PL233904B1 - Urządzenie alarmowe - Google Patents

Abstract

Urządzenie do zdalnej opieki i kontroli nad użytkownikiem ma postać elementu użytkowego lub zdobniczego mocowanego na ciele użytkownika, na przykład bransolety (1). Urządzenie wyposażone jest w moduł lokalizacji w systemie GPS, w zespół alarmu z przyciskiem wyzwalającym, moduł analizatora funkcji zdrowotnych oraz w zespół komunikacyjny GSM (4) z funkcją Bluetooth (5). Wyposażone jest także w mikrofon (6) oraz głośnik (7). Zainstalowane moduły i czujniki zasilane są z akumulatora (8) litowo polimerowego. W układzie elektronicznym urządzenia, do mikroprocesora dołączony jest moduł GSM (4) wraz z głośnikiem (7) oraz z mikrofonem (6) oraz dołączony jest moduł komunikacyjny GPS, a także czujnik MEMS (10) z sensorem bezwładnościowym, przy czym urządzenie jest wyposażone w zespół (11) ładowania akumulatora na skutek ruchu użytkownika.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie alarmowe przeznaczone w szczególności dla osób starszych, chorych lub samotnych, wymagających opieki i/lub stałego nadzoru. Urządzenie jest autonomiczne i zawiera zespół modułów komunikacyjnych, modułów pozycjonowania oraz zawiera zespół zasilania.

Znane jest rozwiązanie z zakresu bransolet alarmowych przedstawione w opisie chińskiego wzoru użytkowego o numerze zgłoszenia CN204635294. Wzór ten ujawnia inteligentną bransoletę, zawierającą obudowę pierścieniową na rękę, wyświetlacz ciekłokrystaliczny, główny chip jednoukładowy, chip pozycjonujący GPS, chip komunikacyjny GSM GPRS oraz akumulator. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny oraz przycisk są zamontowane na obudowie pierścieniowej, zaś główny chip jednoukładowy, chip pozycjonujący GPS, chip komunikacyjny GSM GPRS i akumulator znajdują się w tej obudowie. Akumulator poprzez przewód zasilania łączy się odpowiednio z głównym chipem jednoukładowym, chipem pozycjonującym GPS i chipem komunikacyjnym GSM GPRS. Chip pozycjonujący GPS i chip komunikacyjny GSM GPRS są odpowiednio połączone z głównym chipem jednoukładowym za pośrednictwem portów szeregowych.

Kolejne znane rozwiązanie przedstawiono w opisie chińskiego dokumentu patentowego o numerze CN104622454. Wynalazek odnosi się do wielofunkcyjnego inteligentnego systemu monitorującego ludzki organizm. System stanowi rodzaj bransolety, zawierającej czujnik rytmu pracy serca, czujnika postawy ludzkiego ciała, modułu kluczowego, mikrosilnika wibracyjnego, modułu GPS, modułu GSM, modułu zasilania, procesora systemowego, modułu pamięci, serwera danych oraz inteligentnego terminala. Procesor systemowy może określić niebezpieczną wartość alfa rytmu pracy serca oraz niepokojącą wartość beta za pomocą modułu kluczowego. Trzystopniowy mechanizm monitorujący służy do oceny trzech etapów ruchu ludzkiego ciała - upadania, zwyczajnego chodu i snu. Na karcie SIM w module GSM można zapisać alarmowy numer telefonu 110, numer telefonu pracownika lokalnego szpitala oraz numer telefonu krewnego. Podczas korzystania z systemu może zostać wywołany automatyczny alarm w przypadku zawału serca i upadku, a stany upadku mogą być wcześniej dokładnie określone i przesłane do inteligentnego terminala użytkownika.

