一种智能拐杖.pdf

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1、(10)授权公告号 CN 203563787 U (45)授权公告日 2014.04.30 CN 203563787 U (21)申请号 201320792084.8 (22)申请日 2013.12.04 A45B 3/00(2006.01) A45B 9/02(2006.01) G08B 21/04(2006.01) G08B 25/10(2006.01) (73)专利权人 东北石油大学 地址 163318 黑龙江省大庆市高新区发展路 199 号 (72)发明人 王佳楠 任陕海 乔永娜 (74)专利代理机构 大庆知文知识产权代理有限 公司 23115 代理人 李建华 (54) 实用新型名称 。

2、一种智能拐杖 (57) 摘要 一种智能拐杖。主要目的在于提供一种便于 老年人使用的辅助用具。其特征在于 ： 由底端支 撑座、 下端支撑杆、 电池存储筒、 中央控制单元存 放筒、 蓝牙模块存放筒以及拐杖手柄由下至上依 次通过螺纹连接而成 ； 中央控制单元存放筒内置 蓄电池供电模块、 三轴加速度传感器以及单片机， 三轴加速度传感器的数字信号输出端连接至单片 机的数字信号输入端 ； 蓄电池供电模块的电源输 出端连接至单片机的工作电源输入端 ； 蓝牙模块 存放筒内置有蓝牙模块， 单片机的 RXD 端和 TXD 端分别通过接线端子与蓝牙模块的 TXD 端和 RXD 端相连接。本种拐杖与安装有安卓系统的手。

3、机结 合使用可以实时监测老年人的步行状态， 能够在 老年人跌倒后通过手机及时对其家人发出提醒信 息。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 3 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 (10)授权公告号 CN 203563787 U CN 203563787 U 1/1 页 2 1. 一种智能拐杖， 包括拐杖手柄 (8)， 其特征在于 ： 所述智能拐杖由底端支撑座 （2） 、 下 端支撑杆 （3） 、 电池存储筒 （4） 、 中央控制单元存放筒 （5） 、 蓝牙模块存放筒 （6） 以及拐杖手 柄 (8) 。

4、由下至上依次通过螺纹连接而成 ； 其中， 底端支撑座 （2）的下底面开有嵌入槽 （11） ， 通过所述嵌入槽插入防滑耐磨环 （1） ， 防滑耐磨环 （1） 的上端面固定有与嵌入槽 （11） 相吻合的插板 （12） ， 防滑耐磨环 （1） 的 下端面固定若干防滑胶粒 （13） ； 电池存储筒 （4） 中空， 具有正、 负极引线板， 在所述正、 负极引线板之间置有四节 1.5V 干电池 ； 中央控制单元存放筒 （5）内置有采用 LT1300 型 DC-DC 变换器的蓄电池供电模块、 MPU6050 型三轴加速度传感器 （14） 以及 STC89C52 单片机， 所述三轴加速度传感器固定在带 有外螺。

5、纹的固定板 （15） 的中央， 固定板 （15） 通过螺纹连接固定在中央控制单元存放筒 （5） 内 ； 所述三轴加速度传感器的数字信号输出端连接至 STC89C52 单片机的数字信号输入端 ； 所述蓄电池供电模块的电源输出端连接至 STC89C52 单片机的工作电源输入端， 所述蓄电 池供电模块的电源输入端与电池存储筒 （4） 的正、 负极引线板之间通过插接端子相连接 ； 蓝牙模块存放筒 （6） 内置有 ATK-HC05 型蓝牙模块， 所述 STC89C52 单片机的 RXD 端和 TXD 端分别通过接线端子与 ATK-HC05 型蓝牙模块的 TXD 端和 RXD 端相连接 ； 蓝牙模块存放 。

6、筒 （6） 上开有信号发送窗口， 所述信号发送窗口上固定有机玻璃护罩 （7） ； 拐杖手柄 (8) 上固定有防滑套 （9） ， 防滑套 （9） 上分布有若干按摩胶粒 （10） 。 权 利 要 求 书 CN 203563787 U 2 1/3 页 3 一种智能拐杖 技术领域 0001 本实用新型涉及一种便于老年人使用的辅助用具。 背景技术 0002 众所周知， 老年人的出行安全是备受大家关注的， 其中老年人跌倒是首要问题。 跌 倒是我国伤害死亡的第四位原因， 而在 65 岁以上的老年人中则为首位。老年人跌倒死亡率 随年龄的增加急剧上升。 跌倒除了导致老年人死亡外， 还导致大量残疾， 并且影响老年。

