專利名稱：智能拐杖及其跌落報(bào)警系統(tǒng)、報(bào)警方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及智能拐杖技術(shù)，特別是涉及一種智能拐杖及其跌落報(bào)警系統(tǒng)、報(bào)警方法。
背景技術(shù)：
具有報(bào)警功能的智能拐杖用于輔助行動(dòng)不便者，使用者跌倒或暈厥時(shí)，智能拐杖可以發(fā)出警報(bào)聲而使使用者能吸引周圍行人的注意而及時(shí)提供援助?，F(xiàn)有的智能拐杖的防止跌倒報(bào)警的機(jī)制主要分為液態(tài)金屬導(dǎo)通和垂直方向傳感器兩種方式。申請(qǐng)?zhí)枮?00910098755.9的中國(guó)專利申請(qǐng)公開了一種掉落智能報(bào)警拐杖；該拐杖即是采用垂直方向傳感器的報(bào)警機(jī)制。其主要結(jié)構(gòu)包括把手、拐杖體、拐杖頭，還包括重力感應(yīng)報(bào)警器，所述的重力感應(yīng)報(bào)警器電路中，報(bào)警電路、工作電源、開關(guān)串聯(lián)，串聯(lián)電路兩端分別與導(dǎo)電觸點(diǎn)連接，導(dǎo)電觸點(diǎn)從裝有導(dǎo)電液的容體的上端部伸入。這類智能拐杖的缺陷在于會(huì)在電源未關(guān)閉臨時(shí)水平放置而產(chǎn)生誤報(bào)警的情況。專利號(hào)為ZL200820187400.8的中國(guó)專利所公開的一種報(bào)警拐杖則是采用液態(tài)金屬導(dǎo)通報(bào)警機(jī)制的代表，其主要結(jié)構(gòu)是在普通拐杖的內(nèi)部增加一報(bào)警系統(tǒng)，該報(bào)警系統(tǒng)由水銀開關(guān)、報(bào)警器及電池通過(guò)電源線順序連接，當(dāng)拐杖處于垂直狀態(tài)時(shí)，水銀開關(guān)內(nèi)的觸點(diǎn)是斷開的，當(dāng)拐杖傾斜或倒下平放后水銀開關(guān)內(nèi)的水銀將其觸點(diǎn)接通即接通電源實(shí)現(xiàn)電路連接，報(bào)警器則發(fā)生報(bào)警求救聲音，當(dāng)人站立起時(shí)拐杖又處于垂直狀態(tài)，水銀開關(guān)斷開電源切斷。這類智能拐杖的缺陷在于如水銀等導(dǎo)電液體一旦泄露，會(huì)造成人體中毒。同時(shí)，上述的兩類智能拐杖，由于采用的是單獨(dú)的跌落判定方式，容易發(fā)生誤報(bào)。

發(fā)明內(nèi)容
基于此，有必要提供一種跌落判定準(zhǔn)確，使智能拐杖使用安全的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，以及該智能拐杖跌落報(bào)警方法，同時(shí)提供一種采用該跌落報(bào)警系統(tǒng)的智能拐杖。一種智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，包括:碰撞傳感器，用于獲取碰撞強(qiáng)度信號(hào)；觸摸傳感器，用于獲取拐杖手柄被觸摸的觸摸信號(hào)；控制模塊，與所述碰撞傳感器及觸摸傳感器通訊連接，所述控制模塊在檢測(cè)到所述觸摸信號(hào)時(shí)，判斷所述碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度是否超過(guò)預(yù)設(shè)閥值，若是，則輸出控制信號(hào)；報(bào)警裝置，與所述控制模塊通訊連接，所述報(bào)警裝置接收控制信號(hào)并開始發(fā)出警報(bào)；電源裝置，用于給所述碰撞傳感器、觸摸傳感器、報(bào)警裝置及控制模塊供電。進(jìn)一步地，所述的控制模塊為DSP控制板式控制模塊。進(jìn)一步地，所述電源裝置設(shè)置有電源開關(guān)，所述電源開關(guān)用于通斷電源裝置的供電。進(jìn)一步地，所述電源裝置為可充電鋰電池。
一種智能拐杖，包括手柄和杖桿，還包括如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的報(bào)警系統(tǒng)，所述觸摸傳感器設(shè)置于所述手柄處。進(jìn)一步地，所述電源裝置包括一電源開關(guān)，所述電源開關(guān)設(shè)置于所述手柄處。一種智能拐杖跌落報(bào)警方法，包括如下步驟:獲取碰撞強(qiáng)度信號(hào)；檢測(cè)是否產(chǎn)生拐杖手柄被觸摸的觸摸信號(hào)，若否，則判斷所述碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度是否超過(guò)預(yù)設(shè)閥值；若碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)預(yù)設(shè)閥值，則發(fā)出警報(bào)。進(jìn)一步地,還包括:重新檢測(cè)是否有觸摸信號(hào)產(chǎn)生，若是，則停止發(fā)出警報(bào)，若否，則重新定時(shí)檢測(cè)是否有觸摸信號(hào)產(chǎn)生，直至檢測(cè)到觸摸信號(hào)。