CN111613014A - 老年人安全守护系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种老年人安全守护系统，包括：三角度加速度传感器，用于采集被监护对象的加速度信息；温度传感器，用于采集被监护对象的温度信息；控制电路模块，用于获取所述加速度信息及温度信息，并根据所述加速度信息及温度信息判断是否需要报警及判断是否需要发送紧急情况信息至监控端及/或用户端；按键电路，用于在按键被按下时进行一键报警并将报警信息发送至监控端；声光报警电路，用于在需要报警时在所述控制电路模块的控制下进行声光报警；GSM模块，用于在所述控制电路模块的控制下发送紧急情况信息至监控端及/或用户端。该系统既能跌倒报警、发烧提示，还可以发送求助手机短信等提示信息。
Description
技术领域
本发明涉及健康医疗设备技术领域，特别涉及一种多功能的老年人安全守护系统。
背景技术
越来越多的独居、空巢老人，除了精神上得不到抚慰，人身安全也得不到保障。当老人跌倒时、发烧了或者走失时，如果能第一时间通知家人或者医护人员，就能使他们获得及时的帮助，从而减小伤害。
目前针对老年人安全的检测设备比较多，普遍功能比较单一，有仅仅监测跌倒的、有监测体温的。例如针对防跌倒的，有基于视频的跌倒监测系统、基于地板震动的跌倒监测系统。但这些监测系统往往功能单一，并未实现融合多功能安全监测装置，所以本申请提出开发一种多功能的老年人安全守护系统，既能跌倒报警、发烧提示，还可以发送求助手机短信。
发明内容
本发明的目的在于提供一种老年人安全守护系统，以解决现有的老年人安全监测系统功能单一、不方便全面监测被监护人的健康状态的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种老年人安全守护系统，其特征在于，包括：
三角度加速度传感器，用于采集被监护对象的加速度信息；
温度传感器，用于采集被监护对象的温度信息；
控制电路模块，用于获取所述加速度信息及温度信息，并根据所述加速度信息及温度信息判断是否需要报警及判断是否需要发送紧急情况信息至监控端及/或用户端；
按键电路，用于在按键被按下时进行一键报警并将报警信息发送至监控端；
声光报警电路，用于在需要报警时在所述控制电路模块的控制下进行声光报警；
GSM模块，用于在所述控制电路模块的控制下发送紧急情况信息至监控端及/或用户端。
较佳地，所述控制电路模块包括STC89C52单片机、时钟电路及复位电路，所述时钟电路用于为所述STC89C52单片机提供时钟信号，所述复位电路用于为所述STC89C52单片机提供复位信号；还包括电源电路，所述电源电路用于为所述STC89C52单片机及系统其他部分供电。
较佳地，所述电源电路包括串接的电池盒或USB供电端口、电源开关及电源指示灯。
较佳地，所述按键电路为SOS一键报警电路，包括第一按键及第二按键，所述第一按键的一端与所述STC89C52单片机的P2.7端口耦接，另一端接地，所述第二按键的一端与所述STC89C52单片机的P2.2端口耦接，另一端与所述第一按键的另一端耦接后接地；当所述第一按键按压后预设时间内按压第二按键，则所述STC89C52单片机停止报警并取消报警信息的发出。
较佳地，所述三角度加速度传感器为ADXL345及外围电路，用于实时监测被监护对象的活动和非活动监测、敲击监测及自由落体检测以获取所述加速度信息。
较佳地，所述温度传感器为MLX90614及外围电路，用于通过红外非接触式测量被监护对象的温度，以获取温度信息。
较佳地，所述声光报警电路包括二极管发光电路和蜂鸣器报警电路，所述二极管发光电路包括LED灯，用于在进行声光报警时控制点亮LED灯，所述蜂鸣器报警电路包括蜂鸣器，用于在进行声光报警时控制蜂鸣器鸣叫报警。
较佳地，所述蜂鸣器报警电路包括三极管0912，当单片机控制引脚为低电平时，用于驱动所述蜂鸣器鸣叫报警，当单片机控制引脚输出方波时，控制所述蜂鸣器按所述方波信号调整鸣叫方式。
较佳地，所述GSM模块为SIM800A模块，在所述控制电路模块的控制下发送紧急情况信息至监控端及/或用户端，以及在按键电路的按键被按下时从休眠状态被唤醒并开始发送相应信息。
较佳地，所述控制电路模块将报警信息及所述紧急情况信息预存为对应的GSM字符集，以在需要报警及需要发送紧急情况信息时，控制所述GSM模块将对应的GSM字符集发送至所述监控端及/或用户端。
本发明具有以下有益效果：
融合了多功能安全监测功能，可以进行三角度的加速度检测，及非接触式的温度检测。并且该系统提供了一键报警功能，该系统功能丰富，易于集成，体积较小，成本较低。该系统既能跌倒报警、发烧提示，还可以发送求助手机短信等提示信息，方便了医护人员及监护人员进行老人的安全守护。
附图说明
图1为本发明的老年人安全守护系统组成示意图；
图2为本发明系统的控制电路模块示例图；
图3为本发明系统的电源电路示例图；
图4为本发明系统的按键电路示例图；
图5为本发明系统的三角度加速度传感器示例图；
图6为本发明系统的温度传感器示例图；
图7为本发明系统的二极管发光电路示例图；
图8为本发明系统的蜂鸣器报警电路示例图；
图9为本发明系统的GSM模块示例图。
具体实施方式
以下将结合本发明的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本发明的一部分实例，并不是全部的实例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
