專利名稱：嬰幼兒遠程監測的方法、系統、傳感器及監測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及到嬰幼兒遠程監測技術，特別涉及到一種嬰幼兒遠程監測的方法、系統、傳感器及監測器。
背景技術：
嬰幼兒對外來傷害及病痛抵抗能力弱，及時甚至及提早發現異常在嬰幼兒看護中變得尤為重要，所以通常家庭對嬰幼兒提供的都是全天候看護。目前市場上對嬰幼兒不在現場的看護主要使用音視頻監測系統實現，通過對嬰兒情況的視頻監視，或者對嬰兒哭聲的監視產生警示音提醒看護人。由于家庭看護人在全天候的看護過程中總有部分時間(如晚間睡眠時間)是不能通過視頻看護嬰兒，利用警示音提醒更好。但嬰兒在很多受到傷害的狀況下不能發出聲音，比如睡眠過程中體位變動使頭部呼吸器官被悶而導致無法呼吸或者物體卡住咽喉等情況。而心率狀態最能徹底、直接地反映嬰幼兒健康狀況，尤其在發生異常時，比如體位不適、體力活動壓力過大、食物消化不良、情緒焦慮、興奮、恐懼、激動以及出現病癥等，都能從心率上反映出來。因此，提出一種通過心率對嬰幼兒進行遠程監測保障嬰幼兒的安全，成為亟待解決的問題。
發明內容
本發明的主要目的為提供一種嬰幼兒遠程監測的方法，完善嬰幼兒監測技術，保障嬰幼兒安全。本發明提出一種嬰幼兒遠程檢測的方法，包括步驟傳感器近距離采集嬰幼兒心率信號，并無線輸出至遠程的監測器；監測器接收所述傳感器遠程傳輸的心率信號，并判斷心率是否異常；當心率異常
時，產生聲音報警。優選地，所述傳感器還產生信號信息，并通過無線輸出至遠程的監視器；所述監視器接收所述傳感器遠程傳送的信號信息，并根據信號信息的強度判斷傳感器是否超出預設距離；當超出預設距離時，產生聲音警報。本發明還提出一種嬰幼兒遠程監測的傳感器，所述傳感器包括心率采集單元，近距離采集嬰幼兒心率信號并進行處理；信號產生單元，產生信號信息；無線傳輸單元，將處理后的心率信號和/或信號信息無線輸出。優選地，所述傳感器還包括第一配對單元，與監測器進行配對，實現數據通信、識別。優選地，所述傳感器還包括檢測周期設置單元，設置心率信號和/或信號信息的檢測周期以及所述周期內的工作時間。
優選地，所述傳感器還包括異常告警單元，監測傳感器，檢測出異常時，產生告警信號進行告警，并將所述告警信息通過無線傳輸單元輸出；所述異常包括心率異常以及傳感器的電量低。本發明還提出一種嬰幼兒遠程監測的監測器，所述監測器包括數據獲取單元，獲取傳感器輸出的處理后的心率信號和/或信號信息；心率判斷單元，根據所述心率信號判斷心率是否異常；距離判斷單元，根據傳感器的信號信息判斷傳感器是否超出預設距離；聲音報警單元，當心率異常和/或傳感器超出預設距離時，產生聲音警報。優選地，所述監測器包括第二配對單元，與傳感器進行配對，實現數據通信、識別。優選地，所述監測器還包括顯示單元，解析并顯示心率信號和/或信號信息。本發明還提出一種嬰幼兒遠程監測的系統，包括傳感器以及監測器；所述傳感器近距離采集嬰幼兒心率信號，并無線輸出至遠程的監測器；所述監測器接收所述傳感器遠程傳輸的心率信號，并判斷心率是否異常；當心率異常時，產生聲音報警。本發明的傳感器可佩戴于嬰幼兒身體上，用于監測嬰幼兒的心率信號以及位置信息，并射頻發送至遠程由監護人攜帶的監測器；該檢測器可由監護人佩戴，用于遠程監測傳感器傳送嬰幼兒的心率信號以及位置信息，由此可方便監護人對嬰幼兒的監護，給嬰幼兒的安全帶來保障；同時，一個監測器可檢測多個相匹配的傳感器，便于對嬰幼兒的統一監測與管理。
