CN102824002A - 一种适用于老年人的智能拐杖 - Google Patents

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黄君凯
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郑东
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一种适用于老年人的智能拐杖，包括电池、拐杖体和控制***，所述控制***内置于拐杖体，所述控制***包括中央处理模块和跌倒报警模块，所述跌倒报警模块与中央处理模块电气连接，所述跌倒报警模块包括相互连接的语音单元、检测单元和GSM单元，所述语音单元具有均与语音芯片相连接的麦克风和扬声器，所述GSM单元具有通讯卡，所述通讯卡与无线通信网络进行通信，所述检测单元检测到拐杖体跌倒后，所述中央处理模块控制GSM单元拨打预先设定的号码，所述语音单元接收、处理以及传送麦克风和扬声器之间的语音。具有自动拨号和发送短信、实用性强和使用方便等优点。

Description

一种适用于老年人的智能拐杖
技术领域
本发明涉及一种智能拐杖技术，特别涉及一种适用于老年人的智能拐杖。
背景技术
目前适合老年人用的智能拐杖产品比较少，并且功能单一，在跌倒报警这一功能上更显不足。最近***推出“平安通”的业务，但是由于操作麻烦，收费比较贵，同时存在各方面的问题（例如：安装麻烦，资料填写复杂，部分客户话机权限受限，质量问题）而不能得到广泛的使用。同时市场上还存在一些智能拐杖产品，如“可对人和障碍物进行探测的智能拐杖”包括把手和杖体，在所述的把手上设置有控制装置和报警装置，所述杖体上设置有探测装置和电源；所述报警装置通过控制装置与探测装置电性连接，电源分别给报警装置、控制装置和探测装置供电。探测装置用于对人和障碍物进行探测；报警装置用于将探测装置探测到的信息反馈给使用者；控制装置接收探测装置的探测信号并传输给报警装置，该发明创造不仅拥有一般拐杖的功能，还能对周围的人和障碍物进行探测，并通过语音播报和振动提示告知拄拐人。在语音播报时可提示前方物体是人还是其它障碍物。虽然该产品起到了障碍物提醒功能，但此类产品提醒功能单一，并不具备播报语音提醒、跌倒报警等功能，实用性差。市场上还存在一些跌倒报警等拐杖，但其报警方式大多是不停的发出警报声，同时报警时有led灯闪烁，这样的报警方式只是能周围的人及时发现跌倒的老人，如果是老人是独自一人行走的情况，这样的报警方式便无法发挥作用，实用性差。再如，专利号为ZL201120153893.5的专利，是老人跌倒后手动求助和报警，以及需要手动按按钮才能拨打相应的电话，如果老人手脚不灵活，则很难实现老人跌倒报警，而且对于手脚不灵活的老人，有在正常行走没有摔倒的时候错按了报警键，导致误报警，特别是如果老人跌倒后或者跌倒后处于昏迷状况，根本无法实现跌倒报警。由此可见，现有技术主要存在以下几个缺陷：
（1）智能化程度差，需要手动报警。
（2）功能单一，实用性差。
（3）误报率高，老人独自行走不慎摔倒时得不到亲属的帮助。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种适用于老年人的智能拐杖，具有自动拨号，使用方便，等优点。
本发明的目的通过下述技术方案实现：一种适用于老年人的智能拐杖，包括电池、拐杖体和控制***，所述电池和控制***内置于拐杖体，所述控制***包括中央处理模块和跌倒报警模块，所述跌倒报警模块与中央处理模块电气连接，所述跌倒报警模块包括相互连接的语音单元、检测单元和GSM单元，所述语音单元具有均与语音芯片相连接的麦克风和扬声器，所述GSM单元具有通讯卡，所述通讯卡与无线通信网络进行通信，所述检测单元检测到拐杖体跌倒后，所述中央处理模块控制GSM单元拨打预先设定的号码，所述语音单元接收、处理以及传送麦克风和扬声器之间的语音，实现进行双方通话。
还包括与中央处理模块电气连接的GPS模块，确定老人所在的位置，所述GSM单元拨打预先设定的号码的同时，GSM单元把老人所在的位置通过短信的形式发送至预先设定的号码。
所述GSM单元拨打预先设定的号码在拐杖体跌倒两分钟后进行，所述跌倒报警模块具有蜂鸣器，当拐杖跌倒或被横放时，蜂鸣器可以发出蜂鸣报警的声音，引起旁人的注意，可以使老人跌倒时得到旁人的帮助以及有效防止误报警，所述通讯卡为SIM卡，所述GSM单元具有音频接口，该音频接口可以使语音信号通过与其连接的扬声器或者耳机输出，过两分钟再发送短信或拨打电话，也是有效防止误拨号报警的一个措施。
所述检测单元采用加速度传感器，水银开关或震动开关，所述震动开关采用SW-200D滚珠型双珠单向触发开关，所述GSM单元采用GSM-SIM300或GSM-TC35。所述检测单元采用加速度传感器型号为adx1345的加速度传感器，探测拐杖跌落、撞击时加速度的变化，实现跌倒探测。