進(jìn)一步地，所述的碰撞強(qiáng)度信號(hào)的預(yù)設(shè)閥值為拐杖做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的碰撞強(qiáng)度值。進(jìn)一步地，所述控制模塊采用DSP控制板。上述智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)及其控制方法中，控制模塊只有在觸摸傳感器并未感受到有觸摸的狀態(tài)，同時(shí)判定碰撞傳感器接收到拐杖倒地的碰撞強(qiáng)度數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)閥值，才會(huì)發(fā)出控制信號(hào)觸發(fā)報(bào)警裝置，跌落判定準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)誤報(bào)的情況；而采用該報(bào)警系統(tǒng)的智能拐杖，因?yàn)檎润w內(nèi)無(wú)水銀等液體金屬，不會(huì)發(fā)生有毒物質(zhì)泄漏的危險(xiǎn)，使用安全性聞。


利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的一種智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)的電氣結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的一種智能拐杖跌落報(bào)警方法的流程圖。圖3為本發(fā)明實(shí)施例二的一種智能拐杖的結(jié)構(gòu)示意圖。在圖1至圖3中包括有:1、碰撞傳感器 2、控制模塊 3、電源裝置 31、電源開關(guān)4、報(bào)警裝置 5、觸摸傳感器11、手柄 12、杖桿。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例一如圖1所示，一種智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，包括碰撞傳感器1，用于獲取碰撞強(qiáng)度信號(hào);觸摸傳感器5,用于獲取拐杖手柄被觸摸的觸摸信號(hào)；控制模塊2，與所述碰撞傳感器I及觸摸傳感器5通訊連接，所述控制模塊2在檢測(cè)到所述觸摸信號(hào)時(shí)，判斷所述碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度是否超過(guò)預(yù)設(shè)閥值，若是，則輸出控制信號(hào);報(bào)警裝置4，與所述控制模塊2通訊連接，所述報(bào)警裝置4接收控制信號(hào)并開始發(fā)出警報(bào)；電源裝置3，用于給所述碰撞傳感器1、觸摸傳感器5、報(bào)警裝置4及控制模塊2供電。如圖2所示，本實(shí)施例的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，其控制方法包括如下步驟:步驟一,碰撞傳感器I輸出碰撞強(qiáng)度信號(hào)至控制模塊2 ；步驟二，控制模塊2采集碰撞強(qiáng)度信號(hào)，并檢測(cè)觸摸傳感器5是否產(chǎn)生觸摸信號(hào)，如有觸摸信號(hào)，則控制模塊2不向報(bào)警裝置4輸出控制信號(hào)，如未檢測(cè)到觸摸信號(hào)，進(jìn)入步
驟三；步驟三，控制模塊2判斷碰撞強(qiáng)度信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度，如所述碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度未達(dá)到預(yù)設(shè)閥值，則控制模塊2不向報(bào)警裝置4輸出控制信號(hào)，如碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度達(dá)到預(yù)設(shè)閥值，則進(jìn)入步驟四；步驟四，控制模塊2向報(bào)警裝置4輸出控制信號(hào)，報(bào)警裝置4發(fā)出警報(bào)?！愣?，智能拐杖使用者在跌倒或暈厥時(shí)，手會(huì)下意識(shí)松開拐杖，這時(shí)智能拐杖應(yīng)及時(shí)報(bào)警，以便吸引周圍行人的注意而及時(shí)提供援助；而正常使用時(shí)，即使用者仍握持拐杖，則不論拐杖的姿態(tài)如何或是受到如何巨大的撞擊，都不應(yīng)由于報(bào)警系統(tǒng)的誤判而發(fā)出警報(bào)?；诖?，本實(shí)施例的報(bào)警系統(tǒng)，通過(guò)上述的控制方法，控制模塊2通過(guò)觸摸傳感器5來(lái)感受是否有人握住拐杖在使用；而碰撞傳感器I用以感受拐杖是否受到劇烈的震動(dòng)，在拐杖受到劇烈的震動(dòng)時(shí)將震動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)傳給控制模塊2，然后控制模塊2通過(guò)采集觸摸傳感器5的觸摸信號(hào)來(lái)判斷是否向報(bào)警裝置4發(fā)送開始報(bào)警的激活信號(hào)，如果沒有檢測(cè)到有觸摸信號(hào)，報(bào)警裝置4會(huì)發(fā)出較尖銳的報(bào)警聲音來(lái)提醒周圍人的注意；如果檢測(cè)到拐杖是被觸摸的則不會(huì)報(bào)警。