一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國進(jìn)入了老齡化，對(duì)老年人的關(guān)愛問題在當(dāng)今社會(huì)日益突出，空巢老人的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重；尤其是患病老人獨(dú)自在家，無法很好的得到照顧。
[0003]因此，需要設(shè)計(jì)一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)能夠監(jiān)測(cè)老人的日常起居，在老人遇到意外時(shí)，及時(shí)發(fā)出報(bào)警、定位信號(hào)，使老人能夠獲得及時(shí)救治。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)了對(duì)佩戴者在遇到突發(fā)情況時(shí)，進(jìn)行定位，便于醫(yī)療救助。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)，包括:用于佩戴的手環(huán)，以及接受手環(huán)無線信號(hào)的上位機(jī)；其中所述手環(huán)包括:三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器、體溫檢測(cè)傳感器、多路模擬開關(guān)、調(diào)整電路模塊、AD模塊、處理器模塊、無線定位模塊和用于發(fā)送手環(huán)無線信號(hào)的無線通訊模塊；所述三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器和體溫檢測(cè)傳感器的模擬量輸出端分別與多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，該多路模擬開關(guān)的輸出端通過調(diào)整電路模塊、AD模塊與處理器模塊相連；以及無線定位模塊和無線通訊模塊分別通過相應(yīng)的串口與處理器模塊相連。
[0006]優(yōu)選的，為了實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)處理，所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括:比較器，該比較器的同相端作為調(diào)整電路模塊的輸入端，反相端接入一基準(zhǔn)電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管、PNP三極管的基極相連，所述NPN三極管的集電極、PNP三極管的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管的發(fā)射極、PNP三極管的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連；所述比較器的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括:用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第二通道單元包括:第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號(hào)輸出端。
[0007]優(yōu)選的，為了在佩戴者出現(xiàn)相應(yīng)狀況時(shí)發(fā)出語音報(bào)警信息，所述手環(huán)還包括:與處理器模塊相連的聲音報(bào)警模塊，該聲音報(bào)警模塊包括:語音芯片，以及由該語音芯片驅(qū)動(dòng)的揚(yáng)聲器。
[0008]優(yōu)選的，為了記錄佩戴者的行進(jìn)軌跡，所述手環(huán)還包括:與所述處理器相連的存儲(chǔ)模塊，該存儲(chǔ)模塊適于存儲(chǔ)佩戴者的行進(jìn)軌跡。
[0009]優(yōu)選的，為了監(jiān)控電池電壓，以防止出現(xiàn)低壓供電現(xiàn)象，所述手環(huán)還包括:電源管理模塊，該電源管理模塊包括:電池，與該電池相連的電源管理芯片，所述處理器模塊與該電源管理芯片相連以查詢電池的電壓狀態(tài)。
[0010]優(yōu)選的，為了充分利用太陽能，避免頻繁更換電池，電源管理模塊還包括:所述手環(huán)的表面覆蓋有太陽能電池片，所述電池采用蓄電池，且所述太陽能電池片與一適于控制所述蓄電池充放電的充放電控制器相連，該充放電控制器的輸出端與所述電源管理芯片的電源輸入端相連。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型通過三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器、體溫檢測(cè)傳感器實(shí)現(xiàn)了判斷佩戴者是否跌倒，以及心率和體溫檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)多方位檢測(cè)佩戴者的生理體征；當(dāng)佩戴者發(fā)生意外時(shí)，能夠快速進(jìn)行定位，以進(jìn)行醫(yī)療救護(hù)。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0013]圖1示出了所述手環(huán)的原理框圖；
