CN106073079A - 具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖及工作方法，拐杖包括杖身和设置于杖身上部的手柄，所述杖身于手柄之间设置连接部，所述手柄一端设置LED照明灯拨动开关、LED近光照明灯和LED远光照明灯，另一端设置一键SOS紧急求助报警按钮，所述连接部侧面由上至下依次设置LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、蜂鸣器和光敏电阻，所述杖身底部设置压力传感器，所述压力传感器底部设置底座，所述连接部内部设置单片机和电源，所述单片机分别于LED照明灯拨动开关、一键SOS紧急求助报警按钮、LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、光敏电阻、压力传感器以及电源连接，所述LED远光照明灯、LED近光照明灯均与LED照明灯拨动开关连接。

Description

具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖及工作方法

技术领域

本发明涉及拐杖技术领域，尤其是一种具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖及工作方法。

背景技术

目前，在经济飞速发展的今天，随着生活节奏的加快，智能化的全新时代也悄悄尾随而来，智慧城市也将会为这个社会开启一个全新的智能时代。据社科院最新调查，中国已经逐渐进入老龄化时代，伴随之而来的老人安全问题逐渐提上日程，老人安全问题亟待解决。目前，老人出行安全的问题也一度成为社会焦点。当老人摔倒或在某些突发疾病发作时，时常会发生无人上前施救的尴尬局面。所以，我发明了一种操作极为简单非常适用于老人的拐杖，可在老人需要帮助时及时联系家人和自动寻求周围人帮助，必要时可联系警务室，尤其是在周围无人或者无人施救时，及时联系到家人和报警则显得极为重要。家人也可以通过手机APP或者电脑管理系统实时查询老人所在位置，既方便对老人及时精准救助，也可以实时方便家人及时寻找与联系到老人。

随着科技逐步发展，智能化设备已经渗透我们生活中的方方面面。在智能拐杖方面已经有很多突破和发明，一些具有报警、跌落检测、照明的智能拐杖也随之应运而生。如中国发明专利(专利号为201520222977.8授权公告日2015年10月28日)公开的智能拐杖，该专利所发明的发明智能拐杖具有双节杆体和撑地脚底，可以增加拐杖的抓地面积，为使用者提供了更为牢固的着力点。而且在双节杆体上设置伸缩扭簧组成一个弹性整体，也提高了拐杖的舒适性。但是这样对于一些行动不便使用拐杖的老人来说，伸缩扭簧拐杖也让老人感觉到不踏实感，从而很容易让老人有错觉，不敢使用拐杖着力。而且该发明的拐杖没有报警系统和求助系统，这样很容易在老人遇到危险或者需要紧急救助的情况下，无法起到联系家人和寻求周围人救助的作用。还有一种报警拐杖，专利号ZL 200820187400.8，该专利是一种自动报警的拐杖，它是在普通拐杖的基础上在内部增加一个报警系统，该专利的报警系统的开关是由水银进行控制。当拐杖处于垂直状态时，水银开关内部的触电是断开的，当拐杖倾斜或者倒下时，水银将两端的触点接通从而接通电源，智能拐杖的报警系统会自动报警。该专利的不足之处在于，(1)水银开关十分危险，当遇到强力时，水银开关很容易破碎，从而导致水银泄露，后果不堪设想。(2)当水银开关接通后，拐杖自动报警，这样判断的准确率是很低的，老人在使用拐杖时，很容易自己坠落，或者自己倒下，假如拐杖的控制系统没有一个判断模块很容易造成误判，从而导致误报警。专利号201520040557.8的专利，该智能拐杖搭载了手电筒，报警键和红色预警灯，这样可以为老人提供照明、寻求救助、危险预警等作用。该专利有以下几个不足之处：(1)使用者出门时，有时候是不会看智能拐杖的电量，很容易在使用时发生电量不足，从而导致老人遇到危险时想求助，但是智能拐杖却显示电量不足，很容易发生不必要的危险。(2)没有GPS管理系统，假如家人想看看老人所在的位置，或者在遇到危险的时候，想查看老人的位置，则不很容易实现。(3)关于该智能拐杖节能方面，该专利鲜有做出设计。假如我们在拐杖不使用的时候，将拐杖置于休眠状态，则可以保留大部分电量损耗，从而延长拐杖电量续航时间。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，包括杖身和设置于杖身上部的手柄，所述杖身于手柄之间设置连接部，所述手柄一端设置LED照明灯拨动开关、LED近光照明灯和LED远光照明灯，另一端设置一键SOS紧急求助报警按钮，所述连接部侧面由上至下依次设置LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、蜂鸣器和光敏电阻，所述杖身底部设置压力传感器，所述压力传感器底部设置底座，所述连接部内部设置单片机和电源，所述单片机分别于LED照明灯拨动开关、一键SOS紧急求助报警按钮、LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、光敏电阻、压力传感器以及电源连接，所述LED远光照明灯、LED近光照明灯均与LED照明灯拨动开关连接，所述单片机根据光敏电阻、压力传感器、LED远光照明灯、LED近光照明灯分别获取外部光照信息、拐杖对地面压力以及拐杖照明信息，根据上述信息对LED照明灯拨动开关进行照明亮度控制，驱动蜂鸣器进行报警，且通过LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯进行电量的显示。