其中，本實(shí)施例所述的碰撞強(qiáng)度信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度預(yù)設(shè)閥值為自由落體強(qiáng)度。這樣，只有智能拐杖脫手并自由跌落時(shí)，報(bào)警裝置4才會(huì)工作，而使用者正常的脫手?jǐn)[放智能拐杖時(shí)，本報(bào)警系統(tǒng)并不觸發(fā)報(bào)警裝置4。當(dāng)然，也可以根據(jù)實(shí)際情況或使用需要，將該預(yù)設(shè)閥值設(shè)定為其它強(qiáng)度。由于本實(shí)施例的控制模塊2只有在觸摸傳感器5并未感受到有觸摸的狀態(tài)，同時(shí)判定碰撞傳感器I接收到拐杖倒地的碰撞強(qiáng)度數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)閥值，才會(huì)發(fā)出控制信號(hào)觸發(fā)報(bào)警裝置4，跌落判定準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)誤報(bào)的情況。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例所述的報(bào)警系統(tǒng)及其控制方法，所應(yīng)用的智能拐杖，包括但不限于老人智能導(dǎo)航拐杖、盲人助行導(dǎo)航拐杖等各類智能拐杖。其中，本實(shí)施例所述的控制模塊2為DSP控制板式控制模塊。DSP控制板(digitalsingnal processor)不僅具有可編程性，而且其實(shí)時(shí)運(yùn)行多條復(fù)雜指令程序的運(yùn)行速度高。作為控制模塊，本實(shí)施例采用的DSP控制板具有邏輯判斷功能，對(duì)于提高本報(bào)警系統(tǒng)的響應(yīng)速度及判定精確度具有意義。當(dāng)然，所述的DSP控制板為公知的電腦控制運(yùn)算芯片，這里不贅述其具體結(jié)構(gòu)和工作原理。如圖1所示，本實(shí)施例所述的電源裝置3設(shè)置有電源開關(guān)31。當(dāng)電源開關(guān)31閉合，電源裝置3與與碰撞傳感器、控制模塊2、觸摸傳感器5及報(bào)警裝置4電導(dǎo)通，則智能拐杖具有自動(dòng)跌落報(bào)警功能，作為智能拐杖使用。當(dāng)電源開關(guān)31斷開時(shí)，則安裝有本報(bào)警系統(tǒng)的智能拐杖亦可作為普通拐杖使用，這進(jìn)一步提高了拐杖的使用便利性。其中，本實(shí)施例所述的電源裝置3為可充電鋰電池。鋰電池體積小，重量輕，電能儲(chǔ)存量高，適合于本實(shí)施例的工作環(huán)境。在優(yōu)選的實(shí)施例中，本報(bào)警系統(tǒng)的控制方法還包括如下步驟:步驟五，控制模塊2檢測(cè)觸摸傳感器5是否重新產(chǎn)生觸摸信號(hào)，如有觸摸信號(hào)，則控制模塊2停止輸出控制信號(hào)，報(bào)警器停止工作，如未檢測(cè)到觸摸信號(hào)，則進(jìn)入步驟六；步驟六，控制模塊2定時(shí)檢測(cè)觸摸傳感器5是否重新產(chǎn)生觸摸信號(hào)，如有觸摸信號(hào)，則控制模塊2停止輸出控制信號(hào)，報(bào)警器停止工作，如未檢測(cè)到觸摸信號(hào)，則循環(huán)步驟六。通過(guò)上述的步驟五和步驟六，救助人員或使用者可以在握回智能拐杖時(shí)，本報(bào)警系統(tǒng)不再觸發(fā)報(bào)警裝置4，提高了智能拐杖的使用可靠性。實(shí)施例二如圖3所示，在另一實(shí)施例中，一種智能拐杖，包括手柄12和杖桿11，還包括有一報(bào)警系統(tǒng)，所述報(bào)警系統(tǒng)包括觸摸傳感器5、碰撞傳感器1、控制模塊2、電源裝置3以及報(bào)警裝置4，所述觸摸傳感器5設(shè)置于所述手柄12處。在使用時(shí)，本實(shí)施例的控制模塊2通過(guò)觸摸傳感器5來(lái)感受是否有人握住拐杖在使用；而碰撞傳感器I用以感受拐杖是否受到劇烈的震動(dòng)，在拐杖受到劇烈的震動(dòng)時(shí)將震動(dòng)強(qiáng)度信號(hào)傳給控制模塊2，然后控制模塊2通過(guò)采集觸摸傳感器5的觸摸信號(hào)來(lái)判斷是否向報(bào)警裝置4發(fā)送開始報(bào)警的激活信號(hào)，如果沒有檢測(cè)到有觸摸信號(hào)，報(bào)警裝置4會(huì)發(fā)出較尖銳的報(bào)警聲音來(lái)提醒周圍人的注意；如果檢測(cè)到拐杖是被觸摸的則不會(huì)報(bào)警。需要說(shuō)明的是，由于本實(shí)施例即為實(shí)施例一所述的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)具體應(yīng)用的一種智能拐杖，故而本實(shí)施例所述的報(bào)警系統(tǒng)即為實(shí)施例一所述的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，不再贅述該報(bào)警系統(tǒng)的工作原理。