无线通信装置中，可以经S頂908模块和微控制器建立连接。
[0040]SIM908模块和MIC装置、SPK装置、GPRS模块、GPS模块、微控制器分别连接。
[0041]具体连接关系如下:
[0042]1、三维加速度传感器ADXL345的信号线SDA (13脚)、SCL (14脚)分别接微控制器 STM32F103Cx 的引脚 PA5 (15脚)、卩八1 (11 脚)。
[0043]2、心率传感器Pulse Sensor V2的信号线U1RX (1脚)接微控制器STM32F103Cx的引脚PA3 (13脚)。
[0044]3、体温传感器DS18B20的信号线U1RX(2脚)接微控制器STM32F103Cx的引脚PB11(22 脚)。
[0045]4、CMOS VGA 图像传感器 0V7670 的信号线 SCL、SDA、0E、WEN、VSYNC、RCLK、RRST、WRST 分别接微控制器 STM32F103Cx 的引脚 PA4 (14^),ΡΑ6 (16脚)、卩88 (45 脚)、ΡΒ9 (46脚)、ΡΑ7 (17脚)、卩81 (19脚)、卩84 (40 脚)、ΡΒ0 (18 脚)。
[0046]5、按键装置设置了 2个按键，分别为:
[0047]摇杆五向按键JOYSTICK，其引脚KEY_LEVEL、KEY_M0VE分别接微控制器STM32F103Cx 的 PB6 (42 脚)、PA8 (29 脚)；
[0048]独立报警按键采用操作按键BUTT0N1，接微控制器的PB5 (41脚)；
[0049]JOYSTICK为菜单选项按键，BUTT0N1为手动报警按键。
[0050]6、液晶显示器LM6059BCW有串行工作模式和并行工作模式，实施例设定为串行工作模式，其信号线 L_CS1 (1 脚)、L_RESET (2 脚)、L_RS (3 脚)、L_CLK (6 脚)、L_SDA (7脚)、L_BLA (8脚)信号线分别接微控制器STM32F103Cx的引脚PA15 (38脚)、PB2 (20脚)、PA13 (34 脚)、PA1 (11 脚)、PB7 (43 脚)、PB12 (25 脚)。L_R/ff (4 脚)、L_E (5 脚)未连接。
[0051]7、无线通信装置，集成了 GPS和四频GSM/GPRS，支持短信收发功能、语音拨打电话功能、GPRS数据发送功能。其中SIM908模块的信号线RTS (66脚)、CTS (67脚)、RX (68脚)、TX (71 脚)分别接微控制器 STM32F103Cx 的引脚 ΡΑ12 (33 脚)、ΡΑ11 (32 脚)、ΡΑ10 (31脚)、ΡΑ9 (30脚)。信号线MIC1P (23脚)、MIC1N (24脚)分别接MIC模块的引脚MICP1、MICIP1N。信号线SPK1P (21脚)、SPK1N (22脚)分别接SPK模块的引脚EPPUEPN1。信号线 SIM-DATA (17 脚)、SIM-RST (18 脚)、SIM-CLK (19 脚)、SIM-VDD (20 脚)分别接 S頂卡模块的引脚 SIM-DATA、S頂-RST、SIM-CLK、SIM-VCC。信号线 GPS-TXD (15 脚)、GPS_RXD (16脚)分别接GPS模块的引脚GTXD、GRXD。
[0052]具体实施时，本实用新型所提供智能拐杖终端可配合远程的客户端10使用，例如计算机或手机。
[0053]为便于实施参考，提供使用本实用新型所提供智能拐杖的工作过程如下:
[0054]智能拐杖终端同时进行多种采集，基础的是通过GPS定位装置实时采集终端GPS数据，并通过GPRS无线通讯方式传给客户端(手机端/计算机端)，实现对老人位置的实时监测。
[0055]另外，通过体温传感器与心率传感器实时采集老人体温、心率，并通过GPRS无线通讯方式传给监护人(手机端/计算机端)，实现对老人健康状态的实时监测。当检测到老人体温、心率异常时，立即拨打预先关联电话号码实现自动报警。
[0056]同时，三维加速度传感器将采集的三个轴的加速度值传送给微控制器，根据得到的加速度值估算老人身体与地面倾角，判断老人是否有摔倒的趋势。当判定老人将要摔倒时，立即拨打预先关联电话号码实现自动报警，同时开启摄像头捕获当前环境图像信息并上传至监护人(手机端/pc端)，便于确认老人行走状态。
[0057]( 1)当警报语音接通，能联系上老人时，询问老人的状况，若老人告知身体无恙，则可以解除警报。若确认老人身体不适，询问老人的详细地址，同时立刻派人救助。
[0058](2)当警报语音接通，但老人无法回复时，通过分析图片中老人与智能拐杖的相对位置判断老人是否真的摔倒。当图片显示拐杖正对地面或心率数据监测失败，可以确定老人摔倒，结合GPS定位信息立刻派人前往寻找老人。当图片中包含周围环境景物信息时，通过寻找图片中的位置标志信息比如地标性建筑、街道号牌等，并结合GPS定位信息，派人前往寻找老人。
