一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统的制作方法

1.本发明涉及居家养老技术领域，具体为一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统。


背景技术：

2.目前大部分失能老人还是会选择居家养老，但由于无障碍设施普遍缺乏，家庭反而成为了危险空间，为了对居家老人的有效安全监测，通常是通过跌倒监测设备对应的报警器实现的检测，跌倒监测设备不能完全覆盖老人可能发生的风险点，存在监测盲区；并且对于卧床、无法清晰语言表达的老人来说，自己遇到困难如何求救也成为了棘手的问题。现有如cn113077798a一种居家老人呼救设备公开的技术方案，其仅仅公开了基于声纹的识别，对于失能老人或者半失能老人是无法实现对应的定制化呼救，因此针对以上问题，本技术方案提供了一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统。


技术实现要素：

3.本发明为解决上述问题提供了一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：
5.包括终端使用设备、终端感知设备、信息采集系统以及中央决策系统构成；
6.所述终端使用设备是为居家老人及其陪伴人员配置的随身监控及呼救设备，终端使用设备上设置有呼救系统，所述呼救系统包括主动呼救单元及被动呼救单元；
7.所述终端感知设备包括位置感知模块、体感感知模块、心率感知模块以及视频识别模块、语音识别模块，终端感知设备设置于终端使用设备内或通过有线或无线方式与终端使用设备相连；
8.所述信息采集系统设置于终端使用设备上，用于实时采集各感知设备的信号，为防止数据传输中被破坏，将信号加密后上传至中央决策系统；
9.所述中央决策系统设置于云端，通过网络模块接收来自信息采集系统采集的信号，并将信号解密后，根据采集到的感知设备的信息，综合判断老年人的身体或设备异常，并判断居家老人是否需要救援，并根据呼救报警级别，选择向呼救对象报警。
10.进一步的，所述主动呼救单元可以根据居家老人的身体状态选择性配置，主动呼救系统包括触摸呼救模块和语音呼救模块；
11.所述触摸呼救模块是通过终端使用设备上的可视化的呼救界面实现，老人可以主动操作呼救界面向不同对象呼救；
12.所述语音呼救模块是通过语音识别模块对特定语音进行识别以唤起终端使用设备后，按语音引导向不同对象呼救。
13.进一步的，所述被动呼救单元是通过采集到的各感知设备的信号，经综合计算后来判断居家老人是否处于异常情况，在无需老人主动呼救情况下，根据呼救报警级别，自动
的向中央决策系统报告。
14.进一步的，所述位置感知模块采用定位芯片，且定位芯片集成在终端使用设备上，通过实时采集老年人的位置信息，与居家老人的个人身体参数及老人常用活动场所做对比，来判断老人是否跌落，是否爬高，是否长时间不动,是否位于不常去的地方，并与视频信号做冗余校验，及通过语音问询后，自主向中央决策系统报告。
15.进一步的，所述体感感知模块采用体温传感器，且体感感知模块布置于终端使用设备外部，通过有线或无线方式与终端使用设备相连，通过实时采集老年人的体温信息，与正常温度信息做对比，来判断老人体温是否正常，并将体温信息做有效性诊断后，自主向中央决策系统报告。
16.进一步的，所述心律感知模块采用脉搏传感器，且心律感知模块布置于终端使用设备外部，通过有线或无线方式与终端使用设备相连，通过实时采集老年人的心律信息，与正常心律信息做对比，来判断老人心律是否正常，并将心律信息做有效性诊断后，自主向中央决策系统报告。
17.进一步的，所述视频识别模块采用安装在室内的探测设备，通过探测设备采集老年人身上的特征点，来计算老年人形体参数，并与老年人的个人形体参数比对，来判断老年人形体是否出现异常，并通过语音问询向中央决策系统报告；探测设备与终端使用设备之间无线连接，所述探测设备采用监控摄像头。
