CN115457733A - 户外运动检测报警装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种户外运动检测报警装置，包括控制模块及与所述控制模块连接的状态监测模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块及声光报警模块，所述状态监测模块至少包括姿态监测单元，用于实时监测户外运动人员身体姿态，所述GPS定位模块用于实现户外运动人员的实时定位，当所述控制模块根据所述状态监测模块的监测结果判定户外运动人员跌倒后，通过所述GSM无线通信模块向预定的手机号发送户外运动人员所在的定位信息和求救信息，并控制所述声光报警模块开始报警。确保户外运动人员在遭遇意外时能够第一时间把自己的地理位置和求救信号发送给亲友，使户外运动人员能够第一时间得到救援。
Description
技术领域
本发明涉及户外运动安全技术领域，尤其涉及一种户外运动检测报警装置。
背景技术
随着体育科技的发展，出现了多种品牌的户外运动产品以监测日常生活身体活动指标，通过采集数据进行自我监控以达到每天的身体活动目标，受到运动人群的青睐。但目前已有的户外运动产品的功能较为简单，大多是计算运动步数、监测心率等功能，尚未实现户外运动产品有对佩戴者的实时定位与监测报警的功能，而近年来有关运动者户外运动时因不能得到及时的帮助而遇险的报道屡见不鲜，户外运动者的生命安全亟待加强保障。
中国专利CN113729694A公开了一种基于运动定位追踪的户外运动用体征实时监测装置，该装置主要由数据采集系统、体征监测系统和数据传输模块组成，用户通过户安全监测平台来检测自身的身体状况和定位情况，但该装置对用户的安全监测效果也很有限，一旦用户遭遇事故或者意外摔倒，不能第一时间把用户的各种信息及时有效地传递给用户的亲友等等，造成营救时间的不及时，危及用户的生命安全，此外改装置也缺少长距离大范围的无线通信功能，无法做到数据的共享。中国专利CN113750507A公开了一种用于户外运动的可穿戴身体状态监测装置，该装置包含传感器模块、融合处理模块、手机端及服务器，其中传感器模块的测量数据精度更高，数据误差更小，能够准确地对用户的身体疲劳、情绪、压力和健康状况做出判断，从而达到对身体状态动态监测的目的，然而该装置的无线通信模块主要由蓝牙4.0超低功耗模块组成，而蓝牙的通信范围有限，一般在15米以内，传感器监测的数据只能由用户自己一人查看，缺少更长和更有效的通讯手段，也无法在意外情况下立刻做出报警动作。中国专利CN212413258U公开了一种基于物联网的老年人户外运动监测提醒装置，该装置包括身体监测模块、环境监测模块、语音模块、震动模块、显示器、无线通信模块，该装置能够对老年人户外运动期间的身体状态和天气环境进行实时监测，并通过物联网技术对老年人的异常状况进行提醒，为老年人的运动出行做好安全保障。同样，该装置的通信模块采用的也是蓝牙模块，通信的范围不够，传感器监测的数据只能由用户自己一人查看，缺少更长和更有效的通讯手段，此外，该装置对用户的跌倒处理也缺乏多样性，没有考虑到用户跌倒的各种情况，包括误跌倒、装备掉落、装备佩戴错误等等，不能让用户自行选择报警状态，比如误跌倒用户不能够解除报警状态，造成警力资源的浪费。
发明内容
本发明的目的在于提供一种户外运动检测报警装置，以解决现有的户外运动检测报警装置的问题。
为了达到上述目的，本发明提供了一种户外运动检测报警装置，包括控制模块及与所述控制模块连接的状态监测模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块及声光报警模块，其中：
所述状态监测模块至少包括姿态监测单元，用于实时监测户外运动人员身体姿态，所述GPS定位模块用于实现户外运动人员的实时定位；
当所述控制模块根据所述状态监测模块的监测结果判定户外运动人员跌倒后，通过所述GSM无线通信模块向预定的手机号发送户外运动人员所在的定位信息和求救信息，并控制所述声光报警模块开始报警。
可选的，所述状态监测模块还包括健康状态监测单元，用于实时监测户外运动人员的健康状态；以及，
所述健康状态监测单元包括心率血样传感器，所述姿态监测单元包括倾角传感器。
可选的，还包括运动环境监测模块，与所述控制模块连接，所述运动环境监测模块包括湿度传感器及温度传感器，用于监测环境的湿度和温度。
可选的，还包括OLED显示模块，与所述控制模块连接，用于实时显示所述状态监测模块及所述运动环境监测模块的监测结果。