优选的，所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括GSM单元和SIM卡槽，所述SIM卡槽设置于连接部侧面，且通过GSM单元与单片机连接。

优选的，所述底座底面设置防滑面。

优选的，所述连接部内部还设置GPS单元，所述GPS单元与单片机连接。

优选的，所述LED近光照明灯与杖身呈45度夹角，所述LED远光照明灯与杖身呈90度夹角。

优选的，所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括求助报警取消按钮，所述求助报警取消按钮与单片机连接。

优选的，所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器设置于手柄顶端，且与单片机连接。

基于上述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖的工作方法如下：

使用者握住手柄，使杖身与地面接触，压力传感器采集到杖身对地面的压力，将压力传输至单片机，单片机工作，驱动LED照明灯拨动开关、一键SOS紧急求助报警按钮、LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、光敏电阻工作，单片机内部设置计时器，计时器记录压力传感器采集的地面压力，若两分钟内没有接收到地面压力，则单片机驱动LCD液晶电量显示板背光，使LCD液晶电量显示板进入休眠状态，若计时器计时分钟后，单片机仍未接收到地面压力，则单片机驱动LED照明灯拨动开关、LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、光敏电阻断电；

单片机对电源、LCD液晶电量显示板、LED近光照明灯和LED远光照明灯的电量进行检测，单片机检测上述三个部件电量值，当上述任一部件电量不足时，单片机控制蜂鸣器间接性蜂鸣提示，同时控制低电量LED闪烁灯闪烁；

单片机对光敏电阻进行检测，将光敏电阻检测的模拟信号进行信息处理，将模拟信号与单片机预设的亮度值比较，当模拟信号大于预设亮度值时，单片机控制LCD液晶电量显示板、LED近光照明灯和LED远光照明灯关闭；该步骤实现了节能效果，提高了拐杖续航时间；

当使用者跌倒时，手柄顶端的三轴加速度传感器检测到手柄的加速度值，单片机接收到加速度值，单片机驱动蜂鸣器进行间接性蜂鸣提示，同时单片机将加速度值转换为报警信号，并通过GSM单元将报警信号进行通信；由于上述情况存储拐杖不慎跌落等误操作，因此，单片机内部设置计时器，计时器从拐杖跌落开始记录15s，若15s内使用者打开求助报警取消按钮即可取消蜂鸣器报警，避免出现误报的情况。

当使用者感觉身体不时，使用者按下一键SOS紧急求助报警按钮进行求助，单片机接收到一键SOS紧急求助报警按钮发送的报警信号后，驱动蜂鸣器进行间接性蜂鸣提示。

本发明的有益效果是，

附图说明

图1是本发明提供的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖结构示意图；

图2是本发明提供的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖杖身内部电路结构图；

图3是本发明提供的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖求助报警流程图；

图4是本发明提供的远端服务器结构示意图；

其中1.LED远光照明灯，2.LED照明灯拨动开关，3.手柄，4.LED近光照明灯，5.蜂鸣器，6.一键SOS紧急求助报警按钮，7.LCD液晶电量显示板，8.求救报警取消按钮，9.低电量LED闪烁灯，10.SIM卡槽，11.光敏电阻，12.压力传感器，13.杖身，14.防滑底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示，具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，包括杖身13和设置于杖身13上部的手柄3，所述杖身13于手柄3之间设置连接部，所述手柄3一端设置LED照明灯拨动开关2、LED近光照明灯4和LED远光照明灯1，另一端设置一键SOS紧急求助报警按钮6，所述连接部侧面由上至下依次设置LCD液晶电量显示板7、低电量LED闪烁灯9、蜂鸣器5、求救报警取消按钮8和光敏电阻11，所述杖身13底部设置压力传感器12，所述压力传感器12底部设置底座1，所述连接部内部设置单片机和电源，如图2所示，所述单片机分别于LED照明灯拨动开关2、一键SOS紧急求助报警按钮6、LCD液晶电量显示板7、低电量LED闪烁灯9、光敏电阻11、压力传感器12以及电源连接，所述LED远光照明灯1、LED近光照明灯4均与LED照明灯拨动开关2连接。