18.进一步的，所述音频识别模块集成于终端使用设备上，通过采集老年人发出的语音来判断老年人的身体状况，然后通过语音问询，自主向中央决策系统报告，所述音频识别模块可采用语音识别芯片。。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、本发明具体是通过终端使用设备搭配位置感知模块、体感感知模块、心率感知模块以及视频识别模块和语音识别模块实现的对失能或半失能老人定制化的呼救系统；通过位置感知模块实时获取老人的位置信息，并通过人体参数以及常用活动场所判断老人是否跌倒、是否爬高、是否长时间不动以及位于不常去的地方，并通过视频信号做冗余检验，实现是否跌倒检测，大大提高了跌倒状态的检测的效率，并提高危险状态被及时发现的概率以及采取措施的及时性；
21.2、终端使用设备上的呼救系统包括主动呼救单元和被动呼救单元，并可根据老人身体状态选择性配置；其中被动呼救单元通过各感知设备的信号经过计算来判断老人是否处于异常状态，在无需老人主动呼救的情况根据呼救报警级别向中央决策系统报告，以实现自主报警，避免老人在异常状态下失去主动呼救能力而无法进行呼救的情况发生；
22.3、体感感知模块和心律感知模块能够实时采集老人的体感温度、心率数据等与正常的温度数据以及心率数据进行比对，判断老人是否处于健康状态，并向中央决策系统报告；大大提高了老人身体健康监控的效率和效果，增加了在异常情况下被及时有效发现的效率；
23.4、终端使用设备上的语音识别模块还能够根据所采集的老人发出的包括呼吸声、咳嗽声、喘气声、疼痛声等进行分析判断老人的身体异常并触发不同的报警级别，提高了监控的效率和效果；
24.5、呼救系统由必选报警对象、可选报警对象以及后备报警对象组成，能够根据对
应的需求定制化设定对应的呼救系统，提高了居家老人监控的效率及呼救事件触发时处理的及时性。
25.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
26.图1为本发明的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统实现的原理示意图；
27.图2为位置检验算法的原理示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
29.请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：
30.包括终端使用设备、终端感知设备、信息采集系统以及中央决策系统构成；
31.所述终端使用设备是为居家老人及其陪伴人员配置的随身监控及呼救设备，终端使用设备上设置有呼救系统，所述呼救系统包括主动呼救单元及被动呼救单元；
32.所述终端感知设备包括位置感知模块、体感感知模块、心率感知模块以及视频识别模块、语音识别模块，终端感知设备设置于终端使用设备内或通过有线或无线方式与终端使用设备相连；
33.所述信息采集系统设置于终端使用设备上，用于实时采集各感知设备的信号，为防止数据传输中被破坏，将信号加密后上传至中央决策系统；
34.所述中央决策系统设置于云端，通过网络模块接收来自信息采集系统采集的信号，并将信号解密后，根据采集到的感知设备的信息，综合判断老年人的身体或设备异常，并判断居家老人是否需要救援，并根据呼救报警级别，选择向呼救对象报警。
35.其中，所述主动呼救单元可以根据居家老人的身体状态选择性配置，主动呼救系统包括触摸呼救模块和语音呼救模块；
36.所述触摸呼救模块是通过终端使用设备上的可视化的呼救界面实现，老人可以主动操作呼救界面向不同对象呼救；
37.所述语音呼救模块是通过语音识别模块对特定语音进行识别以唤起终端使用设备后，按语音引导向不同对象呼救。
38.其中，所述被动呼救单元是通过采集到的各感知设备的信号，经综合计算后来判断居家老人是否处于异常情况，在无需老人主动呼救情况下，根据呼救报警级别，自动的向中央决策系统报告。
39.其中，所述位置感知模块采用定位芯片，且定位芯片集成在终端使用设备上，通过实时采集老年人的位置信息，与居家老人的个人身体参数及老人常用活动场所做对比，来判断老人是否跌落，是否爬高，是否长时间不动,是否位于不常去的地方，并与视频信号做
