本發(fā)明屬于傳感器檢測(cè)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置。

背景技術(shù)：

隨著老齡人口數(shù)量的急速增加，社會(huì)對(duì)醫(yī)療康復(fù)及監(jiān)測(cè)設(shè)備的需求持續(xù)增長(zhǎng)。我國(guó)目前正處于老齡化社會(huì)，在未來(lái)半個(gè)世紀(jì)內(nèi)，我國(guó)老齡人口占比將從10％增長(zhǎng)至22％。由于年輕勞動(dòng)力需要將大部分時(shí)間和精力集中在工作上，老年人常獨(dú)自留守在家，缺少必要的監(jiān)護(hù)和照顧。將老人送進(jìn)養(yǎng)老院集中照顧已逐漸成為我國(guó)社會(huì)的主要趨勢(shì)。采用視頻圖像來(lái)對(duì)老人的活動(dòng)狀況進(jìn)行監(jiān)控是養(yǎng)老院的傳統(tǒng)做法，有助于護(hù)理人員對(duì)緊急情況及時(shí)進(jìn)行處理但視頻監(jiān)控的效果不佳，且監(jiān)控范圍極其有限，一旦老人發(fā)生危險(xiǎn)情況而又處于視頻監(jiān)控的范圍之外，將導(dǎo)致救護(hù)處理不及時(shí)，影響老人的身體健康。

獨(dú)自居住在養(yǎng)老院的老人大部分時(shí)間在床上度過(guò)，據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，老人室內(nèi)80％的跌倒情況發(fā)生在床的附近，尤其容易發(fā)生在離床過(guò)程中，針對(duì)這一情況，離床檢測(cè)及報(bào)警的裝置技術(shù)不斷完善。在目前的研究中，能夠檢測(cè)人體物理狀態(tài)的傳感器被廣泛地應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)中，包括紅外傳感器、壓力傳感器和超聲波傳感器等。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)、個(gè)人和自組織網(wǎng)絡(luò)、射頻識(shí)別技術(shù)以及zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)被大量用于構(gòu)建本地網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)在各單個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)間傳遞傳感信息和控制命令。如何在簡(jiǎn)化傳感器網(wǎng)絡(luò)的同時(shí)，增加傳感器可監(jiān)測(cè)到的人體物理狀態(tài)，是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究方向。

由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)存在監(jiān)控范圍極其有限，應(yīng)對(duì)墜床等緊急情況的及時(shí)處理能力不足的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置，其目的在于提供一種安全可靠、可監(jiān)測(cè)范圍廣且便于安裝的離床檢測(cè)報(bào)警裝置，由此解決現(xiàn)有技術(shù)存在監(jiān)控范圍極其有限，應(yīng)對(duì)墜床等緊急情況的及時(shí)處理能力不足的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置，包括：控制模塊、采集信息單元、主節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，

采集信息單元包括：第一紅外節(jié)點(diǎn)單元、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元，

采集信息單元用于采集各節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)狀態(tài)，輸入主節(jié)點(diǎn)，

主節(jié)點(diǎn)通過(guò)各節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)狀態(tài)，得到待檢測(cè)人員的狀態(tài)，

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)用于將待檢測(cè)人員的狀態(tài)發(fā)送至控制模塊，

控制模塊用于對(duì)待檢測(cè)人員的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

進(jìn)一步的，采集信息單元和主節(jié)點(diǎn)通過(guò)有線連接，主節(jié)點(diǎn)和控制模塊通過(guò)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)連接，這樣的連接方式在保證傳輸信息質(zhì)量的同時(shí)，結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單。

進(jìn)一步的，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)相同，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元包括：第一紅外單片機(jī)、與第一紅外單片機(jī)連接的第一紅外測(cè)距傳感器，當(dāng)有物體擋在第一紅外測(cè)距傳感器的探頭前時(shí)，第一紅外單片機(jī)的輸出口輸出模擬電壓值，模擬電壓值的大于第一預(yù)設(shè)值時(shí)第一紅外節(jié)點(diǎn)單元被觸發(fā)。

進(jìn)一步的，第一預(yù)設(shè)值為實(shí)際使用中根據(jù)不同使用人員設(shè)定的值。

進(jìn)一步的，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)相同，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元包括：第一壓力單片機(jī)、與第一壓力單片機(jī)連接的第一壓力傳感器和第一壓力墊，當(dāng)有壓力作用于第一壓力墊上時(shí)，第一壓力單片機(jī)的輸出口輸出模擬電壓值，模擬電壓值的大于第二預(yù)設(shè)值時(shí)第一壓力節(jié)點(diǎn)單元被觸發(fā)。

