專利名稱：一種適用于老年人的智能拐杖的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種智能拐杖技術，特別涉及一種適用于老年人的智能拐杖。
背景技術：
目前適合老年人用的智能拐杖產品比較少，并且功能單一，在跌倒報警這一功能上更顯不足。最近中國移動推出“平安通”的業務，但是由于操作麻煩，收費比較貴，同時存在各方面的問題(例如安裝麻煩，資料填寫復雜，部分客戶話機權限受限，質量問題)而不能得到廣泛的使用。同時市場上還存在一些智能拐杖產品，如“可對人和障礙物進行探測的智能拐杖”包括把手和杖體，在所述的把手上設置有控 制裝置和報警裝置，所述杖體上設置有探測裝置和電源；所述報警裝置通過控制裝置與探測裝置電性連接，電源分別給報警裝置、控制裝置和探測裝置供電。探測裝置用于對人和障礙物進行探測；報警裝置用于將探測裝置探測到的信息反饋給使用者；控制裝置接收探測裝置的探測信號并傳輸給報警裝置，該發明創造不僅擁有一般拐杖的功能，還能對周圍的人和障礙物進行探測，并通過語音播報和振動提示告知拄拐人。在語音播報時可提示前方物體是人還是其它障礙物。雖然該產品起到了障礙物提醒功能，但此類產品提醒功能單一，并不具備播報語音提醒、跌倒報警等功能，實用性差。市場上還存在一些跌倒報警等拐杖，但其報警方式大多是不停的發出警報聲，同時報警時有led燈閃爍，這樣的報警方式只是能周圍的人及時發現跌倒的老人，如果是老人是獨自一人行走的情況，這樣的報警方式便無法發揮作用，實用性差。再如，專利號為ZL201120153893. 5的專利，是老人跌倒后手動求助和報警，以及需要手動按按鈕才能撥打相應的電話，如果老人手腳不靈活，則很難實現老人跌倒報警，而且對于手腳不靈活的老人，有在正常行走沒有摔倒的時候錯按了報警鍵，導致誤報警，特別是如果老人跌倒后或者跌倒后處于昏迷狀況，根本無法實現跌倒報警。由此可見，現有技術主要存在以下幾個缺陷(I)智能化程度差，需要手動報警。(2)功能單一，實用性差。(3)誤報率高，老人獨自行走不慎摔倒時得不到親屬的幫助。

發明內容
本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提供一種適用于老年人的智能拐杖，具有自動撥號，使用方便，等優點。本發明的目的通過下述技術方案實現一種適用于老年人的智能拐杖，包括電池、拐杖體和控制系統，所述電池和控制系統內置于拐杖體，所述控制系統包括中央處理模塊和跌倒報警模塊，所述跌倒報警模塊與中央處理模塊電氣連接，所述跌倒報警模塊包括相互連接的語音單元、檢測單元和GSM單元，所述語音單元具有均與語音芯片相連接的麥克風和揚聲器，所述GSM單元具有通訊卡，所述通訊卡與無線通信網絡進行通信，所述檢測單元檢測到拐杖體跌倒后，所述中央處理模塊控制GSM單元撥打預先設定的號碼，所述語音單元接收、處理以及傳送麥克風和揚聲器之間的語音，實現進行雙方通話。還包括與中央處理模塊電氣連接的GPS模塊，確定老人所在的位置，所述GSM單元撥打預先設定的號碼的同時，GSM單元把老人所在的位置通過短信的形式發送至預先設定的號碼。所述GSM單元撥打預先設定的號碼在拐杖體跌倒兩分鐘后進行，所述跌倒報警模塊具有蜂鳴器，當拐杖跌倒或被橫放時，蜂鳴器可以發出蜂鳴報警的聲音，引起旁人的注意，可以使老人跌倒時得到旁人的幫助以及有效防止誤報警，所述通訊卡為SIM卡，所述GSM單元具有音頻接口，該音頻接口可以使語音信號通過與其連接的揚聲器或者耳機輸出，過兩分鐘再發送短信或撥打電話，也是有效防止誤撥號報警的一個措施。