圖1是本發明嬰幼兒遠程監測的方法一實施例的步驟流程示意圖；圖2是本發明嬰幼兒遠程監測的傳感器一實施例的結構示意圖；圖3是本發明嬰幼兒遠程監測的傳感器另一實施例的結構示意圖；圖4是本發明嬰幼兒遠程監測的監測器一實施例的結構示意圖；圖5是本發明嬰幼兒遠程監測的監測器另一實施例的結構示意圖；圖6是本發明嬰幼兒遠程監測的系統一實施例的結構示意圖。本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。參照圖1，本發明提出一種嬰幼兒遠程檢測的方法的一實施例。該方法可包括步驟S100、傳感器近距離采集嬰幼兒心率信號，并無線輸出至遠程的監測器；步驟S101、監測器接收所述傳感器遠程傳輸的心率信號，并判斷心率是否異常； 當心率異常時，產生聲音報警。本實施例中的傳感器以及監測器，可分別設置于嬰幼兒處以及監護人處，該傳感器以及監測器可通過遠程無線方式進行數據傳輸。該傳感器可通過佩戴于嬰幼兒身體上， 用于監測嬰幼兒的ECG心率信號，并射頻發送至遠程由監護人攜帶的監測器；該檢測器可由監護人佩戴，用于遠程監測傳感器傳送嬰幼兒的ECG心率信號以及位置信息，由此可方便監護人對嬰幼兒的監護，給嬰幼兒的安全帶來保障；同時，一個監測器可檢測多個相匹配的傳感器，便于對嬰幼兒的統一監測與管理。上述傳感器還產生信號信息，并通過無線輸出至遠程的監視器；上述監視器接收所述傳感器遠程傳送的信號信息，并根據信號信息的強度判斷傳感器是否超出預設距離； 當超出預設距離時，產生聲音警報。上述心率具體采集傳感器可采集由于人體脈搏跳動會在皮膚表面產生電勢而形成個人的ECG信息，并通過對采集個人的ECG信息進行濾波、放大處理，提取出脈搏跳動的頻率，即心率。上述距離的判斷可以是監測器通過采集并判斷傳感器無線信號的強度，通過設定信號強度與距離的對應關系，確定兩者間的距離。該監測器可通過設定一無線信號的強度值，當監測器檢測無線信號的強度大于或等于該強度值則確定被監控嬰幼兒所佩戴的傳感器處于監測器可控位置范圍；當監測器所檢測到無線信號的強度小于該強度值(或者變弱甚至消失)則可判斷嬰幼兒與監護人之間距離上處于不可控范圍。上述嬰幼兒遠程檢測的方法，以遠程方式對嬰幼兒的ECG心率信息的監控獲知嬰幼兒當前身體狀況，以及監測嬰幼兒與監護人之間的距離使嬰幼兒處于監護人的可控范圍之內，以此保障嬰幼兒的安全。參照圖2，本發明提出一種嬰幼兒遠程監測的傳感器10的一實施例。該傳感器10 可包括心率采集單元11、信號產生單元12以及無線傳輸單元13等；該心率采集單元11， 近距離采集嬰幼兒心率信號并進行處理；該信號產生單元12，產生信號信息；該無線傳輸單元13，將處理后的心率信號和/或信號信息無線輸出。本實施例的傳感器10可放置于嬰幼兒身旁，通過心率采集單元11采集嬰幼兒的心率信號，并利用無線傳輸單元13將心率信號遠程傳送至位于監護人身旁的監測器。當該監測器根據該心率信號判斷有異常時，發出聲音報警，提醒監護人。同時，該傳感器10還可通過信號產生單元12產生信號信息(即嬰幼兒當前位置)，利用無線傳輸單元13遠程傳送至位于監護人身旁的監測器。該監測器根據該信號信息的強度判斷，當該傳感器10與監測器的距離超出預設距離時，發出聲音報警，提醒監護人。上述心率具體采集傳感器10可采集由于人體脈搏跳動會在皮膚表面產生電勢而形成個人的ECG信息，并通過對采集個人的ECG信息進行濾波、放大處理，提取出脈搏跳動的頻率，即心率。上述距離的判斷可以是監測器20通過采集并判斷傳感器10無線信號的強度，通過設定信號強度與距離的對應關系，確定兩者間的距離。該監測器20可通過設定一無線信號的強度值，當監測器20檢測無線信號的強度大于或等于該強度值則確定被監控嬰幼兒所佩戴的傳感器10處于監測器20可控位置范圍；當監測器20所檢測到無線信號的強度小于該強度值(或者變弱甚至消失)則可判斷嬰幼兒與監護人之間距離上處于不可控范圍。上述傳感器10可由電池供電，并采用防水設計；該心率采集單元11可為心率帶， 使傳感器10可整體佩戴在嬰幼兒腰部或胸部，實時采集嬰幼兒的心率信號并進行處理，按設計策略以無線射頻方式將數據發出。上述監測器可采用無線射頻方式接收傳感器10發出的數據，并根據預設參數心率進行長距離非現場監測，并在異常狀態進行警示。該預設參數包括預設的心率參數以及距離參數等。上述無線輸出單元可為射頻發射模塊。
參照圖3，在本發明另一實施例中，上述傳感器10還可包括第一配對單元14，與監測器進行配對，實現數據通信、識別。該傳感器10具有唯一身份識別號碼，在配對時可用作身份識別。上述監測器可接收任何傳感器10無線數據信號，但只處理與之匹配的傳感器10數據并實施監測。該監測器可匹配多個傳感器10，用于對多個嬰幼兒的同步監測及管理。上述傳感器10還可包括檢測周期設置單元15，設置心率信號和/或信號信息的輸出周期以及所述周期內的工作時間。上述傳感器10還可包括省電設置單元16，根據檢測周期設置單元15的設置，在工作時間使傳感器10進入監測模式；在非工作時間使傳感器10進入省電模式。上述傳感器10還可包括異常告警單元17，監測傳感器10，在檢測出異常時，產生告警信號進行告警，并將所述告警信號通過無線傳輸單元13輸出；所述異常包括心率異常以及傳感器10的電量低。該傳感器10可設置心率異常監測功能，其監測方式可與監測器類似，通過將采集的心率信號與預設心率參數進行比較，以監測心率是否異常。并當心率信號出現異常時，產生告警信號進行告警，同時將該告警信號發送至監測器，提醒監護人。該告警的方式可以是使設置的LED(Light Emitting Diode，發光二極管)燈閃爍。當該傳感器10出現其他異常時，也可通過異常告警單元17進行告警并將告警信號輸出至監測器，比如電池電量低時。上述傳感器10上電后具有五個模式初始化模式、自檢模式、設置模式、監測模式以及省電模式。該設置模式、監測模式以及省電模式是三個分別獨立的循環。在各個模式下，傳感器10工作于不同的狀態。初始化模式傳感器10上電復位后，對MCU (微控制器)等部件和各個外設進行初始化。外設初始化開始后，開啟警示燈。該心率帶以及射頻發射模塊的初始化是對其工作模式的配置。自檢模式初始化完成后即對各個部件進行自檢，如果異常則做出相應警示。該各個部件可包括傳感器10的微控制器、射頻發射模塊、警示燈和離線存儲單元，自檢通過后關閉所有警示燈。設置模式在設置模式下，傳感器10通過檢測設置開關可完成心率參數設置、傳感器10的匹配、功能開啟關閉等操作。當設置操作完成后，長時間沒有操作設置開關時，傳感器10會退出設置模式。退出后不能返回，只有重新操作設置開關時方可進入設置模式。監測模式在此模式下傳感器10對心率信號進行采集、處理，并通過射頻根據檢測周期設置單元15所設置的周期輸出，還可根據設置狀態決定是否輸出數據。