专利名称：利用电子标带监控人身行动安全的装置及其方法
技术领域：
本发明涉及一种监控系统，具体的涉及将一种利用电子标带监控 人身行动安全的装置及其方法。
背景技术：
在日常生活中紧急按钮随处可见，有的紧急按钮安装在交通工具 上，有的则安装在建筑物的墙壁上，为在发生突发事情时而提供，使 得现场人员可以马上按紧急按钮通报相关单位进行处理或救援。
目前医院或养老院里所使用的紧急按钮皆设立在病房或房间床头 或厕所的墙壁上，如果病患或老人有突发事情，可以让病患、看护者 或老人按紧急按钮通知医护站或服务站的医疗人员或工作人员，以争 取抢救时间。甚至，医院或养老院为了方便病患或老人按压紧急按钮， 在墙壁上延伸出适当长度的传输导线，该传输导线一端电连接紧急按 钮，以提供行动不便者在发生突发事情时，可以直接按下传输导线上 的紧急按钮，以通知医护站或服务站的医疗人员或工作人员进行处理。
虽然，上述两种的紧急按钮的设计都是方便病患、看护者或老人 通知医疗人员或服务人员，但是上述两种紧急按钮设计于墙壁的位置
都距离地面还有一^:距离，因此当病患或老人^失倒无力爬起时，就无 法按压到紧急按钮通知医疗人员或服务人员进行处理。
发明内容
本发明是为解决传统紧急按钮的缺陷，应此提出一种利用三轴加速 度感应器(Accelerometer Analyses Sensor)与三4由霍尔感应器(3-axis-hall Sensor),安装于电子标带上供特定人士佩带。加速度感应器可感应三轴 的加速度，而霍尔感应器可感应三轴与地磁场夹角角度变化值(可得到脊 推角度变化值)，从而判断分析使用者目前是跌倒状态还是在正常活动的。为达到上述目的，本发明提供一种利用电子标带监控人身行动安全
的装置及其方法。所述装置包括感应三轴加速度的加速度感应器；感应 磁场的霍尔感应器，通过该信号能够得到与地磁的夹角角度；以及，通 过计算出X、 Y、 Z三轴加速度和脊推角度的变化值，与存储单元所储存 的设定值比较，从而判断使用者是否跌倒的微处理单元。如果使用者被 判定跌倒，该电子标带的微处理器将存储单元内设的身份ID码及被无线 定位的位置ID码，立即通过无线射频模块和天线单元发射信号到接收端， 由此，在接收端的监控者即可知到使用者是谁，使用者已跌倒，以及发 生地点。如果该微处理单元发现X、 Y、 Z轴加速度变化值与脊推角度并 无巨大变化发生，那么电子标带会定时发射行为正常的信号到接收端。
图1是本发明监控行动安全的装置的外观示意图; 图2是本发明监控行动的流程示意图；以及 图3是本发明监控行动装置的电路方块示意图。
组件代表符号
步骤100~110 载体1 电子标带2 加速度感应器21 天线单元22 无线射频模块23 樣i处理单元24 存储单元25 电源供应单元26 霍尔感应器27 接收端具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明，然而附图仅用于提供参考 与说明，并非用来限制本发明。
图1是本发明的行动安全监控装置的外观示意图。图中披示一种
监控行动安全的装置，该装置包括载体1和电子标带2;其中，载体l 是^L性塑料或橡胶材料所制成的带状佩带物。
电子标带2，包括三轴加速度感应器21与霍尔感应器27，三轴加速 度感应器21、霍尔感应器(磁场感应器)27都与电子标带2内部电路电连 接(将在后面描述)。
使用者佩带电子标带2在身体上(例如胸部、腰部、腹部)，如果不慎 跌倒，加速度感应器21将输出所产生的三轴(X、 Y、 Z)加速度信号，并 且霍尔感应器27也会输出能够计算出三轴(X、 Y、 Z)与地^t夹角角度的 地磁强度信号。通过微处理器微的计算，能够得到加速度变化值和脊推 角度变化值，然后，微处理器会对这些计算的变化值是否超过设定值而 进行判断，如果判断变化值超过设定变化值，那么电子标带2会将储存 在内部的使用者ID码及-皮无线定位位置ID码发射至接收端(图中未示)。
图2是本发明监控行动的流程示意图。如图所示如步骤100，加 速度感应器21输出三轴(X、 Y、 Z)的加速度信号，而霍尔感应器输出三 轴(X、 Y、 Z);兹场强度。
步骤102，根据步骤100的信号提供的数据，通过在微处理器的运算 得到三轴加速度变化值和三轴和地磁场的夹角变化值。
步骤104,由微处理器判断加速度的变化值和脊推角度的变化值是否 超过设定值。若是，则进入步骤106，发射警讯及位置信息到接收端。不 然，则判定为正常活动(108),进入步骤IIO,发射正常信号至接收端。
图3是本发明监控行动装置的电路方块示意图。如图所示， 一种 监控行动装置包括电子标带2和接收端3，该电子标带进一步包括天 线单元22、无线射频模块23、微处理单元24、存储单元25、加速度感 应器21、电源供应单元26以及霍尔感应器27;其中，天线单元22,与 无线射频模块23电连接，用于接收、感应、由接收端3传送的信号中所 含的数据，数据由微处理单元24储存在存储单元25中，或者将所需要 的数据回传到接收端3。无线射频模块23与天线单元22和微处理单元24电连接，用于接收 由天线单元22所接收的数字信号，对其进行撷取、辨识数字信号、译码 和编码之后，再将处理后的数据送传到微处理单元24中，而微处理单元 24所输出的信号通过无线射频模块23的编码后，由天线单元22发射到 接收端3。
微处理单元24，与无线射频模块23、存储单元25、加速度感应器 21和霍尔感应器27电连接，其内部具有计算并判断加速度信号的变化值 是否达到设定值的程序。
存储单元25,为内存，与微处理单元24电连接，至少用于储存加速 度感应器三轴在跌倒、睡眠及正常活动的三种状态时的设定值，脊推角 度变化跌倒的设定值以及使用者ID码与无线定位位置ID码。
