一种保护老人出行安全的预警和呼叫系统及其实现方法

摘要

一种保护老人出行安全的预警和呼叫系统，包括便携式呼叫系统、分别安装在左脚或右脚鞋体的预警鞋电路模块；预警鞋电路模块能够检测障碍物距离及坑洼深度，判断老人是否摔倒；判断有障碍物或坑洼时，震动电机刺激脚掌达到预警的作用；当老人摔倒时，将摔倒信息发送给便携式呼叫系统；预警鞋电路模块还能够检测左脚或右脚鞋体周围环境的光照强度，所述便携式呼叫系统接收安装在左脚或右脚鞋体的预警鞋电路模块发来的摔倒或未摔倒信息，自动按照设定的n个拟联系手机号码按顺序逐个向n个手机发送求救或安全信息，并与手机进行双向通信；并具有手动按键控制求救、安全状态和取消报警的处理功能，本发明还提供了运用该系统实现预警和呼叫报警的方法。

主权项

一种保护老人出行安全的预警和呼叫报警的方法，其特征在于：它是运用下述的一种保护老人出行安全的预警和呼叫系统来实现保护老人出行安全的防摔防撞预警和摔倒后呼叫报警的方法；该保护老人出行安全的预警和呼叫系统包括分离结构的便携式呼叫系统（Ⅱ）、两个分别安装在左脚或右脚鞋体的预警鞋电路模块（Ⅲ）；所述便携式呼叫系统（Ⅱ）通过无线通信与安装在左脚和右脚鞋体的预警鞋电路模块（Ⅲ）通信连接；所述的预警鞋电路模块（Ⅲ）能够检测障碍物距离及坑洼深度，判断老人是否摔倒；判断有障碍物或坑洼时，震动电机刺激脚掌达到预警的作用；当老人摔倒时，将摔倒信息发送给便携式呼叫系统（Ⅱ）；预警鞋电路模块（Ⅲ）还能够检测左脚或右脚鞋体周围环境的光照强度，昏暗时，发光二极管组灯亮；所述便携式呼叫系统（Ⅱ）是一种便携式装置，接收安装在左脚或右脚鞋体的预警鞋电路模块（Ⅲ）发来的摔倒或未摔倒信息，自动按照设定的n个拟联系手机号码按顺序逐个向n个手机（Ⅰ）发送求救或安全信息，当需要求救时蜂鸣器报警；所述便携式呼叫系统（Ⅱ）还用于接收拟联系n个手机（Ⅰ）传输的应答信息，能够手动控制发送求救信息、手动控制发送安全信息或手动控制关闭蜂鸣器报警；可插拔矩阵键盘能够手动操作设定n值和n个拟联系手机（Ⅰ）的1~n个手机号码，所述n≤10；所述便携式呼叫系统（Ⅱ）包括微处理器Ⅰ（1）、NRF24L01无线模块Ⅰ（2）、GPS模块（3）、GSM模块（4）、液晶显示模块（5）、蜂鸣器（6）、按键Ⅰ（7）、按键Ⅱ（8）、按键Ⅲ（9）、复位与晶振电路模块Ⅰ（10）和可插拔矩阵键盘（11）；所述微处理器Ⅰ（1）作为控制核心，分别与NRF24L01无线模块Ⅰ（2）、GPS模块（3）、GSM模块（4）、液晶显示模块（5）、蜂鸣器（6）、按键Ⅰ（7）、按键Ⅱ（8）、按键Ⅲ（9）、复位与晶振电路模块Ⅰ（10）、可插拔矩阵键盘（11）连接；所述NRF24L01无线模块Ⅰ（2）通过无线通信与安装在左脚和右脚鞋体的预警鞋电路模块（Ⅲ）通信连接；所述GPS模块（3）通过全球定位系统获得经纬度数据信息；所述GSM模块（4）通过全球移动通信系统与拟联系的n个手机（Ⅰ）通信连接；所述按键Ⅰ（7）是老人处于安全状态的处理按键；按键Ⅱ（8）是求救信息的处理按键，并发送GPS定位信息；按键Ⅲ（9）