CN105167345A - 一种自动报警方法及智能拐杖 - Google Patents

Abstract

本发明涉及智能拐杖技术领域，公开了一种自动报警方法及智能拐杖。本发明中，智能拐杖在预触发模式中时，则表示用户正在使用智能拐杖，此时，智能拐杖检测其当前的角度是否小于预设的角度，从而对用户是否摔倒进行初步判断，当智能拐杖检测到当前角度小于预设角度时，则初步判定用户摔倒。并且，为了降低智能拐杖误判的可能性，智能拐杖在初步判定自身倒地后，还对倒地时间进行检测，进一步的判断用户是否摔倒，当再次判定的结果也为用户摔倒时，则产生现场报警信号进行报警，以寻求帮助，从而降低了误判率。

Description

一种自动报警方法及智能拐杖

技术领域

本发明涉及智能拐杖技术领域，特别涉及一种自动报警方法及智能拐杖。

背景技术

随着技术的发展，对于拐杖的改进研究已经不局限于结构上的优化，多功能智能拐杖的发明也越来越多。

然而，对于拐杖的改进多数是为了老年人使用更加便捷加入夜光或者手电筒功能，或者为了老年人的娱乐加入MP3、收音机等等。也有拐杖是通过加速度或者角度传感器来判断拐杖的状态，进而判断出使用者是否跌倒。但是现有技术中的智能拐杖其误判率较高，给用户带来诸多的不便，并不足以满足当前用户的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动报警方法及智能拐杖，智能拐杖在初步判定自身倒地后，还对倒地时间进行检测，以进一步判断用户是否摔倒，从而降低了误判率。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种自动报警方法，应用于智能拐杖，包含以下步骤：

在预触发模式中，若检测到的智能拐杖的当前角度小于预设角度，则开始计时；

若当前计时时长大于第一预设时长，则产生现场报警信号。

本发明的实施方式还提供了一种智能拐杖，包含：拐杖本体、以及设置于所述拐杖本体的自动报警装置；

自动报警装置包含处理器、角度检测器、计时器以及现场报警单元；

角度检测器用于检测到拐杖本体的角度；

处理器用于判断角度检测器检测到的当前角度是否小于预设角度，并在判定为当前角度小于预设角度时，启动计时器；

处理器还用于判断计时器的当前计时时长是否大于第一预设时长，并在当前计时时长大于第一预设时长时，处理器控制现场报警单元产生现场报警信号。

本发明实施方式相对于现有技术而言，智能拐杖在预触发模式中时，则表示用户正在使用智能拐杖，此时，智能拐杖检测其当前的角度是否小于预设的角度，从而对用户是否摔倒进行初步判断，当智能拐杖检测到当前角度小于预设角度时，则初步判定用户摔倒。并且，为了降低智能拐杖误判的可能性，智能拐杖在初步判定自身倒地后，还对倒地时间进行检测，进一步的判断用户是否摔倒，当再次判定的结果也为用户摔倒时，则产生现场报警信号进行报警，以寻求帮助，从而降低了误判率。

另外，在检测到的智能拐杖的当前角度小于预设角度的情况下，自动报警方法还包含以下步骤：若智能拐杖在当前时刻之前的预设时间间隔内的垂直移动距离大于预设距离，则进入开始计时的步骤；其中，当前时刻为智能拐杖移动至当前角度所在位置对应的时刻。由于用户在使用智能拐杖时，可能会出现用户将智能拐杖提在手中的情况，此时智能拐杖所检测到的当前角度就会出现小于预设角度的可能，智能拐杖误判的可能性较大。因此，结合用户摔倒时，智能拐杖垂直移动距离较大的特点，增加一个判断条件，以降低智能拐杖的误判率。

另外，在产生现场报警信号的步骤之后，还包含以下步骤：若当前计时时长大于第二预设时长，则产生并发送网络报警信息；其中，第二预设时长大于第一预设时长。通过这种方式，在用户摔倒之后，智能拐杖检测当前计时时长大于第二预设时长时，说明用户摔倒后长时间没有扶起智能拐杖，此时则认为用户可能摔的比较严重，需要及时的通知别人求救，从而帮助用户获取较及时的救助。