7、人的 身心健康。 为了防止老人出门处于不安全状态而家人不知道， 不少家庭为老人购买了手机， 以方便了解老人的情况。 但是这个方法作用并不明显， 首先， 老年人一般没有经常使用手机 的习惯， 即使装在口袋中也一般不会使用 ； 其次， 使用手机了解老人的出行状况只能是被动 的询问， 无法做到当老人出现危险时主动向家人发出警报。 除了手机外， 老人随身携带的用 具就是拐杖， 但是， 现有的拐杖又仅有支撑的功能， 而不能为老人提供其他保护措施。 所以， 考虑如果将拐杖具有的支撑行走功能与行走遇到障碍后的自动报警功能相结合， 将会使拐 杖具有一种有益于老年人的新用途。 发明内容 0003 为了解决背景技。

8、术中所提到的技术问题， 本实用新型提供一种智能拐杖， 该种智 能拐杖与安装有安卓系统的手机结合使用可以实时监测老年人的步行状态 , 能够在老年 人跌倒后通过手机及时对其家人发出提醒信息。 0004 本实用新型的技术方案是 ： 该种智能拐杖， 包括拐杖手柄， 其独特之处在于 ： 所述 智能拐杖由底端支撑座、 下端支撑杆、 电池存储筒、 中央控制单元存放筒、 蓝牙模块存放筒 以及拐杖手柄由下至上依次通过螺纹连接而成。 其中， 底端支撑座的下底面开有嵌入槽， 通 过所述嵌入槽插入防滑耐磨环， 防滑耐磨环的上端面固定有与嵌入槽相吻合的插板， 防滑 耐磨环的下端面固定若干防滑胶粒 ； 电池存储筒中空， 。

9、具有正、 负极引线板， 在所述正、 负极 引线板之间置有四节 1.5V 干电池。中央控制单元存放筒内置有采用 LT1300 型 DC-DC 变换 器的蓄电池供电模块、 MPU6050 型三轴加速度传感器以及 STC89C52 单片机， 所述三轴加速 度传感器固定在带有外螺纹的固定板的中央， 固定板通过螺纹连接固定在中央控制单元存 放筒内 ； 所述三轴加速度传感器的数字信号输出端连接至 STC89C52 单片机的数字信号输 入端 ； 所述蓄电池供电模块的电源输出端连接至 STC89C52 单片机的工作电源输入端， 所述 蓄电池供电模块的电源输入端与电池存储筒的正、 负极引线板之间通过插接端子相连。

10、接。 蓝牙模块存放筒内置有 ATK-HC05 型蓝牙模块， 所述 STC89C52 单片机的 RXD 端和 TXD 端分 别通过接线端子与ATK-HC05型蓝牙模块的TXD端和RXD端相连接 ； 拐杖手柄上固定有防滑 套， 防滑套上分布有若干按摩胶粒。 0005 本实用新型具有如下有益效果 ： 安装在拐杖上内的三轴加速度传感器能够自动检 测此时拐杖所处的状态， 并将其检测数据在内置单片机的控制下， 通过无线蓝牙模块上传 到老人持有的安装有安卓系统的手机中， 通过手机对三轴加速度传感器采集的数据进行检 说 明 书 CN 203563787 U 3 2/3 页 4 测判断老人在外是否安好。如果异常。

11、， 则将老年人此时的地理位置通过 SIM 短信发送到预 先设置好的家人手机中， 家人可通过发送的链接在谷歌地图上找到此时老人所处的位置， 在第一时间赶到现场， 避免出现老人受伤无人救治的事故。 同时， 也可以设置发送短信或由 手机自动向老年人的家人拨打电话， 告诉家人发生的情况， 避免家人担心。 0006 附图说明 ： 0007 图 1 是本实用新型的结构示意图。 0008 图 2 是本实用新型所述三轴加速度传感器固定在固定板上后的结构示意图。 0009 图 3 是本实用新型所述底端支撑座的下底面截面示意图。 0010 图 4 是本实用新型所述防滑耐磨环的结构示意图。 0011 图 5 是本实。

12、用新型的电气控制部分组成框图。 0012 图 6 是本实用新型具体实现时， 蓝牙模块与单片机的接线图。 0013 图 7 是本实用新型具体实现时， 蓄电池供电模块的电路图。 0014 图 8 是本实用新型具体实现时， 三轴加速度传感器的接线图。图中 U2 即 MPU6050 型三轴加速度传感器。 0015 图中 1- 防滑耐磨环， 2- 底端支撑座， 3- 下端支撑杆， 4- 电池存储筒， 5- 中央控制 单元存放筒， 6- 蓝牙模块存放筒， 7- 有机玻璃护罩， 8- 拐杖手柄， 9- 防滑套， 10- 按摩胶粒， 11- 嵌入槽， 12- 插板， 13- 防滑胶粒， 14- 三轴加速度传感。

