专利名称：婴幼儿远程监测的方法、系统、传感器及监测器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到婴幼儿远程监测技术，特别涉及到一种婴幼儿远程监测的方法、系统、传感器及监测器。
背景技术：
婴幼儿对外来伤害及病痛抵抗能力弱，及时甚至及提早发现异常在婴幼儿看护中变得尤为重要，所以通常家庭对婴幼儿提供的都是全天候看护。目前市场上对婴幼儿不在现场的看护主要使用音视频监测系统实现，通过对婴儿情况的视频监视，或者对婴儿哭声的监视产生警示音提醒看护人。由于家庭看护人在全天候的看护过程中总有部分时间(如晚间睡眠时间)是不能通过视频看护婴儿，利用警示音提醒更好。但婴儿在很多受到伤害的状况下不能发出声音，比如睡眠过程中体位变动使头部呼吸器官被闷而导致无法呼吸或者物体卡住咽喉等情况。而心率状态最能彻底、直接地反映婴幼儿健康状况，尤其在发生异常时，比如体位不适、体力活动压力过大、食物消化不良、情绪焦虑、兴奋、恐惧、激动以及出现病症等，都能从心率上反映出来。因此，提出一种通过心率对婴幼儿进行远程监测保障婴幼儿的安全，成为亟待解决的问题。

发明内容
本发明的主要目的为提供一种婴幼儿远程监测的方法，完善婴幼儿监测技术，保障婴幼儿安全。本发明提出一种婴幼儿远程检测的方法，包括步骤传感器近距离采集婴幼儿心率信号，并无线输出至远程的监测器；监测器接收所述传感器远程传输的心率信号，并判断心率是否异常；当心率异常
时，产生声音报警。优选地，所述传感器还产生信号信息，并通过无线输出至远程的监视器；所述监视器接收所述传感器远程传送的信号信息，并根据信号信息的强度判断传感器是否超出预设距离；当超出预设距离时，产生声音警报。本发明还提出一种婴幼儿远程监测的传感器，所述传感器包括心率采集单元，近距离采集婴幼儿心率信号并进行处理；信号产生单元，产生信号信息；无线传输单元，将处理后的心率信号和/或信号信息无线输出。优选地，所述传感器还包括第一配对单元，与监测器进行配对，实现数据通信、识别。优选地，所述传感器还包括检测周期设置单元，设置心率信号和/或信号信息的检测周期以及所述周期内的工作时间。
优选地，所述传感器还包括异常告警单元，监测传感器，检测出异常时，产生告警信号进行告警，并将所述告警信息通过无线传输单元输出；所述异常包括心率异常以及传感器的电量低。本发明还提出一种婴幼儿远程监测的监测器，所述监测器包括数据获取单元，获取传感器输出的处理后的心率信号和/或信号信息；心率判断单元，根据所述心率信号判断心率是否异常；距离判断单元，根据传感器的信号信息判断传感器是否超出预设距离；声音报警单元，当心率异常和/或传感器超出预设距离时，产生声音警报。优选地，所述监测器包括第二配对单元，与传感器进行配对，实现数据通信、识别。优选地，所述监测器还包括显示单元，解析并显示心率信号和/或信号信息。本发明还提出一种婴幼儿远程监测的系统，包括传感器以及监测器；所述传感器近距离采集婴幼儿心率信号，并无线输出至远程的监测器；所述监测器接收所述传感器远程传输的心率信号，并判断心率是否异常；当心率异常时，产生声音报警。本发明的传感器可佩戴于婴幼儿身体上，用于监测婴幼儿的心率信号以及位置信息，并射频发送至远程由监护人携带的监测器；该检测器可由监护人佩戴，用于远程监测传感器传送婴幼儿的心率信号以及位置信息，由此可方便监护人对婴幼儿的监护，给婴幼儿的安全带来保障；同时，一个监测器可检测多个相匹配的传感器，便于对婴幼儿的统一监测与管理。


图1是本发明婴幼儿远程监测的方法一实施例的步骤流程示意图；图2是本发明婴幼儿远程监测的传感器一实施例的结构示意图；图3是本发明婴幼儿远程监测的传感器另一实施例的结构示意图；图4是本发明婴幼儿远程监测的监测器一实施例的结构示意图；图5是本发明婴幼儿远程监测的监测器另一实施例的结构示意图；图6是本发明婴幼儿远程监测的系统一实施例的结构示意图。本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施例方式应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。