本實用新型屬于醫(yī)療用品技術領域，具體涉及一種具有自鎖功能的可GPS定位的便攜式智能藥盒。

背景技術：

目前國內市場，針對一般的服藥依從性問題還沒有有效的解決方法，美國作為發(fā)達國家的典范，在針對長期服藥人群（尤其是老年人和長期慢性病人）進行了近30年的系統(tǒng)研究，發(fā)現每年因為服藥問題導致2900億美元（2009年報告）損失，接近每年醫(yī)療開支的13%，針對這一問題的解決方案時有推出，但是至今也未有時效性進展。中國的快速發(fā)展顯示，這一問題的挑戰(zhàn)日益嚴峻，人口老齡化及慢性病人激增，其中患有三種以上慢性病的60周歲以上老人人數已超1億人（慢性病人已達3億人），據2014年人社部數據顯示由于住院費用高昂，此人群占用了近70%的醫(yī)保支出（約合人民幣5600億元），究其原因是服藥依從率低下導致住院率高升，因此從服藥依從性監(jiān)督到健康服務領域尤其凸顯了我們亟須針對這一問題提出有效的解決方案。根據相關研究數據表明，準時且規(guī)范服藥可大幅降低慢性病的發(fā)病率，從而進一步降低這部分人群的住院率，為社保的截流及家庭醫(yī)療陪護支出創(chuàng)造巨大的降幅空間。

同時在醫(yī)療衛(wèi)生領域，患有精神類型疾病的健康維護已經成為當前中國在衛(wèi)生健康系統(tǒng)的重要解決目標。智能藥盒項目在科研領域內已展開以精神病癥領域的服藥治療和狀態(tài)監(jiān)督及其信息化管理系統(tǒng)的研發(fā)協(xié)作，通過對服藥人群的個性化智能化指導、監(jiān)督，并與社區(qū)醫(yī)站以及醫(yī)院的信息系統(tǒng)相結合，創(chuàng)建醫(yī)療實時服務體系，通過個人與家庭醫(yī)生或醫(yī)院遠程信息傳輸，實時咨詢，及時確診。智能藥盒項目所搭建的個人醫(yī)療監(jiān)督服務平臺，加強推廣效益以及信息化系統(tǒng)的建設，打破傳統(tǒng)醫(yī)療壁壘，建立新型個人健康醫(yī)療系統(tǒng)。智能藥盒的引入，將在精神醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)產生一場深刻變革。根據國外研究數據表明一年內不規(guī)則服藥的患者發(fā)病率為77%，而按時服藥患者發(fā)病率可降低到自然發(fā)病率的3%，發(fā)病率降低了足足26倍，如果都可按時按量服藥，醫(yī)生缺口將會得到很大的緩解，以每次住院家庭支出費用近2萬元計，對于一年中多次住院的患者家庭來說，規(guī)則服藥可以為家庭省下很大一筆醫(yī)療陪護開支。以往對此類人群的服藥依從性確認往往利用數藥片或是瓶蓋開蓋計數的方式來進行，但是此類方法準確性不高，不能精準掌握每頓的服用時間，也無法控制患者每頓藥的服用種類和服用量，容易導致漏服、錯服及多服現象，更威脅到服藥人群的人生安全。

智能藥盒在傳染病防控領域內也有巨大的需求，如結核病（90%以上為肺結核），全國約有5.5億病毒攜帶者，每年會有100萬人病發(fā)，需要接受6個月治療，如果6個月中100%按時服藥，治愈率可達97%，如果有90%的服藥準時率，治愈率會大幅下降到40%，當不規(guī)則服藥產生耐藥性后，必須進行為期近2年的強化治療（6個月針劑，3個月強化藥劑以及12個月的藥劑治療），不僅治療周期長，而且死亡率高達37%~83%，治療費用上升近百倍。初發(fā)時的不規(guī)則服藥導致治療周期呈倍增長，醫(yī)療費用呈百倍增長，結合病診療費用全部由國家負擔，據2014年統(tǒng)計數據表明，國家對于結合病的防治支出已高達66億美金（約合人民幣400億元）。對首次發(fā)病患者國際上采用3個月面對面服藥的方式進行（即前三個月的治療須每天到機構取藥并當面服下），然而中國由于地域廣，人口基數龐大，在執(zhí)行方面存在一系列困難，所以只采用電話回訪的形式對患者進行服藥監(jiān)督，這種方式在漏服方面沒有對患者實現精確的監(jiān)控，治療效果不佳，而智能藥盒的導入可以實現遠程精準監(jiān)控和指導。

