一种基于物联网的感知助行系统

    专利2025-12-07  4


    本技术涉及物联网,更具体地,涉及一种基于物联网的感知助行系统。


    背景技术:

    1、为解决老人、残疾人生活障碍,解决行动障碍是一个值得关注且尤为重要的研究方向。目前出现针对老人、残疾人的行走辅助设备主要以拐杖为主,配合红外传感器或雷达测距,便于使用者行走时掌控路况。

    2、然而,目前的辅助设备仅能辅助测距避障,对于使用者的实时使用情况无法监控,当使用者在独自行走时发生突发情况,如突发疾病或摔倒时,无法实时发出警报,难以及时开展援助或救援。


    技术实现思路

    1、本实用新型为克服上述现有技术所述的行走辅助设备无法监控使用者的实时使用情况的缺陷,提供一种基于物联网的感知助行系统。

    2、为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案如下:

    3、一种基于物联网的感知助行系统,所述系统搭载于拐杖使用,其中所述系统包括激光雷达模块、主控模块、报警模块、心率血氧传感器、体温传感器和电源模块。

    4、其中,所述激光雷达模块的输出端与所述主控模块的输入端连接,所述主控模块的第一输出端与所述报警模块的输入端连接;所述心率血氧传感器和体温传感器安装于所述拐杖的手柄位置;所述心率血氧传感器和体温传感器的输出端分别与所述主控模块的输入端连接;所述主控模块内置有无线通信芯片,用于将所述激光雷达模块、心率血氧传感器和体温传感器输入的数据传输至云端和/或远程终端;所述电源模块分别与所述激光雷达模块、主控模块、报警模块、心率血氧传感器和体温传感器的供电端连接。

    5、本技术方案中,所述激光雷达模块用于获取前方物体距离信息,并将采集的距离数据传输至主控模块中。所述心率血氧传感器和体温传感器用于获取使用者当前的心率血氧数据和体温数据,并传输至主控模块中。

    6、所述主控模块根据激光雷达模块输入的距离数据判断前方是否有障碍物,且主控模块中预设有相应的报警阈值,当采集的前方障碍物距离数据低于预设的距离报警阈值时,主控模块通过控制报警模块工作实现警示避障功能;当采集的心率血氧数据低于预设的心率血氧报警阈值时,或当采集的体温数据超出体温报警阈值时,主控模块通过控制报警模块工作发出报警信号,以及通过其内置的无线通信芯片向云端和/或远程终端发出报警信号。

    7、同时,所述主控模块通过其内置的无线通信芯片将当前采集的距离数据、心率血氧数据和体温数据传输至云端和/或远程终端,实现使用者数据信息的实时监控,便于观察使用者当前的使用状态。

    8、作为优选方案,所述拐杖上距离拐杖末端三分之一位置设置有支撑架;所述激光雷达模块安装于所述支撑架上,使所述激光雷达模块的感应端沿水平方向30°倾斜设置。

    9、作为优选方案,所述拐杖末端安装有万向轮,所述万向轮连接有驱动电机,所述主控模块的第二输出端与所述驱动电机的控制端连接。

    10、作为优选方案,所述系统还包括陀螺仪,所述陀螺仪的输出端与所述主控模块的输入端连接。

    11、作为优选方案,所述报警模块包括蜂鸣器和/或震动马达,通过蜂鸣器发出警报声,以及通过震动马达产生振动,以警示使用者。

    12、作为优选方案,所述报警模块还包括语音合成模块和扬声器;所述语音合成模块的输入端与所述主控模块的第三输出端连接,所述语音合成模块的输出端与所述扬声器的输入端连接。

    13、作为优选方案,所述系统还包括光敏传感器和灯泡;所述光敏传感器的输出端与所述灯泡的供电端连接;所述电源模块与所述光敏传感器的供电端连接。

    14、作为优选方案,所述系统还包括有害气体传感器和环境温湿度传感器;所述有害气体传感器和环境温湿度传感器的输出端分别与所述主控模块的输入端连接,所述主控模块通过其内置的无线通信芯片将所述有害气体传感器和环境温湿度传感器输入的数据传输至云端和/或远程终端。