参照图1，本发明提出一种婴幼儿远程检测的方法的一实施例。该方法可包括步骤S100、传感器近距离采集婴幼儿心率信号，并无线输出至远程的监测器；步骤S101、监测器接收所述传感器远程传输的心率信号，并判断心率是否异常； 当心率异常时，产生声音报警。本实施例中的传感器以及监测器，可分别设置于婴幼儿处以及监护人处，该传感器以及监测器可通过远程无线方式进行数据传输。该传感器可通过佩戴于婴幼儿身体上， 用于监测婴幼儿的ECG心率信号，并射频发送至远程由监护人携带的监测器；该检测器可由监护人佩戴，用于远程监测传感器传送婴幼儿的ECG心率信号以及位置信息，由此可方便监护人对婴幼儿的监护，给婴幼儿的安全带来保障；同时，一个监测器可检测多个相匹配的传感器，便于对婴幼儿的统一监测与管理。上述传感器还产生信号信息，并通过无线输出至远程的监视器；上述监视器接收所述传感器远程传送的信号信息，并根据信号信息的强度判断传感器是否超出预设距离； 当超出预设距离时，产生声音警报。上述心率具体采集传感器可采集由于人体脉搏跳动会在皮肤表面产生电势而形成个人的ECG信息，并通过对采集个人的ECG信息进行滤波、放大处理，提取出脉搏跳动的频率，即心率。上述距离的判断可以是监测器通过采集并判断传感器无线信号的强度，通过设定信号强度与距离的对应关系，确定两者间的距离。该监测器可通过设定一无线信号的强度值，当监测器检测无线信号的强度大于或等于该强度值则确定被监控婴幼儿所佩戴的传感器处于监测器可控位置范围；当监测器所检测到无线信号的强度小于该强度值(或者变弱甚至消失)则可判断婴幼儿与监护人之间距离上处于不可控范围。上述婴幼儿远程检测的方法，以远程方式对婴幼儿的ECG心率信息的监控获知婴幼儿当前身体状况，以及监测婴幼儿与监护人之间的距离使婴幼儿处于监护人的可控范围之内，以此保障婴幼儿的安全。参照图2，本发明提出一种婴幼儿远程监测的传感器10的一实施例。该传感器10 可包括心率采集单元11、信号产生单元12以及无线传输单元13等；该心率采集单元11， 近距离采集婴幼儿心率信号并进行处理；该信号产生单元12，产生信号信息；该无线传输单元13，将处理后的心率信号和/或信号信息无线输出。本实施例的传感器10可放置于婴幼儿身旁，通过心率采集单元11采集婴幼儿的心率信号，并利用无线传输单元13将心率信号远程传送至位于监护人身旁的监测器。当该监测器根据该心率信号判断有异常时，发出声音报警，提醒监护人。同时，该传感器10还可通过信号产生单元12产生信号信息(即婴幼儿当前位置)，利用无线传输单元13远程传送至位于监护人身旁的监测器。该监测器根据该信号信息的强度判断，当该传感器10与监测器的距离超出预设距离时，发出声音报警，提醒监护人。上述心率具体采集传感器10可采集由于人体脉搏跳动会在皮肤表面产生电势而形成个人的ECG信息，并通过对采集个人的ECG信息进行滤波、放大处理，提取出脉搏跳动的频率，即心率。上述距离的判断可以是监测器20通过采集并判断传感器10无线信号的强度，通过设定信号强度与距离的对应关系，确定两者间的距离。该监测器20可通过设定一无线信号的强度值，当监测器20检测无线信号的强度大于或等于该强度值则确定被监控婴幼儿所佩戴的传感器10处于监测器20可控位置范围；当监测器20所检测到无线信号的强度小于该强度值(或者变弱甚至消失)则可判断婴幼儿与监护人之间距离上处于不可控范围。上述传感器10可由电池供电，并采用防水设计；该心率采集单元11可为心率带， 使传感器10可整体佩戴在婴幼儿腰部或胸部，实时采集婴幼儿的心率信号并进行处理，按设计策略以无线射频方式将数据发出。上述监测器可采用无线射频方式接收传感器10发出的数据，并根据预设参数心率进行长距离非现场监测，并在异常状态进行警示。该预设参数包括预设的心率参数以及距离参数等。上述无线输出单元可为射频发射模块。
