CN109448320A - 记忆障碍老年人走失救助产品系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了记忆障碍老年人救助系统,记忆障碍老年人救助系统由走失救助装置、内部电路和人体发电装置构成。走失救助装置由装置外壳、紧急呼救按键、报警灯光窗口、开口槽和SOS信息卡组成;内部电路由核心控制单元、GPS定位模块、语言合成模块、陀螺仪模块、发光二极管、继电器及电源组成;响应模式分为老人走失时、老人突发疾病尚有意识时和突发疾病失去意识时三种,覆盖了老人外出时可能遇到的多种突发情况。采取物联网远程控制,家属通过手机远程了解老人状态和位置,并在紧急情况下远程激活紧急报警,能够迅速准确的对老人进行找寻救治。运用人体运动机械发电装置,最大程度上避免由于产品没电导致的救治不力;在交互方式上更加简单直观。
Description
技术领域
本发明涉及适老化设计、交互设计和服务设计,通过GPD定位、语音警报、疾病突发警报及实时信息互联等功能,将家人(看护人)、路人和警察三者以救助产品为连接点连接形成救助服务系统,更快、更准确地服务于记忆障碍老年人。
背景技术
调研显示,虽然现在有很多寻找走失老年人的措施,但是从每年走失的老人人口反映,这些方法并没有起到很大的作用。现有记忆障碍老年人走失帮扶设计的弊端如下:
1.家庭看护的弊端:
家庭看护是防止记忆障碍老年人走失中的最为重要的一环,其作用是防止老年人走失,而不是在于寻找老年人。中度和重度记忆障碍老年人几乎时时刻刻都需要别人的照料和关心。但只要一个疏忽,老年人就会“逃离”护理人员的视线,走到其他地方。
2.智能电子设备的弊端:
智能电子设备是寻找已经走失记忆障碍老年人的重要的工具。有诸多老年人走失的案例显示,轻度记忆障碍老年人在出门散步过程中,记忆障碍的程度加深,无法回忆起回家的路。因此,但凡出现记忆减退的情况,老年人外出就必须佩戴走失救助电子设备。但是,现有的智能电子设备的有诸多不足,现行市面上的电子设备多为老年人自己主动使用,才能发挥功能,但经调研发现许多智能电子设备正常的老年人都无法很好的使用,那记忆障碍老年人则会有更多的使用困难,最大的问题是其不可能主动使用电子产品去呼救。
3.社会救助的弊端:
现在政府和家人都会为老年人准备身份卡片,但是记忆障碍老年人会忘记携带信息卡、身分证等信息,也无法提供任何有效信息;记忆障碍老年人无法自行呼救,只能被动地等待他人救助,但是,走失老年人的特征与正常老年人没有过大的差别,其他人难以发现其为走失老年人。
发明内容
随着老龄化社会到来,针对倍受关注的老年人走失救助问题,为记忆障碍老年人设计一个救助系统及产品。本发明能够对老年人进行自动实时定位,记录身体指标和个人信息,同时在老人走失、身体突发疾病时能够及时“报警”。
本发明采用的技术方案为记忆障碍老年人救助系统,记忆障碍老年人救助系统由走失救助装置、内部电路和人体发电装置构成。
走失救助装置由装置外壳(1)、紧急呼救按键(2)、报警灯光窗口(3)、开口槽(4)和SOS信息卡(5)组成;紧急呼救按键(2)、报警灯光窗口(3)设置在装置外壳(1)的正面上,装置外壳(1)的背面设有开口槽(4),SOS信息卡(5)装在开口槽(4)中。
内部电路由核心控制单元(6)、GPS定位模块(7)、语言合成模块(8)、陀螺仪模块(9)、发光二极管(10)、继电器及电源组成。核心控制单元(6)通过板载串口与Wi-Fi模块连接;陀螺仪模块(9)用以检测使用者的平衡状态;语言合成模块(8)和紧急呼救按键(2)连接,发光二极管(10)和报警灯光窗口(3)连接,当陀螺仪模块(9)检测到异常情况或继电器打开,语言合成模块(8)和发光二极管(10)启动响应;继电器由紧急呼救按键(2)进行开断控制。内部电路由Arduino板作为核心控制单元(6),核心控制单元(6)通过I2C通道连接到语言合成模块(8);核心控制单元(6)通过GPIO连接到继电器和电源;核心控制单元(6)通过板载模数转换器连接到GPS定位模块(7);核心控制单元(6)通过板载模数转换器连接到陀螺仪模块(9);核心控制单元(6)通过板载串口连接到Wi-Fi模块;继电器连接到人体发电装置。
