CN206852117U - 一种智能腰带 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能腰带，包括腰带头(1)和腰带本体(2)，所述腰带头(1)内包含微处理器(3)、通讯模块(4)、重力加速度陀螺仪传感器(5)、蓝牙模块(6)、光电传感器(7)、呼救模块(9)、可充电电池(10)和充放电指示灯(11)，所述可充电电池(10)为各个部件供电，所述光电传感器(7)设置在腰带头(1)穿孔处，所述光电传感器(7)感知光电信号并将信息发送至微处理器(3)，所述腰带本体(2)上还设置有受微处理器(3)控制的紧急求救按钮(12)。此实用新型针对现在老人摔倒、老人走失等安全问题，通过MPU6050实现摔倒检测和记步功能，可记录行走步数和坐立时间，可记录腰带松解次数，由此可作为健康数据供医生和用户参考。

Description

一种智能腰带

技术领域

本实用新型涉及物联网技术和智能穿戴领域，具体为一种能够对用户摔倒做出提醒的智能腰带。

背景技术

当下的穿戴式智能设备包括功能全、尺寸大、可不依赖智能手机实现完整或者部分的功能，例如智能手表或智能眼镜等，以及只专注于某一类应用功能，需要和其它设备如智能手机配合使用，如各类进行体征监测的智能手环、智能首饰等。人们生活中的日常用品，正变得越来越智能化，比如：眼镜，手表，手环，首饰等，然而这些东西却并不是必需品，而且大小有限，这也在一定程度上限制了它的功能，适应人群具有一定的局限性。

随着社会的发展，我国人口老龄化问题日益严重，老人的安全问题备受关注，在社会上我们经常会看到老人摔倒、老人走失的问题，此实用新型就是为了解决这些问题。

腰带，并不是很起眼，但相比较眼镜、手表等来说，它更适合作为智能设备搭载的平台，腰带作为白天时刻与人身体紧密接触的物品，它能够及时、迅速、有效地发挥它的作用，利用物联网技术将人与腰带、网络联系在一起，将极大地方便人们的生活。因此设计一种可惠及老人的智能腰带迫在眉睫。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能腰带，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种智能腰带，包括腰带头和腰带本体，所述腰带头内包含：微处理器、受微处理器控制的通讯模块、用于检测摔倒和运动状态的重力加速度陀螺仪传感器、蓝牙模块、光电传感器、设置有语音播放器的呼救模块、可充电电池和充放电指示灯，所述可充电电池为各个部件供电，所述腰带头穿孔处设置有光电传感器，所述光电传感器感知光电信号并将信息发送至微处理器，所述腰带本体上还设置有受微处理器控制的紧急求救按钮。

通过上述技术方案，呼救模块是语音播放器:当使用者感到身体不适，或者意外摔倒时，触发呼救模块，向周围群众发出语音求救信号，以让旁边的人能够及时搭救，其使用ISD4004语音芯片，语音播放芯片与微型扬声器和腰带微处理器通过数据导线相连，微处理器通过数据交换控制语音播放芯片播放相应求救信号；紧急求救按钮与微处理器相连接，用于发送紧急求救信号，按下按钮发出语音呼救信号，并发出求救电话和短信；可充电电池，可以采用柔性可充电电池，此外也可以采用多个固体可充电电池分段连接结构，且段与段之间通过柔性材料联接或者外部直接包覆柔性材料，柔性材料内有导线联接，该智能腰带本体内部可充电电池组可以用多块一次性纽扣可充电电池代替。

优选的，所述微处理器采用STC89C52RC-40I-PDIP40，通过电源管理***与可充电电池连接。

优选的，所述光电传感器采用2路槽型光耦光电测速传感器模块。

通过上述技术方案，当腰带本体穿过腰带头上的检测槽时，被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，或无遮挡光电开关便输出一个模拟信号传至微处理器，通过光电检测是否松解腰带，通过开扣次数和每次腰带松解的时间数据可计算大小便次数及规律和睡眠时间，采集到的数据通过微处理器处理后由蓝牙模块或者通讯模块传至手机或者远程网络端。

优选的，所述重力加速度陀螺仪传感器为MPU-6050模块三轴加速度计，且电连有语音报警装置。

通过上述技术方案，MPU-6050模块三轴加速度计用于检测摔倒和运动状态，通过重力加速度陀螺仪采集到加速度可倾斜角数据后传至微处理器进行数据处理，如满足摔倒姿势的运动数据后判断为摔倒后触发与之相连的语音报警装置求救语音提示，同时触发通信装置向预设联系人发送求救警报。