另外，现场报警信号包含声音报警信号与灯光报警信号；产生现场报警信号的步骤，包含以下子步骤：产生声音报警信号；若检测到的智能拐杖所处的环境亮度小于或者等于预设亮度，则产生灯光报警信号。通过这种方式，引起用户以及其他过路人的关注，以使得用户能够及时的获取帮助。

另外，预设角度为通过计算智能拐杖在多个摆动周期内的极大值的方法获取。这样，可以根据用户的使用习惯，获取较佳的、适用于当前用户的预设角度，以降低智能拐杖的误判率。

另外，智能拐杖的自动报警方法，还包含以下步骤：若检测到的智能拐杖所承受的当前握持力大于预设握持力，则进入预触发模式。通过这种方式，智能拐杖能够自动判断用户是否在使用智能拐杖，以判断自身何时进入预触发模式，当用户在使用智能拐杖时，智能拐杖才出发检测装置进行检测，节约了电能。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式中的一种自动报警方法的流程图；

图2是根据本发明第二实施方式中的一种自动报警方法的流程图；

图3是根据本发明第三实施方式中的一种自动报警方法的流程图；

图4是根据本发明第四实施方式中的一种自动报警装置的终端示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种自动报警方法，应用于智能拐杖。具体流程如图1所示。

步骤101，智能拐杖判断检测到的智能拐杖所承受的当前握持力是否大于预设握持力。若是，则执行步骤102，否则返回步骤101。其中，预设握持力可以由用户预先设置；也可以是智能拐杖通过自学习的方式所获取的预设握持力，如3牛顿。

具体的说，智能拐杖可以包含压力传感器，通过压力传感器检测当前握持力的大小，从而判断用户是否在使用智能手拐。由于用户在使用智能拐杖时，会对拐杖的握手处有一个握持力。因此，可以将压力传感器放置在智能拐杖的握手处，以便于智能拐杖准确的判断用户是否在使用智能手拐。

值得一提的是，可以使智能拐杖周期性对当前握持力进行检测。如，智能拐杖每隔T时间，则开启压力传感器进行检测。其中，间隔时间T的设计可以在检测频率和电量功耗之间作出综合考虑，以防止取值太小会增加功耗，取值太大延误报警的情况，通常将可以间隔时间T设置在数秒左右，如2秒。

步骤102，智能拐杖进入预触发模式。智能拐杖进入预触发模式时，则表示此时用户在使用智能拐杖，此时智能拐杖开启位置传感器(如陀螺仪)，以便于执行后续步骤。

步骤103，智能拐杖判断所检测到的当前角度是否小于预设角度。若是，则执行步骤104，否则返回执行步骤101。

具体的说，智能拐杖通过位置传感器对当前角度进行检测，并判断所检测到的当前角度是否小于预设角度。其中，可以将位置传感器安装在拐杖握手处。本实施方式中智能拐杖所检测的当前角度是指智能拐杖和水平面的夹角，然而，本实施方式对此不做任何限制，当前角度也可为智能拐杖和竖直平面或者其他预设平面的夹角。预设角度可以由用户预先设置；也可以是智能拐杖通过自学习的方式所获取预设角度。

较佳的，在本实施方式中，预设角度为通过计算智能拐杖在多个摆动周期内的极大值的方法获取。这样，智能拐杖可以根据用户的使用习惯，获取较佳的、适用于当前用户的预设角度，以减小智能拐杖对后续判断的误判率。

如，预设角度的生成过程可以是：在智能拐杖被使用的过程中，智能拐杖以一定的时间间隔(如20ms)读取位置传感器来得到摆动角度a1、a2、a3…am。假设使用者走路频率是1秒1步，则拐杖的摆动频率是1秒1次，20ms的取值间隔意味着每个摆动周期取值50次，从而可以获取每个周期内拐杖的摆动角度的极大值Ai。

