CN209514837U - 一种基于移动终端的智能看护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于移动终端的智能看护系统，包括腰带和设置在腰带上的功能控制盒，功能控制盒内设有微处理器、跌倒检测模块、GPS定位模块、电源模块、语音模块和GSM模块，功能控制盒外表面上设有按键模块和显示模块，微处理器分别与跌倒检测模块、GPS定位模块、语音模块、GSM模块、按键模块和显示模块连接，GSM模块与移动终端通信连接。本实用新型同时可将佩戴人摔倒、走失、位置等检测集为一体，质轻体小，不会影响佩戴人日常活动，可直观观测事故发生位置，及时查询附近医院、警局等寻求救助，采用普通的平面屏幕，成本低且易制作，该装置可以解决摔倒、走失等看护问题，误报率低，准确度高。

Description

一种基于移动终端的智能看护系统

技术领域

本实用新型涉及智能看护技术领域，具体涉及一种基于移动终端的智能看护系统。

背景技术

随着我国人口老龄化进程加快，老人的看护问题日益严重，成为困扰家庭和社会的又一难题。目前，大量学者对跌倒检测有较为深入的研究，取得了较多的研究成果。关于基于视频的跌倒检测系统，依据视频中人体的长度比、身体倾角两个特征值判断跌倒事件发生，但不能区分下蹲、躺下等常见行为，导致误检率高。关于基于视频人体运动状态判决的跌倒检测系统，该系统结合背景差分法与OpenCV去噪处理法实现运动目标检测，并采用两次目标框选与前一帧目标位置信息提升目标定位精度，但其性能与光照条件、跌倒方式、摄像头的架设均有密切联系，平均正确检测率仅88.7％。关于基于多传感器的实时动态跌倒监测系统，利用佩戴于腰间和脚底的多类传感器结合阈值算法检测跌倒，检测率为93％左右，同时具有功能不完善等问题。

实用新型内容

针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的一种基于移动终端的智能看护系统解决了智能看护功能不完善的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于移动终端的智能看护系统，包括腰带和设置在腰带上的功能控制盒，所述腰带的一端设有第一搭扣，其另一端设有与第一搭扣相配合的第二搭扣，所述功能控制盒内设有微处理器、跌倒检测模块、GPS定位模块、电源模块、语音模块和GSM模块，所述功能控制盒外表面上设有按键模块和显示模块，所述微处理器分别与跌倒检测模块、GPS定位模块、语音模块、GSM模块、按键模块和显示模块连接，所述GSM模块与移动终端通信连接。

进一步地：所述腰带内设有导线，所述导线包括第一导线和第二导线，所述第一导线的一端与微处理器连接，其另一端与第一搭扣连接，所述第二搭扣与第二导线的一端连接，所述第二导线的另一端连接地线，所述第一搭扣和第二搭扣的材质均为金属。

采用上述进一步方案的有益效果为：当没有通过按键模块输入正确的密码人为打开搭扣取下腰带，或腰带不小心脱落时，通过微处理器可检测到导线电平的变化，微处理器会发生报警信息到语音模块和移动终端。

进一步地：所述跌倒检测模块包括重力加速度陀螺仪传感器，所述重力加速度陀螺仪传感器包括三轴陀螺仪和三轴加速度计，所述重力加速度陀螺仪传感器的型号为MPU6050。

采用上述进一步方案的有益效果为：通过三轴陀螺仪和三轴加速度计实时检测人体各方位加速度及欧拉角的变化，从而判断人体摔倒行为的发生。

进一步地：所述微处理器为单片机，所述单片机的型号为STM32F103C8T6。

采用上述进一步方案的有益效果为：微处理器接收控制数据，并进行数据处理及分析，反馈各模块指令信息并建立各模块之间的联系。

进一步地：所述GPS定位模块的型号为NEO-7N UBLOX。

采用上述进一步方案的有益效果为：定位单元实时跟踪装置地理位置信息，并判断装置是否在安全监护距离内，型号为NEO-7N UBLOX的GPS定位模块体积精巧且性能优越，自带陶瓷天线，速率更新最大5Hz，在一些恶劣的环境中，也能实现精确且快速的定位。

