智能手杖的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种手杖，尤其涉及一种可以对用户的生命体征进行监测的智能手杖。
【背景技术】
[0002]目前，市场上常见的手杖尤其是户外运动时使用的手杖，上端设置有吸汗或者防滑的手柄，并配有腕带，以避免手杖从用户手中滑脱；中部设置有锁紧系统，以实现手杖长度可调；下端搭配有多种配件，比如泥托、雪托等，以适应不同的使用条件。但是，这些手杖均无法对用户的生命体征比如心率进行监测，当用户的身体状况不佳却无法及时发现时，极易发生意外。
【实用新型内容】
[0003]为解决现有的手杖无法对用户的生命体征进行监测，避免意外发生，本实用新型提出一种智能手杖，包括手杖本体，该手杖本体上端设置为手柄，
[0004]所述手柄上设置有应力传感器和心率检测器，所述应力传感器用于监测所述手杖本体的震动，所述心率检测器用于检测用户的心率；
[0005]在所述手杖本体内设置有手杖电源和包括微处理器、电源管理模块、充电模块、存储模块及数据传输模块的控制电路，所述手杖电源为所述控制电路、所述应力传感器及所述心率检测器供电；
[0006]所述应力传感器与所述控制电路中的微处理器连接，并将监测到的所述手杖本体的震动数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到显示模块或通过数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示；
[0007]所述心率检测器与所述控制电路中的微处理器连接，并将检测到的心率数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示；
[0008]所述电源管理模块对所述手杖电源进行管理，并根据所述微处理器发出的供电指令进行供电；
[0009]所述充电模块与外部电源连接对所述手杖电源进行充电；
[0010]所述存储模块与所述微处理器连接，用于存储数据；
[0011 ] 所述数据传输模块与所述微处理器连接进行数据交换。
[0012]使用这样的智能手杖时，应力传感器可对手杖本体上的应力变化进行实时监测，监测结果可由显示模块或用户手机APP直观的显示出来，方便用户读取，且当手杖本体上的应力发生急剧变化时，用户手机APP认为用户摔倒，会向用户手机发出拨号指令，使其自动拨打用户设置的急救电话，以实现及时求救。心率检测器可对用户的心率进行实时检测，且检测结果可由显示模块或用户手机APP直观地显示出来，方便用户及用户在行走过程中的同伴及时发现用户的身体状况的变化，当用户的心率过高时，可及时采取相应措施处理，避免意外发生。
[0013]优选地，所述数据传输模块包括WIFI模块、GPS模块、GSM/GPRS模块以及蓝牙模块，所述WIFI模块和所述GPS模块通过串行接口与所述微处理器连接进行数据交换；所述GSM/GPRS模块和所述蓝牙模块均通过数据总线和控制总线与所述微处理器连接进行数据交换，且所述GSM/GPRS模块与S頂卡电性连接。这样，在当智能手杖处于WIFI网络环境中时，可通过WIFI模块的自动搜索WIFI功能连接到网络中，进而为用户节约流量费用。GPS可提供智能手杖定位、防盗、移动路线监控及呼叫指挥等功能，当智能手杖出现意外或用户走失或失联时，可使用手机APP对该智能手杖进行实时跟踪，及时找到该智能手杖和走失或失联人员。GPRS分组交换技术，具有“永远在线”、“自如切换”、“高速传输”等优点，能全面提升移动数据通信服务，使网络服务更丰富、功能强大，实现与手机APP的24小时连接。当智能手杖与用户之间的距离超出设定的范围后，蓝牙模块通过信息传输，向用户手机APP发送安全警报信息，并根据预定的信息类型向用户反馈结果。实施报警，进一步提高了智能手杖的使用安全性。
[0014]优选地，所述充电模块包括无线充电互感器和对外充电互感器，所述无线充电互感器与所述外部电源无线连接对所述手杖电源充电，所述对外充电互感器与外部用电设备连接并对所述外部用电设备进行充电。这样，智能手杖可通过无线充电互感器进行无线充电，充电方便，且用户在使用时，不必时时携带充电用电源线；当用户使用的外部用电设备比如手机电量不足时，手杖电源可通过对外充电互感器为手机进行应急充电，使用方便。
[0015]优选地，所述存储模块包括SD存储设备和Flash存储器，且所述SD存储设备与所述微处理器电性连接进行数据交换，所述Flash存储器与所述微处理器通过控制总线双向电性连接进行数据交换。这样，采用SD存储设备可存储大量数据，比如用户资料以及用户在使用过程中存储的音频或视频数据；采用Flash存储器存储微处理器实时处理产生的数据及用户发出的命令数据，存取速度快，且在突然掉电时，可长期保存相关数据及命令。