为了便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例作进一步的解释说明，且各个实施例不构成对本发明实施例的限定。
本发明提供了一种老年人安全守护系统，包括：
三角度加速度传感器，用于采集被监护对象的加速度信息；
温度传感器，用于采集被监护对象的温度信息；
控制电路模块，用于获取所述加速度信息及温度信息，并根据所述加速度信息及温度信息判断是否需要报警及判断是否需要发送紧急情况信息至监控端及/或用户端；
按键电路，用于在按键被按下时进行一键报警并将报警信息发送至监控端；
声光报警电路，用于在需要报警时在所述控制电路模块的控制下进行声光报警；
GSM模块，用于在所述控制电路模块的控制下发送紧急情况信息至监控端及/或用户端。
参考图1所示，本实施例的控制电路模块构成单片机最小系统10，其通过获取三角度加速度传感器20的加速度信息、温度传感器30的温度信息及按键电路40的按键按压信号来判断是否需要报警及发送紧急情况信息，进而控制声光报警电路50执行相应的报警动作及控制GSM模块60发送紧急情况信息至监控端及/或用户端。其中，加速度信息用于判断被监护对象是否跌倒，而温度信息用于测量被监护对象是否发烧。按键电路40具有SOS一键报警的作用，声光报警电路50则在跌倒和发烧时及时发出响声提醒周围的人进行救助。GSM模块60能把用户的紧急情况及时告诉相关的人，如监控端的用户(医生、监护人员等)，以及在周围没人的情况下能也能通知到用户端(如家人)。
参考图2所示，本实施例的控制电路模块包括STC89C52单片机、时钟电路、复位电路，其中，时钟电路用于为STC89C52单片机提供时钟信号，复位电路用于为所述STC89C52单片机提供复位信号。该系统还包括电源电路，所述电源电路用于为所述STC89C52单片机及系统其他部分供电，包括为声光报警电路、GSM模块等部分的供电。
参考图3所示，本实施例的电源电路包括串接的电池盒或USB供电端口、电源开关及电源指示灯。这里为了用户使用方便，电源电路会配备一个电池盒，可放3节1.5V的干电池；也可用USB供电。图3中的电源开关为SW，SW是自锁开关，第一次按下开关，系统电源有电源，并且作为电源指示灯红灯亮起。再次按下开关，系统没有电压，且红灯熄灭。
参考图4所示，本实施例的按键电路为SOS一键报警电路，包括第一按键及第二按键，第一按键的一端与所述STC89C52单片机的P2.7端口耦接，另一端接地，第二按键的一端与所述STC89C52单片机的P2.2端口耦接，另一端与所述第一按键的另一端耦接后接地；当第一按键按压后预设时间内按压第二按键，则STC89C52单片机停止报警并取消报警信息的发出。使用时，在紧急情况下，按下第一按键S2，则直接发送报警短信到预设的手机。未按下时，按键的单片机把控引脚为高电平，在按下按键后，相关引脚则跳为低电平。能够实现对系统的手动输入。而按键电路的另外一个按键S3的作用为当发生误报情况时，在前十五秒按下此键，系统停止警报并且取消短信的发出。
参考图5所示，本实施例的三角度加速度传感器为ADXL345及外围电路，用于实时监测被监护对象的活动和非活动监测、敲击监测及自由落体检测以获取上述的加速度信息。具体地，活动和非活动检测功能通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。ADXL345模块与单片机的连接如图5所示。ADXL345模块会将测量的角度数据转换为X Y Z三个轴上的加速度变化值，并判断是否在正常值范围内。这里要引入一个概念向量幅值
当SVA小于1接近于0时可以理解为处于失重状态。反复进行5次测量，如有超过两次的数据显示不正常则判定为摔倒。
参考图6所示，本实施例的温度传感器为MLX90614及外围电路，用于通过红外非接触式测量被监护对象的温度，以获取温度信息。本实施例提供的系统的温度检测模块通过由红外非接触测量温度传感器MLX90614测量当前的温度，并将结果送入单片机中。温度检测模块先将输入的数据转换为温度值，所测温度值将与用户设置存储在TH和TL内的触发值相比较，如果测温结果高于设定的值，会提示发烧。
本实施例的声光报警电路包括二极管发光电路和蜂鸣器报警电路。参考图7所示，二极管发光电路包括LED灯，用于在进行声光报警时控制点亮LED灯。参考图8所示，蜂鸣器报警电路包括蜂鸣器，用于在进行声光报警时控制蜂鸣器进行鸣叫报警。具体地，当系统要发送手机短信时，控制LED黄灯亮，同时控制蜂鸣器发出声音，以提示周围的人。发光二极管通常被称作LED灯，是一种半导体二极管，拥有电能转换为光能使用的能力。电阻能起到限流保护LED灯的作用。拉低单片机控制引脚时，LED灯亮，反之则不亮，参考图7。
再次参考图8所示，本实施例的蜂鸣器报警电路包括三极管0912，当单片机控制引脚为低电平时，用于驱动蜂鸣器鸣叫报警，当单片机控制引脚输出方波时，控制所述蜂鸣器按所述方波信号调整鸣叫方式。这里本系统所采用的报警模块为5V有源蜂鸣器模块。