参照图3，在本发明另一实施例中，上述传感器10还可包括第一配对单元14，与监测器进行配对，实现数据通信、识别。该传感器10具有唯一身份识别号码，在配对时可用作身份识别。上述监测器可接收任何传感器10无线数据信号，但只处理与之匹配的传感器10数据并实施监测。该监测器可匹配多个传感器10，用于对多个婴幼儿的同步监测及管理。上述传感器10还可包括检测周期设置单元15，设置心率信号和/或信号信息的输出周期以及所述周期内的工作时间。上述传感器10还可包括省电设置单元16，根据检测周期设置单元15的设置，在工作时间使传感器10进入监测模式；在非工作时间使传感器10进入省电模式。上述传感器10还可包括异常告警单元17，监测传感器10，在检测出异常时，产生告警信号进行告警，并将所述告警信号通过无线传输单元13输出；所述异常包括心率异常以及传感器10的电量低。该传感器10可设置心率异常监测功能，其监测方式可与监测器类似，通过将采集的心率信号与预设心率参数进行比较，以监测心率是否异常。并当心率信号出现异常时，产生告警信号进行告警，同时将该告警信号发送至监测器，提醒监护人。该告警的方式可以是使设置的LED(Light Emitting Diode，发光二极管)灯闪烁。当该传感器10出现其他异常时，也可通过异常告警单元17进行告警并将告警信号输出至监测器，比如电池电量低时。上述传感器10上电后具有五个模式初始化模式、自检模式、设置模式、监测模式以及省电模式。该设置模式、监测模式以及省电模式是三个分别独立的循环。在各个模式下，传感器10工作于不同的状态。初始化模式传感器10上电复位后，对MCU (微控制器)等部件和各个外设进行初始化。外设初始化开始后，开启警示灯。该心率带以及射频发射模块的初始化是对其工作模式的配置。自检模式初始化完成后即对各个部件进行自检，如果异常则做出相应警示。该各个部件可包括传感器10的微控制器、射频发射模块、警示灯和离线存储单元，自检通过后关闭所有警示灯。设置模式在设置模式下，传感器10通过检测设置开关可完成心率参数设置、传感器10的匹配、功能开启关闭等操作。当设置操作完成后，长时间没有操作设置开关时，传感器10会退出设置模式。退出后不能返回，只有重新操作设置开关时方可进入设置模式。监测模式在此模式下传感器10对心率信号进行采集、处理，并通过射频根据检测周期设置单元15所设置的周期输出，还可根据设置状态决定是否输出数据。如果传感器 10防丢(即当前位置采集)功能开启，则每个周期都可通过射频方式将数据发送两次；如果传感器10防丢功能关闭，则传感器10将自行根据预设的心率参数判断心率是否正常并在异常时选择警示，同时射频输出该数据。在设置的周期内，还可根据实际情况设置工作时间，比如可设置工作时间为3秒，则每个周期内只有3秒时间处于信号采集、处理以及数据发送状态，其它时间进入省电模式。如果发现电量不足或者其他故障，即刻产生警示信号输出给监测器进行报警。省电模式整个传感器10进入休眠状态，等待重新被唤醒，以节省电能。同时，可通过操作设置开关改变传感器10的工作模式和工作状态。该传感器10设有离线存储单元，用以保存工作参数、系统ID和故障记录等。上述传感器10可佩戴于婴幼儿身体上，用于监测婴幼儿的心率信号以及位置信息，并射频发送至远程由监护人携带的监测器，由此可方便监护人对婴幼儿的监护，给婴幼儿的安全带来保障。参照图4，本发明还提出一种婴幼儿远程监测的监测器20的一实施例。该监测器 20可包括数据获取单元21、心率判断单元22、距离判断单元23以及声音报警单元M等； 该数据获取单元21，获取传感器10输出的处理后的心率信号和/或信号信息；该心率判断单元22，根据所述心率信号判断心率是否异常；该距离判断单元23，根据传感器10的信号信息判断传感器10是否超出预设距离；该声音报警单元24，当心率异常和/或传感器10超出预设距离时，产生声音警报。参照图5，本实施例中，上述监测器20还可包括第二配对单元25、显示单元26、警示灯以及离线存储器等。上述数据获取单元21可为射频接收模块；上述声音报警单元M 可为蜂鸣器。该离线存储单元，用以保存工作参数、匹配传感器10属性信息和故障记录等。上述第二配对单元25，与传感器10进行配对，实现数据通信、识别。该传感器10 具有唯一身份识别号码，在配对时可用作身份识别。上述监测器20可接收任何传感器10 无线数据信号，但只处理与之匹配的传感器10数据并实施监测。该监测器20可匹配多个传感器10，用于对多个婴幼儿的同步监测及管理。