本实用新型专利技术公开了一种可穿戴式远程行为监护装置，属于远程行为监护技术领域，包括中央处理器，与所述中央处理器连接的人体信息采集模块、环境监测模块、时钟电路、显示电路、存储模块、音频输出电路、定位电路、通信电路、报警电路，以及为所述行为监护装置供电的电源模块；其中，所述人体信息采集模块包括近距离感应传感器电路、超声波距离感应器电路、运动监测模块、语音播报和报警器电路、摄像及存储电路；所述环境监测模块包括温湿度传感器电路、压力传感器电路、光照强度传感器电路。本实用新型专利技术可监测佩戴者周围环境，采集佩戴者运动信息，通过与上位机或客户端通信，实现对佩戴者周围环境障碍物报警，运动状态监测分析记录和实时报警等功能。实时报警等功能。实时报警等功能。
【技术实现步骤摘要】
一种可穿戴式远程行为监护装置
[0001]本技术属于远程行为监护
，涉及一种远程监护装置，具体是一种便携式远程行为监护装置。
技术介绍
[0002]随着全球人口老龄化，我国独居老年人比率不断加大，独居家庭成为老年人家庭的主要形式。远程医疗成为老年人健康保障的一种手段。远程医疗技术已经从最初的电视监护、电话远程诊断发展到利用高速网络进行数字、图像、语音的综合传输，并且实现了实时的语音和高清晰图像的交流。老年人在日常生活过程中因身体异常日程生活依赖远程行为监护。对早期老年痴呆症状的病人研究证实125种需要行为监护的活动事件中，排名第1的是跌倒。对家居老人进行连续的24小时实施监护，并整合环境中各种信息数据，自动分析摄像机捕捉的图像数据和其他数据，当发生异常行为或事件时，监护装置能向监护人准备及时报警，避免灾难性事件和紧急事件的发生，或发生紧急事件，精确定位老人位置，及时快捷组织救治。
[0003]例如老年人身体虚弱、平衡能力差，急、慢性疾病的病理性改变影响感觉输入，并削弱中枢神经系统功能和骨骼肌肉力量的协调，从而导致老年人发生意外跌倒的事故逐渐增多。跌倒常伴有骨折、软组织损伤和脑部伤害等，已经成为老年人致残或致死的重要原因之一。很多因跌倒造成的死亡是因为跌倒后没有得到及时的救治造成的，采取适当的措施为发生此状况的老年人提供救助十分重要。
[0004]随着信息技术时代的快速发展，可穿戴设备的流行速度正以加速度的形式增长。这些移动设备分别嵌入了多种多样的传感器。这些传感器体积缩小，性能提高，成本降低，使得这些移动设备在生活中得到更加广泛的应用。可穿戴智能设备在人体活动识别、人体健康监护等方面具有良好的应用前景。外部设备来识别人体活动状态方式存在成本昂贵、可携带性差的缺点，相比之下，可穿戴传感器通过集成传感器采集人体行为的各项数据，以此识别人体的活动状态，成本较低，可携带性好。
[0005]人体日常行为活动和环境复杂多样，需要可穿戴式行为监测设备能有效区分各种行为活动的特征并结合情景环境信息。在人体信息采集模块，使用近距离感应传感器、超声波距离感应电路、九轴运动传感器、摄像及存储电路；以及环境信息采集模块，使用温湿度传感器电路、压力传感器电路、光照强度传感器电路等并配备定位通信系统，可以更加准确的采集人类行为，精准定位佩戴者的位置与行为状态。
[0006]医用智能传感器和智能终端一起使用，可以对使用者的心率、体温以及身体姿态进行实时监护，并可以进行一定时间内的数据存储。针对患者或者年老体弱者还有警报系统，智能终端通过短信方式将跌倒信息发送给指定的客户端或上位机，并告知被监护对象的位置信息。信息可以通过通信系统进行传输，接到警报后手机发出声音警报，迅速通知监护人员进行安全监护。实时监护可以很大程度保证患者的安全，同时也可以减少人力，为人们的生活提供安全保障。
技术实现思路
[0007]本技术通过以下技术方案实现：
[0008]一种可穿戴式远程行为监护装置，包括中央处理器，与所述中央处理器连接的人体信息采集模块、环境监测模块、时钟电路、显示电路、存储模块、音频输出电路、定位电路、通信电路、报警电路，以及为所述行为监护装置供电的电源模块；其中，所述人体信息采集模块包括近距离感应传感器电路、超声波距离感应器电路、运动监测模块、语音播报和报警器电路、摄像及存储电路；所述环境监测模块包括温湿度传感器电路、压力传感器电路、光照强度传感器电路；所述存储模块包括EEPROM存储器存储电路、SD卡存储电路；所述电源模块包括电源接口、电压转换电路、转压电路；所述运动监测模块包括九轴传感器运动监测电路、加速度传感器运动监测电路；所述远程行为监护装置还包括与所述通信电路通信及交互的上位机和/或客户端。
[0009]上述电路中，所述近距离感应传感器电路通过环境光传感器采集近距离人体接触数据，传输到所述中央处理器，实现近距离手势控制，或帮助使用者更精准地控制轮椅。
[0010]所述超声波距离感应器电路用于检测障碍物的距离和位置信息。
[0011]所述九轴传感器运动监测电路通过九轴传感器进行人体在X轴、Y轴、Z轴上的运动情况进行监测，包括对于人体的行进、跌倒、弯腰、侧倒的行为数据进行实时监控采集。
[0012]所述加速度传感器运动监测电路测量佩戴者方向和加速度，实现计步、倾角测量、晃动监测和旋转监测，作为所述九轴传感器电路采集数据的补偿。
[0013]所述温湿度传感器电路实时采集环境的温湿度数据，所述压力传感器电路采集环境大气压力，所述光照强度感应器电路检测周围环境的光强度。
[0014]所述客户端和/或上位机通过通信电路接收数据信息，包括障碍物报警、跌倒行为监测、异常环境报警求助，以及其他日常行为监测与报警：行走、跑步、上楼、下楼、下蹲、起立、自然偏倒，同时进行路径规划，并记录报警时间和次数。
[0015]为了观察远程行为监护装置的运行状态，所述远程行为监护装置还包括通过I/O接口与所述中央处理器连接的状态灯。