目前，市場上已有一些智能藥盒出現，雖能解決漏服問題，但是多服、錯服的問題沒有解決，存在結構復雜、精度差、不能自鎖、數據不能實時交互、無法GPS定位、電機力輸出不穩(wěn)定、倉蓋易誤開、待機時間短、不易攜帶、提醒功能單一、智能化程度低的問題。

技術實現要素：

針對現有技術不足，本實用新型提供了一種結構簡單、設計合理、具有自鎖功能、數據能夠實時交互、可通過GPS定位、精度高、電機力輸出穩(wěn)定、倉蓋不易誤開、待機時間長、使用方便、易于攜帶、提醒功能多樣、智能化程度高、具有防多服、錯服、漏服功能的具有自鎖功能的可GPS定位的便攜式智能藥盒。

為實現實用新型目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種具有自鎖功能的可GPS定位的便攜式智能藥盒，包括盒體，所述盒體包括頂蓋、底蓋和固定板，所述頂蓋與底蓋卡扣連接，所述頂蓋內嵌設有顯示屏，所述盒體卡接按鍵，所述盒體內設有PCB電路板和電池，所述PCB電路板固定在頂蓋上，所述電池與PCB電路板連接，所述盒體內設有藥倉和大齒輪，所述藥倉與大齒輪連接，所述藥倉包括空心柱，所述空心柱連接大齒輪，所述空心柱的軸心與大齒輪的軸心重合，所述頂蓋內連有與大齒輪、空心柱配套的固定轉軸，所述固定轉軸穿過大齒輪后插入到空心柱內，所述固定板開設有矩形通孔和圓形通孔，所述電池嵌入所述矩形通孔內，所述藥倉置于配套的圓形通孔內，所述圓形通孔的側壁設有出藥口，所述出藥口對應處設有出藥蓋，所述出藥蓋與所述藥倉貼合，所述出藥蓋通過出藥蓋轉軸固定在盒體內，所述出藥蓋通過繞出藥蓋轉軸旋轉使藥倉開啟或關閉，所述盒體內設有紅外監(jiān)測器，用于對出藥的前中后三個藥倉的空倉情況進行檢測，所述盒體內還設有步進電機、蝸桿和二階蝸輪，所述二階蝸輪包括第一階蝸輪和第二階齒輪，所述步進電機連接蝸桿，所述蝸桿與第一階蝸輪嚙合連接，所述第二階齒輪與大齒輪嚙合連接，蝸桿與二階蝸輪結構可以保證在步進電機斷電時能夠自鎖，卡住藥倉，使藥倉不能正向和逆向轉動，原理是藥倉在有正向或逆向轉動趨勢時，蝸桿受到與步進電機轉軸方向呈平行的力，因為步進電機位置固定不可移動，所以可以防止藥倉正向或逆向旋轉，這種結構不需要步進電機一直處于通電狀態(tài)來保持藥倉靜止，可以大幅延長藥盒電池的待機時間，從3天一充電變?yōu)?個月一充電。

優(yōu)選為，所述第一階蝸輪的蝸輪半徑大于第二階齒輪的齒輪半徑，通過蝸桿與二階蝸輪結構形成的減速比，使步進電機傳動到藥倉的力可以放大200倍以上，同時也使大齒輪的轉動精度提升了200倍以上，力的放大實現了即使選用小功率馬達也能提供較大的動力并保持穩(wěn)定輸出，減少了材料成本，同時大齒輪精度的提升也保證了藥倉出藥的準確性。