所述檢測單元采用加速度傳感器，水銀開關或震動開關，所述震動開關采用SW-200D滾珠型雙珠單向觸發開關，所述GSM單元采用GSM-SM300或GSM-TC35。所述檢測單元采用加速度傳感器型號為adxl345的加速度傳感器，探測拐杖跌落、撞擊時加速度的 變化，實現跌倒探測。所述中央處理模塊可以采用AT89C52單片機，也可以采用8031程序存儲模塊。還包括時鐘模塊、收音模塊和照明模塊，所述時鐘模塊具有顯示單元、計時器和鬧鐘，所述收音模塊具有收音單元，所述照明模塊具有LED燈，時鐘模塊和語音模塊可以實現提醒、錄音和定時播放功能，定時提醒老人吃藥或提醒老人其他備忘的事情，照明模塊可以方便老人在光線不好的時候行走。還包括障礙物探測報警模塊，所述障礙物探測報警模塊具有超聲波測距器，所述障礙物探測報警模塊與中央處理模塊電氣連接，障礙物探測模塊探測到障礙物時，蜂鳴器發出蜂鳴報警聲，可以防止老人因踢到前方障礙物而摔倒。還包括體溫和脈搏測量模塊，所述體溫和脈搏測量模塊具有溫度傳感器和壓電陶瓷片傳感器，所述體溫和脈搏測量模塊與中央處理模塊電氣連接，當老人不慎摔倒、出現其他意外狀況或在其他需要的情況下，體溫測量和脈搏測量模塊可以作為測量老人的體溫和脈搏的應急設備。所述語音單元可以采用型號為ISD4004的語音單元，可以使用專用的語音處理設備與語音編程設備實現，也可以使用通用A/D器件對音頻信號進行采樣和轉換，然后保存到數據存儲器地址單元當中，放音時將不同地址單元的語音信息進行組合，通過D/A器件轉換以后還原為模擬音頻信號。所述顯示單元可以采用中文液晶屏，也可以采用英文液晶屏。本發明相對于現有技術具有如下的優點及效果(I)自動撥號和發送短信報警；本發明不僅具有常規的報警方式讓周圍的人能及時發現老人的功能，而且能夠自動撥打預先設定的老人的家屬的號碼和把老人所在的位置以短信的形式發送給預先設定的老人的家屬的號碼，讓老人的家屬知道情況，如果老人摔倒后，家屬可以叫救護車，讓老人盡快得到救治，所以，即使是老人獨自一人在外行走，摔倒后也能得到家人的幫助。(2)誤報率低；自動撥打親人電話和發送短信是在拐杖跌倒兩分鐘后才進行的，可以防止拐杖被橫放或拐杖不是與老人一起跌倒而是單獨放置時跌倒的情況下的誤報警，從而降低誤報率，誤報率低。
(3)使用方便，實用性高；撥打電話和發送短信都是自動進行的，不需要老人手動按任何鍵，使用非常方便，特別是對于手腳不靈活的老人，跌倒后按鍵不方便，還有的老人跌倒后可能發生昏迷的狀況，此時，根本不可能去按鍵，所以本發明的不需要按任何鍵的自動撥號和發送短信的使用方便，實用性高。(4)可以實現功能多樣化，增加老人行走時的娛樂性；本發明還可以實現鬧鐘提醒吃藥或其它備忘的事情、收音、探路和照明等功能，功能多樣化，使老人走路的時候可以接聽收音，在光線不好的地方行走時不需要另外打一個燈等等，讓老人在行走的時候不會覺得單調，增加了娛樂性。


圖I是本發明的整體硬件組成框圖。圖2是語音單元的硬件組成框圖。
圖3是拐杖跌倒后撥號和發送短信控制流程圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限于此。實施例I如圖I所示，一種適用于老年人的智能拐杖，包括電池、拐杖體和控制系統，所述電池和控制系統內置于拐杖體，所述控制系統包括中央處理模塊和跌倒報警模塊，所述跌倒報警模塊與中央處理模塊電氣連接，所述跌倒報警模塊包括相互連接的語音單元、檢測單元和GSM單元，如圖2所示，所述語音單元具有均與語音芯片相連接的麥克風和揚聲器，所述GSM單元具有通訊卡，所述通訊卡與無線通信網絡進行通信，所述檢測單元檢測到拐杖體跌倒后，所述中央處理模塊控制GSM單元撥打預先設定的號碼，所述語音單元接收、處理以及傳送麥克風和揚聲器之間的語音，實現進行老人與老人家屬之間的通話。