如果傳感器 10防丟(即當前位置采集)功能開啟，則每個周期都可通過射頻方式將數據發送兩次；如果傳感器10防丟功能關閉，則傳感器10將自行根據預設的心率參數判斷心率是否正常并在異常時選擇警示，同時射頻輸出該數據。在設置的周期內，還可根據實際情況設置工作時間，比如可設置工作時間為3秒，則每個周期內只有3秒時間處于信號采集、處理以及數據發送狀態，其它時間進入省電模式。如果發現電量不足或者其他故障，即刻產生警示信號輸出給監測器進行報警。省電模式整個傳感器10進入休眠狀態，等待重新被喚醒，以節省電能。同時，可通過操作設置開關改變傳感器10的工作模式和工作狀態。該傳感器10設有離線存儲單元，用以保存工作參數、系統ID和故障記錄等。上述傳感器10可佩戴于嬰幼兒身體上，用于監測嬰幼兒的心率信號以及位置信息，并射頻發送至遠程由監護人攜帶的監測器，由此可方便監護人對嬰幼兒的監護，給嬰幼兒的安全帶來保障。參照圖4，本發明還提出一種嬰幼兒遠程監測的監測器20的一實施例。該監測器 20可包括數據獲取單元21、心率判斷單元22、距離判斷單元23以及聲音報警單元M等； 該數據獲取單元21，獲取傳感器10輸出的處理后的心率信號和/或信號信息；該心率判斷單元22，根據所述心率信號判斷心率是否異常；該距離判斷單元23，根據傳感器10的信號信息判斷傳感器10是否超出預設距離；該聲音報警單元24，當心率異常和/或傳感器10超出預設距離時，產生聲音警報。參照圖5，本實施例中，上述監測器20還可包括第二配對單元25、顯示單元26、警示燈以及離線存儲器等。上述數據獲取單元21可為射頻接收模塊；上述聲音報警單元M 可為蜂鳴器。該離線存儲單元，用以保存工作參數、匹配傳感器10屬性信息和故障記錄等。上述第二配對單元25，與傳感器10進行配對，實現數據通信、識別。該傳感器10 具有唯一身份識別號碼，在配對時可用作身份識別。上述監測器20可接收任何傳感器10 無線數據信號，但只處理與之匹配的傳感器10數據并實施監測。該監測器20可匹配多個傳感器10，用于對多個嬰幼兒的同步監測及管理。上述顯示單元26，解析并顯示心率信號和/或信號信息。該顯示單元沈可為 LCD (Liquid Crystal Display，液晶 示器) 示模塊。上述監測器20由可充電電池供電，采用液晶IXD顯示，并可聲、光報警。可佩戴在監護人脖子上或匙扣上，由此可配備充電器、匙環以及掛帶等。該聲、光報警可通過蜂鳴器以及LED燈實現。上述監測器20對上述傳感器10也分為五個模式初始化模式、自檢模式、設置模式、監測模式以及省電模式。初始化模式監測器20上電復位后，對MCU和各個外設進行初始化，在外設初始化后，開啟警示燈、蜂鳴器，顯示器進入全段顯示狀態。上述射頻接收模塊的初始化是對其工作模式的設置。自檢模式初始化完成后即對各個部件進行自檢，如果異常則做出相應警示。該各個部件可包括射頻接收模塊、電池電量、警示燈和離線存儲單元等。自檢通過后關閉所有警示燈、蜂鳴器，顯示器進入正常工作顯示狀態。設置模式通過操作模式/選擇開關可使系統進入設置模式，然后可對監測器20 進行設置操作。在此模式下，可完成傳感器10與監測器20的匹配。操作模式/選擇開關進入傳感器10匹配狀態，此時監測器20將處于搜索傳感器10的狀態，搜索到傳感器10的數據后將立即解析，并完成匹配。在一定時間(比如10秒)內未收到任何傳感器10無線數據，即退出匹配狀態。另還可完成某個已匹配的傳感器10預設的心率參數的設置，操作模式/選擇開關進入預設的心率參數設置狀態，設置的心率參數與匹配的傳感器10 —一對應。