進(jìn)一步的，第二預(yù)設(shè)值為實(shí)際使用中根據(jù)不同使用人員設(shè)定的值。

進(jìn)一步的，主節(jié)點(diǎn)包括：主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)、傳輸模塊、移動(dòng)電源模塊，傳輸模塊用于將主節(jié)點(diǎn)信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。

進(jìn)一步的，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元安裝在床頭中間，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元安裝在床頭邊緣與第一紅外節(jié)點(diǎn)單元同一高度，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元安裝在床位上下床一側(cè)的地面，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和主節(jié)點(diǎn)安裝在床位的上下床一側(cè)的側(cè)面。

進(jìn)一步的，裝置工作時(shí)利用采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，檢測(cè)到的被檢測(cè)人員的狀態(tài)包括：躺臥、坐起、坐在床邊、站立、疑似墜床、墜床和離床。

進(jìn)一步的，裝置工作時(shí)，包括：

(1)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為躺臥，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為坐起；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為疑似墜床；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，則下一狀態(tài)為墜床；

(2)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為坐起，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，則下一狀態(tài)為坐在床邊；若第一紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為躺臥；

(3)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為坐在床邊，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，則下一狀態(tài)為站立；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為坐起；

(4)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為站立，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果采集信息單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為離床；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，則下一狀態(tài)為墜床；如果第二紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，則下一狀態(tài)為坐在床邊；

(5)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為疑似墜床，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果采集信息單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為躺臥；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為坐起；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，則下一狀態(tài)為墜床；

(6)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為墜床，主節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)警信息，提醒控制模塊實(shí)施緊急處理，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果采集信息單元未觸發(fā)，則下一狀態(tài)為離床；

(7)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為離床，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，則下一狀態(tài)為站立。

總體而言，通過(guò)本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下列優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明裝置，通過(guò)采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，利用主節(jié)點(diǎn)判斷被檢測(cè)人員狀態(tài)。本發(fā)明可應(yīng)用于一個(gè)房間的離床監(jiān)控，也可以應(yīng)用于多個(gè)房間的離床監(jiān)控，本發(fā)明能有助于養(yǎng)老院、醫(yī)院等實(shí)時(shí)監(jiān)控病房中人員的離床情況，提高應(yīng)對(duì)墜床等緊急情況的及時(shí)處理能力，具有易于安裝、可靠安全、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

(2)本發(fā)明采集信息單元包括4和節(jié)點(diǎn)單元，提高了識(shí)別準(zhǔn)確度，增加了網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和控制模塊的需求，可以及時(shí)為突發(fā)意外的老人提供幫助。

(3)優(yōu)選的，本發(fā)明工作時(shí)檢測(cè)的離床/回床過(guò)程特征動(dòng)作狀態(tài)是待檢測(cè)人員在離床/回床過(guò)程中出現(xiàn)的若干個(gè)典型動(dòng)作狀態(tài)，可通過(guò)節(jié)點(diǎn)單元組合工作檢測(cè)，提取這些特征動(dòng)作狀態(tài)有助于判斷待檢測(cè)人員的當(dāng)前的身體狀態(tài)，有效提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度。

附圖說(shuō)明

圖1是一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置的平面示意圖；

圖3是一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置的安裝示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例中第一紅外節(jié)點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中第一紅外節(jié)點(diǎn)單元外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例中第一壓力節(jié)點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例中主節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例中主節(jié)點(diǎn)外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9(a)是本發(fā)明實(shí)施例中離床/回床過(guò)程躺臥狀態(tài)示意圖；

圖9(b)是本發(fā)明實(shí)施例中離床/回床過(guò)程坐起狀態(tài)示意圖；

圖9(c)是本發(fā)明實(shí)施例中離床/回床過(guò)程坐在床邊狀態(tài)示意圖；

圖9(d)是本發(fā)明實(shí)施例中離床/回床過(guò)程站立狀態(tài)示意圖；

圖9(e)是本發(fā)明實(shí)施例中離床/回床過(guò)程離床狀態(tài)示意圖；

圖9(f)是本發(fā)明實(shí)施例中離床/回床過(guò)程墜床狀態(tài)示意圖；

圖10是一種離床檢測(cè)報(bào)警方法的流程圖；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例中各節(jié)點(diǎn)之間通信流程示意圖；

