本發(fā)明涉及監(jiān)護系統(tǒng)領域，具體涉及一種老年人居家養(yǎng)老監(jiān)護系統(tǒng)。

背景技術：

隨著當今中國社會人口老齡化趨勢的加劇，老年人對家庭護理需求日益增多，而研發(fā)老人摔倒檢測系統(tǒng)的目的就在于能夠隨時檢測老人運動狀態(tài)、生命體征，并在其身體不適或發(fā)生意外時，發(fā)出報警信號，以及時通知子女或醫(yī)院、社區(qū)、親戚、鄰居等施展救援。實現(xiàn)對老人的智能看護。在目前最為熱門的老人摔倒檢測系統(tǒng)主要分為：基于ZigBee技術的智能老人定位看護系統(tǒng)、基于GSM/GPRS的人體跌倒報警器和基于安卓平臺的老人跌倒軟件。

采用Zigbee無線技術，結合智能卡、傳感器及嵌入式系統(tǒng)技術，設計開發(fā)的一套軟硬件結合老人定位監(jiān)護系統(tǒng)，使用2.4GISM頻段。后臺監(jiān)控軟件集地理信息系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、圖形界面等多種技術應用。Zigbee技術利用的是自組織網(wǎng)，在Zigbee的終端使用數(shù)目越多，則Zigbee的定位越準確，然而考慮到目前獨居老人情況較多，室內沒有足夠多的終端，所以用Zigbee進行定位并不能夠滿足定位準確的基本要求；在另一方面，考慮到獨居老人所居住的空間相對較小，基于指紋定位算法的WiFi室內定位技術比Zigbee定位更有優(yōu)勢。

人體跌倒器在人體狀態(tài)發(fā)生變化時通過GSM/GPRS發(fā)出警報，分為意外摔倒自動報警功能和緊急情況主動報警功能。GSM/GPRS定位技術常應用于室外定位。其時效性不能滿足風險預警的要求，而且成本較高。并且該定位技術要求環(huán)境空曠，一旦出于室內，信號可能會被許多不規(guī)則的物品、墻壁削弱。在這種情況下，GSM/GPRS可能就無法快速定位甚至無法定位。

基于智能手機開發(fā)的一項檢測老年人是否跌倒的軟件系統(tǒng)，老人在不同情況下發(fā)生跌倒時，利用加速度傳感器，判斷老人是否發(fā)生跌倒，并且其在發(fā)生跌倒后，該軟件系統(tǒng)將會調用SMS的相關函數(shù)將事先設定內容的信息發(fā)送給該名老人的監(jiān)護人。首先，使用基于安卓平臺的老人跌倒軟件還需要用戶具備一臺智能手機，這并沒有考慮到對于大多數(shù)老人而言并不會使用智能手機的現(xiàn)狀；此外另外購買智能手機的成本相對較高，并且對于老人而言，智能手機的攜帶十分不便。若一旦忘記攜帶，便不能保障檢測老人的身體狀況；再者，此判斷摔倒的方法僅從加速度方向判斷，產生誤差的幾率也相當高，并不能有效預警風險。

技術實現(xiàn)要素：

為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種老年人居家養(yǎng)老監(jiān)護系統(tǒng)，實現(xiàn)了老人異常行為、身體狀態(tài)的自動判定和報警，且在監(jiān)測的過程中可以根據(jù)所檢測到的數(shù)據(jù)進行物理模型的構建，從而實現(xiàn)仿真預測分析，一方面方便了數(shù)據(jù)的追溯，便于多角度進行老人動作的觀察；另一方面也可以提前進行危險情況的預測分析，且可以通過全息投影系統(tǒng)，將老人周圍的情況展現(xiàn)在監(jiān)護人員的面前，使得監(jiān)護人員可以身臨其境的觀察老人的起居情況。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

一種老年人居家養(yǎng)老監(jiān)護系統(tǒng)，包括

視頻采集模塊，用于通過攝像頭將待監(jiān)控老人的生活起居拍攝下來，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，并發(fā)送到數(shù)據(jù)庫進行存儲；

生命體征采集模塊，用于采集待監(jiān)控老人的生命體征數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到中生命體征狀態(tài)評估模塊，并發(fā)送到數(shù)據(jù)庫進行存儲；

運動狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊，包括加速度傳感器、磁力計和陀螺儀，用于進行用戶運動狀態(tài)的采集，并將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理器；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過kinect深度傳感器進行骨骼信息獲??；還用于消除鎖獲得骨骼信息的抖動和噪聲干擾，并計算獲取所有骨骼對的角度旋轉移動SO3矩陣信息；