以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括: 碰撞傳感器，用于獲取碰撞強(qiáng)度信號(hào)； 觸摸傳感器，用于獲取拐杖手柄被觸摸的觸摸信號(hào)； 控制模塊，與所述碰撞傳感器及觸摸傳感器通訊連接，所述控制模塊在檢測(cè)到所述觸摸信號(hào)時(shí)，判斷所述碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度是否超過(guò)預(yù)設(shè)閥值，若是，則輸出控制信號(hào)； 報(bào)警裝置，與所述控制模塊通訊連接，所述報(bào)警裝置接收控制信號(hào)并開始發(fā)出警報(bào)； 電源裝置，用于給所述碰撞傳感器、觸摸傳感器、報(bào)警裝置及控制模塊供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述的控制模塊為DSP控制板式控制模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述電源裝置設(shè)置有電源開關(guān)，所述電源開關(guān)用于通斷電源裝置的供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3任意一項(xiàng)所述的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于:所述電源裝置為可充電鋰電池。
5.一種智能拐杖，包括手柄和杖桿，其特征在于:還包括如權(quán)利要求1 4任一項(xiàng)所述的報(bào)警系統(tǒng)，所述觸摸傳感器設(shè)置于所述手柄處。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能拐杖，其特征在于:所述電源裝置包括一電源開關(guān)，所述電源開關(guān)設(shè)置于所述手柄處。
7.一種智能拐杖跌落報(bào)警方法，其特征在于，包括如下步驟: 獲取碰撞強(qiáng)度信號(hào)； 檢測(cè)是否產(chǎn)生拐杖手柄被觸摸的觸摸信號(hào)，若否，則判斷所述碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度是否超過(guò)預(yù)設(shè)閥值； 若碰撞強(qiáng)度信號(hào)的強(qiáng)度超過(guò)預(yù)設(shè)閥值，則發(fā)出警報(bào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的智能拐杖跌落報(bào)警方法，其特征在于，還包括: 重新檢測(cè)是否有觸摸信號(hào)產(chǎn)生，若是，則停止發(fā)出警報(bào)，若否，則重新定時(shí)檢測(cè)是否有觸摸信號(hào)產(chǎn)生，直至檢測(cè)到觸摸信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述的碰撞強(qiáng)度信號(hào)的預(yù)設(shè)閥值為拐杖做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)的碰撞強(qiáng)度值。
10.根據(jù)權(quán)利要求7 9任意一項(xiàng)所述的智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)的控制方法，其特征在于:所述控制模塊采用DSP控制板。
全文摘要
一種智能拐杖跌落報(bào)警系統(tǒng)及方法，包括碰撞傳感器、控制模塊、電源裝置、報(bào)警裝置，以及設(shè)置于拐杖手柄處的觸摸傳感器；控制模塊分別與碰撞傳感器、觸摸傳感器及電源連接；控制模塊采集碰撞強(qiáng)度信號(hào)，并檢測(cè)觸摸傳感器是否產(chǎn)生觸摸信號(hào)，只有在觸摸傳感器并未感受到有觸摸的狀態(tài)，同時(shí)判定碰撞傳感器接收到拐杖倒地的碰撞強(qiáng)度數(shù)據(jù)達(dá)到預(yù)設(shè)閥值，才會(huì)發(fā)出控制信號(hào)觸發(fā)報(bào)警裝置，跌落判定準(zhǔn)確，避免出現(xiàn)誤報(bào)的情況；而采用該報(bào)警系統(tǒng)的智能拐杖，因?yàn)檎润w內(nèi)無(wú)水銀等液體金屬，不會(huì)發(fā)生有毒物質(zhì)泄漏的危險(xiǎn)，使用安全性高。此外，還提供了一種采用上述報(bào)警系統(tǒng)的智能拐杖。
文檔編號(hào)G08B21/04GK103198614SQ20121000382
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2012年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月6日
發(fā)明者譚波悅, 曲道奎, 徐方, 賈凱, 鄭春暉, 杜振軍, 李燊, 王海鵬 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)新松機(jī)器人自動(dòng)化股份有限公司