。3.根据权利要求1中所述的基于物联网的人体信息采集终端，其特征在于：所述激光模块在设置扫描区域时发射光线，用来对扫描区域进行提示、校准。4.根据权利要求1中所述的基于物联网的人体信息采集终端，其特征在于，所述机械传动模块包括：步进电机P1，步进电机P2和旋转支架，机械传动模块通过带动红外测温传感器探头移动进而完成每场的扫描。5.根据权利要求4中所述的机械传动模块，其特征在于：红外测温传感器探头和激光发射头固定在旋转支架的一端，旋转支架的另一端固定在步进电机P2的转轴上面，当步进电机P2转动时，步进电机P2带动旋转支架同步转动，旋转支架顶端的红外测温传感器探头和激光发射头偏航角ψ同步发生改变；步进电机P1...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彦震，
申请(专利权)人：宋彦震，
类型：发明
国别省市：河北,13