所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括GSM单元和SIM卡槽10，所述SIM卡槽10设置于连接部侧面，且通过GSM单元与单片机连接。

所述底座14底面设置防滑面。

所述连接部内部还设置GPS单元，所述GPS单元与单片机连接。

所述LED近光照明灯4与杖身13呈45度夹角，所述LED远光照明灯1与杖身13呈90度夹角。

所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括求助报警取消按钮，所述求助报警取消按钮与单片机连接。

所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器设置于手柄顶端，且与单片机连接。

上述拐杖采用两种照明方式，原始在于当夜间出行光线条件不是很好的时候，使用者可以通过手柄前端的LED照明灯拨动开关2控制前端的照明灯，照明灯分为两种照明方式，远光照明与近光照明，当需要远光照明的时候，则需要将拨动开关往上侧拨动，LED远光照明灯1启动，当需要近光照明的时候，则需要将拨动开关往下侧拨动，LED近光照明灯4启动，当拨动开关处于中间档位时，LED远光照明灯1和LED近光照明灯4处于关闭状态。

基于上述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖的工作方法如下：

使用者握住手柄，使杖身与地面接触，压力传感器采集到杖身对地面的压力，将压力传输至单片机，单片机工作，驱动LED照明灯拨动开关2、LCD液晶电量显示板7、低电量LED闪烁灯9、光敏电阻11工作；单片机内部设置计时器，计时器记录压力传感器采集的地面压力，若两分钟内没有接收到地面压力，则单片机驱动LCD液晶电量显示板7背光，使LCD液晶电量显示板7进入休眠状态，若计时器计时10分钟后，单片机仍未接收到地面压力，则单片机驱动LED照明灯拨动开关2、LCD液晶电量显示板7、低电量LED闪烁灯9、光敏电阻11断电，实现节能目的。

单片机对电源、LCD液晶电量显示板7、LED近光照明灯4和LED远光照明灯1的电量进行检测，单片机检测上述三个部件电量值，当上述任一部件电量不足时，单片机控制蜂鸣器5间接性蜂鸣提示，同时控制低电量LED闪烁灯9闪烁；

单片机对光敏电阻11进行检测，将光敏电阻11检测的模拟信号进行信息处理，将模拟信号与单片机预设的亮度值比较，当模拟信号大于预设亮度值时，单片机控制LCD液晶电量显示板7、LED近光照明灯4和LED远光照明灯1关闭；该步骤实现了节能效果，提高了拐杖续航时间；

当使用者跌倒时，手柄顶端的三轴加速度传感器检测到手柄的加速度值，单片机接收到加速度值，单片机驱动蜂鸣器进行间接性蜂鸣提示，同时单片机将加速度值转换为报警信号，并通过GSM单元将报警信号进行通信；由于上述情况存储拐杖不慎跌落等误操作，因此，单片机内部设置计时器，计时器从拐杖跌落开始记录15s，若15s内使用者打开求助报警取消按钮即可取消蜂鸣器报警，避免出现误报的情况。

当使用者感觉身体不时，使用者按下一键SOS紧急求助报警按钮6进行求助，单片机接收到一键SOS紧急求助报警按钮6发送的报警信号后，驱动蜂鸣器进行间接性蜂鸣提示；

进一步，如图3所示，所述SIM卡槽设置SIM卡，GSM单元与远程终端服务器通信，远程终端服务器接收GSM单元发送的信息，并将信息转移至SIM卡绑定的联系人手机。

具体过程为：当使用者使用拐杖且发出求助信号时，该拐杖所绑定的联系人会自动收到拐杖传来的求助来电，当联系人接通求助来电即表示此次求助已经联系到家人。为防止老人出现意外时，因联系人单一而错失提供帮助的最佳机会，所以每一个智能拐杖可以绑定3个联系人，当智能拐杖发出求助信号时，首先与第一个联系人进行联系，当第一个联系人无法接听或者无法取得联系时，管理系统会自动选择联系第二个，然后主次联系第三个人。假如仍然无法取得联系，系统将视为自动报警，联系拐杖所处位置最近的派出所。若仍然无回复，则将进行循环操作，再次联系第一联系人，直至有人接听。