优选的，所述通讯模块采用GSM蜂窝网络和GPS两种方式。通讯模块为天士凯电子有限公司的SIM900A。

通过上述技术方案，通讯模块采用两种定位方式，可通过GSM蜂窝网络根据附近基站确定位置信息，或者通过GPS定位，收到指令自动运行并通过通讯模块将信息传输到预设手机号与云平台。

优选的，所述蓝牙模块采用CC2541芯片，用于与移动智能终端进行通讯。

通过上述技术方案，cc2541低功耗4.0蓝牙串口模块采用CC2541芯片，CC2541蓝牙通信模块与微处理器相连，用于腰带与手机等智能设备的无线连接，可以通过手机APP设定腰带参数，设置腰带摔倒检测敏感值，为不同需求的用户提供不同的需求设定；还可为腰带预设紧急呼救手机号，触发紧急求救信号时，会发送求救信息至预设手机号；通过手机APP查询智能记录分时步数的记录，了解老人运动数据。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，该腰带集成多种传感器，通过MPU-6050模块三轴加速度计实现摔倒检测和记步功能，当用户摔倒后可自动发出报警求救通过电话短信或网络通知监护人，求救和摔倒检测有效避免了老人摔倒后得不到及时帮助的现象，该腰带可记录行走步数和坐立时间，通过蓝牙与智能手机相连，用户可通过手机查看健康数据。用户可通过腰带头内放置的光电传感器记录腰带松解次数，由此可作为健康数据供医生和用户参考。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型结构示意图一；

图3为本实用新型结构示意图二；

图4为本实用新型摔倒检测功能运行示意图。

图中：1-腰带头；2-腰带本体；3-微处理器；4-通讯模块；5-重力加速度陀螺仪传感器；6-蓝牙模块；7-光电传感器；8-语音播放器；9-呼救模块；10-可充电电池；11-充放电指示灯；12-紧急求救按钮；13-电源管理***；14-语音报警装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2所示，本实用新型提供一种技术方案：一种智能腰带，包括腰带头1和腰带本体2，腰带头1内包含：微处理器3、受微处理器3控制的通讯模块4、用于检测摔倒和运动状态的重力加速度陀螺仪传感器5、蓝牙模块6、光电传感器7、设置有语音播放器8的呼救模块9、可充电电池10和充放电指示灯11，所述可充电电池10为各个部件供电，所述光电传感器7设置在腰带头1穿孔处，所述光电传感器7感知光电信号并将信息发送至微处理器3，所述腰带本体2上还设置有受微处理器3控制的紧急求救按钮12。

其中呼救模块9中语音播放器8工作过程为:当使用者感到身体不适，或者意外摔倒时，触发呼救模块9，向周围群众发出语音求救信号，以让旁边的人能够及时搭救，其使用天士凯电子有限公司的ISD4004语音芯片，语音播放芯片与微型扬声器和腰带微处理器3通过数据导线相连，微处理器3通过数据交换控制语音播放芯片播放相应求救信号。

其中紧急求救按钮12与微处理器3相连接，用于发送紧急求救信号，按下按钮发出语音呼救信号，并发出求救电话和短信。

其中可充电电池10，可以采用柔性可充电电池，此外也可以采用多个固体可充电电池分段连接结构，且段与段之间通过柔性材料联接或者外部直接包覆柔性材料，柔性材料内有导线联接，该智能腰带本体2内部可充电电池组可以用多块一次性纽扣可充电电池代替。

进一步的，所述微处理器3通过电源管理***13与可充电电池10连接，所述光电传感器7为槽型光电传感器，当腰带本体1穿过检测槽时，被检测物体从槽中通过时，光被遮挡，或无遮挡光电开关便输出一个模拟信号传至微处理器3，通过光电检测是否松解腰带，通过开扣次数和每次腰带松解的时间数据可计算大小便次数及规律和睡眠时间，采集到的数据通过微处理器3处理，由蓝牙模块6或者通讯模块4传至手机或者远程网络端。