可完成某一已匹配傳感器10的功能或整個的開啟關閉設置，通過操作模式/選擇開關進入功能設置狀態，選擇相應傳感器10，設置功能為ON或OFF狀態，完成設置。比如將防丟功能關閉，監測器20將只對傳感器10的心率數據進行監測。在此模式下，還可進行監測器20狀態查詢、故障查詢、清除記錄以及傳感器10屬性更改等操作。該傳感器10屬性更改可以是更改已匹配傳感器10的屬性信息，該屬性信息可包括預設的心率參數、心率監測狀態以及防丟監測狀態等；屬性信息中還包括唯一身份識別號碼，此項不可更改。監測模式在此模式下，監測器20可接收傳感器10通過射頻傳送的數據并進行解析。該解析的數據中包含傳感器10的唯一身份識別號碼，監測器20僅處理與自身相匹配的傳感器10所發送的數據，并根據數據判斷是否進行聲、光報警，且更新顯示數據流。監測器20對所有已匹配的傳感器10進行監測，在功能沒有關閉的工作狀態下，周期時間內沒有檢測到數據的傳感器10都作為丟失處理。監測器20可定時檢測電池電量(最大電流狀態)，發現電量不足，即刻顯示并通過燈報警，并更新顯示數據流。該數據流共三階數據模式，狀態，數據。其中模式和狀態都是單一變量，數據為一數組。監測器20可根據顯示數據流更新顯示。省電模式即整個監測器20進入休眠狀態，等待重新開啟。當MCU沒有任務時，為了省電，可以通過模式/選擇開關操作使監測器20進入關閉狀態，此時MCU進入省電模式。 通過模式/選擇開關操作可以將MCU喚醒，進入其它工作模式。上述檢測器可由監護人佩戴，用于遠程監測傳感器10傳送嬰幼兒的心率信號以及位置信息，由此可方便監護人對嬰幼兒的監護，給嬰幼兒的安全帶來保障；同時，一個監測器20可檢測多個相匹配的傳感器10，便于對嬰幼兒的統一監測與管理。參照圖6，本發明還提出一種嬰幼兒遠程監測的系統的一實施例。該系統可包括傳感器10以及監測器20。該傳感器10近距離采集嬰幼兒心率信號，并無線輸出至遠程的監測器20 ；該監測器20接收該傳感器10遠程傳輸的心率信號，并判斷心率是否異常；當心率異常時，產生聲音報警。該傳感器10還產生信號信息，并通過無線輸出至遠程的監視器20 ； 該監視器20接收該傳感器10遠程傳送的信號信息，并根據信號信息的強度判斷傳感器10 是否超出預設距離；當超出預設距離時，產生聲音警報。上述傳感器10可包括心率采集單元11、信號產生單元12以及無線傳輸單元13 等；該心率采集單元11，近距離采集嬰幼兒心率信號并進行處理；該信號產生單元12，產生信號信息；該無線傳輸單元13，將處理后的心率信號和/或信號信息無線輸出。上述監測器20可包括數據獲取單元21、心率判斷單元22、距離判斷單元23以及聲音報警單元M 等；該數據獲取單元21，獲取傳感器10輸出的處理后的心率信號和/或信號信息；該心率判斷單元22，根據所述心率信號判斷心率是否異常；該距離判斷單元23，根據傳感器10的信號信息判斷傳感器10是否超出預設距離；該聲音報警單元24，當心率異常和/或傳感器 10超出預設距離時，產生聲音警報。上述傳感器10以及監測器20可如上述實施例中所述。上述傳感器10可佩戴于嬰幼兒身體上，用于監測嬰幼兒的心率信號以及位置信息，并射頻發送至遠程由監護人攜帶的監測器20;該檢測器可由監護人佩戴，用于遠程監測傳感器10傳送嬰幼兒的心率信號以及位置信息，由此可方便監護人對嬰幼兒的監護，給嬰幼兒的安全帶來保障；同時，一個監測器20可檢測多個相匹配的傳感器10，便于對嬰幼兒的統一監測與管理。以上所述僅為本發明的優選實施例，并非因此限制本發明的專利范圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護范圍內。