[0059]此外，当独立手动报警按键被按下时，触发微控制器发出报警请求信号，拨打预先的关联电话，以支持老人自助报警或附近其他人帮助报警。
[0060]拨打预先关联电话号码、根据加速度值估算老人身体与地面倾角、分析图片中老人与智能拐杖的相对位置等为现有技术，具体实施时，本领域技术人员利用本实用新型所提供装置产品可以自行设置实现，本实用新型仅提供硬件方面的改进方案。
[0061]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
【主权项】
1.一种基于物联网的智能拐杖，智能拐杖上设有智能拐杖终端，其特征在于:所述智能拐杖终端包括微控制器(5)、三维加速度传感器(1)、GPS定位装置(8)、体温检测装置(3)、心率监测装置(2)、摄像头图像采集装置(7)和无线通信装置￠)，三维加速度传感器(1)、GPS定位装置(8)、体温检测装置(3)、心率监测装置(2)、摄像头图像采集装置(7)和无线通信装置(6)分别与微控制器(5)连接；所述三维加速度传感器(1)选用三维数字加速度传感器ADXL345，三维加速度传感器(1)将采集的三个轴的加速度值传送给微控制器(5)，当判定老人将要摔倒时，从无线通信装置(6)将GPS定位装置(8)所得定位数据、摄像头图像采集装置(7)所得图像数据以GPRS方式发送至家人手机端及PC端；无线通信装置(6)接收微控制器发送的报警请求信号，拨出预先的关联电话。2.根据权利要求1所述基于物联网的智能拐杖，其特征在于:所述智能拐杖终端还包括按键装置(9)和显示装置(4)，按键装置(9)、显示装置(4)分别与微控制器(5)连接。3.根据权利要求2所述基于物联网的智能拐杖，其特征在于:所述按键装置(9)包括摇杆按键和独立报警按键。4.根据权利要求3所述基于物联网的智能拐杖，其特征在于:所述GPS定位装置(8)和无线通信装置(6)集成设置。5.根据权利要求1所述基于物联网的智能拐杖，其特征在于:所述微控制器(5)选用单片机STM32F103CX，所述体温检测装置(3)采用DS18B20数字温度传感器；所述心率监测装置(2)采用PulseSensor心率传感器。6.根据权利要求2所述基于物联网的智能拐杖，其特征在于:所述微控制器(5)选用单片机STM32F103CX，所述体温检测装置(3)采用DS18B20数字温度传感器；所述心率监测装置(2)采用PulseSensor心率传感器；所述显示装置(4)采用LM6059BCW的128X64点阵液晶显示模块，所述摄像头图像采集装置(7)选用CMOS VGA图像传感器0V7670。7.根据权利要求3所述基于物联网的智能拐杖，其特征在于:所述微控制器(5)选用单片机STM32F103CX，所述体温检测装置(3)采用DS18B20数字温度传感器；所述心率监测装置(2)采用PulseSensor心率传感器；所述显示装置(4)采用LM6059BCW的128X64点阵液晶显示模块，所述摄像头图像采集装置(7)选用CMOS VGA图像传感器0V7670 ;所述摇杆按键采用摇杆五向按键。8.根据权利要求4所述基于物联网的智能拐杖，其特征在于:所述微控制器(5)选用单片机STM32F103CX，所述体温检测装置(3)采用DS18B20数字温度传感器；所述心率监测装置(2)采用PulseSensor心率传感器；所述显示装置(4)采用LM6059BCW的128X64点阵液晶显示模块，所述摄像头图像采集装置(7)选用CMOS VGA图像传感器0V7670 ;所述摇杆按键采用摇杆五向按键；所述无线通信装置(6)采用S頂908模块，GPS定位装置(8)集成于无线通信装置(6)内部，采用GPRS无线方式通讯。
【专利摘要】本实用新型提供一种基于物联网的智能拐杖，智能拐杖上设有智能拐杖终端，其特征在于：所述智能拐杖终端包括微控制器(5)、三维加速度传感器(1)、GPS定位装置(8)、体温检测装置(3)、心率监测装置(2)和无线通信装置(6)，三维加速度传感器(1)、GPS定位装置(8)、体温检测装置(3)、心率监测装置(2)和无线通信装置(6)分别与微控制器(5)连接。本实用新型所提供智能拐杖的终端结构设计完善，提供GPS定位装置、无线通信装置和多种传感装置，利于维护老人生命安全。
【IPC分类】G08B21/04, G08C17/02, A45B3/00, G01S19/14, A45B3/08
【公开号】CN205018436
【申请号】CN201520614468
【发明人】吴彦文, 周涛, 杨文康, 刘元, 卢佳卉, 熊雅清, 杨凯, 刘沛泽, 张楠
【申请人】华中师范大学
【公开日】2016年2月10日
【申请日】2015年8月14日