进一步地：所述GSM模块的型号为SIM800C。

采用上述进一步方案的有益效果为：GSM模块实现硬件端与软件端的数据信息传输，其中包括位置数据、摔倒信息、走失信息和腰带不正常脱落信息等，SIM800C支持工作频段900/1800MHz，能提供包含短信在内的多种数据传送服务。

进一步地：所述语音模块为5V有源蜂鸣器。

采用上述进一步方案的有益效果为：通过蜂鸣器可提醒周边路人，寻求他人的帮助。

进一步地：所述显示模块为1.44寸的TFT彩屏。

进一步地：所述按键模块包括按键SWITCH_1、按键SWITCH_2、按键SWITCH_3和按键SWITCH_4。

采用上述进一步方案的有益效果为：显示模块可显示摔倒情况、走失情况、数据设置和位置查询等数据，同时以按键模块为辅助，完成相关参数设置。

进一步地：所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第1引脚与按键SWITCH_2连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第2引脚与按键SWITCH_3连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第3引脚与按键SWITCH_4连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第6引脚与GSM模块的RX引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第7引脚与GSM模块的TX引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第9引脚与GSM模块的PWR引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第18引脚、显示模块的VCC引脚、GSM模块的VCC引脚、GPS模块的VCC引脚、重力加速度陀螺仪传感器的VCC引脚和蜂鸣器的VCC引脚均连接电源模块，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第19引脚、显示模块的GND引脚、GSM模块的GND引脚、GPS模块的GND引脚、重力加速度陀螺仪传感器的GND引脚和蜂鸣器的GND引脚均连接到地，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第25引脚与GPS模块的TXD引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第26引脚与GPS模块的RXD引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第27引脚与按键SWITCH_1连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第29引脚与显示模块的SDA_Y引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第31引脚与显示模块的SCK_Y引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第37引脚与显示模块的AO_Y引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第38引脚与显示模块的RESET引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第39引脚与显示模块的CS引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第33引脚与重力加速度陀螺仪传感器的TX_T引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第34引脚与重力加速度陀螺仪传感器的RX_T引脚连接。

本实用新型的有益效果为：本实用新型同时可将佩戴人摔倒、走失、位置等检测集为一体，质轻体小，不会影响佩戴人日常活动，可直观观测事故发生位置，及时查询附近医院、警局等寻求救助，采用普通的平面屏幕，成本低且易制作，该装置可以解决摔倒、走失等看护问题，误报率低，准确度高。

附图说明

图1为本实用新型结构图；

图2为本实用新型模块框图；

图3为本实用新型电路图；

图4为本实用新型移动终端上APP的主控界面示意图。

其中：1、腰带；2、功能控制盒；3、按键模块；4、显示模块；5、第一搭扣；6、第二搭扣。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1和图2共同所示，一种基于移动终端的智能看护系统，包括腰带1和设置在腰带1上的功能控制盒2，腰带1的一端设有第一搭扣5，其另一端设有与第一搭扣5相配合的第二搭扣6，功能控制盒2内设有微处理器、跌倒检测模块、GPS定位模块、电源模块、语音模块和GSM模块，功能控制盒2外表面上设有按键模块3和显示模块4，微处理器分别与跌倒检测模块、GPS定位模块、语音模块、GSM模块、按键模块3和显示模块4连接，GSM模块与移动终端通信连接。

在本实用新型的一个实施例中，腰带1内设有导线，导线包括第一导线和第二导线，第一导线的一端与微处理器连接，其另一端与第一搭扣5连接，第二搭扣6与第二导线的一端连接，第二导线的另一端连接地线，第一搭扣5和第二搭扣6的材质均为金属。当没有通过按键模块输入正确的密码人为打开搭扣取下腰带，或腰带不小心脱落时，通过微处理器可检测到导线电平的变化，微处理器会发生报警信息到语音模块和移动终端。