圖12是本發(fā)明實(shí)施例中主節(jié)點(diǎn)與zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通信及報(bào)警流程示意圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：

r1是第一紅外節(jié)點(diǎn)單元，r2是第二紅外節(jié)點(diǎn)單元，p1是第一壓力節(jié)點(diǎn)單元，p2是第二壓力節(jié)點(diǎn)單元。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

如圖1所示，一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置包括：控制模塊、采集信息單元、主節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，采集信息單元包括：第一紅外節(jié)點(diǎn)單元、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元，采集信息單元用于采集各節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)狀態(tài)，輸入主節(jié)點(diǎn)，主節(jié)點(diǎn)通過(guò)各節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)狀態(tài)，得到待檢測(cè)人員的狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)用于將待檢測(cè)人員的狀態(tài)發(fā)送至控制模塊，控制模塊用于對(duì)待檢測(cè)人員的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

優(yōu)選的，如圖2所示，一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置包括：用于檢測(cè)人員離床狀態(tài)的采集信息單元，采集信息單元包括：第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元2、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4，用于接收信息并上傳zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的主節(jié)點(diǎn)5，用于各節(jié)點(diǎn)與主節(jié)點(diǎn)之間通信和供電的rs485總線6，用于傳送主節(jié)點(diǎn)信息至控制模塊的zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)7，以及床位8。

本發(fā)明節(jié)點(diǎn)數(shù)量有4個(gè)，提高了識(shí)別準(zhǔn)確度，增加了zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和控制模塊的需求，可以及時(shí)為突發(fā)意外的老人提供幫助。

如圖3所示，一種離床檢測(cè)報(bào)警裝置在實(shí)際使用時(shí)，床位8的床頭靠墻放置；第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元2水平安裝在床位8的床頭上方合適高度，且第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1的水平位置處于床位8的中間，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元2的水平位置處于靠近床位8的床邊處，使得人員離床或回床時(shí)觸發(fā)兩個(gè)紅外節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生時(shí)差；第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4水平安裝在床位8上下床一側(cè)的地面，且第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4的總長(zhǎng)度與床位8長(zhǎng)度大致相當(dāng)，使得測(cè)量范圍更廣；主節(jié)點(diǎn)5安裝在床位8的上下床一側(cè)的側(cè)面，便于與紅外節(jié)點(diǎn)及壓力節(jié)點(diǎn)連結(jié)，接收各個(gè)節(jié)點(diǎn)的觸發(fā)信息；rs485總線6安裝在床位8側(cè)身，連接各個(gè)部件的總線接口，盡量隱蔽、緊湊安裝，使整體外觀簡(jiǎn)潔，zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)7通過(guò)在主節(jié)點(diǎn)5連接相應(yīng)部件將主節(jié)點(diǎn)5接收的觸發(fā)信息傳送至控制模塊。

第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)相同，如圖4所示，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元包括：第一紅外單片機(jī)9，與第一紅外單片機(jī)9連接的第一紅外測(cè)距傳感器10，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元rs485總線11和第一紅外電源模塊12，供電方式為主節(jié)點(diǎn)為全系統(tǒng)供電，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)復(fù)雜度，節(jié)點(diǎn)外殼自行設(shè)計(jì)，整體緊湊美觀，第一紅外單片機(jī)9可以采用型號(hào)為stm8s103f3p6的單片機(jī)芯片，第一紅外測(cè)距傳感器10采用夏普gp2y0a02yk0f漫反射式紅外測(cè)距傳感器，當(dāng)有物體擋在第一紅外測(cè)距傳感器10的探頭前時(shí)，第一紅外單片機(jī)9的輸出口輸出的模擬電壓值隨之改變，根據(jù)模擬電壓值的大小判斷第一紅外節(jié)點(diǎn)單元是否被觸發(fā)，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元rs485總線11采用四線制全雙工通信方式，其中邏輯信號(hào)采用差分信號(hào)傳送，地信號(hào)與其他部件地信號(hào)連接，電源信號(hào)與其他部件電源信號(hào)連接，起到全系統(tǒng)同時(shí)供電作用，第一電源模塊12使用asm1117穩(wěn)壓芯片電路。

