CN209751027U - 一种老年人智能手环 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种老年人智能手环，包括：处理器、心率测量模块、跌倒报警模块、吃药提醒模块、定位模块、环境监测模块、日常照明模块和GSM模块；所述心率测量模块、所述跌倒报警模块、所述吃药提醒模块、所述定位模块、所述环境监测模块、所述日常照明模块和所述GSM模块均与所述处理器相连。本实用新型提供的老年人智能手环具有实时测量心率、跌倒报警、语音按时提醒吃药、定位和检测环境数据等功能，能够满足老人们日常生活需求，为老人们健康保驾护航。

Description

一种老年人智能手环

技术领域

本实用新型涉及智能手环技术领域，更具体的说是涉及一种特别适用于老年人的智能手环。

背景技术

我国目前已经进入老龄化社会，改善老年人的生活状况越来越成为人们关注的焦点。老年人一直是我国社会中的弱势人群，而老年病甚至是日常生活中的磕碰都会成为对老年人身体健康的杀手锏。不仅如此，老人走丢的问题也是频频发生。随着年纪的增长，老人们的记性也会随之下降，很多患有高血压的老人由于忘记吃药而导致悲剧发生。

因此，如何防止老年人的各种悲剧发生是本领域技术人员亟需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种老年人智能手环，具有实时测量心率、跌倒报警、语音按时提醒吃药、定位和检测环境数据等功能，能够满足老人们日常生活需求，为老人们健康保驾护航。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种老年人智能手环，包括：处理器、心率测量模块、跌倒报警模块、吃药提醒模块、定位模块、环境监测模块、日常照明模块和GSM模块；

所述心率测量模块、所述跌倒报警模块、所述吃药提醒模块、所述定位模块、所述环境监测模块、所述日常照明模块和所述GSM模块均与所述处理器相连。

优选的，还包括：与所述GSM模块无线连接的家人终端。

优选的，所述定位模块每隔预设时间通过GSM模块向所述家人终端发送老人的坐标短信。

优选的，还包括：与所述处理器相连的显示模块。

优选的，所述跌倒报警模块内置有MPU6050传感器和蜂鸣器，且所述MPU6050传感器和所述蜂鸣器均与所述处理器相连。

优选的，所述环境监测模块包括：温湿度传感器和PM2.5传感器；且所述温湿度传感器和所述PM2.5传感器均与所述处理器相连。

优选的，所述心率测量模块采用PulseSensor光电反射式模拟传感器。

优选的，还包括警报解除键，所述警报解除键与所述处理器相连。

优选的，还包括与所述处理器相连的多个功能按键。

优选的，所述处理器包括：STM32单片机。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本实用新型公开提供了一种老年人智能手环，具有实时测量心率、跌倒报警、语音按时提醒吃药、定位和检测环境数据等功能，能够为老年人提供心率数据；当老人跌倒时，家人可以第一时间得到消息防止错过最佳救助时间；如果老人走丢，也可以通过定位模块及时找回老人；当老人外出时，智能手环可以检测到环境的温度、湿度和空气质量情况，帮助老人判断是否适合锻炼。此外，还具有照明功能。

本实用新型提供的老年人智能手环，功能多样，能够为老人的日常生活保驾护航。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的老年智能手环的示意图；

图2为本实用新型提供的老年智能手环的电路图；

图3为本实用新型提供的跌倒报警模块的电路图；

图4为本实用新型提供的DHT11的电路图；

图5为本实用新型提供的粉尘传感器内部电路图；

图6为本实用新型提供的PM2.5传感器的电路图；

图7为本实用新型提供的显示模块的电路图；

图8为本实用新型提供的定位模块的电路图；

图9为本实用新型提供的GSM模块的电路图；

图10为本实用新型提供的心率测量模块的原理图；

图11为本实用新型提供的心率测量模块的电路图；

图12为本实用新型提供的定时吃药模块的电路图；

图13为本实用新型提供的日常照明模块的电路图；

图14为本实用新型提供的功能按键的电路图；

图15为本实用新型提供的警报解除键的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图1和附图2，本实用新型实施例公开了一种老年人智能手环，包括：处理器、心率测量模块、跌倒报警模块、吃药提醒模块、定位模块、环境监测模块、日常照明模块和GSM模块；

心率测量模块、跌倒报警模块、吃药提醒模块、定位模块、环境监测模块、日常照明模块和GSM模块均与处理器相连。

本实用新型提供了一种具有实时测量心率、跌倒报警、语音按时提醒吃药、定位和检测环境数据等功能的老年智能手环，能够为老年人提供心率数据；当老人跌倒时，家人可以第一时间得到消息防止错过最佳救助时间；如果老人走丢，也可以通过定位模块及时找回老人；当老人外出时，智能手环可以检测到环境的温度、湿度和空气质量情况，帮助老人判断是否适合锻炼。此外，还具有照明功能。功能多样，为老人的日常生活保驾护航。