参考图9所示，本实施例的GSM模块为SIM800A模块，在控制电路模块的控制下发送紧急情况信息至监控端及/或用户端，以及在按键电路的按键被按下时从休眠状态被唤醒并开始发送相应信息。本系统选择的SIM800A模块可以实现对系统的远程短信信息交互。SIM800A是一款两频GSM/GPRS模块，为SMT封装。其性能稳定，外观小巧，性价比高，能满足客户的多种需求。SIM800A工作频率为GSM/GPRS 900/1800MHz，可以低功耗实现语音、SMS和数据信息的传输。SIM800A尺寸为24*24*3mm，能适用于各种紧凑型产品设计需求。
其中，本实施例的控制电路模块将报警信息及紧急情况信息预存为对应的GSM字符集，以在需要报警及需要发送紧急情况信息时，控制GSM模块将对应的GSM字符集发送至所述监控端及/或用户端。具体地，当检测到有摔倒发烧，且时长超过15秒，或者检测到SOS按键按下时，GSM模块会从休眠状态被唤醒，并且开始发送相应指令。将短信模式设置为文本模式并将字符集设置为GSM字符集且将储存的警报短信发送到预先设置好的手机上。设置发送的字符集摔倒或者SOS一键报警为“help me！！！”；发烧时为“Have acold！！！”。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，对本发明所做的变形或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述的权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种多功能的老年人安全守护系统，其特征在于，包括：
三角度加速度传感器，用于采集被监护对象的加速度信息；
温度传感器，用于采集被监护对象的温度信息；
控制电路模块，用于获取所述加速度信息及温度信息，并根据所述加速度信息及温度信息判断是否需要报警及判断是否需要发送紧急情况信息至监控端及/或用户端；
按键电路，用于在按键被按下时进行一键报警并将报警信息发送至监控端；声光报警电路，用于在需要报警时在所述控制电路模块的控制下进行声光报警；
GSM模块，用于在所述控制电路模块的控制下发送紧急情况信息至监控端及/或用户端。
2.根据权利要求1所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述控制电路模块包括STC89C52单片机、时钟电路及复位电路，所述时钟电路用于为所述STC89C52单片机提供时钟信号，所述复位电路用于为所述STC89C52单片机提供复位信号；还包括电源电路，所述电源电路用于为所述STC89C52单片机及系统其他部分供电。
3.根据权利要求2所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述电源电路包括串接的电池盒或USB供电端口、电源开关及电源指示灯。
4.根据权利要求2所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述按键电路为SOS一键报警电路，包括第一按键及第二按键，所述第一按键的一端与所述STC89C52单片机的P2.7端口耦接，另一端接地，所述第二按键的一端与所述STC89C52单片机的P2.2端口耦接，另一端与所述第一按键的另一端耦接后接地；当所述第一按键按压后预设时间内按压第二按键，则所述STC89C52单片机停止报警并取消报警信息的发出。
5.根据权利要求1所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述三角度加速度传感器为ADXL345及外围电路，用于实时监测被监护对象的活动和非活动监测、敲击监测及自由落体检测以获取所述加速度信息。
6.根据权利要求1所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述温度传感器为MLX90614及外围电路，用于通过红外非接触式测量被监护对象的温度，以获取温度信息。
7.根据权利要求1所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述声光报警电路包括二极管发光电路和蜂鸣器报警电路，所述二极管发光电路包括LED灯，用于在进行声光报警时控制点亮LED灯，所述蜂鸣器报警电路包括蜂鸣器，用于在进行声光报警时控制蜂鸣器鸣叫报警。
8.根据权利要求7所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述蜂鸣器报警电路包括三极管0912，当单片机控制引脚为低电平时，用于驱动所述蜂鸣器鸣叫报警，当单片机控制引脚输出方波时，控制所述蜂鸣器按所述方波信号调整鸣叫方式。
9.根据权利要求1所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述GSM模块为SIM800A模块，在所述控制电路模块的控制下发送紧急情况信息至监控端及/或用户端，以及在按键电路的按键被按下时从休眠状态被唤醒并开始发送相应信息。
10.根据权利要求1或9所述的老年人安全守护系统，其特征在于，所述控制电路模块将报警信息及所述紧急情况信息预存为对应的GSM字符集，以在需要报警及需要发送紧急情况信息时，控制所述GSM模块将对应的GSM字符集发送至所述监控端及/或用户端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200901 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |