CN109699005B - 一种进出门检测方法和*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种进出门检测方法，所述方法包括：在各个待检测区域分别布设一组检测基站，待检测对象身上绑定有可被检测基站检测到的标签，待检测对象和标签一一对应；所述检测基站包括门内基站和门上基站，其中，门内基站布设在待检测区域内部，门上基站布设在待检测区域门口；获取所述标签与所有检测基站之间的距离值，将之发送至嵌有进出门检测算法的计算引擎以判断所述标签对应的待检测对象的进出门状态。本发明通过计算标签和门上基站、门内基站的距离以判断所述标签相对于门的位置，本方法定位精度高，抗干扰能力强，***容量大，易于安装架设。

Description

一种进出门检测方法和***
技术领域
本发明涉及智慧医疗技术领域，具体而言涉及一种进出门检测方法和***。
背景技术
由于我国医疗领域信息化程度较低，存在着就诊等待时间长、医疗资源无法合理利用、缺乏监督管理手段等问题，而这些问题已经严重制约了我国医疗事业的发展，甚至影响着人民的日常生活。获取医护人员、病患及医疗设备的精确位置，实现信息的联动显得尤为重要。
随着信息化技术及物联网技术的不断发展，为智能医疗的发展提供了很多技术手段。现有的进出门检测的方法大部分通过红外、RFID等方法。而红外检测存在着当环境温度和人体温度接近时，探测灵敏度明显下降，甚至造成短时失灵。易受射频辐射、热源、光源等的干扰。穿透能力差，容易被遮挡，从而不被探测器接收等缺点。RFID则存在着标签尺寸大，不便携带，容易影响医护人员工作。有源RFID电池容量有限，工作时间短。容易受到金属、医疗设备等的遮挡，而接收不到信号。存在安全隐患，易被其他RFID设备读取甚至篡改等缺点。
发明内容
本发明目的在于提供一种进出门检测方法和***，在待检测区域布设检测基站，检测基站包括门上基站和门内基站，通过计算标签和门上基站、门内基站的距离以判断所述标签相对于门的位置，本方法定位精度高，抗干扰能力强，***容量大，易于安装架设。
为达成上述目的，结合图1，本发明提出一种进出门检测方法，所述方法包括：
S1：在各个待检测区域分别布设一组检测基站，待检测对象身上绑定有可被检测基站检测到的标签，待检测对象和标签一一对应。
所述检测基站包括门内基站和门上基站，其中，门内基站布设在待检测区域内部，门上基站布设在待检测区域门口。
S2：获取所述标签与所有检测基站之间的距离值，将之发送至嵌有进出门检测算法的计算引擎以判断所述标签对应的待检测对象的进出门状态。
进一步的实施例中，所述方法还包括：通过UWB-TOF获取所述标签与所有检测基站之间的距离值。
进一步的实施例中，步骤S2中，获取所述标签与所有检测基站之间的距离值，将之发送至嵌有进出门检测算法的计算引擎以判断所述标签对应的待检测对象的进出门状态的方法包括：
S21：获取所述标签与所有检测基站之间的距离，查找距离最短的检测基站以及对应的最短距离，设定所述距离最短的检测基站为目标基站。
如图2中，标签距离诊室1所对应的检测基站最近，诊室1所对应的检测基站即为目标基站。
S22：如果所述最短距离小于设定距离阈值，分别获取所述标签、所述目标基站的门上基站、门内基站这三个点所构成的三角形的边长，否则返回步骤S21。
S23：计算获取所述三角形以所述门上基站为顶点的夹角的大小，将之导入夹角队列。
S24：查找所述夹角队列中的最小夹角值，如果最小夹角值不满足夹角阈值范围，将该最小夹角值发送至离去角队列，否则返回步骤S21。
优选的，所述夹角阈值范围采用75-105度，即90±15度。
当夹角为90度时，假设门上基站设置在门框上方，此时标签位于门框正下方，在最短距离一定的条件下，夹角偏离90度越远，标签越远离门框正下方。
将不满足夹角阈值范围的最小夹角值发送至离去角队列，忽略在夹角阈值范围内的最小夹角值，可以避免标签在门附近来回波动，提高识别精度和运算速度。
S25：统计离去角队列中钝角和锐角的个数，如果钝角的个数大于设定数量阈值，判断所述标签对应的待检测对象位于所述目标基站对应的待检测区域门外，如果锐角的个数大于设定数量阈值，判断所述标签对应的待检测对象位于所述目标基站对应的待检测区域门内，否则，返回步骤S21。