可选的，还包括云端监测模块，与所述控制模块连接，用于通过所述控制模块将所述状态监测模块的监测结果及所述运动环境监测模块的监测结果上传至云端。
可选的，还包括电源模块，与所述控制模块连接，所述电源模块包括锂电池和降压单元，所述锂电池通过所述降压单元为所述控制模块提供预定大小的恒压。
可选的，所述声光报警模块包括蜂鸣器、LED灯及按键，所述声光报警模块报警时，所述蜂鸣器鸣叫，所述LED灯闪烁，按动所述按键时，所述声光报警模块停止报警。
可选的，所述GSM无线通信模块包括无线通信单元及SIM卡。
在本发明提供的户外运动检测报警装置中，包括控制模块及与所述控制模块连接的状态监测模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块及声光报警模块，所述状态监测模块至少包括姿态监测单元，用于实时监测户外运动人员身体姿态，所述GPS定位模块用于实现户外运动人员的实时定位，当所述控制模块根据所述状态监测模块的监测结果判定户外运动人员跌倒后，通过所述GSM无线通信模块向预定的手机号发送户外运动人员所在的定位信息和求救信息，并控制所述声光报警模块开始报警。确保户外运动人员在遭遇意外时能够第一时间把自己的地理位置和求救信号发送给亲友，使户外运动人员能够第一时间得到救援。
附图说明
图1为本发明实施例提供的户外运动检测报警装置的结构框图；
图2为本发明实施例提供的状态监测模块的结构框图；
图3为本发明实施例提供的运动环境监测模块的结构框图；
图4为本发明实施例提供的云端监测模块的结构框图；
图5为本发明实施例提供的声光报警模块的结构框图；
图6为本发明实施例提供的户外运动检测报警装置的工作流程图；
其中，附图标记为：
10-控制模块；20-状态监测模块；30-运动环境监测模块；40-云端监测模块；50-声光报警模块；60-GPS定位模块；70-GSM无线通信模块；80-电源模块；90-OLED显示模块。
具体实施方式
下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
图1为本实施例提供的户外运动检测报警装置的结构框图。如图1所示，所述户外运动检测报警装置包括控制模块10及与所述控制模块10连接的状态监测模块20、GSM无线通信模块70、GPS定位模块60、声光报警模块50、运动环境监测模块30、OLED显示模块90、云端监测模块40及电源模块80。本实施例中，当所述控制模块10根据所述状态监测模块20的监测结果判定户外运动人员跌倒后，通过所述GSM无线通信模块70向预定的手机号发送户外运动人员所在的定位信息和求救信息，并控制所述声光报警模块50开始报警。
本实施例中，所述控制模块10可以是STM32C8T6最小系统板。
图2为本实施例提供的状态监测模块20的结构框图。如图2所示，所述状态监测模块20包括姿态监测单元及健康状态监测单元，所述姿态监测单元用于实时监测户外运动人员身体姿态，所述健康状态监测单元用于实时监测户外运动人员的健康状态。本实施例中，所述健康状态监测单元可以为心率血样传感器MAX30102，所述姿态监测单元可以是倾角传感器ADXL345(可设置在户外运动人员的腰间)，与所述控制模块10的IIC接口相连，可以实现对户外运动人员的心率、血氧饱和度的实时测量。
所述GPS定位模块60与所述控制模块10的串口USART相连，用于实现户外运动人员的实时定位。本实施例中，所述GPS定位模块60可以包括射频单元和天线，能够实现对用户的快速定位。
图3为本实施例提供的运动环境监测模块30的结构框图。如图3所示，所述运动环境监测模块30包括湿度传感器及温度传感器，用于监测环境的湿度和温度。本实施例中，所述运动环境监测模块30为温湿度传感器DHT22，它采用单总线通信，帮助用户选择适宜的运动环境，或者可以根据环境来调整运动量。
所述OLED显示模块90与所述控制模块10的IIC接口相连，用于实时显示所述状态监测模块20及所述运动环境监测模块30的监测结果，便于查看。
所述电源模块80与所述控制模块10的电源接口相连，包括锂电池和降压单元，所述锂电池通过所述降压单元为所述控制模块10提供预定大小的恒压。本实施例中，所述锂电池通过所述降压单元为所述控制模块10提供3.3V的恒压，以为所述控制模块10供电。
图4为本实施例提供的云端监测模块40的结构框图。如图4所示，所述云端监测模块40与所述控制模块10的串口USART相连，用于通过所述控制模块10将所述状态监测模块20的监测结果及所述运动环境监测模块30的监测结果上传至云端。本实施例中，所述云端监测模块40包括NB-LOT网络通信模块和阿里云云端系统，实现了对户外运动人员所在环境温度、地理位置等数据的获取和传输。