[0016]所述远程行为监护装置中，作为优选，所述中央处理器选用芯片STM32F407VETx，所述近距离感应传感器电路选用芯片VCNL4020
‑
GS08，所述超声波距离感应器电路选用芯片 STC11sop14、MAX232IDR和TL074SOP14，所述九轴传感器运动监测电路选用芯片MPU9250，所述加速度传感器运动监测传感器电路选用芯片ADXL345，所述语音播报和报警电路选用芯片ISD2560P，所述摄像及存储电路选用芯片OV7670_JX、AL4288_JX和SN74LVC1G02DRLR，所述温湿度传感器电路选用DS18B20，所述压力传感器电路选用BMP180，所述光照强度传感器电路选用TSL2561T，所述时钟电路选用芯片PCF8563T/5,518，所述EEPROM存储器存储电路选用CAT24C02WI
‑
GT3A，所述SD卡存储电路选用CARD TF
‑
02A，所述音频输出电路选用CS4344
‑
CZZ，所述通信电路选用ESP32
‑
S，所述定位电路选用ATGM332D
‑
5N31，所述报警电路优选无源蜂鸣器，所述电源接口选用78L05，所述电压转换电路中5V转3.3V选用AMS1117
‑
1.2_C475600，转压电路中3.3V转2.8V选用PAM3101DAB280。
[0017]所述远程行为监护装置中，与所述中央处理器的I/O接口连接如下：所述近距离感应传感器电路与所述中央处理器的PB5、PB6、PB7相连；所述超声波距离感应器电路与所述中央处理器的PA3、PA4相连；所述九轴传感器运动监测电路与所述中央处理器的PB8、PC9、
PA6 相连；所述加速度传感器运动监测电路与所述中央处理器的PC7、PC8相连；所述语音播报和报警器电路与所述中央处理器的PE0、PE1、PE2、本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可穿戴式远程行为监护装置，其特征在于，包括中央处理器，与所述中央处理器连接的人体信息采集模块、环境监测模块、时钟电路、显示电路、存储模块、音频输出电路、定位电路、通信电路、报警电路，以及为所述行为监护装置供电的电源模块；其中，所述人体信息采集模块包括近距离感应传感器电路、超声波距离感应器电路、运动监测模块、语音播报和报警器电路、摄像及存储电路；所述环境监测模块包括温湿度传感器电路、压力传感器电路、光照强度传感器电路；所述存储模块包括EEPROM存储器存储电路、SD卡存储电路；所述电源模块包括电源接口、电压转换电路、转压电路；所述运动监测模块包括九轴传感器运动监测电路、加速度传感器运动监测电路；所述远程行为监护装置还包括与所述通信电路通信及交互的上位机和/或客户端。2.如权利要求1所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述远程行为监护装置还包括通过I/O接口与所述中央处理器连接的状态灯。3.如权利要求1所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述近距离感应传感器电路通过环境光传感器采集近距离人体接触数据，传输到所述中央处理器，实现近距离手势控制，或帮助使用者更精准的控制轮椅。4.如权利要求1所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述超声波距离感应器电路用于检测障碍物的距离和位置信息。5.如权利要求1所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述九轴传感器运动监测电路通过九轴传感器进行人体在X轴、Y轴、Z轴上的运动情况进行监测，包括对于人体的行进、跌倒、弯腰、侧倒的行为数据进行实时监控采集。6.如权利要求1所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述加速度传感器运动监测电路测量佩戴者方向和加速度，实现计步、倾角测量、晃动监测和旋转监测，作为所述九轴传感器电路采集数据的补偿。7.如权利要求1所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述温湿度传感器电路实时采集环境的温湿度数据，所述压力传感器电路采集环境大气压力，所述光照强度传感器电路检测周围环境的光强度。8.如权利要求1所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述客户端和/或上位机通过通信电路接收数据信息，包括障碍物报警、跌倒行为监测、异常环境报警求助，以及下列日常行为监测与报警：行走、跑步、上楼、下楼、下蹲、起立、自然偏倒，同时进行路径规划，并记录报警时间和次数。9.如权利要求1～8中任一权利要求所述的远程行为监护装置，其特征在于，所述中央处理器选用芯片STM32F407VETx，所述近距离感应传感器电路选用芯片VCNL4020
‑
GS08，所述超声波距离感应器电路选用芯片STC11sop14、MAX232IDR和TL074SOP14，所述九轴传感器运动监测电路选用芯片MPU9250，所述加速度传感器运动监测传感器电路选用芯片ADXL345，所述语音播报和报警电路选...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭树理，韩丽娜，宋晓伟，范利，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。