還包括與中央處理模塊電氣連接的GPS模塊，確定老人所在的位置，所述GSM單元撥打預先設定的號碼的同時，GSM單元把老人所在的位置通過短信的形式發送至預先設定的號碼。所述GSM單元撥打預先設定的號碼在拐杖體跌倒兩分鐘后進行，所述跌倒報警模塊具有蜂鳴器，當拐杖跌倒或被橫放時，蜂鳴器可以發出蜂鳴報警的聲音，引起旁人的注意，可以使老人跌倒時得到旁人的幫助以及有效防止誤報警，所述通訊卡為SIM卡，所述GSM單元具有音頻接口，過兩分鐘再發送短信或撥打電話，可以有效防止誤撥號報警。所述GSM單元采用GSM-SM300，所述檢測單元采用型號為adxl345的加速度傳感器開關實現跌倒檢測，探測拐杖跌落、撞擊時加速度的變化，實現跌倒探測。所述中央處理模塊可以采用AT89C52單片機，也可以采用8031程序存儲模塊。還包括時鐘模塊、收音模塊和照明模塊，所述時鐘模塊具有顯示單元、計時器和鬧鐘，所述收音模塊具有收音單元，所述照明模塊具有LED燈，時鐘模塊和語音模塊可以實現提醒、錄音和定時播放功能，定時提醒老人吃藥或提醒老人其他備忘的事情，照明模塊可以方便老人在光線不好的時候行走。
還包括障礙物探測報警模塊，所述障礙物探測報警模塊具有超聲波測距器，所述障礙物探測報警模塊與中央處理模塊電氣連接，障礙物探測模塊探測到障礙物時，蜂鳴器發出蜂鳴報警聲，可以防止老人因踢到前方障礙物而摔倒。還包括體溫和脈搏測量模塊，所述體溫和脈搏測量模塊具有溫度傳感器和壓電陶瓷片傳感器，所述體溫和脈搏測量模塊與中央處理模塊電氣連接，當老人不慎摔倒、出現其他意外狀況或在其他需要的情況下，體溫測量和脈搏測量模塊可以作為測量老人的體溫和脈搏的應急設備。所述語音單元可以采用型號為ISD4004的語音單元。所述顯示單元可以采用中文液晶屏。如圖3所示，檢測單元檢測到拐杖與老人一起跌倒后，中央處理模塊對跌倒信號進行確認和處理，調用撥號指令，由串口發送AT指令給GSM單元，GSM單元接收到指令后通 過SIM卡撥打預定號碼和發送短信至預先設定的號碼，電話接通后，GSM單元接收和發送音頻信號，并將信號傳送給語音單元處理，語音單元(包含語音芯片、麥克風、揚聲器)將接收到音頻信號解碼后過揚聲器播出，同時將麥克風接收到的聲波編碼后傳送給GSM單元，實現老人與老人家屬之間的通話。實施例2本實施例除以下內容外，同實施例I :所述檢測單元采用水銀開關實現跌倒檢測，所述GSM單元采用GSM-TC3，所述中央處理模塊采用8031程序存儲模塊，語音單元使用專用的語音處理設備與語音編程設備實現，所述顯示單元采用英文液晶屏。實施例3本實施例除以下內容外，同實施例I :所述檢測單元采用震動開關，所述震動開關采用SW-200D滾珠型雙珠單向觸發開關，所述中央處理模塊可以采用AT89C52單片機，所述語音單元使用通用A/D器件對音頻信號進行采樣和轉換，然后保存到數據存儲器地址單元當中，放音時將不同地址單元的語音信息進行組合，通過D/A器件轉換以后還原為模擬音頻信號。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
權利要求
1.一種適用于老年人的智能拐杖，包括電池、拐杖體和控制系統，其特征在于，所述電池和控制系統內置于拐杖體，所述控制系統包括中央處理模塊和跌倒報警模塊，所述跌倒報警模塊與中央處理模塊電氣連接，所述跌倒報警模塊包括相互連接的語音單元、檢測單元和GSM單元，所述語音單元具有均與語音芯片相連接的麥克風和揚聲器，所述GSM單元具有通訊卡，所述通訊卡與無線通信網絡進行通信，所述檢測單元檢測到拐杖體跌倒后，所述中央處理模塊控制GSM單元撥打預先設定的號碼，所述語音單元接收、處理以及傳送麥克風和揚聲器之間的語音。