所述中央处理模块可以采用AT89C52单片机，也可以采用8031程序存储模块。
还包括时钟模块、收音模块和照明模块，所述时钟模块具有显示单元、计时器和闹钟，所述收音模块具有收音单元，所述照明模块具有LED灯，时钟模块和语音模块可以实现提醒、录音和定时播放功能，定时提醒老人吃药或提醒老人其他备忘的事情，照明模块可以方便老人在光线不好的时候行走。
还包括障碍物探测报警模块，所述障碍物探测报警模块具有超声波测距器，所述障碍物探测报警模块与中央处理模块电气连接，障碍物探测模块探测到障碍物时，蜂鸣器发出蜂鸣报警声，可以防止老人因踢到前方障碍物而摔倒。
还包括体温和脉搏测量模块，所述体温和脉搏测量模块具有温度传感器和压电陶瓷片传感器，所述体温和脉搏测量模块与中央处理模块电气连接，当老人不慎摔倒、出现其他意外状况或在其他需要的情况下，体温测量和脉搏测量模块可以作为测量老人的体温和脉搏的应急设备。
所述语音单元可以采用型号为ISD4004的语音单元，可以使用专用的语音处理设备与语音编程设备实现，也可以使用通用A/D器件对音频信号进行采样和转换，然后保存到数据存储器地址单元当中，放音时将不同地址单元的语音信息进行组合，通过D/A器件转换以后还原为模拟音频信号。
所述显示单元可以采用中文液晶屏，也可以采用英文液晶屏。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
（1）自动拨号和发送短信报警；本发明不仅具有常规的报警方式让周围的人能及时发现老人的功能，而且能够自动拨打预先设定的老人的家属的号码和把老人所在的位置以短信的形式发送给预先设定的老人的家属的号码，让老人的家属知道情况，如果老人摔倒后，家属可以叫救护车，让老人尽快得到救治，所以，即使是老人独自一人在外行走，摔倒后也能得到家人的帮助。
（2）误报率低；自动拨打亲人电话和发送短信是在拐杖跌倒两分钟后才进行的，可以防止拐杖被横放或拐杖不是与老人一起跌倒而是单独放置时跌倒的情况下的误报警，从而降低误报率，误报率低。
（3）使用方便，实用性高；拨打电话和发送短信都是自动进行的，不需要老人手动按任何键，使用非常方便，特别是对于手脚不灵活的老人，跌倒后按键不方便，还有的老人跌倒后可能发生昏迷的状况，此时，根本不可能去按键，所以本发明的不需要按任何键的自动拨号和发送短信的使用方便，实用性高。
（4）可以实现功能多样化，增加老人行走时的娱乐性；本发明还可以实现闹钟提醒吃药或其它备忘的事情、收音、探路和照明等功能，功能多样化，使老人走路的时候可以接听收音，在光线不好的地方行走时不需要另外打一个灯等等，让老人在行走的时候不会觉得单调，增加了娱乐性。
附图说明
图1是本发明的整体硬件组成框图。
图2是语音单元的硬件组成框图。
图3是拐杖跌倒后拨号和发送短信控制流程图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
如图1所示，一种适用于老年人的智能拐杖，包括电池、拐杖体和控制***，所述电池和控制***内置于拐杖体，所述控制***包括中央处理模块和跌倒报警模块，所述跌倒报警模块与中央处理模块电气连接，所述跌倒报警模块包括相互连接的语音单元、检测单元和GSM单元，如图2所示，所述语音单元具有均与语音芯片相连接的麦克风和扬声器，所述GSM单元具有通讯卡，所述通讯卡与无线通信网络进行通信，所述检测单元检测到拐杖体跌倒后，所述中央处理模块控制GSM单元拨打预先设定的号码，所述语音单元接收、处理以及传送麦克风和扬声器之间的语音，实现进行老人与老人家属之间的通话。
还包括与中央处理模块电气连接的GPS模块，确定老人所在的位置，所述GSM单元拨打预先设定的号码的同时，GSM单元把老人所在的位置通过短信的形式发送至预先设定的号码。
所述GSM单元拨打预先设定的号码在拐杖体跌倒两分钟后进行，所述跌倒报警模块具有蜂鸣器，当拐杖跌倒或被横放时，蜂鸣器可以发出蜂鸣报警的声音，引起旁人的注意，可以使老人跌倒时得到旁人的帮助以及有效防止误报警，所述通讯卡为SIM卡，所述GSM单元具有音频接口，过两分钟再发送短信或拨打电话，可以有效防止误拨号报警。
所述GSM单元采用GSM-SIM300，所述检测单元采用型号为adx1345的加速度传感器开关实现跌倒检测，探测拐杖跌落、撞击时加速度的变化，实现跌倒探测。
所述中央处理模块可以采用AT89C52单片机，也可以采用8031程序存储模块。
还包括时钟模块、收音模块和照明模块，所述时钟模块具有显示单元、计时器和闹钟，所述收音模块具有收音单元，所述照明模块具有LED灯，时钟模块和语音模块可以实现提醒、录音和定时播放功能，定时提醒老人吃药或提醒老人其他备忘的事情，照明模块可以方便老人在光线不好的时候行走。
还包括障碍物探测报警模块，所述障碍物探测报警模块具有超声波测距器，所述障碍物探测报警模块与中央处理模块电气连接，障碍物探测模块探测到障碍物时，蜂鸣器发出蜂鸣报警声，可以防止老人因踢到前方障碍物而摔倒。