感应器21,与微处理单元24电连接，用于感应三轴加速度信号的输出。
电源供应单元26,与微处理单元24电连接，为内设的电池，才是供各 单元及模块所需的电源。
霍尔感应器27，与微处理单元24电连接，用于感应三轴地磁场强度 并输出该信号。
加速度感应器21感应并输出加速度的信号，霍尔感应器27感应并 输出三轴和地磁场强度的信号，并将该加速度信号及三轴和地磁场强度 的信号传到微处理单元24。微处理单元24计算X轴、Y轴、Z轴的加速 度信号变化值和与磁场对应的地磁夹角所产生的角度变化值后，分析所 述变化值与存储单元25中所储存的设定值作的比对。如果超过默认值， 该微处理单元24将使用者的编号、发生地点编号，经无线射频模块23、 天线单元22发射至接收端3。接收端3将信号擷取、辨识与译码及编码 之后，由显示器显示使用者的姓名及发生地点，即可马上前往处理。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此而限制本发明的专利 范围，凡是在本发明特征范围内所作的其它等效变化或修饰，均应包括 在本发明的专利范围内。
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权利要求
1. 一种利用电子标带监控人身行动安全的方法，其中所述电子标带佩带在使用者身上，所述方法包括a)提供加速度感应器用于感应并输出加速度信号，并且提供磁场感应器用于感应并输出三轴和地磁场强度信号；b)计算所述三轴的加速度信号的变化值，计算所述三轴磁场强度信号对应的地磁夹角，以及所述地磁夹角所产生的角度信号的变化值，所述变化值与设定值比对；c)比对后，若所述变化值超过所述设定值，由所述电子标带发射判断信号至接收端；以及d)所述接收端接收所述判断信号后，即得知使用者正处于跌倒、正常活动或睡眠的状态之一。
2. 如权利要求1所述利用电子标带监控人身行动安全的方法，其 特征在于，在所述步骤a中所述的三轴为X、 Y、 Z轴。
3. 如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征 在于，在所述步骤a中所述的磁场感应器为霍尔感应器。
4. 如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征 在于，在所述步骤b中所述的三轴为X、 Y、 Z轴，根据所述三轴加速 度变化值和所述脊推角度变化值，判断使用者是否跌倒。
5. 如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征 在于，在所述步骤b中所述的设定值是所述加速度感应器三轴的跌倒、 睡眠状态及正常活动的设定值，以及所述脊推角度变化跌倒的设定值， 和使用者ID码及无线定位位置ID码。
6. 如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征在于，在所述步骤C的所述电子标带发射的判断信号包括使用者ID码和无线定位位置ID码。
7. 如权利要求1利用电子标带监控人身行动安全的方法，其特征 在于，所述步骤d的所述接收端可设于养老院、小区、医院的任意地 方的医疗站、服务站或工作站。
8. —种利用电子标带监控人身行动安全的装置，包括 天线单元；无线射频模块，与所述天线单元电连接；微处理单元，所述微处理单元与所述无线射频模块电连接；存储单元，所述存储单元与所述微处理单元电连接，用以储存跌倒、正常活动状态设定值，以及身份ID码和无线定位位置ID码的数据；加速度感应器，所述加速度感应器与所述微处理单元电连接，用 以产生三轴加速度信号输出；以及霍尔感应器，所述霍尔感应器与所述微处理单元电连接，用以产 生三轴磁场强度信号输出；其中，所述微处理单元计算并分析所述三轴加速度的变化值和所 述三轴磁场强度信号对应的地磁夹角所产生的角度变化值，所述微处 理单元将存储单元所储存的身份ID码及位置ID码，经由所述无线射 频模块及所述天线单元发射出去。
9. 如权利要求8所述的将电子标带用于监控人身行动安全的装置， 其特征在于，所述三轴为X、 Y、 Z轴，所述纟鼓处理单元分析三轴加速 度的变化值和所述三轴磁场对应地磁夹角所产生的角度变化值，若两 者产生巨大变化值，即判断为跌倒。
10. 如权利要求8所述的将电子标带用于监控人身行动安全的装 置，其特征在于，进一步包括接收端，用于接收所述电子标带所发射的信号。
11.如权利要求10所述的将电子标带用于监控人身行动安全的装 置，其特征在于，所述接收端能够设在养老院、小区、医院的任何地 方的医疗站、服务站或工作站。
全文摘要
一种以RFID(Radio Frequency Identification，无线射频辨识系统)应用于监控人身行动方法及其装置。该装置包括带在身上的电子标带，标带内设三轴加速度感应器与三轴霍尔感应器，分别量测三轴加速度和三轴与地磁场的夹角。电子标带的微处理单元分析X、Y、Z三轴加速度的变化值及三轴与地磁场夹角角度变化值，并与存储单元所储存的设定值比较。如果变化值超出设定值，装置判定使用者跌倒，电子标带会立即将使用者的身份ID码和无线定位位置ID发射至接收端，在接收端接收解码后，该接收端的监控者即可得知使用者是谁，使用者已跌倒以及发生地点。若是，变化值并没巨大变化，电子标带将定时发射正常行为信号到接收端。
文档编号G01V3/00GK101425149SQ20071016592
公开日2009年5月6日 申请日期2007年11月2日 优先权日2007年11月2日
发明者庞立达, 王正谊 申请人:阿丹电子企业股份有限公司