Ai＝极大值(a1、a2、a3…am)

通过这种方式，可以获得多个周期内摆动角度的极大值：A1、A2、A3…An，其中n为大于1的自然数。如，用户走了50步，拐杖摆动50次，那么就可以得到50个摆动角度的极大值。

这样，预设角度＝((A1+A2+A3+…+An)/n)－Ax

其中，Ax是补偿角，起到不使拐杖触发过于敏感的作用，Ax可以由用户或者生产商预先输入并保存在拐杖内，如Ax＝10度。在智能拐杖未进入预触发模式的情况下，拐杖还没有被正常使用，用户可能把拐杖放在手上摆弄，使得拐杖大幅度摆动，此时测量所得到的数据会不准确，不进行检测。当拐杖刚进入预触发模式时，此时可使用上次保存的预设角度作为当前的预设角度。当拐杖被购买第1次使用时，可使用系统内置的预设角度。

步骤104，智能拐杖计时，并判断当前计时时长是否大于第一预设时长。若是，则执行步骤106，否则执行步骤105。

其中，智能拐杖可以包含计时器，利用计时器开始计时。第一预设时长可以由用户预先设置，也可以是智能拐杖默认设置中的时长，如20s。

由于智能拐杖处于倾斜或倒在地面状态时，可能有多种情况。如，可能是用户摔倒，也可能是用户不小心把智能拐杖碰倒。因此，为了排除用户不小心把智能拐杖碰倒的情况，对智能拐杖判断用户是否摔倒的结果的影响，以降低智能拐杖误判的可能性。在步骤103，智能拐杖初步判定自身倒地后，增加一个判断的过程，即智能拐杖对倒地时间进行检测，从而进一步的判断用户是否摔倒。这样，在用户不小心把智能拐杖碰倒时，用户及时的扶起智能拐杖，智能拐杖便不会产生现场报警信号。

步骤105，智能拐杖判断计时器是否已经停止计时。若是则结束，否则执行步骤104。

具体的说，如果用户在第一预设时长内扶起拐杖，则可以设置计时器停止计时，且清零，表示此次用户并未摔倒或者摔倒了但很快自己爬起来，并不需要报警。

步骤106，智能拐杖产生现场报警信号。其中，可以使现场报警信号包含声音报警信号。

具体的说，智能拐杖可以设有语音系统，如喇叭。如果在第一预设时长内，则说明智能拐杖在较长时间没有被拾起来，用户可能摔倒了，且很可能处于危险之中。此时智能拐杖开启喇叭，以产生现场报警信号(如声音报警信号)，以使得用户能够及时的获取帮助。

较佳的，智能拐杖还可以包含光线感应器，使得现场报警信息还可以包含灯光报警信号。当用户摔倒之后，智能拐杖判定用户摔倒后，则智能拐杖通过光线感应器检测所处的环境亮度，若检测到的智能拐杖所处的环境亮度小于或者等于预设亮度，则产生灯光报警信号。其中，预设亮度可以是智能拐杖默认设置中的亮度值。通过这种方式，使用用户在摔倒时，即使用户所处的环境光线较暗，智能拐杖也可以通过产生灯光报警信号，引起路人的注意，以使得用户能够及时的获取帮助。

本发明的第二实施方式涉及一种自动报警方法，具体流程如图2所示。第二实施方式在第一实施方式的基础上加以改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，在检测到的智能拐杖的当前角度小于预设角度的情况下，自动报警方法还包含以下步骤：若智能拐杖在当前时刻之前的预设时间间隔内的垂直移动距离大于预设距离，则进入开始计时的步骤，以减小智能拐杖的误判率。

本实施方式中的步骤201至步骤203，与第一实施方式中的步骤101至步骤103大致相同，步骤205至步骤207，与第一实施方式中的步骤104至步骤106大致相同，为了减少重复，这里不再赘述，以下只叙述不同部分。