在一些例子中，所述设定数量阈值为2。即，若小于90度的个数大于2个，则判断标签处在门内；若大于90度的个数大于2个，则判断标签处在门外。若为其他统计情况则返回到步骤S21重新开始计算。
优选的，所述距离阈值T为所述距离阈值T为所述目标基站的门上基站与地面的垂直距离。
优选的，门上基站安装在门框上方，不影响人员进出，对应的，距离阈值T设定为：
T＝Hi-yi
Hi为所述目标基站对应的门的高度，T、Hi单位均为米，yi为门上基站的安装高度。
假设其中一个待检测区域的门框高度为2米，门上基站的安装高度为0.1米，那么对应的距离阈值T为2-0.1＝1.9米。
不同的待检测区域可以根据实际情况设定其所对应的距离阈值，结合前述计算引擎的计算方法，也就是说，检测基站的安装不需要特别严格，只需要在安装完成后上传对应的位置距离以设定距离阈值、以及计算夹角所需的门上基站和门内基站的直线距离即可。即，***易于安装架设，基站之间不需要严格的对称或者严格的相对位置。
基于前述方法，本发明还提及一种进出门检测***，所述进出门检测***包括设置在各个待检测区域的检测基站、绑定在待检测对象身上的可被检测基站检测到的标签、嵌有进出门检测算法的计算引擎。
所述检测基站包括门内基站和门上基站，其中，门内基站布设在待检测区域内部，门上基站布设在待检测区域门口。
所述标签和待检测对象一一对应。
所述计算引擎用于接收各个检测基站发送的其与标签的距离，根据预先设定的进出门检测算法以计算所述标签对应的待检测对象的进出门状态。
进一步的实施例中，所述进出门检测***还包括主基站。
所述主基站与各个待检测区域的检测基站电连接，与计算引擎电连接，用以接收各个检测基站发送的检测数据，并且将接收到的检测数据传输至计算引擎
所述检测基站的检测数据通过主基站传输至计算引擎。
所述主基站与计算引擎之间通过网络建立数据传输链路。
以上本发明的技术方案，与现有相比，其显著的有益效果在于：
1)本***定位精度高，能准确获取到标签相对于门的进出状态。
2)抗干扰能力强，在CT室、急诊室、楼梯等密闭、遮挡物较多及狭窄的区域均能获得理想的定位效果。
3)***容量大，可允许同时多个标签在线测试，能满足医院平时工作的需求。
4)***易于安装架设，基站之间不需要严格的对称或者严格的相对位置。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是本发明的进出门检测方法的流程图。
图2是本发明的的***架构拓扑图。
图3是本发明的进出门检测原理图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
本***由定位标签、基站、计算引擎三部分组成，其中标签佩带在医护人员或病患身上，基站根据功能分为三种类型，分别为门内基站、门上基站、主基站，为了便于识别和统计，将同一个待检测区域的门内基站、门上基站组合成一组检测基站。门上基站与门内基站实现与标签的测距，并将测距结果传到主基站，再由主基站则将测距结果传给计算引擎，通过计算引擎根据进出门检测算法判断标签的位置。
本***使用UWB(超宽带)-TOF(飞行时间)技术，来获取标签与基站之间的距离。
主基站将***内所有的标签与基站的测距结果传给计算引擎，由引擎根据进出门检测算法，计算出标签距离哪个门最近、以及相对于该门的进出状态。
结合图2，例如，在医院大厅或者导医台处架设主基站，用于计算引擎与门上基站、门内基站的数据传输，主基站与计算引擎之间通过网线进行数据传输，这样数据传输链路更为稳定，也更加容易搭建，优选的，计算引擎采用管理计算机形式。
在各个诊室或者需要检测状态的区域的门上安装门上基站及门内基站，测量出这两个基站之间的距离，如图3中的距离b，用于后面的检测算法中。
标签、基站上电后，通过UWB-TOF获得标签与所有基站之间的距离值，如下图3中的a、c，即标签与门上基站及门内基站之间的距离，然后基站将该距离值通过主基站传输给计算引擎，由计算引擎按照进出门检测算法判断出标签的位置。
结合图1，计算引擎获得标签距基站之间的距离后，按照进出门检测算法进行位置计算，具体步骤如下：
S1、获取标签与所有基站之间的距离，查找距离最短的门上基站MasterAnc。
S2、判断该基站MasterAnc到标签的距离a是否小于指定距离，该指定距离可以根据实际情况设置。如小于指定距离则进行下面的判读，否则退回到步骤S1。