如圖5所示，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元外殼13采用t字形狀，使用螺釘固定在墻面，不易脫落，整體結(jié)構(gòu)緊湊美觀，用于封裝第一紅外單片機(jī)及其所連接各個(gè)部件；其中第一紅外節(jié)點(diǎn)單元外殼探頭接口14用于引出第一紅外測(cè)距傳感器10的發(fā)射端探頭和接收端探頭，且能調(diào)整第一紅外測(cè)距傳感器的上下檢測(cè)角度，實(shí)用性強(qiáng)，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元外殼總線接口15用于引出第一紅外節(jié)點(diǎn)單元rs485總線11至rs485總線6，進(jìn)行信息傳輸和電源供應(yīng)。

第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元的結(jié)構(gòu)相同，如圖6所示，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元包括：第一壓力單片機(jī)16，與第一壓力單片機(jī)16連接的電阻式第一壓力傳感器17，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元rs485總線18和第一壓力電源模塊19，以及封裝第一壓力單片機(jī)16及其所連接各個(gè)部件的第一壓力墊20；

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一壓力單片機(jī)16可以采用型號(hào)為stm8f10f3p6的單片機(jī)芯片，電阻式第一壓力傳感器17內(nèi)嵌兩層錫箔片，上下兩層錫箔片之間填充均勻分布的圓通孔海綿，當(dāng)有壓力作用于壓力墊上時(shí)，上下兩層錫箔片通過(guò)圓通孔相接觸，第一壓力單片機(jī)16的輸出口輸出的模擬電壓值隨之改變，根據(jù)模擬電壓值的大小判斷壓力節(jié)點(diǎn)是否被觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元rs485總線18采用四線制半雙工通信方式，其中邏輯信號(hào)采用差分信號(hào)傳送，地信號(hào)與其他模塊地信號(hào)連接，電源信號(hào)與其他模塊電源信號(hào)連接，起到全系統(tǒng)同時(shí)供電作用，第一壓力電源模塊19使用asm1117穩(wěn)壓芯片電路，第一壓力墊20采用漆皮材料，通過(guò)針線縫制而成，具有柔軟、防水、防滑的功能，且不易變形，容易清潔打理，其中第一壓力墊rs485接口21用于引出第一壓力節(jié)點(diǎn)單元rs485總線18至rs485總線6，進(jìn)行信息傳輸和電源供應(yīng)。

如圖7所示，主節(jié)點(diǎn)包括：主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)22，與主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)22連接的主節(jié)點(diǎn)rs485總線23，zigbee模塊24，移動(dòng)電源模塊25。

如圖8所示，主節(jié)點(diǎn)外殼26用于封裝主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)22及其所連接各個(gè)部件。

在本發(fā)明實(shí)施例中，主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)22可以采用型號(hào)為stm8f10f3p6的單片機(jī)芯片，且具有開(kāi)關(guān)裝置，可控制全系統(tǒng)的工作和停止，主節(jié)點(diǎn)rs485總線23采用四線制全雙工通信方式，其中邏輯信號(hào)采用差分信號(hào)傳送，地信號(hào)與其他模塊地信號(hào)連接，電源信號(hào)與其他部件電源信號(hào)連接，起到全系統(tǒng)同時(shí)供電作用，主節(jié)點(diǎn)rs485總線23使用輪回詢問(wèn)的工作模式依次刷新第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元2、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4的觸發(fā)狀態(tài)信息，并發(fā)送匯總至主節(jié)點(diǎn)5，zigbee模塊24采用cc2530芯片集成模塊，用于將主節(jié)點(diǎn)5接收到的各傳感器信息發(fā)送至zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)7，便于控制模塊監(jiān)測(cè)，移動(dòng)電源模塊25體積較小，便于封裝，容量為2600ma，為全系統(tǒng)供電，主節(jié)點(diǎn)外殼26使用螺釘固定在床位8的側(cè)身，不易脫落，整體結(jié)構(gòu)緊湊美觀，且便于與其他模塊連接rs485總線6，其中移動(dòng)電源模塊25橫放封裝，主節(jié)點(diǎn)外殼充電口27用于為移動(dòng)電源模塊25充電，主節(jié)點(diǎn)外殼總線接口28用于引出主節(jié)點(diǎn)rs485總線23至rs485總線6，進(jìn)行信息傳輸和電源供應(yīng)，主節(jié)點(diǎn)外殼開(kāi)關(guān)口29用于引出主節(jié)點(diǎn)單片機(jī)22的開(kāi)關(guān)，便于開(kāi)關(guān)和初始化全系統(tǒng)，主節(jié)點(diǎn)外殼zigbee接口30用于引出zigbee模塊24的天線，增強(qiáng)信號(hào)強(qiáng)度。