进一步的，所述重力加速度陀螺仪传感器5为采用的天士凯电子有限公司的MPU-6050模块三轴加速度计，且电连有语音报警装置14，重力加速度陀螺仪传感器5和天士凯电子有限公司的MPU-6050模块三轴加速度计用于检测摔倒和运动状态，通过重力加速度陀螺仪传感器5采集到加速度可倾斜角数据后传至微处理器3进行数据处理，如满足摔倒姿势的运动数据后判断为摔倒后触法与之相连的语音报警装置14求救语音提示，同时触发通信装置向预设联系人发送求救报警。

进一步的，所述天士凯电子有限公司SIM900A通讯模块4采用GSM蜂窝网络和GPS两种方式，通讯模块采用两种定位方式，可通过GSM蜂窝网络根据附近基站确定位置信息，或者通过GPS定位，收到指令自动运行并通过通讯模块4将信息传输到预设手机号与云平台。

进一步的，所述德州仪器公司的cc2541低功耗4.0蓝牙串口模块6采用CC2541芯片，用于与移动智能终端进行通讯，蓝牙模块采用CC2541芯片，CC2541蓝牙通信模块与微处理器3相连，用于腰带与手机等智能设备的无线连接，可以通过手机APP设定腰带参数，设置腰带摔倒检测敏感值，为不同需求的用户提供不同的需求设定；还可为腰带预设紧急呼救手机号，触发紧急求救信号时，会发送求救信息至预设手机号；通过手机APP查询智能记录分时步数的记录，了解老人运动数据。

如图4所示，本实用新型其一实施例：本实用新型的产品通常由子女买给老人或者父母买给子女，在这里称买方为监护人。监护人买了产品，先通过蓝牙连接手机，设置急救手机号、摔倒检测敏感值，然后将腰带提供给使用者使用。

使用者佩戴智能腰带，当感觉身体不舒服时可以按下紧急求救按钮12，呼救模块9的语音播放器8会播放语音求救信号，通信模块4将会联系预设手机号，监护人可以通过APP查询佩戴者的位置，并及时赶去营救。

使用者身体突然不适摔倒，通过采用天士凯电子有限公司的MPU-6050模块三轴加速度计传感器采集加速度和倾斜角数据通过微处理器3分析比对判断使用者摔倒，同时呼救模块9会播放语音求救信号，通信模块将会联系预设手机号，监护人可以通过APP查询佩戴者的位置，并及时赶去营救。

采用的天士凯电子有限公司的MPU-6050模块三轴加速度计可记录运动数据，通过加速度和陀螺仪数据可实现记步和坐立时常的数据采集，数据采集后通过微处理器3处理后，通过蓝牙模块6或者通讯模块4发送至手机或远程网络终端，用户可以通过手机APP查询使用者一天的运动情况。

光电传感器7可检测到腰带松解，如短时松解可记录为用户小便，长时松解可记录为用户大便，数据采集后通过蓝牙或者GPRS网络传输到手机或远程网络终端。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种智能腰带，包括腰带头(1)和腰带本体(2)，其特征在于：所述腰带头(1)内包含：微处理器(3)、受微处理器(3)控制的通讯模块(4)、用于检测摔倒和运动状态的重力加速度陀螺仪传感器(5)、蓝牙模块(6)、光电传感器(7)、设置有语音播放器(8)的呼救模块(9)、可充电电池(10)和充放电指示灯(11)，所述可充电电池(10)为各个部件供电，所述光电传感器(7)设置在腰带头(1)穿孔处，所述光电传感器(7)感知光电信号并将信息发送至微处理器(3)，所述腰带本体(2)上还设置有受微处理器(3)控制的紧急求救按钮(12)。

2.根据权利要求1所述的一种智能腰带，其特征在于：所述微处理器(3)采用STC89C52RC-40I-PDIP40，通过电源管理***(13)与可充电电池(10)连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能腰带，其特征在于：所述光电传感器,采用2路槽型光耦光电测速传感器模块。

4.根据权利要求1所述的一种智能腰带，其特征在于：所述重力加速度陀螺仪传感器(5)为MPU-6050模块三轴加速度计，且电连有语音报警装置。

5.根据权利要求1所述的一种智能腰带，其特征在于：所述通讯模块(4)采用GSM蜂窝网络和GPS两种方式。

6.根据权利要求1所述的一种智能腰带，其特征在于：所述蓝牙模块(6)采用CC2541芯片，用于与移动智能终端进行通讯。