S3、判断距离a是否小于门高减去0.1米。如小于则进行下面的判断，否则退回到步骤S1。
S4、获得标签与基站MasterAnc和对应的门内基站之间的距离，如下图3中的a和c。根据三角形余弦定理计算标签与两个基站之间的夹角。更新夹角队列，并获得该夹角队列中的最小夹角值。
S5、判断该最小夹角值是否在90±15度以内，若是则退回到步骤S1，否则将该最小夹角值更新到离去角队列内。这样可以避免标签在门附近来回波动。
S6、统计离去角队列中正负角度的个数，若小于90度的个数大于2个，则判断标签处在门内；若大于90度的个数大于2个，则判断标签处在门外；若为其他统计情况则返回到步骤S1重新开始计算。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定义在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (9)

1.一种进出门检测方法，其特征在于，所述方法包括：
S1：在各个待检测区域分别布设一组检测基站，待检测对象身上绑定有可被检测基站检测到的标签，待检测对象和标签一一对应；
所述检测基站包括门内基站和门上基站，其中，门内基站布设在待检测区域内部，门上基站布设在待检测区域门口；
S2：获取所述标签与所有检测基站之间的距离值，将之发送至嵌有进出门检测算法的计算引擎以判断所述标签对应的待检测对象的进出门状态；
步骤S2中，获取所述标签与所有检测基站之间的距离值，将之发送至嵌有进出门检测算法的计算引擎以判断所述标签对应的待检测对象的进出门状态的方法包括：
S21：获取所述标签与所有检测基站之间的距离，查找距离最短的检测基站以及对应的最短距离，设定所述距离最短的检测基站为目标基站；
S22：如果所述最短距离小于设定距离阈值，分别获取所述标签、所述目标基站的门上基站、门内基站这三个点所构成的三角形的边长，否则返回步骤S21；
S23：计算获取所述三角形以所述门上基站为顶点的夹角的大小，将之导入夹角队列；
S24：查找所述夹角队列中的最小夹角值，如果最小夹角值不满足夹角阈值范围，将该最小夹角值发送至离去角队列，否则返回步骤S21：
S25：统计离去角队列中钝角和锐角的个数，如果钝角的个数大于设定数量阈值，判断所述标签对应的待检测对象位于所述目标基站对应的待检测区域门外，如果锐角的个数大于设定数量阈值，判断所述标签对应的待检测对象位于所述目标基站对应的待检测区域门内，否则，返回步骤S21。
2.根据权利要求1所述的进出门检测方法，其特征在于，所述方法还包括：通过UWB-TOF获取所述标签与所有检测基站之间的距离值。
3.根据权利要求1所述的进出门检测方法，其特征在于，所述距离阈值T为所述目标基站的门上基站与地面的垂直距离。
4.根据权利要求1所述的进出门检测方法，其特征在于，所述夹角阈值范围采用75-105度。
5.根据权利要求1所述的进出门检测方法，其特征在于，所述设定数量阈值为2。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的进出门检测方法，其特征在于，所述检测基站的检测数据通过主基站传输至计算引擎。
7.根据权利要求6所述的进出门检测方法，其特征在于，所述主基站与计算引擎之间通过网络建立数据传输链路。
8.一种基于权利要求1所述方法的进出门检测***，其特征在于，所述进出门检测***包括：
设置在各个待检测区域的检测基站，所述检测基站包括门内基站和门上基站，其中，门内基站布设在待检测区域内部，门上基站布设在待检测区域门口；
绑定在待检测对象身上的可被检测基站检测到的标签，待检测对象和标签一一对应；
嵌有进出门检测算法的计算引擎，用于接收各个检测基站发送的其与标签的距离，根据预先设定的进出门检测算法以计算所述标签对应的待检测对象的进出门状态。
9.根据权利要求8所述的进出门检测***，其特征在于，所述进出门检测***还包括主基站；
所述主基站与各个待检测区域的检测基站电连接，与计算引擎电连接，用以接收各个检测基站发送的检测数据，并且将接收到的检测数据传输至计算引擎。
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