人体发电装置为人体运动机械发电机。
陀螺仪模块(9)用于检测使用者平衡状态,实时将使用者平衡状态通过模拟量发送给物联网控制板,物联网控制板通过模数转换器将模拟量转换成数字量,以判断当前平衡状态,状态包括“不平衡状态”。当使用者平衡不稳或是摔倒时,核心控制单元(6)在接收到Wi-Fi模块传送的开启命令后,核心控制单元(6)控制语言合成模块(8)发出警报声并使发光二极管(10)发光;同时核心控制器控制GPS系统(7)将使用者的定位发送给老年人的家人和附近的医院。
人体发电装置作为固定电源的补充,该装置体积、质量较小,置于走失救助装置内部,随着人体脚步的运动,发电装置内的非平衡转子通过采集人体运动的能量而发生旋转运动,经过中间气隙与定子绕组的磁场耦合切割磁力线,从而将转子的旋转动能转化为线圈中的电能输出。
远程控制服务由GPS监控平台组成。
走失救助产品正面中心为矩形紧急呼救按键(2),当老年人突发疾病尚未失去意识时,可按下救助产品上唯一的一个按键即紧急呼救按键,产品外壳采用半透明材质,当紧急呼救模式开启时,产品内部电路中的发光二极管亮起,产品发出的光透过产品PVC材质的外壳(1)上的半透明报警灯光窗口(3)可被周围人发现,施救人员可以通过背面附有的SOS信息卡(5),获取老人老年人的姓名、家庭住址、家庭电话、子女的电话和该老年人患有基本和常用药物等信息,以助于施救人员对老人的救助和急救,必要时可以通过开口槽(4)打开产品外壳维修内部电路。
人体运动机械发电装置,由于电子产品耗电量问题且老年人易遗忘充电,因此会发生老人佩戴了GPS定位系统而因没有电能,无法发挥功能。为解决该问题,本发明采用机械发电原理,技术参照我国专利号为CN201310612236.6的专利。该专利是一种人体运动发电的技术,其由腔体、磁铁、线圈、外壳四部分组成。磁铁置于在腔体内,可以在腔体内壁自由运动。线圈是定着于腔体外壁,线圈是由漆包线串联连接而成,线圈均匀分布于于腔体外壁,并且临近的线圈之间的间距与磁铁的半径相当,线圈外裹有一层外壳,线圈紧密内嵌于腔体和外壳之间。磁铁自由滚动产生不规则运动,切割磁感线,从而输入了机械能,进而转化输出为电能。
远程控制服务由GPS监控平台组成,GPS平台通过远程采集老人的综合动态信息数据,并通过GPRS、3G、WiFi等无线通信网络将其传至动态信息云服务平台进行归类、存储和分析,最终将老人的信息根据不同情况以Web、C/S、Email、SMS、MMS等方式发送给家人及警方。
本发明的突出优点在于:①在响应模式上有创新之处。本产品的响应模式分为老人走失时、老人突发疾病尚有意识时和突发疾病失去意识时三种,覆盖了老人外出时可能遇到的多种突发情况。②在技术上的创新之处。采取了物联网远程控制,老人家属可通过手机远程了解老人状态和位置,并在紧急情况下远程激活紧急报警,能够迅速准确的对老人进行找寻救治。同时,运用人体运动机械发电装置,可最大程度上避免由于产品没电导致的救治不力。③在老人与产品的交互方式上,更加简单直观。产品仅有一个按键,避免了紧急情况下的误操作,同时虽有三种情况下的响应模式,却在最大程度上减少了老人作为使用者所要付出的学习成本。
附图说明
图1为本发明所涉及的走失救助产品(挂链式)正视结构示意图;
图2为本发明所涉及的走失救助产品(挂链式)后视结构示意图;
图3为本发明所涉及的走失救助产品(挂链式)侧视结构示意图;