冗余校验，及通过语音问询后，自主向中央决策系统报告。
40.其中，所述体感感知模块采用体温传感器，且体感感知模块布置于终端使用设备外部，通过有线或无线方式与终端使用设备相连，通过实时采集老年人的体温信息，与正常温度信息做对比，来判断老人体温是否正常，并将体温信息做有效性诊断后，自主向中央决策系统报告。
41.其中，所述心律感知模块采用脉搏传感器，且心律感知模块布置于终端使用设备外部，通过有线或无线方式与终端使用设备相连，通过实时采集老年人的心律信息，与正常心律信息做对比，来判断老人心律是否正常，并将心律信息做有效性诊断后，自主向中央决策系统报告。
42.其中，所述视频识别模块采用安装在室内的探测设备，通过探测设备采集老年人身上的特征点，来计算老年人形体参数，并与老年人的个人形体参数比对，来判断老年人形体是否出现异常，并通过语音问询向中央决策系统报告；探测设备与终端使用设备之间无线连接，所述探测设备采用监控摄像头。
43.其中，所述音频识别模块集成于终端使用设备上，通过采集老年人发出的语音来判断老年人的身体状况，然后通过语音问询，自主向中央决策系统报告，所述音频识别模块可采用语音识别芯片。
44.定制化呼救系统的实现原理：
45.首先，定制化呼救系统：
46.根据老年人的身体情况如、行动、语言，视觉及客户意愿,来选择配置的终端感知设备及选择是否需要主动报警系统，其中，呼救系统的原理如图1所示；
47.其次，对数据有效性进行检验：
48.通过采用crc-32算法进行校检数据的有效性，其多项式为：
49.x
32
+x
26
+x
23
+x
22
+x
16
+x
12
+x
11
+x
10
+x8+x7+x5+x4+x2+x+1；
50.接着，对老人的位置进行校检，其算法如下：
51.根据老年人的身体状态,采集老年人的重心位置(x0,y0),四肢极限角度a0,a1,a2,a3，
52.第一：根据位置传感器实时采集老年人的重心位置(x,y),则老年人的纵向位移为
53.h＝y-y054.根据h,判断老年人是爬高还是跌落；
55.第二：
56.纵向速度
57.加速度
58.根据v和a,冗余校验老年人是否跌落；
59.第三：
60.横向位移s＝x-x061.横向速度
62.根据s和v2,判断老年人是否行动迟缓；
63.第四：
64.通过监控摄像头实时记录老年人活动场所,绘制老年人常用活动区域,根据(x,y)来判断老年人是否离开常用活动区域。
65.最后，报警等级如下
66.1、位置传感器实时检测老年人的重心，一旦重心过高，就说明老年人爬高了，则报警
67.2、跌倒是纵向加速度过大，且重心过低，则报警
68.3、行动缓慢是横向速度低，则报警
69.4、骨折，视频传感器，计算老人四肢角度来判断
70.5、离开常用活动区域，位置传感器记录老年人的活动范围，大数据分析计算老年人的常用活动区域
71.6、咳嗽，语音识别
72.7、疼痛，语音识别老人声音状态
73.8、体温异常，温度传感器检测
74.9、心率，传感器检测
75.10、设备异常，设备计算的数据不准确，比如检测出来的体温超过正常检测范围；
76.上述检测的具体检测与呼叫、报警的等级选择如下表所示：
77.[0078][0079]
表1：检测与呼叫对象、报警的等级对应表
[0080]
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：包括终端使用设备、终端感知设备、信息采集系统以及中央决策系统构成；所述终端使用设备是为居家老人及其陪伴人员配置的随身监控及呼救设备，终端使用设备上设置有呼救系统，所述呼救系统包括主动呼救单元及被动呼救单元；所述终端感知设备包括位置感知模块、体感感知模块、心率感知模块以及视频识别模块、语音识别模块，终端感知设备设置于终端使用设备内或通过有线或无线方式与终端使用设备相连；所述信息采集系统设置于终端使用设备上，用于实时采集各感知设备的信号，为防止数据传输中被破坏，将信号加密后上传至中央决策系统；所述中央决策系统设置于云端，通过网络模块接收来自信息采集系统采集的信号，并将信号解密后，根据采集到的感知设备的信息，综合判断老年人的身体或设备异常，并判断居家老人是否需要救援，并根据呼救报警级别，选择向呼救对象报警。