[0014]圖2示出了調(diào)整電路模塊的原理框圖；
[0015]圖3示出了通道選擇單元的原理框圖；
[0016]圖4示出了所述電源管理模塊的另一種可選實(shí)施方式的原理框圖。
[0017]圖中:比較器U1A、NPN三極管Tl、PNP三極管T2、第一集成運(yùn)算放大器U1A、第二集成運(yùn)算放大器U1B、第三集成運(yùn)算放大器U1C。
【具體實(shí)施方式】
[0018]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。這些附圖均為簡化的示意圖，僅以示意方式說明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本實(shí)用新型有關(guān)的構(gòu)成。
[0019]圖1示出了所述手環(huán)的原理框圖。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)，包括:用于佩戴的手環(huán)，以及接受手環(huán)無線信號(hào)的上位機(jī)；其中所述手環(huán)包括:三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器、體溫檢測(cè)傳感器、多路模擬開關(guān)、調(diào)整電路模塊、AD模塊、處理器模塊、無線定位模塊和用于發(fā)送手環(huán)無線信號(hào)的無線通訊模塊；所述三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器和體溫檢測(cè)傳感器的模擬量輸出端分別與多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，該多路模擬開關(guān)的輸出端通過調(diào)整電路模塊、AD模塊與處理器模塊相連；以及無線定位模塊和無線通訊模塊分別通過相應(yīng)的串口與處理器模塊相連。
[0021]其中，所述處理器模塊可以采用嵌入式處理器，例如但不限于S3C2440嵌入式處理器。
[0022]具體的關(guān)于三維加速度傳感器獲得佩戴者的姿態(tài)判定和跌倒檢測(cè)的相關(guān)算法在論文文獻(xiàn):浙江大學(xué)的趙祥欣于2008年發(fā)表的碩士論文“基于三維加速度傳感器的跌倒監(jiān)測(cè)研宄”中進(jìn)行了詳細(xì)論述，這里不再贅述。
[0023]具體的，處理器模塊處理通過三維加速度傳感器所采集到的數(shù)據(jù)，得到身體姿態(tài)變化的特征參數(shù)，使用摔倒檢測(cè)算法判定患者的狀態(tài)。當(dāng)患者摔倒時(shí)，通過無線通訊模塊向上位機(jī)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0024]所述無線通訊模塊可以采用ZigBee模塊，還可以采用GSM模塊發(fā)送報(bào)警短信至預(yù)設(shè)手機(jī)。無線定位模塊可以采用GPS定位或者GPRS定位。
[0025]可選的，利用處理器S3C2440中的定時(shí)器設(shè)定相應(yīng)的時(shí)間，判斷佩戴者目前的狀態(tài)，若佩戴者長時(shí)間不動(dòng)，則也發(fā)出相應(yīng)的告警信息。
[0026]圖2示出了調(diào)整電路模塊的原理框圖。
[0027]圖3示出了通道選擇單元的原理框圖。
[0028]如圖2和圖3所示，作為調(diào)整電路一種可選的實(shí)施方式，所述調(diào)整電路模塊包括:第一、第二通道單元，通道選擇單元，所述通道選擇單元包括:比較器U1A，該比較器UlA的同相端作為調(diào)整電路模塊的輸入端，反相端接入一基準(zhǔn)電壓，該比較器的輸出端分別與NPN三極管T1、PNP三極管T2的基極相連，所述NPN三極管Tl的集電極、PNP三極管T2的發(fā)射極分別與電源端相連，所述NPN三極管Tl的發(fā)射極、PNP三極管T2的集電極分別與第一通道單元、第二通道單元的供電端相連；所述比較器UlA的同相端還分別與第一、第二通道單元的輸入端相連，第一通道單元包括:用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行降壓的分壓電路，分壓電路的輸出端與第一電壓跟隨器的輸入端相連；第二通道單元包括:第二電壓跟隨器，所述第一、第二電壓跟隨器的輸出端相連作為調(diào)整電路模塊的信號(hào)輸出端。
[0029]其中，所述分壓電路通過電阻R2和電阻R3串聯(lián)構(gòu)成，電阻R2的一端接入輸入信號(hào)Ui，電阻R2的另一端與電阻R3的一端相連，并作為所述分壓電路的輸出端，且電阻R2或者電阻R3可以采用可調(diào)電位器(多圈電位器)對(duì)其輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0030]所述比較器和第一、第二電壓跟隨器分別采用第一集成運(yùn)算放大器U1A、第二集成運(yùn)算放大器U1B、第三集成運(yùn)算放大器U1C。