其中，心率测量模块运用脉搏传感器实时测量老人的心率，收集心率信息，并将心率信息传送至处理器进行处理，还可以将数据通过显示模块，如：显示屏显示出来，为老年人实时监测心率提供方便。

跌倒报警模块：当老人跌倒时，内置的MPU6050传感器就会响应，通过处理器，例如：单片机驱动报警功能，并且通过GSM模块发送短信及时通知家人。

吃药提醒模块：通过定时器设置好固定时间后，每到设定好的时间自动通过蜂鸣器响声提醒老人吃药，防止老人遗忘吃药。

定位模块：内含有GPS定位追踪器，及时锁定老人位置，每过一段时间，例如：每经过20分钟通过GSM模块发送坐标短信。当老人走丢后，家人可以通过GSM短信发送定位信息第一时间找到老人所在位置。

环境监测模块：运用温湿度传感器、PM2.5传感器等器件收集空气质量信息，并将空气质量信息数据传送至处理器，将用处理器处理后的数据显示到显示模块上，如：液晶显示屏上。

日常照明模块：在夜晚的楼梯上或者走夜路的时候可以打开照明灯，防止出现意外。具体可以通过在智能手环上安装LED灯来实现。

GSM模块：支持2G、3G、4G手机卡，实现向家人的终端处发送消息。

为了进一步优化上述技术方案，还包括：与GSM模块无线连接的家人终端。

为了进一步优化上述技术方案，定位模块每隔预设时间通过GSM模块向家人终端发送老人的坐标短信。

当老人摔倒时自动通过蜂鸣器发出求救信号，如果一定时间内，如：15秒内老人没有得到救助就会通过GSM模块向子女手机发送求助短信。而且，可以设定成每隔固定的时间向子女的手机发送老人的具体位置，以便子女及时了解老人的位置。

为了进一步优化上述技术方案，还包括：与处理器相连的显示模块。

具体的，显示模块可以是LCD液晶显示屏。可以通过显示模块来显示老人的心率、环境的温湿度、PM2.5浓度等信息，更加直观，方便老人了解到相关信息。

为了进一步优化上述技术方案，跌倒报警模块内置有MPU6050传感器和蜂鸣器，且MPU6050传感器和蜂鸣器均与处理器相连。

为了进一步优化上述技术方案，环境监测模块包括：温湿度传感器和PM2.5传感器；且温湿度传感器和PM2.5传感器均与处理器相连。

为了进一步优化上述技术方案，心率测量模块采用PulseSensor光电反射式模拟传感器。

为了进一步优化上述技术方案，还包括警报解除键，警报解除键与处理器相连。

当时间到达预定吃药的时间时，蜂鸣器就会发出声响，之后可以通过警报解除键取消提醒。

为了进一步优化上述技术方案，还包括与处理器相连的多个功能按键。通过多个按键实现多种模式的设定，如：提醒时间，照明模块的开启和关闭等。

为了进一步优化上述技术方案，处理器包括：STM32单片机。

下面结合具体的电路设计来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参见附图2～15，附图2～15为本实用新型提供的老年智能手环的整体电路图和各个部分的电路图。

1、防跌倒功能

参见图3，MPU6050是整合了加速度和陀螺仪的传感器，它和STM32单片机之间的通信采用了400KHZ的IIC接口，供电范围为5v。以数字输出6轴或9轴的旋转矩阵、四元数(quaternion)、欧拉角格式(EulerAngle forma)的融合演算数据。具有131LSBs/°/sec敏感度与全格感测范围为±250、±500、±1000与±2000°/sec的3轴角速度感测器(陀螺仪)，以达到报警的效果。老人跌倒了会自动发出警报，解除警报的方法是：把手环扶正，如果15秒后没有扶正，就会向子女手机发送短信。

2、环境测量模块

参见图4，DHT11是一款温湿度一体化的数字传感器。该传感器包括一个电阻式测湿元件和一一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够实时的采集本地湿度和温度。DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信，仅仅需要一个I/O口。传感器内部湿度和温度数据40Bit的数据一次性传给处理器，数据采用校验和方式进行校验，有效的保证数据传输的准确性。DHT11功耗很低，在5V电源电压下，工作平均最大电流0.5mA。

DHT11的技术参数如下:

