CN104872943A - 一种智能手杖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能手杖，所述智能手杖包括手杖本体，设置于所述手杖本体内的导航单元和中央处理单元，设置于所述手杖本体的手柄上的显示单元，其中所述导航单元用于实时获取地理位置，并将所述地理位置发送至所述中央处理单元；所述中央处理单元用于接收所述地理位置，并根据所述地理位置输出行程安排意见至所述显示单元。用户根据行程安排意见进行合理地规划线路。所述智能手杖还包括生理参数检测单元和身体健康预警单元，用于实时监测用户的身体健康状况，并且当身体健康状况较差时，对用户进行提醒。

Description

一种智能手杖

技术领域

本发明涉及一种智能手杖，属于智能穿戴设备技术领域。

背景技术

目前市场上出现了各种类型的智能手杖，针对不同的使用群体，手杖所具有的功能也不同。对于老年人，手杖经过特殊设计，可适用于各种地面，手杖还具有急救药品储藏室和健康体征监护报警系统以及存储老人个人信息的功能，保证了老人外出时的安全。对于残障人士，尤其是盲人，手杖主要具有的功能是盲人导航系统，帮助盲人辨别障碍物和顺利通过十字路口。

对于热爱户外运动的人们来说，手杖也是必不可少的一种旅行装备。使用手杖可以减轻腿部压力、节省体力、加快速度。更重要的是可以保护膝关节，减轻其磨损。此外，手杖作为一个支撑可以有效地维持身体的平衡。

目前市场上跟户外运动相关的手杖的功能比较单一，只能实现简单的辨别方向、发射信号弹进行报警、照明、驱逐野外生物等功能，还不具备在户外运动时经常需要的行程安排建议、身体健康监测等功能。

发明内容

本发明针对户外运动时需要对行程进行规划的需求提出了一种智能手杖。

为实现上述发明目的，本发明提供一种智能手杖，包括手杖本体，设置于所述手杖本体内的导航单元和中央处理单元以及设置于所述手杖本体的手柄上的显示单元；

所述导航单元用于实时获取地理位置和对所述地理位置进行处理生成行程安排意见，并将所述行程安排意见发送至中央处理单元；

所述中央处理单元用于接收所述行程安排意见，并发送至所述显示单元。

其中较优地，所述导航单元包括线路规划单元，所述线路规划单元根据设定的出发地、目的地和出发地目的地之间的地理位置信息按行程距离、障碍物数目和便捷性生成相应的线路规划，并传输至所述显示单元供用户选择或对选择的线路规划进行修改；

所述线路规划单元还可供用户手动输入线路规划并将所述用户手动输入的线路规划传输至所述显示单元进行显示。

其中较优地，所述导航单元还包括线路报警单元，所述线路报警单元将所述导航单元实时获取用户的当前地理位置与预先选择的线路规划进行比较，当所述当前地理位置偏离所述预先选择的线路规划超过预设阈值时，生成返回线路的意见和报警信号并发送至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收并发送所述返回线路的意见和所述报警信号至所述显示单元进行显示。

其中较优地，所述导航单元包括返回提醒单元，所述返回提醒单元根据预先设定的返回目的地和所述导航单元实时获取的当前地理位置得到所述目的地和所述当前地理位置的距离，并将所述距离与预先设定的返回距离值进行比较，当所述距离大于等于所述预先设定的返回距离值时，生成返回目的地的意见和产生报警信号并将所述返回目的地的意见和所述报警信号发送至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收并发送所述返回目的地的意见和所述报警信号至所述显示单元进行显示。

其中较优地，还包括生理参数检测单元和身体健康报警单元，所述生理参数检测单元用于检测生理参数并发送给所述身体健康报警单元，所述身体健康报警单元将所述生理参数与预先设置的生理参数参考值进行比较，按比较结果生成出行意见和产生报警信号并将所述出行意见和所述报警信号发送至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收并发送所述出行意见和所述报警信号至所述显示单元进行显示。