2.根據權利要求I所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，還包括與中央處理模塊電氣連接的GPS模塊，所述GSM單元撥打預先設定的號碼的同時，GSM單元發送短信至預先設定的號碼。
3.根據權利要求I所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述GSM單元撥打預先設定的號碼在拐杖體跌倒兩分鐘后進行，所述跌倒報警模塊具有蜂鳴器，所述通訊卡為SIM卡，所述GSM單元具有音頻接口。
4.根據權利要求I所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述檢測單元采用加速度傳感器開關，水銀開關或震動開關，所述震動開關采用SW-200D滾珠型雙珠單向觸發開關，所述GSM單元采用GSM-SM300或GSM-TC35。
5.根據權利要求I所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述中央處理模塊采用AT89C52單片機或8031程序存儲模塊。
6.根據權利要求I所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，還包括時鐘模塊、收音模塊和照明模塊，所述時鐘模塊具有顯示單元、計時器和鬧鐘，所述收音模塊具有收音單元，所述照明模塊具有LED燈。
7.根據權利要求3所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，還包括障礙物探測報警模塊，所述障礙物探測報警模塊具有超聲波測距器，所述障礙物探測報警模塊與中央處理模塊電氣連接，障礙物探測模塊探測到障礙物時，蜂鳴器發出蜂鳴報警聲。
8.根據權利要求I所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，還包括體溫和脈搏測量模塊，所述體溫和脈搏測量模塊具有溫度傳感器和壓電陶瓷片傳感器，所述體溫和脈搏測量模塊與中央處理模塊電氣連接。
9.根據權利要求I所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述語音單元采用型號為ISD4004的語音單元。
10.根據權利要求6所述的適用于老年人的智能拐杖，其特征在于，所述顯示單元采用中文液晶屏或英文液晶屏。
全文摘要
一種適用于老年人的智能拐杖，包括電池、拐杖體和控制系統，所述控制系統內置于拐杖體，所述控制系統包括中央處理模塊和跌倒報警模塊，所述跌倒報警模塊與中央處理模塊電氣連接，所述跌倒報警模塊包括相互連接的語音單元、檢測單元和GSM單元，所述語音單元具有均與語音芯片相連接的麥克風和揚聲器，所述GSM單元具有通訊卡，所述通訊卡與無線通信網絡進行通信，所述檢測單元檢測到拐杖體跌倒后，所述中央處理模塊控制GSM單元撥打預先設定的號碼，所述語音單元接收、處理以及傳送麥克風和揚聲器之間的語音。具有自動撥號和發送短信、實用性強和使用方便等優點。
文檔編號A45B3/00GK102824002SQ20121031964
公開日2012年12月19日 申請日期2012年8月31日 優先權日2012年8月31日
發明者黃偉英, 黃君凱, 阮漢靖, 鄭東, 廖春和, 劉丞龍 申請人:暨南大學