權利要求
1.一種嬰幼兒遠程檢測的方法，其特征在于，包括步驟傳感器近距離采集嬰幼兒心率信號，并無線輸出至遠程的監測器；監測器接收所述傳感器遠程傳輸的心率信號，并判斷心率是否異常；當心率異常時，產生聲音報警。
2.根據權利要求1所述的嬰幼兒遠程檢測的方法，其特征在于，所述傳感器還產生信號信息，并通過無線輸出至遠程的監視器；所述監視器接收所述傳感器遠程傳送的信號信息，并根據信號信息的強度判斷傳感器是否超出預設距離；當超出預設距離時，產生聲音警報。
3.—種嬰幼兒遠程監測的傳感器，其特征在于，所述傳感器包括 心率采集單元，近距離采集嬰幼兒心率信號并進行處理；信號產生單元，產生信號信息；無線傳輸單元，將處理后的心率信號和/或信號信息無線輸出。
4.根據權利要求3所述的嬰幼兒遠程監測的傳感器，其特征在于，所述傳感器還包括第一配對單元，與監測器進行配對，實現數據通信、識別。
5.根據權利要求3或4所述的嬰幼兒遠程監測的傳感器，其特征在于，所述傳感器還包括檢測周期設置單元，設置心率信號和/或信號信息的檢測周期以及所述周期內的工作時間。
6.根據權利要求3或4所述的嬰幼兒遠程監測的傳感器，其特征在于，所述傳感器還包括異常告警單元，監測傳感器，檢測出異常時，產生告警信號進行告警，并將所述告警信息通過無線傳輸單元輸出；所述異常包括心率異常以及傳感器的電量低。
7.一種嬰幼兒遠程監測的監測器，其特征在于，所述監測器包括 數據獲取單元，獲取傳感器輸出的處理后的心率信號和/或信號信息； 心率判斷單元，根據所述心率信號判斷心率是否異常；距離判斷單元，根據傳感器的信號信息判斷傳感器是否超出預設距離； 聲音報警單元，當心率異常和/或傳感器超出預設距離時，產生聲音警報。
8.根據權利要求7所述的嬰幼兒遠程監測的監測器，其特征在于，所述監測器包括第二配對單元，與傳感器進行配對，實現數據通信、識別。
9.根據權利要求7或8所述的嬰幼兒遠程監測的監測器，其特征在于，所述監測器還包括顯示單元，解析并顯示心率信號和/或信號信息。
10.一種嬰幼兒遠程監測的系統，其特征在于，包括傳感器以及監測器；所述傳感器近距離采集嬰幼兒心率信號，并無線輸出至遠程的監測器；所述監測器接收所述傳感器遠程傳輸的心率信號，并判斷心率是否異常；當心率異常時，產生聲音報警。
11.根據權利要求10所述的嬰幼兒遠程監測的系統，其特征在于，所述傳感器如權利要求4至6中任一項所述；所述監測器如8或9中所述。
全文摘要
本發明揭示了一種嬰幼兒遠程監測的方法、系統、傳感器及監測器。該方法可包括步驟傳感器近距離采集嬰幼兒心率信號，并無線輸出至遠程的監測器；監測器接收所述傳感器遠程傳輸的心率信號，并判斷心率是否異常；當心率異常時，產生聲音報警。本發明通過傳感器佩戴于嬰幼兒身體上，用于監測嬰幼兒的心率信號以及位置信息，并射頻發送至遠程由監護人攜帶的監測器，由此可方便監護人對嬰幼兒的監護，給嬰幼兒的安全帶來保障。
文檔編號A61B5/024GK102499662SQ20111030831
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月12日 優先權日2011年10月12日
發明者倪衛忠, 吳國松 申請人:深圳市贏時通電子有限公司