当使用者使用拐杖时，发出求助信号，联系人收到求助呼叫来电，当接听呼叫来电，由管理系统进行机器语音播报，使用者报警时所处的详细位置。当有联系人接听求助来电则视为，报警求助完成。

当使用者使用拐杖时，发出求助信号，三个联系人均未接听。则视为管理系统自动报警，管理系统将进行自动判断决策，联系报警位置附近最近的警局，以寻求帮助。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (8)

1.具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，其特征是，包括杖身和设置于杖身上部的手柄，所述杖身于手柄之间设置连接部，所述手柄一端设置LED照明灯拨动开关、LED近光照明灯和LED远光照明灯，另一端设置一键SOS紧急求助报警按钮，所述连接部侧面由上至下依次设置LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、蜂鸣器和光敏电阻，所述杖身底部设置压力传感器，所述压力传感器底部设置底座，所述连接部内部设置单片机和电源，所述单片机分别于LED照明灯拨动开关、一键SOS紧急求助报警按钮、LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、光敏电阻、压力传感器以及电源连接，所述LED远光照明灯、LED近光照明灯均与LED照明灯拨动开关连接，所述单片机根据光敏电阻、压力传感器、LED远光照明灯、LED近光照明灯分别获取外部光照信息、拐杖对地面压力以及拐杖照明信息，根据上述信息对LED照明灯拨动开关进行照明亮度控制，驱动蜂鸣器进行报警，且通过LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯进行电量的显示。

2.如权利要求1所述的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，其特征是，所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括GSM单元和SIM卡槽，所述SIM卡槽设置于连接部侧面，且通过GSM单元与单片机连接。

3.如权利要求1所述的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，其特征是，所述底座底面设置防滑面。

4.如权利要求2所述的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，其特征是，所述连接部内部还设置GPS单元，所述GPS单元与单片机连接。

5.如权利要求1所述的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，其特征是，所述LED近光照明灯与杖身呈45度夹角，所述LED远光照明灯与杖身呈90度夹角。

6.如权利要求1所述的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，其特征是，所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括求助报警取消按钮，所述求助报警取消按钮与单片机连接。

7.如权利要求1所述的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖，其特征是，所述具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖还包括三轴加速度传感器，所述三轴加速度传感器设置于手柄顶端，且与单片机连接。

8.基于权利要求1至7任一所述的具有自动报警与紧急求救的节能型拐杖的工作方法如下：

使用者握住手柄，使杖身与地面接触，压力传感器采集到杖身对地面的压力，将压力传输至单片机，单片机工作，驱动LED照明灯拨动开关、一键SOS紧急求助报警按钮、LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、光敏电阻工作，单片机内部设置计时器，计时器记录压力传感器采集的地面压力，若两分钟内没有接收到地面压力，则单片机驱动LCD液晶电量显示板背光，使LCD液晶电量显示板进入休眠状态，若计时器计时10分钟后，单片机仍未接收到地面压力，则单片机驱动LED照明灯拨动开关、LCD液晶电量显示板、低电量LED闪烁灯、光敏电阻断电；

单片机对电源、LCD液晶电量显示板、LED近光照明灯和LED远光照明灯的电量进行检测，单片机检测上述三个部件电量值，当上述任一部件电量不足时，单片机控制蜂鸣器间接性蜂鸣提示，同时控制低电量LED闪烁灯闪烁；

单片机对光敏电阻进行检测，将光敏电阻检测的模拟信号进行信息处理，将模拟信号与单片机预设的亮度值比较，当模拟信号大于预设亮度值时，单片机控制LCD液晶电量显示板、LED近光照明灯和LED远光照明灯关闭；

当使用者跌倒时，手柄顶端的三轴加速度传感器检测到手柄的加速度值，单片机接收到加速度值，单片机驱动蜂鸣器进行间接性蜂鸣提示，同时单片机将加速度值转换为报警信号，并通过GSM单元将报警信号进行通信；

当使用者感觉身体不时，使用者按下一键SOS紧急求助报警按钮进行求助，单片机接收到一键SOS紧急求助报警按钮发送的报警信号后，驱动蜂鸣器进行间接性蜂鸣提示。