2.根据权利要求1所述的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：所述主动呼救单元可以根据居家老人的身体状态选择性配置，主动呼救系统包括触摸呼救模块和语音呼救模块；所述触摸呼救模块是通过终端使用设备上的可视化的呼救界面实现，老人可以主动操作呼救界面向不同对象呼救；所述语音呼救模块是通过语音识别模块对特定语音进行识别以唤起终端使用设备后，按语音引导向不同对象呼救。3.根据权利要求1所述的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：所述被动呼救单元是通过采集到的各感知设备的信号，经综合计算后来判断居家老人是否处于异常情况，在无需老人主动呼救情况下，根据呼救报警级别，自动的向中央决策系统报告。4.根据权利要求1所述的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：所述位置感知模块采用定位芯片，且定位芯片集成在终端使用设备上，通过实时采集老年人的位置信息，与居家老人的个人身体参数及老人常用活动场所做对比，来判断老人是否跌落，是否爬高，是否长时间不动,是否位于不常去的地方，并与视频信号做冗余校验，及通过语音问询后，自主向中央决策系统报告。5.根据权利要求4所述的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：所述体感感知模块采用体温传感器，且体感感知模块布置于终端使用设备外部，通过有线或无线方式与终端使用设备相连，通过实时采集老年人的体温信息，与正常温度信息做对比，来判断老人体温是否正常，并将体温信息做有效性诊断后，自主向中央决策系统报告。6.根据权利要求1所述的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：所述心律感知模块采用脉搏传感器，且心律感知模块布置于终端使用设备外部，通过有线或无线方式与终端使用设备相连，通过实时采集老年人的心律信息，与正常心律信息做对比，来判断老人心律是否正常，并将心律信息做有效性诊断后，自主向中央决策系统报告。7.根据权利要求1所述的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：所述视频识别模块采用安装在室内的探测设备，通过探测设备采集老年人身上的特征点，来计算老年人形体参数，并与老年人的个人形体参数比对，来判断老年人形体是否出现异
常，并通过语音问询向中央决策系统报告；探测设备与终端使用设备之间无线连接，所述探测设备采用监控摄像头。8.根据权利要求1所述的一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，其特征在于：所述音频识别模块集成于终端使用设备上，通过采集老年人发出的语音来判断老年人的身体状况，然后通过语音问询，自主向中央决策系统报告，所述音频识别模块可采用语音识别芯片。

技术总结
本发明公开了一种针对失能和半失能老人的定制化呼救系统，通过终端使用设备搭配位置感知设备、体感感知设备、心率感知设备以及视频语音识别系统实现的对失能或半失能老人定制化的呼救系统；通过位置感知设备实时获取老人的位置信息，并通过人体参数以及常用活动场所判断老人是否跌倒、是否爬高、是否长时间不动以及位于不常去的地方，并通过视频信号做冗余检验，实现是否跌倒检测，大大提高了跌倒状态的检测的效率，并提高危险状态被及时发现的概率以及采取措施的及时性；大大提高了老人身体健康监控的效率和效果，增加了在异常情况下被及时有效发现的效率；提高了居家老人监控的效率及呼救事件触发时处理的及时性。效率及呼救事件触发时处理的及时性。效率及呼救事件触发时处理的及时性。


技术研发人员：袁翔 潘维 蔡学良 朱文锋 徐东明 殷斌
受保护的技术使用者：福寿康智慧（上海）医疗养老服务有限公司
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/7/6