在本实用新型的一个实施例中，跌倒检测模块包括重力加速度陀螺仪传感器，重力加速度陀螺仪传感器包括三轴陀螺仪和三轴加速度计，重力加速度陀螺仪传感器的型号为MPU6050。通过三轴陀螺仪和三轴加速度计实时检测人体各方位加速度及欧拉角的变化，从而判断人体摔倒行为的发生。

在本实用新型的一个实施例中，微处理器为单片机，单片机的型号为STM32F103C8T6。微处理器接收控制数据，并进行数据处理及分析，反馈各模块指令信息并建立各模块之间的联系。

在本实用新型的一个实施例中，GPS定位模块的型号为NEO-7N UBLOX。定位单元实时跟踪装置地理位置信息，并判断装置是否在安全监护距离内，型号为NEO-7N UBLOX的GPS定位模块体积精巧且性能优越，自带陶瓷天线，速率更新最大5Hz，在一些恶劣的环境中，也能实现精确且快速的定位。

在本实用新型的一个实施例中，GSM模块的型号为SIM800C。GSM模块实现硬件端与软件端的数据信息传输，其中包括位置数据、摔倒信息、走失信息和腰带不正常脱落信息等，SIM800C支持工作频段900/1800MHz，能提供包含短信在内的多种数据传送服务。

在本实用新型的一个实施例中，语音模块为5V有源蜂鸣器。通过蜂鸣器可提醒周边路人，寻求他人的帮助。

在本实用新型的一个实施例中，显示模块为1.44寸的TFT彩屏。按键模块包括按键SWITCH_1、按键SWITCH_2、按键SWITCH_3和按键SWITCH_4。显示模块可显示摔倒情况、走失情况、数据设置和位置查询等数据，同时以按键模块为辅助，完成相关参数设置。

如图3所示，微处理器芯片STM32F103C8T6的第1引脚与按键SWITCH_2连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第2引脚与按键SWITCH_3连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第3引脚与按键SWITCH_4连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第6引脚与GSM模块的RX引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第7引脚与GSM模块的TX引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第9引脚与GSM模块的PWR引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第18引脚、显示模块的VCC引脚、GSM模块的VCC引脚、GPS模块的VCC引脚、重力加速度陀螺仪传感器的VCC引脚和蜂鸣器的VCC引脚均连接电源模块，微处理器芯片STM32F103C8T6的第19引脚、显示模块的GND引脚、GSM模块的GND引脚、GPS模块的GND引脚、重力加速度陀螺仪传感器的GND引脚和蜂鸣器的GND引脚均连接到地，微处理器芯片STM32F103C8T6的第25引脚与GPS模块的TXD引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第26引脚与GPS模块的RXD引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第27引脚与按键SWITCH_1连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第29引脚与显示模块的SDA_Y引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第31引脚与显示模块的SCK_Y引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第37引脚与显示模块的AO_Y引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第38引脚与显示模块的RESET引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第39引脚与显示模块的CS引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第33引脚与重力加速度陀螺仪传感器的TX_T引脚连接，微处理器芯片STM32F103C8T6的第34引脚与重力加速度陀螺仪传感器的RX_T引脚连接。

本实用新型的工作过程为：摔倒发生时，重力加速度陀螺仪传感器MPU6050角速度与加速度发生剧烈变化，采用二级检测算法检测出两者皆同时超出设定阈值，判断为疑似摔倒，否者重新检测，此时，STM32F103C8T6单片机控制GPS定位模块采集地理位置经纬度，并进行数据处理，为无线传输做准备，GSM模块内插入SIM卡，电源供电模块电流触发GSM模块通信，GSM模块指示灯的状态由闪烁变为常亮，表示模块为工作状态，将已处理的数据段包裹成短信信息通过GSM方式发送到监护人移动终端；通过显示模块与按键设定短信接收号码、跌倒检测校正方向、语音播报内容及播报大小；语音模块按照单片机命令进行语音播报；电源模块为本实用新型提供5V电源。