檢測(cè)離床/回床過(guò)程特征動(dòng)作狀態(tài)包括：躺臥31，坐起32，坐在床邊33，站立34，離床35，墜床36。各節(jié)點(diǎn)的單片機(jī)采集傳感器的輸出模擬電壓，通過(guò)單片機(jī)輸出判斷第一紅外節(jié)點(diǎn)單元、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元和第一壓力節(jié)點(diǎn)單元、第二壓力節(jié)點(diǎn)單元是否被觸發(fā)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，狀態(tài)躺臥31為人員躺在床位8中央?yún)^(qū)域，如圖9(a)所示，此時(shí)不會(huì)觸發(fā)任何節(jié)點(diǎn)；如圖9(b)所示，狀態(tài)坐起32為人員坐在床位8中央?yún)^(qū)域，此時(shí)人員身體擋住第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1的前方，觸發(fā)第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1；如圖9(c)所示，狀態(tài)33為人員坐在床位8上下床的一側(cè)，此時(shí)人員身體擋住第二紅外節(jié)點(diǎn)單元2的前方，腳踩在第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3或第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4上，觸發(fā)第一紅外節(jié)點(diǎn)單元2和第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3或第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4；如圖9(d)所示，狀態(tài)34為人員剛剛離開(kāi)床位8且站立在床位8附近，此時(shí)人員腳踩在第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3或第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4上，觸發(fā)第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3或第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4；如圖9(e)所示，狀態(tài)35為人員離開(kāi)床位8且站在較遠(yuǎn)位置，此時(shí)不會(huì)觸發(fā)任何節(jié)點(diǎn)；如圖9(f)所示，狀態(tài)墜床36為人員墜落至地面，此時(shí)人員身體壓在第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4上，同時(shí)觸發(fā)第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4。

離床/回床過(guò)程特征動(dòng)作狀態(tài)是人員在離床/回床過(guò)程中出現(xiàn)的若干個(gè)典型動(dòng)作狀態(tài)，可通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn)組合工作檢測(cè)，提取這些特征動(dòng)作狀態(tài)有助于判斷人員的當(dāng)前的身體狀態(tài)，有效提高了檢測(cè)效率和準(zhǔn)確度。

如圖10所示，一種離床檢測(cè)報(bào)警方法利用了fsm算法，包括：

離床檢測(cè)fsm算法以檢測(cè)離床/回床過(guò)程特征動(dòng)作狀態(tài)為基礎(chǔ)，以有限個(gè)狀態(tài)及在這些狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)移和動(dòng)作等行為建立數(shù)學(xué)模型，根據(jù)實(shí)際情況列舉所有特征動(dòng)作狀態(tài)可能發(fā)生的前后順序，通過(guò)不同的前后順序判斷人員的實(shí)際身體狀況。

在本發(fā)明實(shí)施例中，以狀態(tài)向量[r1，r2，p1，p2]表示第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元2、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4的觸發(fā)狀態(tài)，其中，第一紅外節(jié)點(diǎn)單元1、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元2具有如下?tīng)顟B(tài)：b狀態(tài)表示觸發(fā)，n狀態(tài)表示未觸發(fā)，x狀態(tài)表示任意狀態(tài)；第一壓力節(jié)點(diǎn)單元3和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元4具有如下節(jié)點(diǎn)：p狀態(tài)表示觸發(fā)，n狀態(tài)表示未觸發(fā)，x狀態(tài)表示任意狀態(tài)；o狀態(tài)表示全系統(tǒng)任意狀態(tài)，||狀態(tài)表示全系統(tǒng)或狀態(tài)；具體算法包括下述步驟：

(1)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為躺臥；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元為任意狀態(tài)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，進(jìn)入步驟(2)；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，進(jìn)入步驟(5)；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，進(jìn)入步驟(6)；

(2)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為坐起，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，進(jìn)入步驟(3)；若第一紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元為任意狀態(tài)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，返回步驟(1)；

(3)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為坐在床邊，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，進(jìn)入步驟(4)；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元為任意狀態(tài)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，返回步驟(2)；

(4)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為站立，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果采集信息單元未觸發(fā)，進(jìn)入步驟(7)；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，進(jìn)入步驟(6)；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元為任意狀態(tài)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，返回步驟(3)；