步骤204，智能拐杖判断当前时刻之前的预设时间间隔内的垂直移动距离是否大于预设距离。

其中，当前时刻为智能拐杖移动至当前角度所在位置对应的时刻，预设时间间隔以及预设距离均可以是智能拐杖默认设置中的时间间隔和距离，如预设时间间隔△t为0.2s，预设距离为50CM。

智能拐杖可以包含距离传感器，用于检测智能拐杖的垂直移动距离。具体而言，距离传感器例如可以安装于智能拐杖的手柄处，则，距离传感器检测到的智能拐杖的手柄相对于地面的距离即表示智能拐杖的垂直距离。智能拐杖的垂直移动距离是指当前时刻t时智能拐杖的垂直距离与前一时刻(t-△t)时智能拐杖的垂直距离之差的绝对值。

由于用户在使用智能拐杖时，可能会出现用户将智能拐杖提在手中的情况，此时智能拐杖所检测到的当前角度就会出现小于预设角度的可能，智能拐杖误判的可能性较大。因此，结合用户摔倒时，智能拐杖垂直移动距离较大的特点，在智能拐杖检测到当前角度小于预设角度时，在智能拐杖启动计时器进行计时前，增加一个检测当前时刻之前的预设时间间隔内的垂直移动距离的步骤，从而降低智能拐杖的误判率。

本发明的第三实施方式涉及一种自动报警方法，具体流程如图3所示。。第三实施方式在第二实施方式的基础上加以改进，主要改进之处在于：在本发明第三实施方式中，在产生现场报警信号的步骤之后，还包含以下步骤：若当前计时时长大于第二预设时长，则产生并发送网络报警信息。

本实施方式中的步骤301至步骤307，与第二实施方式中的步骤201至步骤207大致相同，为了减少重复，这里不再赘述，以下只叙述不同部分。

步骤308，智能拐杖判断当前计时时长是否大于第二预设时长。若是，则执行步骤309，否则结束。其中，第二预设时长可以由用户预先设置，也可以是智能拐杖默认设置中的时长，且第二预设时长大于第一预设时长。

步骤309，智能拐杖产生并发送网络报警信息。网络报警信息可以是短消息报警信息、QQ报警信息、微信报警信息的至少其中之一。

具体的说，智能拐杖可以包含通信模块，如无线收发器，从而可以向手机、电脑等终端设备发送信息。在智能拐杖检测到当前的计时时长大于第二预设时长时，则产生网络报警信息，并利用通信模块将网络报警信息发送出去。通过这种方式，当用户摔倒后长时间没有扶起智能拐杖时，此时智能拐杖则认为用户可能摔的比较严重，需要及时的通知家人或者直接向医院求救，从而帮助用户获取较及时的救助。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本发明第四实施方式涉及一种智能拐杖，包含：拐杖本体、以及设置于拐杖本体的自动报警装置，如图4所示。

自动报警装置包含处理器、距离传感器、角度检测器、计时器以及现场报警单元；

角度检测器用于检测到拐杖本体的角度；

距离传感器用于检测智能拐杖的垂直移动距离；

处理器用于判断角度检测器检测到的当前角度是否小于预设角度，并在判定为当前角度小于预设角度时，判断距离传感器检测到的智能拐杖的垂直移动距离是否大于预设距离；

处理器用于判定智能拐杖的垂直移动距离大于预设距离时，启动计时器；

处理器还用于判断计时器的当前计时时长是否大于第一预设时长，并在当前计时时长大于第一预设时长时，处理器控制现场报警单元产生现场报警信号。

其中，现场报警单元可以包含扬声器，现场报警信号包含声音报警信号。处理器可以用于控制扬声器发出声音报警信号。

较佳的，自动报警装置还可以包含无线收发器、光检测器，现场报警单元还可以包含发光源，现场报警信号包含灯光报警信号。无线收发器用于将网络报警信息发送出去，光检测器用于检测环境亮度。处理器可以用于判定计时器的当前计时时长是否大于第二预设时长，并在当前计时时长大于第二预设时长时，处理器产生网络报警信息，并将网络报警信息发送至无线收发器。处理器还可以用于在光检测器检测到环境亮度小于或等于预设亮度时，控制发光源发出灯光报警信号。