W dalszym chińskim wzorze użytkowym o numerze zgłoszenia CN204274420 przedstawiono rozwiązanie dotyczące inteligentnej elektronicznej bransolety kontrolującej zdrowie i bezpieczeństwo oraz kontrolującej system zarządzania zdrowiem dla studentów. Elektroniczna bransoleta składa się z czujnika temperatury ciała, czujnika monitorującego kardiogram, karty pamięci, ekranu wyświetlacza, modułu komunikacji o niewielkim zasięgu, modułu komunikacyjnego telefonu komórkowego, modułu pozycjonującego GPS, procesora, modułu przycisku oraz modułu alarmowego, podczas gdy procesor ma połączenie sygnałowe z czujnikiem temperatury ciała, czujnikiem monitorującym kardiogram, kartą pamięci, ekranem wyświetlacza, modułem komunikacyjnym telefonu komórkowego, modułem komunikacji o niewielkim zasięgu oraz modułem pozycjonującego GPS. Moduł przycisku składa się co najmniej z jednego przycisku wybierania służącego do wykręcania ustalonego numeru członka rodziny oraz przycisku pomocy służącego do wybierania numeru pomocy, które są połączone z procesorem za pośrednictwem sygnałów. Moduł alarmowy jest połączony z procesorem i służy do nadawania sygnału alarmowego, gdy wartości zebrane przez czujnik temperatury ciała i czujnik monitorujący kardiogram są wyższe od tych ustalonych. Inteligentna elektroniczna bransoleta kontrolująca zdrowie i bezpieczeństwo oraz system zarządzania zdrowiem służą do monitorowania stanów zdrowia i problemów związanych z bezpieczeństwem studentów oraz zarządzania nimi.

Kolejne rozwiązanie przedstawiono w znanym opisie patentowym zgłoszenia chińskiego o numerze CN 106056843. Wynalazek ujawnia inteligentną bransoletę alarmową identyfikującą wołanie o pomoc i identyfikującą nieprawidłowy puls oraz metodę inteligentnego alarmu. Inteligentna bransoleta alarmowa składa się z głównego modułu sterującego, modułu identyfikacji wołania o pomoc, modułu identyfikacji nieprawidłowego pulsu, modułu pozycjonującego GPS, modułu krótkich komunikatów i transmisji dźwięku na miejscu, modułu konfiguracji częstotliwości podstawowej oraz modułu konfiguracji pulsu. Wynalazek dalej ujawnia metodę inteligentnego alarmu zastosowaną w inteligentnej bransolecie alarmowej do identyfikowania wołania o pomoc i nieprawidłowego pulsu. Na metodę składają się następujące etapy: moduł identyfikacji wołania o pomoc, który rozpoznaje wołanie o pomoc spośród innych dźwięków, zaś moduł identyfikacji nieprawidłowego pulsu porównuje częstotliwość pulsu w nadgarstku z ustaloną częstotliwością pulsu, by określić, czy puls jest nieprawidłowy. Główny moduł sterujący, po otrzymaniu sygnału wołania o pomoc oraz nieprawidłowego pulsu, wysyła lokalizację oraz komunikat alarmowy na dany telefon komórkowy. Moduł pozycjonujący GPS pozyskuje informacje o lokalizacji.

W chińskim opisie patentowym o numerze zgłoszenia CN105054894 ujawniono bransoletę pozyskującą dane o zdrowiu dla osób starszych. Bransoleta ta posiada funkcję pomiaru częstości

PL 233 904 B1 akcji serca, wykrywania upadku oraz lokalizacji GPS. Używając bransolety użytkownik może wezwać na pomoc rodzinę lub szpital za pośrednictwem chmury sieciowej serwera końcowego. Wykrywanie upadku pozwala zapobiec ciężkim obrażeniom, na które starsze osoby są narażone w wyniku upadku. Badania medyczne oraz zindywidualizowana personalizacja świadczeń zdrowotnych oparte na dużej ilości danych stają się wygodne dzięki przechowywaniu danych o zdrowiu w chmurze. Za pomocą dodanej platformy publicznej WeChat w podręcznym terminalu i aplikacji w telefonie komórkowym rodziny mogą w porę dowiedzieć się o stanie zdrowia ich starszych krewnych. Dzięki energooszczędnemu wyświetlaczowi wydłuża się okres użytkowania bransolety pozyskującej dane o zdrowiu dla osób starszych.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie urządzenia alarmowego o zwiększonej funkcjonalności do zdalnej opieki, a także do zdalnej kontroli nad użytkownikiem. Urządzenie w formie bransolety, pierścienia, wisiora na szyję lub broszki ma być zabezpieczone przed rozładowaniem baterii oraz powinno mieć możliwość lokalizowania użytkownika i wysyłania sygnału ratunkowego z inicjatywy użytkownika. Lokalizacja użytkownika, poza względami medycznymi jest niezwykle istotna w związku z dozorowaniem osób wymagających takiej kontroli na przykład ze względów penitencjarnych. Problemem tego typu urządzeń jest zwykle rozładowanie baterii.

