专利名称：用于检测生物体的存活状态的设备及使用该设备的方法
技术领域：
本发明通常涉及一种用于利用倾斜传感器对生物体(living thing)的存活状态进行检测的设备及方法，且更具体地，涉及以下技术，其能够利用由生物体的运动而产生的微小振动来确定生物体的存活状态，而无需使用复杂的检测手段。
背景技术：
有时需要对生物实验的对象、住院患者或孤独老人的存活状态连续地进行保护性观测。虽然人可以在对象生物体旁边的位置观测其存活状态，但是观测所有对象目标生物体的存活状态实质上是困难的。相应地，已经引入了能够通过测量生物体的各种类型生理信号(例如，体温或脉搏)来监测目标生物体的存活状态的各种类型的技术。然而，以上传统技术都具有问题，这是由于连续测量生理信号需要复杂的装置，并且为了通过连续操作复杂设备来监测生物体的存活状态，需要消耗大量的功率。此外，利用生理信号(例如，体温或脉搏)的技术还具有所消耗的功率量增加得甚至更多的问题，这是因为其错误操作可能由于在实际测量处理期间不可预料的噪声的产生而出现、并因而必须执行信号处理(例如，滤波)来防止错误操作。通常情况下，用于检测生物体的存活状态的设备频繁地在目标生物体的旁边移动，并且必须在长时间段中连续监测生物体的存活状态，使得这些设备需要是小且轻的并且消耗少量功率。因此，需要一种轻的、消耗少量功率、并且可以在长时间段中连续监测生物体的存活状态的用于检测生物体的存活状态的新技术。
发明内容
相应地，已经牢记在现有技术中出现的以上问题而做出了本发明，并且本发明的目的在于提供以下技术，其可以利用由生物体的活动而产生的微小振动来检测该生物体的存活状态，而无需使用附加的复杂检测手段，所以能够利用少量功率来检测生物体的存活状态。本发明的另一目的在于提供以下技术，其可以检测生物体的存活状态，而无需复杂的信号处理，由此减少了当正在监测生物体的存活状态时浪费的功率。本发明的又一目的在于提供以下技术，其被配置为使得用于检测存活状态的设备可以执行确定存活状态的部分功能，并使得服务器侧利用死亡计数来执行部分功能，由此使得能够通过仅仅将简单的设备附着到生物体来精确地确定该生物体的存活状态。
为了实现以上目的，本发明提供了一种用于检测生物体的存活状态的设备，包括 倾斜传感器，附着到目标生物体，并被配置为检测由目标生物体的运动而产生的微小振动； 确定单元，被配置为基于微小振动来确定预设更新时段内目标生物体的存活状态；以及通信单元，被配置为向外部发送包括确定单元的确定结果的更新数据包。该更新数据包可以包括存活信息字段，指示了更新时段内的存活状态；以及死亡计数字段，指示了未曾检测到目标生物体的运动的连续更新时段的数目。该更新时段可以取决于目标生物体来确定。如果在更新时段中检测到了微小振动，则确定单元可以激活运动检测信号，该运动检测信号指示了目标生物体在更新时段中的存活。当正在检测到目标生物体的振动时， 倾斜传感器可以激活振动检测信号，并且确定单元可以在振动检测信号被激活的边沿，激活运动检测信号。通信单元可以利用运动检测信号来创建存活信息字段的值。可以在更新间隔内向外部发送该更新数据包，该更新间隔是更新时段内的预设间隔。该设备可以进一步包括位置确定单元，用于创建关于目标生物体的位置的信息。该更新数据包可以进一步包括位置信息字段，该位置信息字段指示了关于位置的 fn息ο位置确定单元可以利用GPS装置来创建关于目标生物体的位置的信息。为了实现以上目的，本发明提供了一种检测生物体的存活状态的方法，包括附着到目标生物体的倾斜传感器检测由目标生物体的运动而产生的微小振动；确定单元基于微小振动来确定预设更新时段内目标生物体的存活状态；以及通信单元向外部发送包括确定单元的确定结果的更新数据包。该方法可以进一步包括位置确定单元创建关于目标生物体的位置的信息。可以在更新间隔内向外部发送该更新数据包，该更新间隔是更新时段内的预设间隔。
根据结合附图而进行的以下详细描述，将更加清晰地理解本发明的以上和其他目的、特征和优点，其中图1是根据本发明实施例的用于检测生物体的存活状态的设备的框图；图2是指示了在图1所示的用于检测存活状态的设备中使用的信号的时序图；图3是示出了在图1所示的用于检测存活状态的设备中使用的更新数据包的示例的视图；图4是示出了图3所示的运动信息字段321的示例的视图；以及图5是示出了根据本发明实施例的检测生物体的存活状态的方法的流程图。