所述GSM无线通信模块70与所述控制模块10的串口USART相连，包括无线通信单元及SIM卡。所述无线通信单元可以是无线通信单元SIM800C，所述无线通信单元在所述控制模块10的控制下可以将信息发送给特定的号码。
图5为本实施例提供的声光报警模块50的结构框图。如图5所示，所述声光报警模块50与所述控制模块10的串口的IO相连，包括蜂鸣器、LED灯和按键，所述控制模块10控制所述声光报警模块50报警时，所述蜂鸣器开始鸣叫，所述LED灯开始闪烁，按动所述按键时，所述声光报警模块50停止报警。因此，在用户意外跌倒且没有受伤地情况下，通过所述按键可以解除所述声光报警模块50误报警，避免造成警力资源的浪费。
图6为本实施例提供的户外运动检测报警装置的工作流程图。如图6所示，本实施例中的户外运动检测报警装置开启后，系统初始化，所述OLED显示模块90实时显示心率和血氧值，所述云端监测模块40的NB-LOT网络通信模块初始化，在阿里云客户端(云端)显示户外运动人员的环境状态、健康状态及身体姿态，同时，所述姿态监测单元初始化成功，如果使用时，用户跌倒，则所述声光报警模块50报警，所述GSM无线通信模块70准备发送求救信号(例如可以等待15s)，此时如果所述声光报警模块50的按键按下，则所述声光报警模块50解除报警状态，所述GSM无线通信模块70也取消发送求救信息，反之，则在跌倒后通过所述GSM无线通信模块70把户外运动人员的定位信息和求救信息发送给预定的手机号。
综上，在本实施例提供的户外运动检测报警装置中，包括控制模块及与所述控制模块连接的状态监测模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块及声光报警模块，所述状态监测模块至少包括姿态监测单元，用于实时监测户外运动人员身体姿态，所述GPS定位模块用于实现户外运动人员的实时定位，当所述控制模块根据所述状态监测模块的监测结果判定户外运动人员跌倒后，通过所述GSM无线通信模块向预定的手机号发送户外运动人员所在的定位信息和求救信息，并控制所述声光报警模块开始报警。确保户外运动人员在遭遇意外时能够第一时间把自己的地理位置和求救信号发送给亲友，使户外运动人员能够第一时间得到救援。
上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种户外运动检测报警装置，其特征在于，包括控制模块及与所述控制模块连接的状态监测模块、GSM无线通信模块、GPS定位模块及声光报警模块，其中：
所述状态监测模块至少包括姿态监测单元，用于实时监测户外运动人员身体姿态，所述GPS定位模块用于实现户外运动人员的实时定位；
当所述控制模块根据所述状态监测模块的监测结果判定户外运动人员跌倒后，通过所述GSM无线通信模块向预定的手机号发送户外运动人员所在的定位信息和求救信息，并控制所述声光报警模块开始报警。
2.如权利要求1所述的户外运动检测报警装置，其特征在于，所述状态监测模块还包括健康状态监测单元，用于实时监测户外运动人员的健康状态；以及，
所述健康状态监测单元包括心率血样传感器，所述姿态监测单元包括倾角传感器。
3.如权利要求1所述的户外运动检测报警装置，其特征在于，还包括运动环境监测模块，与所述控制模块连接，所述运动环境监测模块包括湿度传感器及温度传感器，用于监测环境的湿度和温度。
4.如权利要求3所述的户外运动检测报警装置，其特征在于，还包括OLED显示模块，与所述控制模块连接，用于实时显示所述状态监测模块及所述运动环境监测模块的监测结果。
5.如权利要求3所述的户外运动检测报警装置，其特征在于，还包括云端监测模块，与所述控制模块连接，用于通过所述控制模块将所述状态监测模块的监测结果及所述运动环境监测模块的监测结果上传至云端。
6.如权利要求1所述的户外运动检测报警装置，其特征在于，还包括电源模块，与所述控制模块连接，所述电源模块包括锂电池和降压单元，所述锂电池通过所述降压单元为所述控制模块提供预定大小的恒压。
7.如权利要求1所述的户外运动检测报警装置，其特征在于，所述声光报警模块包括蜂鸣器、LED灯及按键，所述声光报警模块报警时，所述蜂鸣器鸣叫，所述LED灯闪烁，按动所述按键时，所述声光报警模块停止报警。
8.如权利要求1所述的户外运动检测报警装置，其特征在于，所述GSM无线通信模块包括无线通信单元及SIM卡。
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