其中较优地，还包括通信单元，用于接收所述导航单元发出的所述地理位置和所述身体健康报警单元发出的报警信号，并发出实时地理位置和求救信号。

其中较优地，还包括振动单元和语音单元，用于接收所述中央处理单元发送的报警信号，对用户进行提醒。

其中较优地，还包括图像采集单元，用于采集图像信息，且所述图像采集单元还包括闪光灯。

其中较优地，所述手杖本体的杖头采用三脚架结构，在用所述图像采集单元采集图像信息时，所述手杖本体用于稳定所述图像采集单元。

其中较优地，还包括与所述中央处理单元相连的扩展接口。

通过采用本发明所公开的智能手杖，不仅可以给用户提供行程安排建议和在用户偏离预定线路时给出报警返回路线的意见，还可以实时监测用户的身体健康状况，给用户提供进食、休息、前进或撤退等意见，并在用户的身体健康状况较差时给出报警提醒并将用户的实时地理位置和身体健康状况传输给相关人员，这样，用户可以根据智能手杖提出的以上意见合理安排自己的线路并实时掌握自己的身体健康状况，确保了出行的便捷性和安全性。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1示出了本发明智能手杖一种实施方案外部结构示意图；

图2示出了本发明智能手杖另一种实施方案外部结构示意图

图3示出了一种智能手杖内部的系统原理框图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的实施例进行详细描述。

如图1所示，本发明提供一种智能手杖，包括：手杖本体1，设置于手杖本体内的导航单元2和中央处理单元3以及设置于手杖本体的手柄11上的显示单元4：导航单元2用于实时定位获取地理位置和对地理位置进行处理生成行程安排意见，并将行程安排意见发送至中央处理单元3；中央处理单元3用于接收行程安排意见，并发送至显示单元4。通过采用本发明的智能手杖可以给用户提供行程安排建议，用户可以根据智能手杖提出的行程意见合理安排自己的行程，确保出行的顺利和便捷性。下面对本发明提供的智能手杖展开详细说明。

如图1所示手杖本体包括手柄11、杖身12、杖头13和显示单元4。手柄11优选呈水平方向；如图2所示，示出了本发明另一种智能手杖基本结构的正视图，包括杖身12，手柄11，手柄11呈竖直方向，本发明对手柄11的形状不做限制，只要能够实现本发明智能手杖的效果都属于本发明权利要求保护的范围。

图3是智能手杖内部的系统原理框图，包括导航单元、中央处理单元和显示单元，其中显示单元可以是液晶触屏，用于显示中央处理单元输出的信息和用户输入信息，导航单元包括定位单元和线路规划单元。

定位单元包括GPS导航系统、北斗卫星导航系统、GLONASS(Global Navigation Satellite System)导航系统、或GALILEO导航系统等，用户在行进过程中可以进行实时定位、查询地图或地形图以及导航等。

线路规划单元根据设定的出发地、目的地和出发地目的地之间的地理信息按行程距离、障碍物数目和便捷性生成相应的线路规划意见，并传输至显示单元供用户选择或对选择的线路规划进行修改；线路规划单元还可供用户手动输入线路规划并将用户手动输入的线路规划传输至显示单元进行显示。用户在登山或者野外行进过程中，可以根据提供的线路规划意见合理规划自己的行程、着装和给养等。线路规划单元还包括电子罗盘，为用户来指明方向。

导航单元还包括线路报警单元，线路报警单元根据导航单元实时获取的地理位置与预先选择的线路比较，当前地理位置偏离预先选择的线路超过预设阈值时，生成返回线路的意见和产生报警信号并将返回线路的意见和报警信号发送至中央处理单元，中央处理单元接收并发送返回线路的意见和报警信号至显示单元，显示单元接收并显示返回线路的意见和报警信号。具体的偏离线路的数据可自行设置，当用户偏离预定线路或者脱离团队时，可对其发出提醒，使用户始终在预定线路或者团队中，确保用户的安全。

优选地，导航单元包括返回提醒单元，返回提醒单元根据预先设定的返回目的地和导航单元实时获取的地理位置得到目的地和当前位置的距离，并跟预先设定的返回距离值进行比较，当距离大于等于预先设定的返回距离值时，生成返回目的地的意见和产生报警信号并将返回目的地的意见和报警信号发送至中央处理单元，中央处理单元接收并发送返回目的地的意见和报警信号至显示单元，显示单元接收并显示返回目的地的意见和报警信号。返回目的地可以是露营地、家、公交站或者地铁站等，确保用户能够及时赶回目的地。此外，本发明还能进行回家提醒，通过定位单元进行定位，得到当前位置与家之间距离，当此距离达到设定最大值时进行回家提醒，可以使得用户合理安排自己的行程及时做好回家准备。

优选地，智能手杖还包括生理参数检测单元和身体健康报警单元，生理参数检测单元用于检测生理参数并发送给身体健康报警单元，身体健康报警单元比较生理参数与预先设置的生理参数参考值，按比较结果输出身体状况指标，按身体状况指标生成出行意见和产生报警信号并将出行意见和报警信号发送至中央处理单元，中央处理单元接收并发送出行意见和报警信号至显示单元，显示单元接收并显示出行意见和报警信号。生理参数检测单元由体动记录仪、心电传感器、计步器和温度传感器组成，可检测用户的心率、热量消耗、体温等生理参数。当身体健康预警单元评估出的身体状况较差时，就对用户发出提醒，用户根据提醒可作出进食、休息、前进或者撤退等选择。具体而言，根据计步器统计的步数、距离、速度、时间等数据测算用户所消耗的热量，当监测到的热量达到一定值时，则提醒用户休息或者进食；利用温度传感器检测体表温度，当低于或高于某一预定温度时则提示增加或减少衣物；利用心电传感器检测用户的心率，当用户心率低于预定值时，则提醒用户停止前进或者撤退，当用户心率高于预定值时，则提醒用户注意保持体能并预防相关疾病，如心脑系统疾病、高原反应等。

优选地，智能手杖还包括通信单元，用于接收导航单元发出的地理位置和身体健康报警单元发出的报警信号，发出地理位置并根据报警信号发出求救信号。通信单元还可以将地理位置和报警信号发送给预设人员，根据报警信号自动通讯进行求救。根据地理位置当检测到使用者进入危险区域时，如森林、草原、沙漠、野外无人区、高寒、高温、高海拔地域等，可预先设定，手杖自动报警。具体而言，通信单元包括蓝牙装置和无线装置，当遇到紧急情况时，比如遭遇恶劣天气、迷路、坠崖、受伤、掉队等，用户可通过通信单元发起通话或发出报警，也可结合定位单元进行当前位置或附近人员的定位，并利用导航单元自行脱险。此外，通过通信单元中的蓝牙装置或无线装置可以实现近距离通信和远程通信，不仅可以方便使用者与家人、团队或医务人员保持联系，还可向附近的队友或救助站寻求帮助，还可通过无线装置连接互联网，进行数据资源的下载和上传。

优选地，智能手杖还包括振动单元和语音单元，振动单元包括振动马达，语音单元包括声学器件。当用户没有及时看到显示单元显示的报警信息时，可同过振动单元或语音单元对用户进行提醒。同时，如果用户不方便用手输入信息时，也可通过语音单元输入信息。

优选地，智能手杖还包括图像采集单元，图像采集单元包括摄像头和光线传感器，用于采集图像信息，例如对一些狭窄区域或危险区域(如洞口、石峰、悬崖等)进行拍照，也可作为自拍装置，所拍照片可通过通信单元发送至社交平台等。图像采集单元中包含的闪光灯还能用于照明。

优选地，手杖本体的杖杖头采用三脚架结构，用户在用图像采集单元采集图像信息时，可以使用手杖本体作为支架来稳定图像采集单元。

优选地，智能手杖还包括与中央处理单元相连的扩展接口，扩展接口为mini USB接口、耳机接口等，可连接充电器、移动电源、太阳电池充电模块、手机、电脑、耳机等进行通讯、存储、充电、数据交换等，也可连接激光测距模块、超声波测距/水深模块等，进行测距和测水深。扩展接口与中央控制模块连接。扩展接口可以连接其他选装扩展外挂组件，激光测距模块、超声波测距/水深模块、太阳能充电模块或者其他一些能够进行外挂的组件,使手杖能够根据用户需要，进行功能扩展。

智能手杖还可内置包括SIM卡、SD卡、动态随机存取存储器(DRAM)和闪存等存储单元，也可内置包括射频和基带芯片的信息处理单元、应用处理器单元，电源管理单元、包括加速度仪、重力传感器和气压传感器的感应单元、包括电池的能量存储单元等。

智能手杖的处理器与智能手机的处理器相类似，为双CPU架构，主处理器运行开放式操作系统，负责整个系统的控制。从处理器为无线调制解调器部分的数字基带芯片，主从助力器之间通过串口进行通信。

针对本发明的智能手杖可开发各种应用，以带给用户更多的使用体验，如驴友社交平台、景区语音导游等。

本发明的智能手杖同样对老年人、残疾人、盲人及其他行动不便的人群有非常大的帮助。除以上功能外，还可增加障碍物提醒功能等以针对不同用户群体。

本发明的智能手杖可作为登山杖、行军杖、盲杖等手杖使用。

虽然结合附图描述了本发明的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种智能手杖，其特征在于，包括手杖本体，设置于所述手杖本体内的导航单元和中央处理单元以及设置于所述手杖本体的手柄上的显示单元；

所述导航单元用于实时获取地理位置和对所述地理位置进行处理生成行程安排意见，并将所述行程安排意见发送至中央处理单元；

所述中央处理单元用于接收所述行程安排意见，并发送至所述显示单元。

2.根据权利要求1所述的智能手杖，其特征在于，所述导航单元包括线路规划单元，所述线路规划单元根据设定的出发地、目的地和出发地目的地之间的地理位置信息按行程距离、障碍物数目和便捷性生成相应的线路规划，并传输至所述显示单元供用户选择或对选择的线路规划进行修改；

所述线路规划单元还可供用户手动输入线路规划并将所述用户手动输入的线路规划传输至所述显示单元进行显示。

3.根据权利要求2所述的智能手杖，其特征在于，所述导航单元还包括线路报警单元，所述线路报警单元将所述导航单元实时获取用户的当前地理位置与预先选择的线路规划进行比较，当所述当前地理位置偏离所述预先选择的线路规划超过预设阈值时，生成返回线路的意见和报警信号并发送至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收并发送所述返回线路的意见和所述报警信号至所述显示单元进行显示。

4.根据权利要求1所述的智能手杖，其特征在于，所述导航单元包括返回提醒单元，所述返回提醒单元根据预先设定的返回目的地和所述导航单元实时获取的当前地理位置得到所述目的地和所述当前地理位置的距离，并将所述距离与预先设定的返回距离值进行比较，当所述距离大于等于所述预先设定的返回距离值时，生成返回目的地的意见和产生报警信号并将所述返回目的地的意见和所述报警信号发送至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收并发送所述返回目的地的意见和所述报警信号至所述显示单元进行显示。

5.根据权利要求1所述的智能手杖，其特征在于，还包括生理参数检测单元和身体健康报警单元，所述生理参数检测单元用于检测生理参数并发送给所述身体健康报警单元，所述身体健康报警单元将所述生理参数与预先设置的生理参数参考值进行比较，按比较结果生成出行意见和产生报警信号并将所述出行意见和所述报警信号发送至所述中央处理单元，所述中央处理单元接收并发送所述出行意见和所述报警信号至所述显示单元进行显示。

6.根据权利要求5所述的智能手杖，其特征在于，还包括通信单元，用于接收所述导航单元发出的所述地理位置和所述身体健康报警单元发出的报警信号，并发出实时地理位置和求救信号。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的智能手杖，其特征在于，还包括振动单元和语音单元，用于接收所述中央处理单元发送的报警信号，对用户进行提醒。

8.根据权利要求1所述的智能手杖，其特征在于，还包括图像采集单元，用于采集图像信息，且所述图像采集单元还包括闪光灯。

9.根据权利要求8所述的智能手杖，其特征在于，所述手杖本体的杖头采用三脚架结构，在用所述图像采集单元采集图像信息时，所述手杖本体用于稳定所述图像采集单元。

10.根据权利要求1所述的智能手杖，其特征在于，还包括与所述中央处理单元相连的扩展接口。