Według wynalazku, urządzenie alarmowe do zdalnej opieki i kontroli nad użytkownikiem ma postać elementu użytkowego lub zdobniczego mocowanego na ciele użytkownika, przy czym urządzenie wyposażone jest w moduł lokalizacji w systemie GPS, w zespół alarmu z przyciskiem wyzwalającym, moduł analizatora funkcji zdrowotnych oraz w zespół komunikacyjny GSM z funkcją Bluetooth. Urządzenie wyposażone jest także w mikrofon oraz głośnik. Zainstalowane moduły zasilane są z akumulatora litowo-polimerowego.

Według wynalazku urządzenie charakteryzuje się tym, że w układzie elektronicznym urządzenia, do mikroprocesora dołączony jest czujnik MEMS z sensorem bezwładnościowym. Urządzenie jest wyposażone w zespół ładowania akumulatora na skutek ruchu użytkownika.

Urządzenie według wynalazku, korzystnie stanowi bransoleta z zapięciem z tworzywa elastycznego, zawierająca moduły i czujniki wraz z mikroprocesorem sterującym pracą układu, zamknięte w masie tworzywa z którego wykonana jest bransoletka. Zespół ładowania akumulatora działa tu na skutek ruchu ręki użytkownika, na której zamocowana jest bransoletka.

Według wynalazku, moduły i zespoły urządzenia korzystnie zamontowane są na płytce obwodu drukowanego PCB.

Urządzenie może w korzystnej wersji zawierać moduł pomiaru przyspieszeń po upadku użytkownika. Według wynalazku opracowano przenośne urządzenie do zdalnej opieki i kontroli nad użytkownikiem. Przedmiot wynalazku stanowi urządzenie alarmowe dla osób starszych, schorowanych, ale również dla dzieci, kobiet, osób głuchoniemych oraz osób wymagających stałego dozoru elektronicznego. Urządzenie może służyć zarówno celom opieki medycznej, ale także po wyposażeniu go w znane zapięcia, dla celów nadzoru nad miejscami przebywania osób poddanych kontroli z uwagi na ich miejsce pobytu. Urządzenie ma obudowę w kształcie bransolety, lub może mieć, po dalszej miniaturyzacji zaproponowanych układów, postać pierścienia lub innego elementu który użytkownik nosi przy sobie. Dla rozwiązania problemu rozładowania akumulatora zaproponowano zintegrowanie urządzenia z ładowarką aktywowaną ruchem. W przypadku bransolety na rękę będzie to ruch ręki podczas zwykłej aktywności użytkownika bransolety.

W urządzeniu zintegrowano technologie GPS, GSM, MEMS oraz ARM w zintegrowaną kompletną funkcjonalność. W tych ramach moduł GSM łączy użytkownika z wybranym numerem telefonu, bądź z numerem alarmowym. Urządzenie jest wyposażone dodatkowo w głośnik i mikrofon do komunikacji głosowej z użytkownikiem, a także w moduł Bluetooth do łączenia z innymi urządzeniami w celu konfiguracji. Moduł GPS pozwala na lokalizowanie miejsca przebywania użytkownika, zarówno w celach ratowniczych, jak i dla ewentualnego nadzoru. Wreszcie urządzenie jest wyposażone w mikroprocesor ARM nadzorujący i koordynujący pracę wszystkich elementów układu. Całość urządzenia jest zbudowana w oparciu o zminiaturyzowane komponenty, zamontowane na wielowarstwowej płytce PCB.

Przedmiot wynalazku został pokazany w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, na którym poszczególne figury rysunku ilustrują:

Fig. 1 - widok perspektywiczny urządzenia,

Fig. 2 - widok urządzenia na zespół głośnika,

Fig. 3 - widok urządzenia na pasek z zapięciem,

Fig. 4 - układ blokowy modułów urządzenia.