優(yōu)選為，所述第一階蝸輪的蝸輪半徑與第二階齒輪的齒輪半徑相等，便于計算確定大齒輪和藥倉所處位置。

優(yōu)選為，所述第一階蝸輪的蝸輪半徑小于第二階齒輪的齒輪半徑，這樣蝸桿只需要較少的轉動就能使藥倉到達指定位置。

優(yōu)選為，所述第一階蝸輪與第二階齒輪一體成型，所述第二階齒輪為直齒齒輪。

優(yōu)選為，所述空心柱頂端設有雙弧形槽道，所述底蓋上設有凸塊，所述凸塊可緊貼雙弧形槽道滑動，底蓋閉合時，所述凸塊下緣與空心柱上緣貼合，所述凸塊形狀為帶有圓角的矩形，所述凸塊厚度略小于雙弧形槽道深度，所述雙弧形槽道與凸塊對位時，底蓋可打開，所述雙弧形槽道轉過一定角度，與凸塊錯位時，凸塊與雙弧形槽道弧形部分相抵，使底蓋鎖止無法打開，避免了使用者在服藥期間與藥物的不必要接觸，防止出現將藥倉內藥物全部服下的風險。

優(yōu)選為，所述出藥蓋內設有出藥蓋磁鐵，所述出藥蓋磁鐵對應處設有出藥蓋霍爾開關，所述出藥蓋霍爾開關與PCB電路板連接，在出藥蓋關閉時，出藥蓋霍爾開關與出藥蓋磁鐵距離最近，接受出藥蓋磁鐵磁場，此時定義為常開狀態(tài)或常閉狀態(tài)，當出藥蓋打開時，磁場消失，此時出藥蓋霍爾開關為閉合狀態(tài)或斷開狀態(tài)，PCB電路板將會接收到出藥蓋霍爾開關的電信號，判定為出藥蓋打開，此后，PCB電路板給步進電機信號按照出藥時間給出此時間段的藥物，上述出藥蓋霍爾開關檢測出藥主要有以下三個優(yōu)點：第一點是出藥蓋霍爾開關的斷開閉合是通過磁場強度的變化來實現，不需要物理開孔及其他破壞盒體的結構調整；第二點是用監(jiān)測出藥蓋是否被打開來判定取藥的方式較監(jiān)測按鍵的判定方式更為精確，因為打開出藥蓋是帶有意識性的取藥行為，而按動按鍵存在多種情況，有可能是誤按，也有可能按下按鍵后并未取藥；第三點是出藥蓋霍爾開關可監(jiān)測不服藥時間段的出藥蓋打開行為，如果此時間段內多次打開出藥蓋，可通過無效開蓋行為記錄分析來預警患者的精神狀態(tài)。

優(yōu)選為，所述底蓋上固定有磁鐵容納倉，所述磁鐵容納倉內設有藥倉磁鐵，所述藥倉磁鐵對應處設有藥倉霍爾開關，所述藥倉霍爾開關與PCB電路板連接，用于檢測填藥行為，包括記錄填藥次數和每次填藥時間，也可作為防暴力破壞的監(jiān)測結構，因為在服藥期間，底蓋是通過機械結構被鎖住的，無法通過正常力將蓋子打開，如果藥盒底蓋被強行打開，此時藥倉磁鐵會隨底蓋被打開而遠離藥倉霍爾開關，當藥倉霍爾開關失去藥倉磁鐵的磁場時就會發(fā)出電信號，此信號出現在服藥期間時即藥倉內藥物未服完前，可以判定藥盒被暴力破壞，此時藥盒會通過自帶網絡對第三方如：家屬、醫(yī)生，第三方機構等發(fā)出警報。

優(yōu)選為，所述盒體內設有GPS模塊，所述GPS模塊貼片于PCB電路板上，所述GPS模塊可通過SIM通信模塊實現開啟和關閉，所述GPS模塊在開啟狀態(tài)下可讀取智能藥盒當前的物理位置，所述GPS模塊可設定多種模式讀取智能藥盒位置信息，包括只在需要時開啟或者可以設定每日需開啟次數和開啟時間，解決了GPS模塊長期待機時的耗電問題，增加了智能藥盒的待機時間，同時可實現丟失病人找回，確認病人每日活動軌跡的功能。