不难发现，本实施方式为与第三实施方式相对应的系统实施例，本实施方式可与第三实施方式互相配合实施。第三实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第三实施方式中。

值得一提的是，本实施方式中所涉及到的各模块均为逻辑模块，在实际应用中，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现。此外，为了突出本发明的创新部分，本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动报警方法，其特征在于，应用于智能拐杖，所述自动报警方法包含以下步骤：

在预触发模式中，若检测到的所述智能拐杖的当前角度小于预设角度，则开始计时；

若当前计时时长大于第一预设时长，则产生现场报警信号。

2.根据权利要求1所述的自动报警方法，其特征在于，在检测到的所述智能拐杖的当前角度小于预设角度的情况下，所述自动报警方法还包含以下步骤：

若所述智能拐杖在当前时刻之前的预设时间间隔内的垂直移动距离大于预设距离，则进入所述开始计时的步骤；

其中，所述当前时刻为所述智能拐杖移动至所述当前角度所在位置对应的时刻。

3.根据权利要求1所述的自动报警方法，其特征在于，在产生现场报警信号的步骤之后，还包含以下步骤：

若所述当前计时时长大于第二预设时长，则产生并发送网络报警信息；其中，所述第二预设时长大于所述第一预设时长。

4.根据权利要求3所述的自动报警方法，其特征在于，所述网络报警信息包含短消息报警信息、QQ报警信息、微信报警信息的至少其中之一。

5.根据权利要求1所述的智能拐杖的自动报警方法，其特征在于，所述现场报警信号包含声音报警信号与灯光报警信号；

所述产生现场报警信号的步骤，包含以下子步骤：

产生所述声音报警信号；

若检测到的所述智能拐杖所处的环境亮度小于或者等于预设亮度，则产生所述灯光报警信号。

6.根据权利要求1所述的智能拐杖的自动报警方法，其特征在于，所述预设角度为通过计算所述智能拐杖在多个摆动周期内的极大值的方法获取。

7.根据权利要求1所述的智能拐杖的自动报警方法，其特征在于，所述智能拐杖的自动报警方法，还包含以下步骤：

若检测到的所述智能拐杖所承受的当前握持力大于预设握持力，则进入所述预触发模式。

8.一种智能拐杖，其特征在于，包含：拐杖本体、以及设置于所述拐杖本体的自动报警装置；

所述自动报警装置包含处理器、角度检测器、计时器以及现场报警单元；

所述角度检测器用于检测到拐杖本体的角度；

所述处理器用于判断所述角度检测器检测到的当前角度是否小于预设角度，并在判定为所述当前角度小于预设角度时，启动所述计时器；

所述处理器还用于判断所述计时器的当前计时时长是否大于第一预设时长，并在当前计时时长大于第一预设时长时，所述处理器控制所述现场报警单元产生现场报警信号。

9.根据权利要求8所述的智能拐杖，其特征在于，所述自动报警装置还包含：无线收发器；

所述处理器还用于判定所述计时器的当前计时时长是否大于第二预设时长，并在当前计时时长大于第二预设时长时，所述处理器产生网络报警信息，并将所述网络报警信息通过所述无线收发器发送出去。

10.根据权利要求8所述的智能拐杖，其特征在于，所述自动报警装置还包含：光检测器；所述现场报警单元包含扬声器与发光源，所述现场报警信号包含声音报警信号与灯光报警信号；

所述处理器用于控制所述扬声器发出所述声音报警信号；

所述光检测器用于检测环境亮度；

所述处理器还用于在所述光检测器检测到环境亮度小于或等于预设亮度时，控制所述发光源发出所述灯光报警信号。