具体实施例方式现在，将要对附图进行参考，其中贯穿不同的附图中，使用相同的附图标记来指定相同或相似的组件。
下面，参考附图来详细地描述本发明的优选实施例。图1是根据本发明实施例的用于检测生物体的存活状态的设备的框图。参考图1，根据本发明实施例的用于检测生物体的存活状态的设备包括倾斜传感器110、确定单元120、通信单元130和位置确定单元140。倾斜传感器110被附着至目标生物体，并且检测由目标生物体的运动而产生的微小振动。倾斜传感器110可以使用杆(bar)及连接到该杆的配重(weight)来实现。通常， 倾斜传感器110主要用于测量倾斜度。相反地，在本发明中，当目标生物体移动时，固定到杆一侧的配重移动，这使得能够检测由目标生物体的运动而产生的微小振动。在此情况下，虽然包括倾斜传感器110的用于检测生物体存活状态的设备可以附着到目标生物体上的任何位置，但优选地将它附着在其产生相对频繁运动的末端。确定单元120基于所述微小运动来确定目标生物体在预设更新时段中的存活状态。如果在预定的时间范围内出现了由倾斜传感器110检测到的微小振动，则确定单元120确定目标生物体是活着的。在此情况下，如果倾斜传感器110利用边沿触发方法而检测到了振动，则确定单元120确定对象生物体正在移动，并且同样地，如果确定运动存在于预定的时间范围内，则也确定目标生物体是活着的。通常，当使用倾斜传感器时，由微小的外部碰撞产生的信号被视为噪声，并且通过硬件或软件来滤除。然而，由于本发明被配置为通过检测这样的微小信号来确定生物体是否是活着的，所以没有加入滤波功能，而是可以检测到由生物体产生的微小振动。也就是说，在本发明中，由于倾斜滤波器110没有滤除微小信号，所以能够检测到微小振动。这里，预定的时间范围可以是更新时段，该更新时段用于向外部提供目标生物体的存活状态的通知。在此情况下，如果在更新时段内检测到微小振动，则确定单元120可以激活运动检测信号，该运动检测信号指示了目标生物体在更新时段中的存活。这里，更新时段可以根据目标生物体而变化。例如，对于做出经常运动的生物体， 更新时段可以设置为较短的时段；而对于偶尔做出运动的生物体，更新时段可以设置为较长的时段。此外，更新时段可以取决于生物体的重要性(例如，社会地位(social status) 或者其它情形)来设置。也就是说，对于具有高等级的重要性的生物体，更新时段可以设置为较短的时段；而对于具有低等级的重要性的生物体，更新时段可以设置为较长的时段。这是使对应装置的功耗最小化的方法之一。也就是说，在本发明中，如果在更新时段内检测到了目标生物体的运动，则可以确定该目标生物体是活着的。由于本发明被配置为没有对从生物体检测到的生理信号进行滤波、而是利用边沿触发方法来确定目标生物体的运动，所以可能检测到生物体的轻微运动。根据实施例，当正检测到目标生物体的振动时，倾斜传感器110激活振动检测信号，并且确定单元120可以在振动检测信号被激活的边沿激活运动检测信号。通信单元130使用无线通信来向外部发送包括确定单元120的确定结果的更新数据包。这里，更新数据包可以包括存活信息字段和死亡计数字段，该存活信息字段指示了更新时段内的存活状态，而该死亡计数字段指示了未曾检测到目标生物体的运动的连续更新时段的数目。由通信单元130向外部发送的确定结果被发送至监测装置(未示出)，即服务器侧组件，使得可以监测目标生物体的存活状态。在此情况下，优选地使用无线通信方法作为用于通信单元130和监测装置之间的通信的方法，以便保证移动性。在此情况下，可以使用各种类型的已知技术之一来实现该无线通信。根据实施例，通信单元130可以利用运动检测信号来创建在更新数据包中包括的存活信息字段的值。位置确定单元140创建关于目标生物体的位置的信息。也就是说，除了关于目标生物体存活状态的信息之外，位置确定单元140还用于提供关于目标生物体的位置的信息，以便使得能够更加精细地对目标生物体进行监测。这里，可以将现在正被广泛用于确定位置的全球定位系统(GlcAalPositioning System, GPS)技术用作由位置确定单元140用于确定位置的手段。