图4为本发明所涉及的走失救助产品爆炸结构示意图;
图5为走失救助产品电路工作流程图;
图6为走失救助产品内部电路示意图;
图7为走失救助产品功能实现流程图;
图中:1、外壳,2、紧急呼救按键,3、报警灯光窗口,4、开口槽,5、SOS信息卡,6、核心控制单元,7、GPS定位模块,8、语言合成模块,9、陀螺仪模块,10、发光二极管。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明的具体实施方式。
记忆障碍老年人救助系统由走失救助产品、内部电路、人体运动机械发电装置及远程控制服务四方面构成。走失救助产品由产品外壳、紧急呼救按键、SOS信息卡组成。内部电路由Arduino主板(由Arduino主板作为核心控制器,通过板载串口连接到Wi-Fi模块)、GPS定位模块、语言合成模块(当陀螺仪模块检测到异常情况或继电器打开时响应)、陀螺仪模块(检测使用者平衡状态)、发光二极管(当陀螺仪模块检测到异常情况或继电器打开时响应)、继电器(为响应走失救助产品中的报警按键开关)及备用电源组成。语言合成模块和发光二极管;人体运动机械发电装置为人体运动机械发电机。远程控制服务由GPS监控平台组成。走失救助产品结构示意图如图1,内部电路示意图如图4,远程控制服务技术框架如图6。核心控制单元为Arduino主板。
下面重点介绍关键部分的使用及实现方法:
1、走失救助产品
走失救助产品表面仅有一个按键,也是为了日后将记忆障碍老年人救助产品变为通用设计而设计的本产品唯一按钮,记忆障碍老年人或普通老年人都可以使用。为了便于家人查看或维修,本发明的头部有一个3mm*7mm的槽,可以更好的让使用者操作打开产品看到产品的内部芯片。根据我国GB10000-88中国成年人人体尺寸国家标准,其主要适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业技术改造设备等。其中所列数值为采样为男18-60岁,女18-55岁。根据数据标准,计算出老年人的手掌大约为男性长100mm,宽80mm,女性长80mm宽为75mm。为了跟加便于老年人拿取和拍打产品的按键,本发明将产品的大小设计为长度45mm-120mm,宽为30mm-60mm。根据GPS定位芯片的体积为10mm*10mm*0.8mm;陀螺仪的体积4mm*4mm*0.8mm;喇叭的体积11mm*15mm*2.5mm;灯的尺寸为直径4.5mm*2.5mm;SIM卡的尺寸为12mm*9mm,厚度可以忽略不计;老年卡的尺寸56mm*85mm。挂链式的救助产品的尺寸为105mm*58mm*8mm;胸针式的尺寸为45mm*30mm*7mm。走失救助产品的尺寸示意图如图2。
使用时,看护人应在每天记忆障碍老年人起床后,给其佩戴上救助产品,产品内置备用电源,在老人未活动导致人体运动机械发电机无电量时仍能保证使用。
2、电路及传感器
系统由Arduino主板作为核心控制器,通过I2C通道连接到发光二极管;通过GPIO连接到继电器;通过板载模数转换器连接到GPS定位模块;通过板载模数转换器连接到语言合成模块;通过板载模数转换器连接到陀螺仪模块;通过板载串连接到Wi-Fi模块;继电器连接到产品开关和备用供电源。记忆障碍老年人救助系统产品的内部电路示意图如图4。
经过原型实验测试,能够实现数据的上传、存储及通过手机来进行远程开启报警程序。