还包括体温和脉搏测量模块，所述体温和脉搏测量模块具有温度传感器和压电陶瓷片传感器，所述体温和脉搏测量模块与中央处理模块电气连接，当老人不慎摔倒、出现其他意外状况或在其他需要的情况下，体温测量和脉搏测量模块可以作为测量老人的体温和脉搏的应急设备。
所述语音单元可以采用型号为ISD4004的语音单元。
所述显示单元可以采用中文液晶屏。
如图3所示，检测单元检测到拐杖与老人一起跌倒后，中央处理模块对跌倒信号进行确认和处理，调用拨号指令，由串口发送AT指令给GSM单元，GSM单元接收到指令后通过SIM卡拨打预定号码和发送短信至预先设定的号码，电话接通后，GSM单元接收和发送音频信号，并将信号传送给语音单元处理，语音单元(包含语音芯片、麦克风、扬声器)将接收到音频信号解码后过扬声器播出，同时将麦克风接收到的声波编码后传送给GSM单元，实现老人与老人家属之间的通话。
实施例2
本实施例除以下内容外，同实施例1：
所述检测单元采用水银开关实现跌倒检测，所述GSM单元采用GSM-TC3，所述中央处理模块采用8031程序存储模块，语音单元使用专用的语音处理设备与语音编程设备实现，所述显示单元采用英文液晶屏。
实施例3
本实施例除以下内容外，同实施例1：
所述检测单元采用震动开关，所述震动开关采用SW-200D滚珠型双珠单向触发开关，所述中央处理模块可以采用AT89C52单片机，所述语音单元使用通用A/D器件对音频信号进行采样和转换，然后保存到数据存储器地址单元当中，放音时将不同地址单元的语音信息进行组合，通过D/A器件转换以后还原为模拟音频信号。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于老年人的智能拐杖，包括电池、拐杖体和控制***，其特征在于，所述电池和控制***内置于拐杖体，所述控制***包括中央处理模块和跌倒报警模块，所述跌倒报警模块与中央处理模块电气连接，所述跌倒报警模块包括相互连接的语音单元、检测单元和GSM单元，所述语音单元具有均与语音芯片相连接的麦克风和扬声器，所述GSM单元具有通讯卡，所述通讯卡与无线通信网络进行通信，所述检测单元检测到拐杖体跌倒后，所述中央处理模块控制GSM单元拨打预先设定的号码，所述语音单元接收、处理以及传送麦克风和扬声器之间的语音。
2.根据权利要求1所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，还包括与中央处理模块电气连接的GPS模块，所述GSM单元拨打预先设定的号码的同时，GSM单元发送短信至预先设定的号码。
3.根据权利要求1所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述GSM单元拨打预先设定的号码在拐杖体跌倒两分钟后进行，所述跌倒报警模块具有蜂鸣器，所述通讯卡为SIM卡，所述GSM单元具有音频接口。
4.根据权利要求1所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述检测单元采用加速度传感器开关，水银开关或震动开关，所述震动开关采用SW-200D滚珠型双珠单向触发开关，所述GSM单元采用GSM-SIM300或GSM-TC35。
5.根据权利要求1所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述中央处理模块采用AT89C52单片机或8031程序存储模块。
6.根据权利要求1所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，还包括时钟模块、收音模块和照明模块，所述时钟模块具有显示单元、计时器和闹钟，所述收音模块具有收音单元，所述照明模块具有LED灯。
7.根据权利要求3所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，还包括障碍物探测报警模块，所述障碍物探测报警模块具有超声波测距器，所述障碍物探测报警模块与中央处理模块电气连接，障碍物探测模块探测到障碍物时，蜂鸣器发出蜂鸣报警声。
8.根据权利要求1所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，还包括体温和脉搏测量模块，所述体温和脉搏测量模块具有温度传感器和压电陶瓷片传感器，所述体温和脉搏测量模块与中央处理模块电气连接。
9.根据权利要求1所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述语音单元采用型号为ISD4004的语音单元。
10.根据权利要求6所述的适用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述显示单元采用中文液晶屏或英文液晶屏。
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