上位机为安卓移动终端，提供记住密码选项、忘记密码选项、注册与登录选项，账号使用SP存储方式存储，账号注册后登录，进入APP主页面后，设置相互通信的SIM卡号和安全监护距离；当手机接收到摔倒信号时，通过账号进入智能看护APP，软件读取手机短信获得经纬度，将其模块坐标系转换为地图坐标系，调用地图，在地图上显示老人或小孩所处地理位置，根据需要可搜索附近医院等救治场所；小孩监护状态时，软件不断的接收来自硬件部分的经纬度信息，将其经纬度与手机检测到的经纬度(监护人地理位置经纬度)相对比，若两者的直线距离超出安全监护距离，则触发软件报警，即调用手机扬声器进行语音报警提示，引起监护人注意，以便对小孩走失问题进行及时处理，当出现穿戴装置意外脱落或者人为扯断时，将触发系统报警(硬件端和软件端)。

如图4所示，移动终端的APP界面会出现消息提示，如摔倒信息、走失信息、穿戴装置不正常脱落信息、紧急求救信息，提示监护人，以便被看护人可及时得到救助，通过功能选择按钮可选择查看监护位置(被看护人位置)、搜索附近(被看护人附近)求助场所(如医院、警局)，通过设置按钮可设置被看护人电话号码、安全监护距离，通过地图显示界面可直观的观察被看护人所在位置，可观察周围环境情况及救助场所。

Claims (10)

1.一种基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，包括腰带(1)和设置在腰带(1)上的功能控制盒(2)，所述腰带(1)的一端设有第一搭扣(5)，其另一端设有与第一搭扣(5)相配合的第二搭扣(6)，所述功能控制盒(2)内设有微处理器、跌倒检测模块、GPS定位模块、电源模块、语音模块和GSM模块，所述功能控制盒(2)外表面上设有按键模块(3)和显示模块(4)，所述微处理器分别与跌倒检测模块、GPS定位模块、语音模块、GSM模块、按键模块(3)和显示模块(4)连接，所述GSM模块与移动终端通信连接。

2.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述腰带(1)内设有导线，所述导线包括第一导线和第二导线，所述第一导线的一端与微处理器连接，其另一端与第一搭扣(5)连接，所述第二搭扣(6)与第二导线的一端连接，所述第二导线的另一端连接地线，所述第一搭扣(5)和第二搭扣(6)的材质均为金属。

3.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述跌倒检测模块包括重力加速度陀螺仪传感器，所述重力加速度陀螺仪传感器包括三轴陀螺仪和三轴加速度计，所述重力加速度陀螺仪传感器的型号为MPU6050。

4.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述微处理器为单片机，所述单片机的型号为STM32F103C8T6。

5.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述GPS定位模块的型号为NEO-7N UBLOX。

6.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述GSM模块的型号为SIM800C。

7.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述语音模块为5V有源蜂鸣器。

8.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述显示模块(4)为1.44寸的TFT彩屏。

9.根据权利要求1所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述按键模块(3)包括按键SWITCH_1、按键SWITCH_2、按键SWITCH_3和按键SWITCH_4。

10.根据权利要求9所述的基于移动终端的智能看护系统，其特征在于，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第1引脚与按键SWITCH_2连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第2引脚与按键SWITCH_3连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第3引脚与按键SWITCH_4连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第6引脚与GSM模块的RX引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第7引脚与GSM模块的TX引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第9引脚与GSM模块的PWR引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第18引脚、显示模块的VCC引脚、GSM模块的VCC引脚、GPS模块的VCC引脚、重力加速度陀螺仪传感器的VCC引脚和蜂鸣器的VCC引脚均连接电源模块，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第19引脚、显示模块的GND引脚、GSM模块的GND引脚、GPS模块的GND引脚、重力加速度陀螺仪传感器的GND引脚和蜂鸣器的GND引脚均连接到地，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第25引脚与GPS模块的TXD引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第26引脚与GPS模块的RXD引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第27引脚与按键SWITCH_1连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第29引脚与显示模块的SDA_Y引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第31引脚与显示模块的SCK_Y引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第37引脚与显示模块的AO_Y引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第38引脚与显示模块的RESET引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第39引脚与显示模块的CS引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第33引脚与重力加速度陀螺仪传感器的TX_T引脚连接，所述微处理器芯片STM32F103C8T6的第34引脚与重力加速度陀螺仪传感器的RX_T引脚连接。