    15、作为优选方案,所述系统还包括gps模块;所述gps模块的输出端与所述主控模块的输入端连接,所述主控模块通过其内置的无线通信芯片将所述gps模块输入的gps数据传输至云端和/或远程终端。

    16、作为优选方案,所述主控模块包括stm32f103c8t6芯片;所述无线通信芯片包括采用nbiot协议的bc26芯片;所述激光雷达模块包括单线激光雷达。

    17、与现有技术相比,本实用新型技术方案的有益效果是:本实用新型集成了用于避障的激光雷达模块,以及用于检测使用者实时使用情况的心率血氧传感器和体温传感器,配合主控模块内置的无线通信芯片,基于物联网技术实现数据的传输共享,实现使用者实时使用情况的监控,便于紧急情况时能够对使用者进行及时的救援。



    技术特征:

    1.一种基于物联网的感知助行系统,所述系统搭载于拐杖(1)使用,其特征在于,所述系统包括激光雷达模块(2)、主控模块(3)、报警模块(4)、心率血氧传感器(5)、体温传感器(6)和电源模块(7);其中:

    2.根据权利要求1所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述拐杖(1)上距离拐杖(1)末端三分之一位置设置有支撑架(8);所述激光雷达模块(2)安装于所述支撑架(8)上,使所述激光雷达模块(2)的感应端沿水平方向30°倾斜设置。

    3.根据权利要求1所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述拐杖(1)末端安装有万向轮(9),所述万向轮(9)连接有驱动电机,所述主控模块(3)的第二输出端与所述驱动电机的控制端连接。

    4.根据权利要求1所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述系统还包括陀螺仪(10),所述陀螺仪(10)的输出端与所述主控模块(3)的输入端连接。

    5.根据权利要求1所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述报警模块(4)包括蜂鸣器和/或震动马达。

    6.根据权利要求5所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述报警模块(4)还包括语音合成模块和扬声器;所述语音合成模块的输入端与所述主控模块(3)的第三输出端连接,所述语音合成模块的输出端与所述扬声器的输入端连接。

    7.根据权利要求1所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述系统还包括光敏传感器(11)和灯泡(12);所述光敏传感器(11)的输出端与所述灯泡(12)的供电端连接;所述电源模块(7)与所述光敏传感器(11)的供电端连接。

    8.根据权利要求1所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述系统还包括有害气体传感器(13)和环境温湿度传感器(14);所述有害气体传感器(13)和环境温湿度传感器(14)的输出端分别与所述主控模块(3)的输入端连接,所述主控模块(3)通过其内置的无线通信芯片将所述有害气体传感器(13)和环境温湿度传感器(14)输入的数据传输至云端和/或远程终端。

    9.根据权利要求1所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述系统还包括gps模块(15);所述gps模块(15)的输出端与所述主控模块(3)的输入端连接,所述主控模块(3)通过其内置的无线通信芯片将所述gps模块(15)输入的gps数据传输至云端和/或远程终端。

    10.根据权利要求1~9任一项所述的基于物联网的感知助行系统,其特征在于,所述主控模块(3)包括stm32f103c8t6芯片;所述无线通信芯片包括采用nbiot协议的bc26芯片;所述激光雷达模块(2)包括单线激光雷达。


    技术总结
    本技术涉及物联网技术领域,提出一种基于物联网的感知助行系统,搭载于拐杖使用,包括激光雷达模块、主控模块、报警模块、心率血氧传感器、体温传感器和电源模块。所述激光雷达模块的输出端与所述主控模块的输入端连接,所述主控模块的第一输出端与所述报警模块的输入端连接;所述心率血氧传感器和体温传感器安装于所述拐杖的手柄位置;所述心率血氧传感器和体温传感器的输出端分别与所述主控模块的输入端连接;所述主控模块内置有无线通信芯片,用于将所述激光雷达模块、心率血氧传感器和体温传感器输入的数据传输至云端和/或远程终端;所述电源模块分别与所述激光雷达模块、主控模块、报警模块、心率血氧传感器和体温传感器的供电端连接。

    技术研发人员:陈荣军,石亮,蔡锴煌,陈世杰,文双雄,黎嘉文
    受保护的技术使用者:广东技术师范大学
    技术研发日:20230706
    技术公布日:2024/4/29
    转载请注明原文地址:https://wp.8miu.com/read-92618.html

    最新回复(0)