(5)此時(shí)判斷被檢測(cè)人員疑似墜床，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果采集信息單元未觸發(fā)，返回步驟(1)；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，第二紅外節(jié)點(diǎn)單元為任意狀態(tài)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，返回步驟(2)；如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元觸發(fā)，進(jìn)入步驟(6)；

(6)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為墜床，主節(jié)點(diǎn)通過(guò)zigbee模塊向zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)發(fā)送報(bào)警信息，提醒控制模塊實(shí)施緊急處理，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果采集信息單元未觸發(fā)，進(jìn)入步驟(7)；

(7)被檢測(cè)人員的當(dāng)前狀態(tài)為離床，主節(jié)點(diǎn)繼續(xù)獲取采集信息單元的觸發(fā)狀態(tài)，如果第一紅外節(jié)點(diǎn)單元和第二紅外節(jié)點(diǎn)單元未觸發(fā)，第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元有任意一個(gè)觸發(fā)，返回步驟(4)。

更進(jìn)一步地，所述的距離閾值范圍是1m-1.5m，每次紅外采集時(shí)間間隔是10ms。

為了更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中各傳感器節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息發(fā)送過(guò)程，現(xiàn)結(jié)合圖11詳細(xì)描述各傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送狀態(tài)信息的實(shí)現(xiàn)流程如下：

(s1)系統(tǒng)初始化之后，紅外節(jié)點(diǎn)rs485總線和壓力節(jié)點(diǎn)rs485總線設(shè)置為接收狀態(tài)，通過(guò)rs485總線接收主節(jié)點(diǎn)發(fā)送的詢問(wèn)狀態(tài)信息的命令，如果接收到詢問(wèn)命令，進(jìn)入步驟(s2)；如果未接收到詢問(wèn)命令，維持步驟(s1)；

(s2)紅外節(jié)點(diǎn)rs485總線和壓力節(jié)點(diǎn)rs485總線設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)，將第一紅外節(jié)點(diǎn)單元、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元的觸發(fā)狀態(tài)通過(guò)rs485總線發(fā)送至主節(jié)點(diǎn)，發(fā)送信息完成后，返回步驟(s1)。

為了更進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中主節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息接收過(guò)程，以及zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的工作方式，現(xiàn)結(jié)合圖12詳細(xì)描述主節(jié)點(diǎn)接收各傳感器節(jié)點(diǎn)狀態(tài)信息及發(fā)送至zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)流程如下：

(t1)系統(tǒng)參數(shù)初始化之后，看門(mén)狗判斷及狀態(tài)恢復(fù)，設(shè)置主節(jié)點(diǎn)的主節(jié)點(diǎn)rs485總線設(shè)置為發(fā)送狀態(tài)，向第一紅外節(jié)點(diǎn)單元、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元依次發(fā)送詢問(wèn)狀態(tài)信息的命令，發(fā)送完成后，主節(jié)點(diǎn)rs485總線設(shè)置為接收狀態(tài)；如果各傳感器節(jié)點(diǎn)接收到詢問(wèn)命令，進(jìn)入步驟(t2)；如果傳感器節(jié)點(diǎn)未接收到詢問(wèn)命令，進(jìn)入步驟(t3)；

(t2)第一紅外節(jié)點(diǎn)單元、第二紅外節(jié)點(diǎn)單元、第一壓力節(jié)點(diǎn)單元和第二壓力節(jié)點(diǎn)單元更新節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，發(fā)送至主節(jié)點(diǎn)，并根據(jù)離床檢測(cè)fsm算法判斷人員當(dāng)前狀態(tài)，如果人員狀態(tài)為墜床，進(jìn)入步驟(t4)；如果人員狀態(tài)不是墜床，返回步驟(t1)；

(t3)未接收到詢問(wèn)命令的傳感器節(jié)點(diǎn)不會(huì)更新?tīng)顟B(tài)，主節(jié)點(diǎn)將該傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行標(biāo)記和計(jì)數(shù)，如果標(biāo)記和計(jì)數(shù)達(dá)到3次，將該信息發(fā)送至zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通知控制模塊進(jìn)行處理；如果標(biāo)記和計(jì)數(shù)未達(dá)到3次，返回步驟(t1)；

(t4)主節(jié)點(diǎn)將人員墜床的信息發(fā)送至zigbee網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，通知控制模塊進(jìn)行處理，處理完成后，返回步驟(t1)；

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。