優(yōu)選為，所述盒體內設有SIM通信模塊，所述SIM通信模塊包括SIM封裝芯片和SIM卡槽，所述SIM封裝芯片和SIM卡槽均貼片于PCB電路板上，所述SIM卡槽內裝有SIM卡，所述SIM卡用于實現智能藥盒與云端、智能終端間數據的實時交互、儲存，以及激活和關閉GPS模塊的定位功能。

本實用新型的有益效果是：本實用新型提供了一種結構簡單、設計合理、具有自鎖功能、數據能夠實時交互、可通過GPS定位、精度高、電機力輸出穩(wěn)定、倉蓋不易誤開、待機時間長、使用方便、易于攜帶、提醒功能多樣、智能化程度高、具有防多服、錯服、漏服功能的具有自鎖功能的可GPS定位的便攜式智能藥盒。

1、本實用新型通過步進電機、蝸桿與二階蝸輪結構的緊密配合，使本智能藥盒具有自鎖功能，保證在步進電機斷電時可以使藥倉不能正向和逆向轉動，本實用新型具有精度高、電機力輸出穩(wěn)定、待機間長、電機選型成本低的優(yōu)點；

2、本實用新型通過步進電機、蝸桿與二階蝸輪結構的緊密配合，實現了一個機構對多餐藥物的精準管控，省去了大量監(jiān)測用傳感器及鎖止機構，保證功能穩(wěn)定運行的同時降低了藥盒的整體成本；

3、本實用新型通過步進電機、蝸桿與二階蝸輪結構的緊密配合，實現了防止藥物多服與錯服的功能；

4、本實用新型通過雙弧形槽道與凸塊的設定，實現了服藥過程中藥盒底蓋的物理鎖止功能，防止服藥者與藥倉內藥物的不必要接觸，進一步增強了本智能藥盒的安全性；

5、本實用新型通過出藥蓋磁鐵與出藥蓋霍爾開關的設定，實現了取藥時間、取藥行為方式數據的記錄功能，保證準確、準時出藥的同時，還可以根據所記錄的取藥行為方式的數據提前判斷并預警患者的精神狀態(tài)；

6、本實用新型通過藥倉磁鐵與藥倉霍爾開關的設定，實現了服藥過程中對藥盒暴力破壞的監(jiān)測功能，提高了藥盒使用的安全性；

7、本實用新型通過GPS模塊的設定，實現了走丟病人找回、活動軌跡確認等功能，可及時預警病人的活動異常，為病人的人身安全監(jiān)測提供了保障；

8、本實用新型通過SIM通信模塊的設定，實現了藥盒與云端、智能終端間數據的實時交互、儲存，以及激活和關閉GPS模塊定位的功能，增強了服藥監(jiān)管的實時性；

9、本實用新型通過SIM通信模塊實時驅動GPS模塊運行的設定，解決了GPS模塊長期待機時的高耗電問題，只在需要時進行短暫開啟，延長了藥盒的待機時間；

10、本實用新型的智能藥盒易隨身攜帶，本體擁有聲音、光源、振動提醒，還可同時設定服藥者的手機端提醒；

11、本實用新型對漏服、錯服、多服行為的全程防呆與智能遠程提醒功能，可大幅提升服藥依從率，對患慢性病的老年人，需服藥監(jiān)督的醫(yī)療細分領域及流行病防控領域都能發(fā)揮巨大的作用，對醫(yī)保及各項國家經費支出的節(jié)流起到積極的推動作用。

附圖說明

圖1是本實用新型的爆炸圖；

圖2是本實用新型另一角度的爆炸圖；

圖3是圖2中A處的局部放大示意圖。

以上附圖中：1、頂蓋；2、底蓋；3、固定板；4、顯示屏；5、按鍵；6、PCB電路板；7、藥倉；8、大齒輪；9、空心柱；10、固定轉軸；11、矩形通孔；12、圓形通孔；13、出藥口；14、出藥蓋；15、步進電機；16、蝸桿；17、二階蝸輪；18、第一階蝸輪；19、第二階齒輪；20、雙弧形槽道；21、凸塊；22、出藥蓋磁鐵；23、出藥蓋霍爾開關；24、磁鐵容納倉；25、藥倉霍爾開關；26、SIM卡槽。