危險動作判定模塊，用于將計算所得的骨骼對的角度旋轉移動SO3矩陣信息與錄制的危險動作信息進行比較，如果差距小于某個門限，則認為不危險，否則認為危險；

監(jiān)控中心，用于將接收到的數(shù)據(jù)傳輸模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到身體狀態(tài)評估模塊和物理模型建立模塊，并儲存于數(shù)據(jù)庫內；用于將接收到的視頻數(shù)據(jù)轉換為全息投影系統(tǒng)所能識別的格式發(fā)送到全息投影系統(tǒng)；用于接收人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調用命令，在數(shù)據(jù)庫內調用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進行顯示；還用于接收人機操作模塊輸入的控制命令，并按照預設的算法將其發(fā)送到對應的模塊；

身體狀態(tài)評估模塊，用于根據(jù)預設的算法以及接收到的生命體征數(shù)據(jù)以及運動狀態(tài)數(shù)據(jù)進行老人身體情況的評估，一旦超過設定的界限，報警模塊啟動，從而提醒監(jiān)護者進行老人情況的監(jiān)護；

物理模型建立模塊，通過Flac3D根據(jù)接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行老人動態(tài)物理模型的建立；

全息投影系統(tǒng)，包括空氣屏幕生成系統(tǒng)、若干組3D投影儀和素材數(shù)據(jù)庫，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令從素材數(shù)據(jù)庫內調用相應的數(shù)據(jù)建立各種環(huán)境模型；

虛擬參數(shù)作動模塊，用于與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內對參數(shù)進行變動，從而驅動各種仿真分析方法針對不同的參數(shù)進行計算求解；并用于改變轉移節(jié)點的位置、方向設置，使物理模型運動；

虛擬傳感器，為在所建立的物理模型中插入能達到直接獲取相應的結果或信息目標的邏輯單元；

仿真分析模塊，內設各種仿真分析方法和仿真分析算法；

所述虛擬參數(shù)作動模塊通過循環(huán)執(zhí)行仿真分析模塊，將結果反饋給仿真分析模塊，仿真分析模塊提取結果，并將結果發(fā)送到所述虛擬傳感器，所述虛擬傳感器接收結果并自動顯示結果數(shù)據(jù)；

人機操作模塊，用于輸入各種控制命令；

報警模塊，用于根據(jù)危險動作判定模塊以及身體狀態(tài)評估模塊的判定結果進行報警。

優(yōu)選地，所述生命體征采集模塊包括套在大拇指所處位置的指套式光電傳感器、佩戴在手腕上的溫度傳感器和脈搏傳感器。

優(yōu)選地，還包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于通過無線的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。

優(yōu)選地，還包括一顯示屏，用于顯示各種采集到的數(shù)據(jù)，以及人機操作模塊調用的數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述生命體征采集模塊、運動狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、危險動作判定模塊集成設置在電路板上，電路板內置在腕帶內，腕帶上設有與電路板相連的顯示屏，電路板通過無線與心電電極相連.

優(yōu)選地，包括一底座，以及通過電動伸縮桿安裝在底座上方的一個球體裝置，球體裝置上設有N個魚障礙物頭，N至少為四個，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的水平角度為360°/N的水平角度，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的垂直角度為360°/N的垂直角度，魚障礙物頭采用焦距短、前鏡片直徑小且呈拋物面狀凸出的超廣角鏡頭。

優(yōu)選地，所述報警模塊為語音報警模塊，報警內容至少包括被監(jiān)測人信息，目前所做的行為以及目前的生命體征情況。

本發(fā)明具有以下有益效果：

實現(xiàn)了老人異常行為、身體狀態(tài)的自動判定和報警，且在監(jiān)測的過程中可以根據(jù)所檢測到的數(shù)據(jù)進行物理模型的構建，從而實現(xiàn)仿真預測分析，一方面方便了數(shù)據(jù)的追溯，便于多角度進行老人動作的觀察；另一方面也可以提前進行危險情況的預測分析，且可以通過全息投影系統(tǒng)，將老人周圍的情況展現(xiàn)在監(jiān)護人員的面前，使得監(jiān)護人員可以身臨其境的觀察老人的起居情況。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例一種老年人居家養(yǎng)老監(jiān)護系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，本發(fā)明實施例提供了一種老年人居家養(yǎng)老監(jiān)護系統(tǒng)，包括

視頻采集模塊，用于通過攝像頭將待監(jiān)控老人的生活起居拍攝下來，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理模塊，并發(fā)送到數(shù)據(jù)庫進行存儲；