工作电压范围：3.3V-5.5

工作电流：平均0.5mA

输出：单总线数字信号

测量范围：湿度20～90％RH

温度：0～50℃

精度：湿度±5％，温度±2℃

分辨率：湿度1％，温度1℃

参见附图5和6，GP2Y1014AU0F灰尘(粉尘)传感器是一款升级版光学质量传感器，其内部对角安放着红外线发光二极管和光电晶体管，使得其能够探测到尘埃反射光，与处理器的连接关系请参见图2和图6。即使非常细小的如烟草烟雾粒也能够被检测到，通常在空气净化系统中应用。可测量0.8微米以上的微小粒子，感知烟草产生的烟气和花粉，房屋粉尘等。体积小、重量轻、便于安装，广泛应用于空气清新机、换气空调和换气扇等产品中。

产品参数：

工作电压：-0.3V～7V

工作温度：-10℃～+65℃

保存温度：-20℃～+80℃

敏感度：0.5v/(0.1mg/m³)

工作电流：11mA～20mA

尺寸：46×30×17.6mm

3、显示模块

参见附图7，显示模块采用LCD1602液晶显示屏对温湿度等信息进行显示，它可以同时显示16x02即32个字符，可以根据实际的需要，在LCD1602液晶显示屏上下分别设置显示温度、湿度与相对应的参数。

4、GPS定位模块

参见附图8，通过GPS模块可以定位到老人所在位置，起到防丢失的作用。

5、GSM模块

参见附图9，GSM模块可以采用SIM800A模块，该模块支持2G、3G、4G手机卡，拥有短信、数据、彩信和上网等功能。5V供电，可以直接与单片机相连，属于低耗能装置，待机电流只需80mA左右，休眠低至10mA，适用范围广。

6、心率测量模块

参见附图10和图11，采用PulseSensor这是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指、耳垂等处，通过导线连接可将采集到的模拟信号传输给arduino等单片机用来转换为数字信号，再通过arduino等单片机简单计算后就可以得到心率数值，此外还可将脉搏波形通过串口上传到电脑显示波形。

7、定时吃药功能

参见附图12，通过定时器时间，到预定时间时蜂鸣器发出响声提醒老人吃药。

8、日常照明模块

参见附图13，通过LED灯实现日常照明功能。

9、功能按键

参见附图14，使用4个按键完成各种模式设置及LED灯开关。另外，参见附图15，使用1个按键完成警报解除。

主要有两种模式，第一种为：显示当前时间、提醒吃药的时间以及位置坐标信息；第二种为心率信息和环境参数等信息，两种模式之间通过按键来进行切换。

下面结合使用方法来进一步说明本实用新型提供的老年智能手环，具体使用方法如下：

开机后插上SIM卡自动注册网络，当注册网络完成后，屏幕上会出现当前时间，吃药时间以及当前位置坐标，每当时间到达预定吃药时间时，蜂鸣器就会发出声响，之后可以通过解除按键取消提醒。如果老人摔倒后引起设备倾斜，蜂鸣器会发出声响，当设备复位时，蜂鸣器会关闭；如果15秒后设备依然没有复位就会向另一个手机号发出求救短信，另外每间隔20分钟(默认设置)后就会向另一个手机发送位置坐标。当按下切换模式按键时会显示心率、PM2.5、温度和湿度等信息，以帮助使用者获取心率以及周围环境信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种老年人智能手环，其特征在于，包括：处理器、心率测量模块、跌倒报警模块、吃药提醒模块、定位模块、环境监测模块、日常照明模块和GSM模块；

所述心率测量模块、所述跌倒报警模块、所述吃药提醒模块、所述定位模块、所述环境监测模块、所述日常照明模块和所述GSM模块均与所述处理器相连。

2.根据权利要求1所述的一种老年人智能手环，其特征在于，还包括：与所述GSM模块无线连接的家人终端。

3.根据权利要求2所述的一种老年人智能手环，其特征在于，所述定位模块每隔预设时间通过GSM模块向所述家人终端发送老人的坐标短信。

4.根据权利要求2所述的一种老年人智能手环，其特征在于，还包括：与所述处理器相连的显示模块。

5.根据权利要求1所述的一种老年人智能手环，其特征在于，所述跌倒报警模块内置有MPU6050传感器和蜂鸣器，且所述MPU6050传感器和所述蜂鸣器均与所述处理器相连。

6.根据权利要求1所述的一种老年人智能手环，其特征在于，所述环境监测模块包括：温湿度传感器和PM2.5传感器；且所述温湿度传感器和所述PM2.5传感器均与所述处理器相连。

7.根据权利要求1所述的一种老年人智能手环，其特征在于，所述心率测量模块采用PulseSensor光电反射式模拟传感器。

8.根据权利要求4所述的一种老年人智能手环，其特征在于，还包括警报解除键，所述警报解除键与所述处理器相连。

9.根据权利要求8所述的一种老年人智能手环，其特征在于，还包括与所述处理器相连的多个功能按键。

10.根据权利要求1-9任意一项所述的一种老年人智能手环，其特征在于，所述处理器包括：STM32单片机。