具體實施方式

下面結合附圖通過具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

實施例1

如圖1、圖2和圖3所示，一種具有自鎖功能的可GPS定位的便攜式智能藥盒，包括盒體，所述盒體包括頂蓋1、底蓋2和固定板3，所述頂蓋1與底蓋2卡扣連接，所述頂蓋1內嵌設有顯示屏4，所述盒體卡接按鍵5，所述盒體內設有PCB電路板6和電池，所述PCB電路板6固定在頂蓋1上，所述電池與PCB電路板6連接，所述盒體內設有藥倉7和大齒輪8，所述藥倉7與大齒輪8連接，所述藥倉7包括空心柱9，所述空心柱9連接大齒輪8，所述空心柱9的軸心與大齒輪8的軸心重合，所述頂蓋1內連有與大齒輪8、空心柱9配套的固定轉軸10，所述固定轉軸10穿過大齒輪8后插入到空心柱9內，所述固定板3開設有矩形通孔11和圓形通孔12，所述電池嵌入所述矩形通孔11內，所述藥倉7置于配套的圓形通孔12內，所述圓形通孔12的側壁設有出藥口13，所述出藥口13對應處設有出藥蓋14，所述出藥蓋14與所述藥倉7貼合，所述出藥蓋14通過出藥蓋轉軸固定在盒體內，所述出藥蓋14通過繞出藥蓋轉軸旋轉使藥倉7開啟或關閉，所述盒體內設有紅外監(jiān)測器，用于對出藥的前中后三個藥倉7的空倉情況進行檢測，所述盒體內還設有步進電機15、蝸桿16和二階蝸輪17，所述二階蝸輪17包括第一階蝸輪18和第二階齒輪19，所述步進電機15連接蝸桿16，所述蝸桿16與第一階蝸輪18嚙合連接，所述第二階齒輪19與大齒輪8嚙合連接，蝸桿16與二階蝸輪17結構可以保證在步進電機15斷電時能夠自鎖，卡住藥倉7，使藥倉7不能正向和逆向轉動，原理是藥倉7在有正向或逆向轉動趨勢時，蝸桿16受到與步進電機轉軸方向呈平行的力，因為步進電機15位置固定不可移動，所以可以防止藥倉7正向或逆向旋轉，這種結構不需要步進電機15一直處于通電狀態(tài)來保持藥倉7靜止，可以大幅延長藥盒電池的待機時間，從3天一充電變?yōu)?個月一充電。

此外，所述第一階蝸輪18與第二階齒輪19一體成型，所述第二階齒輪19為直齒齒輪。

此外，所述空心柱9頂端設有雙弧形槽道20，所述底蓋2上設有凸塊21，所述凸塊21可緊貼雙弧形槽道20滑動，底蓋2閉合時，所述凸塊下緣與空心柱上緣貼合，所述凸塊21形狀為帶有圓角的矩形，所述凸塊21厚度略小于雙弧形槽道20深度，所述雙弧形槽道20與凸塊21對位時，底蓋2可打開，所述雙弧形槽道20轉過一定角度，與凸塊21錯位時，凸塊21與雙弧形槽道20弧形部分相抵，使底蓋2鎖止無法打開，避免了使用者在服藥期間與藥物的不必要接觸，防止出現將藥倉內藥物全部服下的風險。