生命體征采集模塊，用于采集待監(jiān)控老人的生命體征數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到中生命體征狀態(tài)評估模塊，并發(fā)送到數(shù)據(jù)庫進行存儲；

運動狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊，包括加速度傳感器、磁力計和陀螺儀，用于進行用戶運動狀態(tài)的采集，并將所采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到中央處理器；

數(shù)據(jù)處理模塊，用于通過kinect深度傳感器進行骨骼信息獲??；還用于消除鎖獲得骨骼信息的抖動和噪聲干擾，并計算獲取所有骨骼對的角度旋轉移動SO3矩陣信息；

危險動作判定模塊，用于將計算所得的骨骼對的角度旋轉移動SO3矩陣信息與錄制的危險動作信息進行比較，如果差距小于某個門限，則認為不危險，否則認為危險；

監(jiān)控中心，用于將接收到的數(shù)據(jù)傳輸模塊所發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到身體狀態(tài)評估模塊和物理模型建立模塊，并儲存于數(shù)據(jù)庫內；用于將接收到的視頻數(shù)據(jù)轉換為全息投影系統(tǒng)所能識別的格式發(fā)送到全息投影系統(tǒng)；用于接收人機操作模塊輸入的數(shù)據(jù)調用命令，在數(shù)據(jù)庫內調用相應的數(shù)據(jù)發(fā)送到顯示屏進行顯示；還用于接收人機操作模塊輸入的控制命令，并按照預設的算法將其發(fā)送到對應的模塊；

身體狀態(tài)評估模塊，用于根據(jù)預設的算法以及接收到的生命體征數(shù)據(jù)以及運動狀態(tài)數(shù)據(jù)進行老人身體情況的評估，一旦超過設定的界限，報警模塊啟動，從而提醒監(jiān)護者進行老人情況的監(jiān)護；

物理模型建立模塊，通過Flac3D根據(jù)接收到的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行老人動態(tài)物理模型的建立；

全息投影系統(tǒng)，包括空氣屏幕生成系統(tǒng)、若干組3D投影儀和素材數(shù)據(jù)庫，用于根據(jù)中央處理器發(fā)送的控制命令從素材數(shù)據(jù)庫內調用相應的數(shù)據(jù)建立各種環(huán)境模型；

虛擬參數(shù)作動模塊，用于與物理模型建立模塊中的各元素建立關系后，在指定的范圍內對參數(shù)進行變動，從而驅動各種仿真分析方法針對不同的參數(shù)進行計算求解；并用于改變轉移節(jié)點的位置、方向設置，使物理模型運動；

虛擬傳感器，為在所建立的物理模型中插入能達到直接獲取相應的結果或信息目標的邏輯單元；

仿真分析模塊，內設各種仿真分析方法和仿真分析算法；

所述虛擬參數(shù)作動模塊通過循環(huán)執(zhí)行仿真分析模塊，將結果反饋給仿真分析模塊，仿真分析模塊提取結果，并將結果發(fā)送到所述虛擬傳感器，所述虛擬傳感器接收結果并自動顯示結果數(shù)據(jù)；

人機操作模塊，用于輸入各種控制命令；

報警模塊，用于根據(jù)危險動作判定模塊以及身體狀態(tài)評估模塊的判定結果進行報警。

所述生命體征采集模塊包括套在大拇指所處位置的指套式光電傳感器、佩戴在手腕上的溫度傳感器和脈搏傳感器。

還包括數(shù)據(jù)共享模塊，用于通過無線的方式實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享。

還包括一顯示屏，用于顯示各種采集到的數(shù)據(jù)，以及人機操作模塊調用的數(shù)據(jù)。

所述生命體征采集模塊、運動狀態(tài)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、危險動作判定模塊集成設置在電路板上，電路板內置在腕帶內，腕帶上設有與電路板相連的顯示屏，電路板通過無線與心電電極相連.

包括一底座，以及通過電動伸縮桿安裝在底座上方的一個球體裝置，球體裝置上設有N個魚障礙物頭，N至少為四個，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的水平角度為360°/N的水平角度，所述魚障礙物頭拍攝的視頻數(shù)據(jù)的垂直角度為360°/N的垂直角度，魚障礙物頭采用焦距短、前鏡片直徑小且呈拋物面狀凸出的超廣角鏡頭。

所述報警模塊為語音報警模塊，報警內容至少包括被監(jiān)測人信息，目前所做的行為以及目前的生命體征情況。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。