13、器， 15- 固定板。 0016 具体实施方式 ： 0017 下面结合附图对本实用新型作进一步说明 ： 0018 由图 1 所示， 该种智能拐杖， 包括拐杖手柄 8， 所述智能拐杖由底端支撑座 2、 下端 支撑杆 3、 电池存储筒 4、 中央控制单元存放筒 5、 蓝牙模块存放筒 6 以及拐杖手柄 8 由下至 上依次通过螺纹连接而成。 0019 其中， 如图 3 所示， 底端支撑座 2 的下底面开有嵌入槽 11， 通过所述嵌入槽插入防 滑耐磨环 1， 如图 4 所示， 防滑耐磨环 1 的上端面固定有与嵌入槽 11 相吻合的插板 12， 防滑 耐磨环 1 的下端面固定若干防滑胶粒 13。 0020。

14、 电池存储筒 4 中空， 具有正、 负极引线板， 在所述正、 负极引线板之间置有四节 1.5V 干电池。 0021 如图 5 所示， 中央控制单元存放筒内置有采用 LT1300 型 DC-DC 变换器的蓄电池供 电模块、 MPU6050 型三轴加速度传感器 14 以及 STC89C52 单片机。如图 2 所示， 所述三轴加 速度传感器固定在带有外螺纹的固定板 15 的中央， 固定板 15 通过螺纹连接固定在中央控 制单元存放筒5内 ； 所述三轴加速度传感器的数字信号输出端连接至STC89C52单片机的数 字信号输入端 ； 所述蓄电池供电模块的电源输出端连接至 STC89C52 单片机的工作电源。

15、输 入端， 所述蓄电池供电模块的电源输入端与电池存储筒 4 的正、 负极引线板之间通过插接 端子相连接。 0022 蓝牙模块存放筒 6 内置有 ATK-HC05 型蓝牙模块， 所述 STC89C52 单片机的 RXD 端 和 TXD 端分别通过接线端子与 ATK-HC05 型蓝牙模块的 TXD 端和 RXD 端相连接 ； 蓝牙模块存 放筒 6 上开有信号发送窗口， 所述信号发送窗口上固定有机玻璃护罩 7。 0023 另外， 为了便于老人手握以及增设一种按摩功能， 在拐杖手柄 8 上固定有防滑套 9， 防滑套 9 上分布有若干按摩胶粒 10。 说 明 书 CN 203563787 U 4 3/3。

16、 页 5 0024 图 6 是本实用新型具体实现时， 蓝牙模块与单片机的接线图。ATK-HC05-V11 是一 款高性能的主从一体蓝牙串口模块， 可以同各种带蓝牙功能的电脑、 蓝牙主机、 手机、 PDA、 PSP 等智能终端配对。模块与单片机连接最少只需要 4 跟线即可 ： VCC、 GND、 TXD、 RXD， VCC、 和 GND 用于给模块供电， 模块 TXD 和 RXD 则连接单片机的 RXD 和 TXD 即可。 0025 图 7 是本实用新型具体实现时， 蓄电池供电模块的电路图。该电路采用四节 1.5V 干电池。 由于系统标准电源电压为5V,设计一个电压转换电路,如图五所示。 利用微。

17、功耗、 高效率 DC-DC 变换器 LT1300, 将 3V 电压转换为 5V。LT1300 采用 8 引脚 SOIC 封装 , 引脚 1 为信号地 (GND), 引脚 2 为输出选择 (SEL), 引脚 4 (SENSE) 为输出端。引脚 5 为限流 , 当该引脚接地时 , 其最大的开关电流为 400mA, 可以满足系统要求。 0026 图 8 是本实用新型具体实现时， 三轴加速度传感器的接线图。图中 U2 即 MPU6050 型三轴加速度传感器。MPU-60X0 对陀螺仪和加速度计分别用了三个 16 位的 ADC， 将其测量 的模拟量转化为可输出的数字量。为了精确跟踪快速和慢速的运动， 传。

18、感器的测量范围都 是用户可控的， 陀螺仪可测范围为 250， 500， 1000， 2000 / 秒 （dps） ， 加速度计可 测范围为 2， 4， 8， 16g。一个片上 1024 字节的 FIFO， 有助于降低系统功耗和所有设 备寄存器之间的通信采用 400kHz 的 I2C 接口或 1MHz 的 SPI 接口 （SPI 仅 MPU-6000 可用） 。 对于需要高速传输的应用， 对寄存器的读取和中断可用 20MHz 的 SPI。另外， 片上还内嵌了 一个温度传感器和在工作环境下仅有 1% 变动的振荡器。 说 明 书 CN 203563787 U 5 1/3 页 6 图 1 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 203563787 U 6 2/3 页 7 图 4 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 203563787 U 7 3/3 页 8 图 7 图 8 说 明 书 附 图 CN 203563787 U 8 。