此外，所述出藥蓋14內設有出藥蓋磁鐵22，所述出藥蓋磁鐵22對應處設有出藥蓋霍爾開關23，所述出藥蓋霍爾開關23與PCB電路板6連接，在出藥蓋14關閉時，出藥蓋霍爾開關23與出藥蓋磁鐵22距離最近，接受出藥蓋磁鐵22磁場，此時定義為常開狀態(tài)或常閉狀態(tài)，當出藥蓋14打開時，磁場消失，此時出藥蓋霍爾開關23為閉合狀態(tài)或斷開狀態(tài)，PCB電路板6將會接收到出藥蓋霍爾開關23的電信號，判定為出藥蓋14打開，此后，PCB電路板6給步進電機15信號按照出藥時間給出此時間段的藥物，上述出藥蓋霍爾開關23檢測出藥主要有以下三個優(yōu)點：第一點是出藥蓋霍爾開關23的斷開閉合是通過磁場強度的變化來實現，不需要物理開孔及其他破壞盒體的結構調整；第二點是用監(jiān)測出藥蓋14是否被打開來判定取藥的方式較監(jiān)測按鍵的判定方式更為精確，因為打開出藥蓋14是帶有意識性的取藥行為，而按動按鍵存在多種情況，有可能是誤按，也有可能按下按鍵后并未取藥；第三點是出藥蓋霍爾開關23可監(jiān)測不服藥時間段的出藥蓋14打開行為，如果此時間段內多次打開出藥蓋14，可通過無效開蓋行為記錄分析來預警患者的精神狀態(tài)。

此外，所述底蓋2上固定有磁鐵容納倉24，所述磁鐵容納倉24內設有藥倉磁鐵，所述藥倉磁鐵對應處設有藥倉霍爾開關25，所述藥倉霍爾開關25與PCB電路板6連接，用于檢測填藥行為，包括記錄填藥次數和每次填藥時間，也可作為防暴力破壞的監(jiān)測結構，因為在服藥期間，底蓋2是通過機械結構被鎖住的，無法通過正常力將蓋子打開，如果藥盒底蓋2被強行打開，此時藥倉磁鐵會隨底蓋2被打開而遠離藥倉霍爾開關25，當藥倉霍爾開關25失去藥倉磁鐵的磁場時就會發(fā)出電信號，此信號出現在服藥期間時即藥倉內藥物未服完前，可以判定藥盒被暴力破壞，此時藥盒會通過自帶網絡對第三方如：家屬、醫(yī)生，第三方機構等發(fā)出警報。

此外，所述盒體內設有GPS模塊，所述GPS模塊貼片于PCB電路板6上，所述GPS模塊可通過SIM通信模塊實現開啟和關閉，所述GPS模塊在開啟狀態(tài)下可讀取智能藥盒當前的物理位置，所述GPS模塊可設定多種模式讀取智能藥盒位置信息，包括只在需要時開啟或者可以設定每日需開啟次數和開啟時間，解決了GPS模塊長期待機時的耗電問題，增加了智能藥盒的待機時間，同時可實現丟失病人找回，確認病人每日活動軌跡的功能。

此外，所述盒體內設有SIM通信模塊，所述SIM通信模塊包括SIM封裝芯片和SIM卡槽26，所述SIM封裝芯片和SIM卡槽26均貼片于PCB電路板6上，所述SIM卡槽26內裝有SIM卡，所述SIM卡用于實現智能藥盒與云端、智能終端間數據的實時交互、儲存，以及激活和關閉GPS模塊的定位功能。

實施例2

本實施例與實施例1不同之處在于具體限定了所述第一階蝸輪18的蝸輪半徑大于第二階齒輪19的齒輪半徑，通過蝸桿16與二階蝸輪17結構形成的減速比，使步進電機15傳動到藥倉7的力可以放大200倍以上，同時也使大齒輪8的轉動精度提升了200倍以上，力的放大實現了即使選用小功率馬達也能提供較大的動力并保持穩(wěn)定輸出，減少了材料成本，同時大齒輪8精度的提升也保證了藥倉7出藥的準確性，其余部分相同。

實施例3

本實施例與實施例1不同之處在于具體限定了所述第一階蝸輪18的蝸輪半徑與第二階齒輪19的齒輪半徑相等，便于計算確定大齒輪8和藥倉7所處位置，其余部分相同。

實施例4

本實施例與實施例1不同之處在于具體限定了所述第一階蝸輪18的蝸輪半徑小于第二階齒輪19的齒輪半徑，這樣蝸桿16只需要較少的轉動就能使藥倉7到達指定位置，其余部分相同。

以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結構特征并不局限于此，本實用新型可以用于類似的產品上，任何本領域的技術人員在本實用新型的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。