上述显示单元26，解析并显示心率信号和/或信号信息。该显示单元沈可为 LCD (Liquid Crystal Display，液晶 示器) 示模块。上述监测器20由可充电电池供电，采用液晶IXD显示，并可声、光报警。可佩戴在监护人脖子上或匙扣上，由此可配备充电器、匙环以及挂带等。该声、光报警可通过蜂鸣器以及LED灯实现。上述监测器20对上述传感器10也分为五个模式初始化模式、自检模式、设置模式、监测模式以及省电模式。初始化模式监测器20上电复位后，对MCU和各个外设进行初始化，在外设初始化后，开启警示灯、蜂鸣器，显示器进入全段显示状态。上述射频接收模块的初始化是对其工作模式的设置。自检模式初始化完成后即对各个部件进行自检，如果异常则做出相应警示。该各个部件可包括射频接收模块、电池电量、警示灯和离线存储单元等。自检通过后关闭所有警示灯、蜂鸣器，显示器进入正常工作显示状态。设置模式通过操作模式/选择开关可使系统进入设置模式，然后可对监测器20 进行设置操作。在此模式下，可完成传感器10与监测器20的匹配。操作模式/选择开关进入传感器10匹配状态，此时监测器20将处于搜索传感器10的状态，搜索到传感器10的数据后将立即解析，并完成匹配。在一定时间(比如10秒)内未收到任何传感器10无线数据，即退出匹配状态。另还可完成某个已匹配的传感器10预设的心率参数的设置，操作模式/选择开关进入预设的心率参数设置状态，设置的心率参数与匹配的传感器10 —一对应。可完成某一已匹配传感器10的功能或整个的开启关闭设置，通过操作模式/选择开关进入功能设置状态，选择相应传感器10，设置功能为ON或OFF状态，完成设置。比如将防丢功能关闭，监测器20将只对传感器10的心率数据进行监测。在此模式下，还可进行监测器20状态查询、故障查询、清除记录以及传感器10属性更改等操作。该传感器10属性更改可以是更改已匹配传感器10的属性信息，该属性信息可包括预设的心率参数、心率监测状态以及防丢监测状态等；属性信息中还包括唯一身份识别号码，此项不可更改。监测模式在此模式下，监测器20可接收传感器10通过射频传送的数据并进行解析。该解析的数据中包含传感器10的唯一身份识别号码，监测器20仅处理与自身相匹配的传感器10所发送的数据，并根据数据判断是否进行声、光报警，且更新显示数据流。监测器20对所有已匹配的传感器10进行监测，在功能没有关闭的工作状态下，周期时间内没有检测到数据的传感器10都作为丢失处理。监测器20可定时检测电池电量(最大电流状态)，发现电量不足，即刻显示并通过灯报警，并更新显示数据流。该数据流共三阶数据模式，状态，数据。其中模式和状态都是单一变量，数据为一数组。监测器20可根据显示数据流更新显示。省电模式即整个监测器20进入休眠状态，等待重新开启。当MCU没有任务时，为了省电，可以通过模式/选择开关操作使监测器20进入关闭状态，此时MCU进入省电模式。 通过模式/选择开关操作可以将MCU唤醒，进入其它工作模式。上述检测器可由监护人佩戴，用于远程监测传感器10传送婴幼儿的心率信号以及位置信息，由此可方便监护人对婴幼儿的监护，给婴幼儿的安全带来保障；同时，一个监测器20可检测多个相匹配的传感器10，便于对婴幼儿的统一监测与管理。参照图6，本发明还提出一种婴幼儿远程监测的系统的一实施例。该系统可包括传感器10以及监测器20。该传感器10近距离采集婴幼儿心率信号，并无线输出至远程的监测器20 ；该监测器20接收该传感器10远程传输的心率信号，并判断心率是否异常；当心率异常时，产生声音报警。该传感器10还产生信号信息，并通过无线输出至远程的监视器20 ； 该监视器20接收该传感器10远程传送的信号信息，并根据信号信息的强度判断传感器10 是否超出预设距离；当超出预设距离时，产生声音警报。上述传感器10可包括心率采集单元11、信号产生单元12以及无线传输单元13 等；该心率采集单元11，近距离采集婴幼儿心率信号并进行处理；该信号产生单元12，产生信号信息；该无线传输单元13，将处理后的心率信号和/或信号信息无线输出。