[发明专利]一种监测独居老人卧床状态的突发危险状况判别方法

权利要求书

1.一种监测独居老人卧床状态的突发危险状况判别方法，其特征在于，依赖于一种卧床监控装置，按照以下过程具体实施：

步骤1，构建卧床监控装置的主控器(1)与外部设备的连接方式，

1.1)进行硬件的总体连接，

主控器(1)上的微控制单元(2)，通过I/O口，采用数据线连接的方式，与设置在床板(14)上的传感器组(10)连接；通过蓝牙模块(7)，采用无线方式与设置在房间内不同地方的应答按钮组(4)连接；通过WiFi模块(8)与云服务器(5)连接，实现对远程终端(6)的信息传输；

1.2)具体布置步骤1.1)中的应答按钮组(4)，

将各个应答按钮分别安装在家里老人经常走动并且容易触碰的地方，以便当蜂鸣器(3)响起时，如果没有突发意外情况，老人自主按压就近的应答按钮，及时关闭异常状态提醒；

1.3)具体布置步骤1.1)中的传感器组(10)，

1.3.1)传感器组(10)中所有的传感器(9)均采用压力型传感器，所承受重量值的范围是p_b≥p_p+p_m+Δp，其中，p_b是所选择压力型传感器的承重值；p_p是老人的体重的上限值；p_m是床垫(12)和被褥之和重量的上限值；Δp是承压裕量，Δp＝0.1·(p_p+p_m)；

1.3.2)各个传感器(9)相对均匀地设置在床板(14)上表面不同的位置上；并且传感器(9)与床垫(12)之间设置一层硬板(13)；

步骤2，对老人日常卧床模式进行自学习，具体过程是，

2.1)主控器中的微控制单元通过I/O口接收到传感器组的数据信息，主控器的显示界面提示用户记录无人卧床时的压力值，设为P_n；提示用户记录有人卧床时的压力值，设为P_s，计算式如下：

其中，p_ni为第i个传感器在无人卧床时的压力值，p_si为第i个传感器在有人卧床时的压力值，N为传感器组中所包含的传感器的个数，w_i为加权系数，初始值选为

2.2)计算第i个传感器的有人在床与无人在床的压力值差异，计算式是：

Δp_i＝p_si-p_ni ， i＝1,2,...,N (3)

2.3)根据压力值差异Δp_i计算加权系数计算式如下：

2.4)更新传感器组的压力值，计算式如下：

其中，p_i为第i个传感器在无人卧床时的压力值；

2.5)按照主控器的显示界面，启动卧床监控装置进入自学习模式，通过自学习模式获取老人M天的卧床轨迹，轨迹的计算式如下：

2.5.1)微控制单元中的存储单元记录日常卧床状态变化序列，设为[x₁(t),x₂(t),...,x_T(t)]，其中，t表示第t天的记录值，t＝1,2,...,M，M为记录的天数；T＝24/ΔT，24是指一天的24小时，ΔT为采样间隔；

2.5.2)卧床状态变化序列[x₁(t),x₂(t),...,x_T(t)]的计算式如下：

其中，阈值th的计算式是：th＝0.8·(P_s-P_n)(7)

2.5.3)老人的日常卧床轨迹[y₁,y₂,...,y_T]的计算式如下：

步骤3，进行实际监控应用，对老人异常的卧床状态进行判断，具体过程是，

3.1)依照步骤2.5)确定的采样间隔ΔT，以及公式(5)计算得到的压力值按照下式获得当天的卧床状态变化序列[z₁,z₂,...,z_T]，计算式如下：

3.2)计算异常状态标记序列[d₁,d₂,...,d_T]，计算式如下：

其中，δ为异常判断阈值；

如果d_k＝1，表明出现了与日常生活规律不一致的状态；

如果d_k＝0，表明与日常的生活规律相同；

3.3)根据步骤3.2)的计算结果，如果持续出现d_k＝1的异常状态，则判断为老人出现了突发状况，转步骤4进行处理，否则转步骤3.4)；

3.4)更新用户的日常卧床轨迹，

将式(8)计算得到的日常卧床轨迹[y₁,y₂,...,y_T]，按照渐消记忆进行更新，计算式如下：

更新值计算后，转步骤3.1)继续执行，其中步骤3.2)公式(10)中的y_k更新为

步骤4，对异常状态进行提醒，具体过程是，

4.1)对本地的老人进行提醒，

按照步骤3.3)判断出现了异常状况，则主控器启动计时器计时，如果出现持续一段时间的异常状态，则主控器控制蜂鸣器发声提醒，如果老人处于正常活动状态，步骤3.3)所判断的异常状况不是危险情况，则老人听到报警声音后及时按压就近一个应答按钮，主控器通过蓝牙模块，收到应答关闭信号之后，将异常状况删除，解除报警；

如果主控器一直未接收到老人的应答关闭信号，则转步骤4.2)；

4.2)对老人的子女或社区进行远程报警，

如果主控器判断的异常状态一直持续未被关闭，则表明老人出现突发危险状况，行动不能自主，这时，主控器通过WiFi模块发送信息到云服务器，云服务器再通过无线网将异常报警信息传送至远程终端进行报警，预先关联设置好的子女手机和/或社区中控室及时得到报警提醒后，对老人进行救援。

2.根据权利要求1所述的监测独居老人卧床状态的突发危险状况判别方法，其特征在于：所述的卧床监控装置，具体结构是，

包括主控器(1)，主控器(1)内部包括微控制单元(2)、蓝牙模块(7)和WiFi模块(8)，微控制单元(2)对外设置有三组I/O口，第一组I/O口与传感器组(10)信号连接；第二组I/O口与用户输入参数的控制终端(11)信号连接，第三组I/O口与蜂鸣器(3)信号连接；微控制单元(2)通过蓝牙模块(7)与应答按钮组(4)信号连接；微控制单元(2)另外通过WiFi模块(8)与云服务器(5)连接，云服务器(5)再与远程终端(6)连接。