模式一:GPS定位系统会实时更新老人位置,当看护人发现老人有走失情况时,看护人通过装在手机上的应用系统去触发救助产品上的GPS系统,GPS系统就会将老年人当前所在位置和其后的移动位置反馈回看护人的手机中,并且也将发送给附近的派出所。同时,记忆障碍老年人身上的救助产品会发出警报声响和“请你帮助我”的语音,还会发出亮光闪烁,以此来吸引身边的路人注意的这是一个需要帮助的老年人。当警察或者路人上前帮助老年人时,他们可以通过救助产品背面的老年人信息卡救助老年人,信息卡上包括老年人的姓名、住址、子女电话和老年人的患病情况,有利于紧急救助老年人。只有救助人员与家人取得了联系后,只有家人在确定安全后,才会关闭救助产品的声音和闪光。
模式二:老年人突发疾病,有意识的情况下:老年人突发疾病但是尚存意识时,可拍下救助产品上方的唯一按钮——紧急呼救按钮,触发GPS系统,GPS系统将老年人的定位和之后的实时定位发送给老年人的家人和附近的医院,同时,救助产品会发出警报的患有疾病一栏中的疾病来快速实时紧急救助。
模式三:老年人突发疾病,失去意识的情况下:老年人突发疾病情况严重而直接导致老年人失去意识摔倒,此时老年人摔倒时会产生剧烈的重力加速度变化,救助产品中的陀螺仪传感器会感受到该变化,从而触发GPS系统,并且将老年人的定位和之后的实时定位发送给老年人的家人和附近的医院,同时,救助产品会发出警报声响和语音,并且伴有亮光闪烁,以此来提示身边的路人的这是一个突发疾病了的老年人。当医生或者路人要帮助老年人时,他们可以先通过救助产品背面的老年人信息卡中的患有疾病一栏中的疾病来快速准确实时紧急救助。
整个救助老人过程的电路工作流程图如图5所示。
使用记忆障碍老年人救助系统救助老人,包括以下步骤:
老人家属购买走失救助产品后,每天为其佩戴在身上。当老人走失时,看护人通过装在手机上的应用系统去触发救助产品上的GPS系统,GPS系统就会将老年人当前所在位置和其后的移动位置反馈回看护人的手机中,并且也将发送给附近的派出所;当老年人突发疾病尚有意识时,拍下救助产品上方的紧急呼救按钮,触发GPS系统,GPS系统将老年人的定位和之后的实时定位发送给老年人的家人和附近的医院;当老年人突发疾病失去意识时,救助产品中的陀螺仪传感器感受到该变化,触发GPS系统,将老年人的定位和之后的实时定位发送给老年人的家人和附近的医院。救助产品会发出警报声响和语音,帮助医生、警察或路人找到并施救,可先通过救助产品背面的老年人信息卡来快速准确实时紧急救助。
Claims (2)
1.记忆障碍老年人救助系统,其特征在于:记忆障碍老年人救助系统由走失救助装置、内部电路和人体发电装置构成;
走失救助装置由装置外壳(1)、紧急呼救按键(2)、报警灯光窗口(3)、开口槽(4)和SOS信息卡(5)组成;紧急呼救按键(2)、报警灯光窗口(3)设置在装置外壳(1)的正面上,装置外壳(1)的背面设有开口槽(4),SOS信息卡(5)装在开口槽(4)中;
内部电路由核心控制单元(6)、GPS定位模块(7)、语言合成模块(8)、陀螺仪模块(9)、发光二极管(10)、继电器及电源组成;核心控制单元(6)通过板载串口与Wi-Fi模块连接;陀螺仪模块(9)用以检测使用者的平衡状态;语言合成模块(8)和紧急呼救按键(2)连接,发光二极管(10)和报警灯光窗口(3)连接,当陀螺仪模块(9)检测到异常情况或继电器打开,语言合成模块(8)和发光二极管(10)启动响应;继电器由紧急呼救按键(2)进行开断控制;内部电路由Arduino板作为核心控制单元(6),核心控制单元(6)通过I2C通道连接到语言合成模块(8);核心控制单元(6)通过GPIO连接到继电器和电源;核心控制单元(6)通过板载模数转换器连接到GPS定位模块(7);核心控制单元(6)通过板载模数转换器连接到陀螺仪模块(9);核心控制单元(6)通过板载串口连接到Wi-Fi模块;继电器连接到人体发电装置。
2.根据权利要求1所述的记忆障碍老年人救助系统,其特征在于:人体发电装置为人体运动机械发电机。
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