上述监测器20可包括数据获取单元21、心率判断单元22、距离判断单元23以及声音报警单元M 等；该数据获取单元21，获取传感器10输出的处理后的心率信号和/或信号信息；该心率判断单元22，根据所述心率信号判断心率是否异常；该距离判断单元23，根据传感器10的信号信息判断传感器10是否超出预设距离；该声音报警单元24，当心率异常和/或传感器 10超出预设距离时，产生声音警报。上述传感器10以及监测器20可如上述实施例中所述。上述传感器10可佩戴于婴幼儿身体上，用于监测婴幼儿的心率信号以及位置信息，并射频发送至远程由监护人携带的监测器20;该检测器可由监护人佩戴，用于远程监测传感器10传送婴幼儿的心率信号以及位置信息，由此可方便监护人对婴幼儿的监护，给婴幼儿的安全带来保障；同时，一个监测器20可检测多个相匹配的传感器10，便于对婴幼儿的统一监测与管理。以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
权利要求
1.一种婴幼儿远程检测的方法，其特征在于，包括步骤传感器近距离采集婴幼儿心率信号，并无线输出至远程的监测器；监测器接收所述传感器远程传输的心率信号，并判断心率是否异常；当心率异常时，产生声音报警。
2.根据权利要求1所述的婴幼儿远程检测的方法，其特征在于，所述传感器还产生信号信息，并通过无线输出至远程的监视器；所述监视器接收所述传感器远程传送的信号信息，并根据信号信息的强度判断传感器是否超出预设距离；当超出预设距离时，产生声音警报。
3.—种婴幼儿远程监测的传感器，其特征在于，所述传感器包括 心率采集单元，近距离采集婴幼儿心率信号并进行处理；信号产生单元，产生信号信息；无线传输单元，将处理后的心率信号和/或信号信息无线输出。
4.根据权利要求3所述的婴幼儿远程监测的传感器，其特征在于，所述传感器还包括第一配对单元，与监测器进行配对，实现数据通信、识别。
5.根据权利要求3或4所述的婴幼儿远程监测的传感器，其特征在于，所述传感器还包括检测周期设置单元，设置心率信号和/或信号信息的检测周期以及所述周期内的工作时间。
6.根据权利要求3或4所述的婴幼儿远程监测的传感器，其特征在于，所述传感器还包括异常告警单元，监测传感器，检测出异常时，产生告警信号进行告警，并将所述告警信息通过无线传输单元输出；所述异常包括心率异常以及传感器的电量低。
7.一种婴幼儿远程监测的监测器，其特征在于，所述监测器包括 数据获取单元，获取传感器输出的处理后的心率信号和/或信号信息； 心率判断单元，根据所述心率信号判断心率是否异常；距离判断单元，根据传感器的信号信息判断传感器是否超出预设距离； 声音报警单元，当心率异常和/或传感器超出预设距离时，产生声音警报。
8.根据权利要求7所述的婴幼儿远程监测的监测器，其特征在于，所述监测器包括第二配对单元，与传感器进行配对，实现数据通信、识别。
9.根据权利要求7或8所述的婴幼儿远程监测的监测器，其特征在于，所述监测器还包括显示单元，解析并显示心率信号和/或信号信息。
10.一种婴幼儿远程监测的系统，其特征在于，包括传感器以及监测器；所述传感器近距离采集婴幼儿心率信号，并无线输出至远程的监测器；所述监测器接收所述传感器远程传输的心率信号，并判断心率是否异常；当心率异常时，产生声音报警。
11.根据权利要求10所述的婴幼儿远程监测的系统，其特征在于，所述传感器如权利要求4至6中任一项所述；所述监测器如8或9中所述。
全文摘要
本发明揭示了一种婴幼儿远程监测的方法、系统、传感器及监测器。该方法可包括步骤传感器近距离采集婴幼儿心率信号，并无线输出至远程的监测器；监测器接收所述传感器远程传输的心率信号，并判断心率是否异常；当心率异常时，产生声音报警。本发明通过传感器佩戴于婴幼儿身体上，用于监测婴幼儿的心率信号以及位置信息，并射频发送至远程由监护人携带的监测器，由此可方便监护人对婴幼儿的监护，给婴幼儿的安全带来保障。
文档编号A61B5/024GK102499662SQ20111030831
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者倪卫忠, 吴国松 申请人:深圳市赢时通电子有限公司