[0016]优选地，所述手柄上设置有拍摄模块，该拍摄模块与所述微处理器电性连接并根据所述微处理器发出的拍摄指令进行拍摄，并将拍摄得到的视频或图像数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到所述显示模块进行显示或通过所述数据传输模块传输到用户手机中。这样，用户在使用智能手杖时，可通过拍摄模块对用户周围的环境以及用户自身进行拍摄，并将拍摄到的图像或视频传输到存储模块或用户手机中进行存储。
[0017]优选地，所述手杖本体上设置有指南针，且该指南针与所述微处理器电性连接，并将检测到的方向数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理后传输到用户手机APP中。这样，在使用过程中，指南针检测到的方向数据经微处理器处理后传输到用户手机APP中后，与用户手机上的地图APP配合，以实现精确的方向引导，避免用户在寻路过程中偏离前进方向。
[0018]优选地，所述手杖本体上设置有扬声器，且该扬声器与所述微处理器连接，并根据所述微处理器发出的播放指令播放音频数据。这样，在使用时，用户可通过手机APP控制智能手杖播放音频数据。
[0019]优选地，所述手杖本体上设置有气压传感器，该气压传感器与所述微处理器连接，并将检测到的气压数据传输到所述微处理器中，经所述微处理器处理得到所述智能手杖所处海拔高度，所述微处理器将该海拔高度传输到所述显示模块或用户手机APP中进行显示。这样，用户在使用该智能手杖登山的过程中，可通过显示模块或用户手机APP直接获知其所处的海拔高度，便于用户根据其自身情况确定是否继续攀登，避免用户因攀登过高导致身体承受不了而发生意外，提高登山安全性。
[0020]优选地，所述微处理器在对所述应力传感器监测到的震动数据、所述心率检测器检测到的心率数据以及所述气压传感器监测到的气压数据进行处理时，结合所述GPS模块获得的定位及用户移动路线得出用户在移动过程中消耗的热量，并将热量数据传输到所述显示模块或通过所述数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户在行走过程中，可通过该智能手杖实时地获知其消耗的热量。
[0021]优选地，所述手杖电源为锂电池，且可选用太阳能充电或220v民用电充电。这样，可根据智能手杖所处的环境选择不同的方式对其手杖电源进行充电，使用方便，且使用太阳能充电时，还可以节约能源，降低使用成本。
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型智能手杖的结构示意图；
[0023]图2为图1所示的智能手杖的控制电路的逻辑框图；
[0024]图3为图2所示的控制电路中的监测电路原理图；
[0025]图4为图2所示的控制电路中的GPRS模块与S頂卡连接的电路原理图。
【具体实施方式】
[0026]如图1所示，本实用新型智能手杖包括手杖本体1，且该手杖本体I的上端设置为手柄2，以方便用户在使用时握住该智能手杖。在该智能手杖的手柄2上设置有应力传感器3和心率检测器4，这样，在使用过程中，应力传感器3可以对该智能手杖的手杖本体的震动进行实时监测，心率检测器4可以对用户的心率进行实时检测。
[0027]如图1、2和3所示，在该智能手杖的手杖本体I内设置有手杖电源和控制电路，其中，手杖电源为应力传感器2、心率检测器4及控制电路供电。控制电路包括微处理器U3、电源管理模块、充电互感器、存储模块及数据传输模块。其中，微处理器U3可选用单片机，微处理器U3与应力传感器3及心率检测器4电性连接，并分别对应力传感器3监测到的智能手杖的手杖本体I震动时产生的震动数据以及心率检测器4检测到的用户的心率数据进行处理，并在处理完成后传输到显示模块或通过数据传输模块传输到用户手机APP中进行显示。这样，用户就可以通过显示模块或用户手机APP直观的读出手杖本体上的应力变化及用户的心率变化。当手杖本体上的应力发生急剧变化时，用户手机APP认为用户摔倒，会向用户手机发出拨号指令，使其自动拨打用户设置的急救电话号码，以实现及时求救。
[0028]电源管理模块根据微处理器U3发出供电指令控制手杖电源对相应的模块或元器件进行供电，且电源管理模块根据各个模块或元器件的需要对手杖电源的输出进行转换处理。比如，在用户需要使用智能手杖时，通过用户手机APP发出开启命令，该开启命令发送到微处理器U3中后，微处理器U3会向电源管理模块发出供电指令，电源管理模块在接收到该供电指令后根据应力传感器3及心率检测器4的工作所需对手杖电源的进行转换处理，使手杖电源根据需要输出稳定的电压、电流以对应力传感器3和心率检测器4进行供电，使应力传感器3和心率检测器4开始工作，从而对智能手杖的手杖本体在使用过程中发生的应力变化及用户的心率变化进行实时监测。当选用锂电池作为智能手杖的手杖电源时，相应的选用锂电管理模块作为电源管理模块对锂电池进行管理。
[0029]充电模块包括无线充电互