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专利号: 2021110605439
申请人: 江苏纽锐电子科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种老人智能手表系统,其特征在于:包括手表终端(1)、云服务器(2)和手机监护终端(3);所述云服务器(2)中建立有数据库,所述手表终端(1)中设置有对用于对老人生理参数进行采集的生理参数采集模块,所述手表终端(1)中设置对老人人体位姿参数采集的跌倒检测模块;所述手表终端(1)中还设置有音频模块(4)、无线传输模块(5)、GPS模块(6)和主控制器模块(7);所述音频模块(4)、无线传输模块(5)、GPS模块(6)、跌倒检测模块和生理参数采集模块均与主控制器模块电连接,所述手表终端(1)将采集到的老人生理参数以及老人人体位姿参数经无线传输模块(5)上传至云服务器(2)内进行解析,并存储在数据库内,所述手机监护终端可对云服务器(2)中的数据库内的数据进行查看;

所述生理参数采集模块是用于对腕部寸口桡动脉的血压参数进行采集的光电传感器模块(14);所述跌倒检测模块是获取人体姿态数据的六轴传感器模块(15);

所述六轴传感器模块对人体姿态进行跌倒检测的方法是,

步骤1,通过六轴传感器模块实时获得传感器的六轴数据,进而获得人体姿势数据,实现对人体姿势的检测;

步骤2,对六轴传感器模块实时获得传感器的六轴数据进行预处理和姿态融合处理;

步骤3,提取多个特征值;

步骤4,将提取得到特征值与设定的阈值比较,若满足跌倒条件,则判定发生跌倒现象,若不满足跌倒条件,则判定未发生跌倒现象,回到步骤1:所述六轴传感器模块获得的六轴数据进行姿态融合处理的方法是,首先定义人体坐标系和参考坐标系,从而得到姿态角;利用四元数法解出姿态角,其中四元数由下式表达,Q(q0,q1,q2,q3)=q0+q1i+q2j+q3k,式中,q0、q1、q2、q3为实数,i,j,k为空间上互相正交的虚单位;

其中人体坐标系和地理坐标系之间可以通过旋转矩阵相互转化,则有,

b n

式中,M为人体坐标系中的方向矩阵,N为地理坐标系中的方向矩阵;

则由欧拉定理可知上式中的旋转矩阵可表示为,

也可用姿态角表示旋转矩阵为:

由以上两式可以得出姿态角和四元数的关系如下式:

‑1

θ=‑sin (2(q1q3‑q0q2)),

式中,γ为翻滚角Roll,θ为俯仰角Pitch,为偏航角Yaw,q0、q1、q2、q3为实数为四元数;

将计算得到特征量与设定的该特征量的阈值比较的方法是,

A、当合加速度SA大于设定的阈值M2时,且满足延时N秒后结果不变,此时满足合角速度SG大于的设定的阈值M3;同时满足三轴加速度中的Ay大于器设定的阈值M1或Az大于设定的阈值M1;还满足合角速度SG大于设定的阈值M4,当四者同时满足是则表明发生跌倒现象,则拨号紧急联系人并上传跌倒信号至云服务器;当四者未能同时满足是则表明未发生跌倒现象;

B、当合加速度小于设定的阈值M2时,若同时合角速度SG小于设定的阈值M3且大于三分之二M3;三轴加速度Ax小于零且Ay;当三者同时满足是则表明发生跌倒现象,则拨号紧急联系人并上传跌倒信号至云服务器;当三者未能同时满足是则表明未发生跌倒现象;

C、当合加速度小于设定的阈值M2时,且同时合角速度SG大于设定的阈值M3或小于于三分之二M3,三轴加速度Az大于设置的阈值M1;同时俯仰角Pitch大于设定的60°,当四者同时满足是则表明发生跌倒现象,则拨号紧急联系人并上传跌倒信号至云服务器;当四者未能同时满足是则表明未发生跌倒现象。

2.根据权利要求1所述的一种老人智能手表系统,其特征在于,所述手表终端(1)内安装有手表端APP,所述的手表端APP中设置有闹钟模块(8)、服药提醒模块(9)、时间模块(10)、天气模块(11)、拨打电话模块(12)、心率血压生理参数查看模块(13);

所述的闹钟模块(8)用于设置闹钟;

所述的服药提醒模块(9)可根据设定的时间来提醒佩戴者进行服药;

所述的拨打电话模块(12),若跌倒检测模块检测到佩戴者发生跌倒事件后,手表终端则通过拨打电话模块自动拨打监护人的电话,并且在监护人手机监护终端强制提醒:所述的心率血压生理参数查看模块(13)用于对采集到的老人生理参数进行查看。

3.根据权利要求1所述的一种老人智能手表系统,其特征在于,所述手机监护终端(3)安装有监护端APP,其中监护人可通过监护端APP来调取数据库内的数据,则被监护人健康信息后以统计图的方式显示,并且能获取被监护的老人的位置信息后,并显示在地图中,若出现健康或姿态异常的情况,手机监护终端强制振动提醒。