然而，位置确定单元140 使用GPS技术来确定位置并不是必须的，并且可以通过除了 GPS技术之外的方法来确定位置。当包括了位置确定单元140时，通信单元130可以随同关于存活状态的信息一起向外部发送位置信息。也就是说，确定单元120在每个预定时段中确定目标生物体的存活状态。与此同时，位置确定单元140在每个预定时段中创建位置信息，并且通信单元130可以在每个预定时段中定期地向外部发送关于确定结果的信息和位置信息。根据该实施例，更新数据包可以在更新间隔内向外部发送，该更新间隔是在更新时段内预设的间隔。图2是指示了在图1所示的用于检测存活状态的设备中使用的信号的时序图。参考图2，可以看出，在每个更新时段内，更新时段信号210在特定的间隔(更新间隔)中被激活。在更新时段信号210被激活的间隔中发送用于相应更新时段的更新数据包。当倾斜传感器检测到目标生物体的振动时，振动检测信号220被激活。也就是说， 振动检测信号220仅在倾斜传感器正检测到目标生物体的微小振动时才能被激活。这里，可以将用于激活振动检测信号220的微小振动的阈值设置为取决于目标生物体而变化的值。在振动检测信号220的上升沿，运动检测信号230被激活。一旦运动检测信号230 已经在更新时段内被激活，它就将不能被再次激活。当运动检测信号230在更新时段信号210被激活的间隔(更新间隔)中被激活时， 存活确定信号240被激活。由通信单元创建的更新数据包250也在所述更新间隔中创建，并然后被发送至外部监测装置。
在更新数据包250已被发送之后，意欲在下一个更新时段中检测目标生物体的运动的信号230、240和250被初始化。这里，更新数据包250可以包括由位置确定单元创建的位置信息。图3是示出了在图1所示的用于检测存活状态的设备中使用的更新数据包的示例的视图。参考图3，更新数据包包括数据包报头310和有效负载320。数据包报头310可以包括数据传送所需要的控制信息。有效负载320可以包括运动信息字段321、位置信息字段322和另外信息字段 323。运动信息字段321包括关于目标生物体的存活状态的信息。位置信息字段322包括关于目标生物体的位置的信息。另外信息字段323包括与目标生物体相关的其它信息。图4是示出了图3所示的运动信息字段321的示例的视图。参考图4，运动信息字段可以包括存活信息字段410和死亡计数值420。存活信息字段410指示了目标生物体在更新时段中是否是活着的。例如，存活信息字段410可以使用两个比特来实现。虽然一个比特足以使得存活信息字段410能够指示存活信息，但是因为存活信息是重要的数据、所以优选地分派两个或更多比特以防止比特误差。死亡计数值420指示了未曾检测到目标生物体的运动的连续更新时段的数目。
例如，死亡计数值420可以使用四个比特来实现。使用死亡计数值420，外部监测装置能够得知未曾检测到目标生物体的运动的更新时段的数目。取决于目标生物体的类型，仅当死亡计数是5或者更多时才确定生物体死亡；并且仅当死亡计数是10或者更多时才确定生物体死亡。图5是示出了根据本发明实施例的检测生物体的存活状态的方法的流程图。参考图5，根据本发明实施例的检测生物体的存活状态的方法在步骤S510中，利用附着到目标生物体的倾斜传感器来检测由目标生物体的运动产生的微小振动。此外，检测生物体的存活状态的方法在步骤S520中，基于微小振动来确定生物体在预设更新时段内的存活状态。这里，在步骤S520中，如果在更新时段中检测到了微小振动，则可以激活运动检测信号，该运动检测信号指示了目标生物体在更新时段中的存活。此外，检测生物体的存活状态的方法在步骤S530中，向外部发送包括确定单元的确定结果的更新数据包。这里，更新数据包可以包括存活状态字段和死亡计数字段，该存活状态字段指示了更新时段内的存活状态，而该死亡计数字段指示了未曾检测到目标生物体的运动的连续更新时段的数目。在此情况下，更新数据包可以在更新间隔内向外部发送，该更新间隔是更新时段内的预设间隔。这里，在步骤S530中，可以利用运动检测信号来创建存活信息字段的值。图5所示的检测生物体的存活状态的方法还可以包括利用GPS技术等来创建关于目标生物体的位置的信息的步骤。这里，更新数据包可以进一步包括指示了关于位置的信息的位置信息字段。