[0031]所述調(diào)整電路模塊的工作原理是，通過基準(zhǔn)電壓與輸入信號(hào)Ui進(jìn)行比較，例如基準(zhǔn)電壓采用5V，即，輸入信號(hào)Ui范圍大于5V，則通過第一通道單元降低電壓值，即通過分壓電路調(diào)整到5V范圍之內(nèi)，經(jīng)過第一電壓跟隨器后接入AD模塊，若輸入信號(hào)Ui范圍小于5V，則直接通過第二通道中的第一電壓跟隨器進(jìn)行AD模塊，因此，所述調(diào)整電路模塊能夠?qū)Υ笥诨蛐∮诨鶞?zhǔn)電壓的輸入信號(hào)均能進(jìn)行調(diào)理，提高了調(diào)整電路模塊的通用性。由于分壓電阻對(duì)信號(hào)的處理是線性的，因此，信號(hào)處理不會(huì)失真，并且提高了信號(hào)的穩(wěn)定性。
[0032]所述手環(huán)還包括:聲音報(bào)警模塊，該聲音報(bào)警模塊包括:語音芯片，以及由該語音芯片驅(qū)動(dòng)的揚(yáng)聲器。
[0033]所述手環(huán)還包括:與所述處理器相連的存儲(chǔ)模塊，該存儲(chǔ)模塊適于存儲(chǔ)佩戴者的行進(jìn)軌跡。
[0034]所述手環(huán)還包括:電源管理模塊，該電源管理模塊包括:電池，與該電池相連的電源管理芯片，所述處理器模塊與該電源管理芯片相連以查詢電池的電壓狀態(tài)。
[0035]所述電源管理芯片例如但不限于采用FS1610，F(xiàn)S1610在需要的情況下可提供中斷，并向處理器發(fā)出警報(bào)。這些警報(bào)包括低電壓，電源通道故障，RTC警報(bào)等。同時(shí)可以通過串行命令來對(duì)中斷進(jìn)行操作。本實(shí)用新型通過電源管理電路監(jiān)測(cè)電池電壓的方法為，當(dāng)電池電壓過低時(shí)，電源管理芯片的電池低電壓指示管腳被拉低，處理器模塊通過查詢或中斷得到該管腳變低的狀態(tài)后，通過無線通訊模塊將電壓過低告知上位機(jī)。
[0036]圖4示出了所述電源管理模塊的另一種可選實(shí)施方式的原理框圖。
[0037]可選的，電源管理模塊還包括:所述手環(huán)的表面覆蓋有太陽能電池片，所述電池采用蓄電池，且所述太陽能電池片與一適于控制所述蓄電池充放電的充放電控制器相連，該充放電控制器的輸出端與所述電源管理芯片的電源輸入端相連。所述充放電控制器在現(xiàn)有技術(shù)中均有相關(guān)敘述，例如授權(quán)公告號(hào)CN 201674254U蓄電池智能充放電裝置。所述蓄電池可以對(duì)電能進(jìn)行存儲(chǔ)，以滿足晚上供電需求。
[0038]以上述依據(jù)本實(shí)用新型的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)實(shí)用新型技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)實(shí)用新型的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)，其特征在于，包括:用于佩戴的手環(huán)，以及接受手環(huán)無線信號(hào)的上位機(jī)；其中 所述手環(huán)包括:三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器、體溫檢測(cè)傳感器、多路模擬開關(guān)、調(diào)整電路模塊、AD模塊、處理器模塊、無線定位模塊和用于發(fā)送手環(huán)無線信號(hào)的無線通訊模塊； 所述三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器和體溫檢測(cè)傳感器的模擬量輸出端分別與多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，該多路模擬開關(guān)的輸出端通過調(diào)整電路模塊、AD模塊與處理器模塊相連；以及無線定位模塊和無線通訊模塊分別通過相應(yīng)的串口與處理器模塊相連。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種基于無線傳感網(wǎng)醫(yī)療呼叫定位系統(tǒng)，包括：用于佩戴的手環(huán)，以及接受手環(huán)無線信號(hào)的上位機(jī)；其中所述手環(huán)包括：三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器、體溫檢測(cè)傳感器、多路模擬開關(guān)、調(diào)整電路模塊、AD模塊、處理器模塊、無線定位模塊和用于發(fā)送手環(huán)無線信號(hào)的無線通訊模塊；所述三維加速度傳感器、脈搏檢測(cè)傳感器和體溫檢測(cè)傳感器的模擬量輸出端分別與多路模擬開關(guān)的各輸入端相連，該多路模擬開關(guān)的輸出端通過調(diào)整電路模塊、AD模塊與處理器模塊相連；以及無線定位模塊和無線通訊模塊分別通過相應(yīng)的串口與處理器模塊相連。
【IPC分類】G08B21-04
【公開號(hào)】CN204315038
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520005031
【發(fā)明人】潘紫璟, 孫莉, 羅斌, 馮輝
【申請(qǐng)人】江蘇財(cái)經(jīng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月5日