是取消报警信息的处理按键；所述复位与晶振电路模块Ⅰ（10）为便携式呼叫系统（Ⅱ）提供复位信号，为微处理器Ⅰ（1）提供时钟脉冲；所述可插拔矩阵键盘（11）通过手动方式与微处理器Ⅰ（1）连接设置拟联系的n个手机号码；所述预警鞋电路模块（Ⅲ）包括微处理器Ⅱ（12）、驱动电路Ⅰ（13）、震动电机Ⅰ（14）、发光二极管组灯Ⅰ（15）、加速度传感器电路模块Ⅰ（16）、光强传感器电路模块Ⅰ（17）、超声波测距电路模块Ⅰ（18）、超声波测距电路模块Ⅱ（19）、复位与晶振电路模块Ⅱ（20）、NRF24L01无线模块Ⅱ（21）和按键Ⅳ（22）；所述微处理器Ⅱ（12）作为预警鞋电路模块（Ⅲ）的控制核心，分别与驱动电路Ⅰ（13）、加速度传感器电路模块Ⅰ（16）、光强传感器电路模块Ⅰ（17）、超声波测距电路模块Ⅰ（18）、超声波测距电路模块Ⅱ（19）、复位与晶振电路模块Ⅱ（20）、NRF24L01无线模块Ⅱ（21）和按键Ⅳ（22）连接；所述驱动电路Ⅰ（13）还与震动电机Ⅰ（14）、发光二极管组灯Ⅰ（15）连接；所述发光二极管组灯Ⅰ（15）由5个发光二极管灯组成且沿安装预警鞋电路模块（Ⅲ）的左脚或右脚鞋体的边缘安装分布；所述加速度传感器电路模块Ⅰ（16）应用加速度传感器检测老人是否摔倒；所述光强传感器电路模块Ⅰ（17）应用光强传感器检测安装预警鞋电路模块（Ⅲ）的左脚或右脚鞋体的周边环境光的强度；所述超声波测距电路模块Ⅰ（18）应用超声波传感器检测安装预警鞋电路模块（Ⅲ）的左脚或右脚鞋体的前方是否有障碍物，检测障碍物的距离；所述超声波测距电路模块Ⅱ（19）应用超声波传感器检测安装预警鞋电路模块（Ⅲ）的左脚或右脚鞋体的下方是否有坑洼，检测坑洼的深度；所述复位与晶振电路模块Ⅱ（20）为预警鞋电路模块（Ⅲ）提供复位信号，为微处理器Ⅱ（12）提供时钟脉冲；所述NRF24L01无线模块Ⅱ（21）通过无线通信还与便携式呼叫系统（Ⅱ）通信连接；其特征在于：两个分别安装在左脚或右脚鞋体的预警鞋电路模块（Ⅲ）用于智能检测老人行走时其前方是否有障碍物和左脚或右脚鞋体的下方是否有坑洼，判断老人是否摔倒；每个预警鞋电路模块通过一个超声波测距电路模块Ⅱ（19）的超声波传感器检测预警鞋离地面的高度，能够自动检测设置老人在平路正常行走时预警鞋离地面最高的高度，将此设置为坑洼深度阀值，当检测到预警鞋离地面的高度大于坑洼深度阀值时，预警鞋电路模块的震动电机刺激脚掌有效的达到预警的目的；每个预警鞋电路模块还通过另一个超声波测距电路模块Ⅰ（18）检测老人行走前方是否有障碍物，如果有障碍物，预警鞋电路模块的震动电机刺激脚有效的警示老人前方有障碍物；预警鞋电路模块（Ⅲ）采用加速度传感器电路模块Ⅰ（16）检测老人是否摔倒；当老人摔倒时，将摔倒信息发送给便携式呼叫系统（Ⅱ）；便携式呼叫系统（Ⅱ）接收到安装在左脚或右脚鞋体的预警鞋电路模块（Ⅲ）发来的老人摔倒或未摔倒信息，自动按照设定的n个拟联系手机号码按顺序逐个向n个手机（Ⅰ）发送求救或安全信息，当需要求救时蜂鸣器报警；所述便携式呼叫系统（Ⅱ）还用于接收n个手机（Ⅰ）传输的应答信息。