如上所述，本发明提供了以下技术，其可以利用由生物体的活动而产生的微小振动来检测该生物体的存活状态，而无需使用附加的复杂检测手段，所以能够利用少量功率来检测生物体的存活状态。此外，本发明提供了以下技术，其可以检测生物体的存活状态，而无需复杂的信号处理，由此减少了当正在监测生物体的存活状态时浪费的功率。而且，本发明提供了以下技术，其被配置为使得用于检测存活状态的设备可以执行确定存活状态的部分功能，并使得服务器侧利用死亡计数来执行部分功能，由此使得能够通过仅仅将简单的设备附着到生物体来精确地确定该生物体的存活状态。尽管已经为了说明性的目的而公开了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员将理解，各种修改、添加和替换是可能的，而不脱离附随的权利要求所公开的本发明的范围和精神。
权利要求
1.一种用于检测生物体的存活状态的设备，包括倾斜传感器，附着到目标生物体，并被配置为检测由目标生物体的运动而产生的微小振动；确定单元，被配置为基于微小振动来确定预设更新时段内目标生物体的存活状态；以及通信单元，被配置为向外部发送包括确定单元的确定结果的更新数据包。
2.根据权利要求1所述的设备，其中该更新数据包包括 存活信息字段，指示了更新时段内的存活状态；以及死亡计数字段，指示了未曾检测到目标生物体的运动的连续更新时段的数目。
3.根据权利要求2所述的设备，其中该更新时段取决于目标生物体来确定。
4.根据权利要求2所述的设备，其中如果在更新时段中检测到了微小振动，则确定单元激活运动检测信号，该运动检测信号指示了目标生物体在更新时段中的存活。
5.根据权利要求4所述的设备，其中当正在检测到目标生物体的振动时，倾斜传感器激活振动检测信号，并且确定单元在振动检测信号被激活的边沿，激活运动检测信号。
6.根据权利要求4所述的设备，其中通信单元利用运动检测信号来创建存活信息字段的值。
7.根据权利要求2所述的设备，其中在更新间隔内向外部发送该更新数据包，该更新间隔是更新时段内的预设间隔。
8.根据权利要求2所述的设备，进一步包括位置确定单元，用于创建关于目标生物体的位置的信息。
9.根据权利要求8所述的设备，其中该更新数据包进一步包括位置信息字段，该位置信息字段指示了关于位置的信息。
10.根据权利要求9所述的设备，其中位置确定单元利用全球定位系统(GPQ装置来创建关于目标生物体的位置的信息。
11.一种检测生物体的存活状态的方法，包括通过附着到目标生物体的倾斜传感器来检测由目标生物体的运动而产生的微小振动；基于微小振动来确定预设更新时段内目标生物体的存活状态；以及向外部发送包括确定单元的确定结果的更新数据包。
12.根据权利要求11所述的方法，其中该更新数据包包括 存活信息字段，指示了更新时段内的存活状态；以及死亡计数字段，指示了未曾检测到目标生物体的运动的连续更新时段的数目。
13.根据权利要求12所述的方法，其中该确定目标生物体的存活状态的步骤包括如果在更新时段中检测到了微小振动，则激活运动检测信号，该运动检测信号指示了目标生物体在更新时段中的存活。
14.根据权利要求13所述的方法，其中该向外部发送包括确定单元的确定结果的更新数据包的步骤包括利用运动检测信号来创建存活信息字段的值。
15.根据权利要求14所述的方法，其中在更新间隔内向外部发送该更新数据包，该更新间隔是更新时段内的预设间隔。
16.根据权利要求12所述的方法，进一步包括创建关于目标生物体的位置的信息。
17.根据权利要求1_6所述的方法，其中该更新数据包进一步包括位置信息字段，该位置信息字段指示了关于位置的信息。
全文摘要
在这里公开了一种用于检测生物体的存活状态的设备及方法。该用于检测生物体的存活状态的设备包括倾斜传感器、确定单元和通信单元。倾斜传感器附着到生物体，并检测由目标生物体的运动而产生的微小振动。确定单元基于微小振动来确定预设更新时段内目标生物体的存活状态。通信单元向外部发送包括确定单元的确定结果的更新数据包。
文档编号A61B5/11GK102178534SQ20101062508
公开日2011年9月14日 申请日期2010年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者全钟岩, 李东桭, 蔡宗锡, 郑又硕 申请人:韩国电子通信研究院