PL 233 904 B1

Według rysunku fig. 1, urządzenie do zdalnej opieki i kontroli nad użytkownikiem w przykładzie wykonania ma postać bransolety 1. W innych przykładach wykonania urządzenie może mieć postać innego elementu użytkowego lub zdobniczego mocowanego na ciele użytkownika, na przykład pierścienia lub broszki. Urządzenie wyposażone jest w moduł lokalizacji w systemie GPS 2, w zespół alarmu z przyciskiem wyzwalającym 3 oraz w wewnętrzny moduł analizatora funkcji zdrowotnych takich jak ciśnienie i puls. Urządzenie jest wyposażone w zespół komunikacyjny GSM 4 z funkcją Bluetooth. Urządzenie wyposażone jest także w mikrofon 6 oraz głośnik 7. Zainstalowane moduły zasilane są z akumulatora 8 litowo-polimerowego.

Jak to pokazano w przykładzie wykonania na rysunku fig. 4, w układzie elektronicznym urządzenia, do mikroprocesora 9 dołączony jest moduł GPRS GSM 4 wraz z głośnikiem 7 oraz z mikrofonem 6, a także dołączony jest moduł komunikacyjny GPS 2, a także czujnik MEMS 10 z sensorem bezwładnościowym. Urządzenie jest wyposażone w zespół ładowania akumulatora 11 na skutek ruchu ręki użytkownika.

W przykładzie wykonania pokazanym na rysunku fig. 1 bransoleta 1 z tworzywa elastycznego posiada rozcięcie, co pozwala ją założyć i zdjąć z ręki. Natomiast na rysunku fig. 2 pokazano inny przykład wykonania, gdzie pas bransolety posiada tradycyjne zapięcie, podobne do zapięcia paska zegarka. Bransoleta w tych przykładach wykonania zawiera wymienione moduły i czujniki wraz z mikroprocesorem 9 sterującym pracą układu, zamknięte w masie tworzywa z którego wykonana jest bransoleta 1. Zespół ładowania akumulatora 11 działa tu na skutek ruchu ręki użytkownika, na której zamocowana jest bransoleta. Urządzenie wyposażone jest w diodę 11 wskaźnikową.

Na rysunku fig. 3 pokazano bransoletę 1 w widoku na moduł z głośnikiem 7.

W tym przykładzie wykonania urządzenia według wynalazku, moduły i zespoły urządzenia zamontowane są na znanej płytce obwodu drukowanego PCB, czego na załączonych rysunkach nie pokazano.

Urządzenie może w korzystnej wersji zawierać moduł pomiaru przyspieszeń po upadku użytkownika. Wykaz oznaczeń na rysunkach

1. Bransoleta

2. Moduł GPS

3. Przycisk alarmu

4. Moduł GSM

5. Bluetooth

6. Mikrofon

7. Głośnik

8. Akumulator

9. Mikroprocesor

10. Czujnik MEMS

11. Zespół ładowania akumulatora

12. Dioda wskaźnikowa

13. Płytka obwodu drukowanego PCB

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie alarmowe do zdalnej opieki i kontroli nad użytkownikiem w postaci elementu użytkowego lub zdobniczego mocowanego na ciele użytkownika, przy czym urządzenie wyposażone jest w moduł lokalizacji w systemie GPS, w zespół alarmu z przyciskiem wyzwalającym, moduł analizatora funkcji zdrowotnych oraz w zespół komunikacyjny GSM z funkcją Bluetooth, oraz wyposażone jest w mikrofon oraz głośnik, przy czym zainstalowane moduły zasilane są z akumulatora litowo-polimerowego, znamienne tym, że w układzie elektronicznym urządzenia, do mikroprocesora (9) dołączony jest czujnik MEMS (10) z sensorem bezwładnościowym, przy czym urządzenie jest wyposażone w zespół (11) ładowania akumulatora na skutek ruchu użytkownika.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że stanowi je bransoleta (1) z zapięciem z tworzywa elastycznego, zawierająca moduły i czujniki wraz z mikroprocesorem (9) sterującym pracą układu, zamknięte w masie tworzywa z którego wykonana jest bransoletka (1).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, że moduły i zespoły urządzenia zamontowane są na płytce obwodu drukowanego PCB (13).
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera moduł pomiaru przyspieszeń po upadku użytkownika.