CN110927767A - 一种用于特殊人群的跟随*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于特殊人群的跟随***，包括用于行走陪伴的跟随端，跟随端内设置有组合测距单元、心率感知模块、红外分析单元、处理器、行走驱动单元、存储器、定位模块、报警模块和通讯模块；所述定位模块包括室外定位单元和室内定位单元；所述组合测距单元为组网的摄像头模组，至少包括两个摄像头，用于获取目标用户的目标图片信息，并将目标图片信息传输到处理器，所述处理器用于结合组合测距单元进行跟随端行走控制；本发明简单有效，且能够实现对目标用户的准确辨识和实时跟随，能够对用户的身体状态进行有效监控和分析，并在出现异常时及时告知；有益于对一些特殊人群进行辅助看护。
Description
技术领域
本发明属于人群跟随领域，涉及一种特殊人群跟随技术，具体是一种用于特殊人群的跟随***。
背景技术
我国六十岁以上的老人已超过2.6亿，国民养老，老人的护理，养老的问题是亟待解决的问题。针对这类特殊人群，如何进行有效看护和伴随，是一个困难；
老人通常独处，但是活的宠物喂养太麻烦，不适合老人。在这种背景下，设计出一款独居可自理的老人的陪伴宠物，形态可以是狗，猫或者其他定制宠物。可以像动物样行走，发声，主要是利用传感器，可以跟随主人行动，依偎在主人身边，主人称呼或触摸时，有声音或动作互动。有监测主人心跳、判断主人行为姿态的功能，如主人进入异常状态，可自动发出警报信号并发送到家人手机或社区帮助中心。为了实现这一构思，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于特殊人群的跟随***。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种用于特殊人群的跟随***，包括用于行走陪伴的跟随端，跟随端内设置有组合测距单元、心率感知模块、红外分析单元、处理器、行走驱动单元、存储器、定位模块、报警模块和通讯模块；所述定位模块包括室外定位单元和室内定位单元；
其中，所述组合测距单元为组网的摄像头模组，至少包括两个摄像头，用于获取目标用户的目标图片信息，并将目标图片信息传输到处理器，所述处理器用于结合组合测距单元进行跟随端行走控制，具体控制方法为：
步骤一：在跟随之前，利用跟随端的组合测距单元进行数据预采集得到目标照片信息组；
步骤二：将目标照片信息组存储在组合测距单元内；
步骤三：组合测距单元用于锁定目标用户，并跟随其移动；具体通过人物锁定和距离跟随来实现；人物锁定方式如步骤四所示；距离跟随具体方式如步骤五所示；
步骤四：首先，初始时，利用组合测距单元锁定到目标用户的具体方位，并在之后实时采集目标用户的实时照片，并将实时照片与目标照片信息组进行比对，当一致时，跟随目标用户移动；若不一致时则快速扫描周围下一个人，直到将周围所有人扫描完成；以便快速锁定目标用户；
步骤五：距离跟随具体方式如下：
SS1：初始时，将跟随端放置在目标用户的标定距离位置处，以此时目标用户为圆心，标定距离为半径，每间隔角度α采集一次目标用户图片，目标用户图片的拍摄角度与目标照片信息组一致，得到目标用户图片组；标定距离为管理人员预先设定好的值；
SS2：获取到目标用户图片组，任选一目标用户图片；
SS3：获取该图片中目标用户在图片中的面积占比，将该面积占比标记为设定占比；
SS4：任选下一目标用户图片，重复步骤SS3-SS4，直到对所有目标用户图片的设定占比获取完毕，得到设定占比组；
SS5：之后在目标用户移动时，获取其实时照片；
SS6：将实时照片与目标用户图片组进行比对，若实时照片拍摄角度与目标用户图片组角度一致，则获取对应该目标用户图片的设定占比；
SS7：获取到实时照片内目标用户的实时占比，实时占比获取方式与设定占比获取方式一致；
当实时占比大于等于设定占比时，产生止动信号；
当实时占比小于设定占比时，产生跟随信号；
SS8：若实时照片拍摄角度与目标用户图片组角度不一致，则获取与实时照片相似程度最高的目标用户图片，并获取与该目标用户图片左右相邻的目标用户图片；求取该三张目标用户图片的设定占比均值，将该均值默认为该实时照片需要比对的设定占比；
当实时占比大于等于设定占比时，产生止动信号；
当实时占比小于设定占比时，产生跟随信号；
所述组合测距单元在产生止动信号和跟随信号时将其传输到处理器，所述处理器在接收到组合测距单元传输的止动信号时，会驱动控制行走驱动单元停止跟随端的移动；所述处理器在接收到组合测距单元传输的跟随信号时，会驱动控制行走驱动单元控制跟随端向目标用户移动。
进一步地，所述心率感知模块采用超声波技术，对目标用户进行超声波扫描，获取目标用户的心率数据，并将心率数据传输到处理器；所述处理器用于接收目标用户的心率数据，并在心率数据超过安全范围时产生危险信号，安全范围为用户预先设定的正常心率范围；
所述处理器用于在产生危险信号时自动借助定位模块获取到跟随端的实时位置，所述处理器用于将危险信号及其实时位置传输到通讯模块和报警模块，所述报警模块在接收到处理器传输的危险信号时，自动发出语音“当前用户需要帮忙”，通知旁边人群救护；所述通讯模块在接收到处理器传输的危险信号及其实时位置时将其传输到预设的接收人手机上；
进一步地，所述定位模块包括室内定位单元和室外定位单元，所述室内定位单元采用WIFI室内定位技术；所述室外定位单元采用北斗/GPS双频定位技术。
进一步地，所述组合测距单元还用于将目标照片信息组传输到处理器，所述处理器用于将目标照片信息组传输到存储器内进行实时存储。
进一步地，所述数据预采集得到目标照片信息组的具体方法为：
S1：首先，以目标用户为圆心，预设距离X1为半径，形成圆形测距线；
S2：控制跟随端绕圆形测距线旋转一圈；
S3：利用组合测距单元从起始位置采集一张位于该位置的时候，组合测距单元拍摄到的目标用户的照片；
S4：之后每行走间隔角度α时采集一次照片，令360/α＝X2，α为预设值，且使得X2保持为整数；
S5：圆形测距线走完之后得到X2个用户的目标照片信息组。
本发明的有益效果：
本发明通过组合测距单元及其对应公开的方法，能够锁定跟随端需要跟随的目标用户，保证目标用户的不丢失；之后根据组合测距单元及其相关的距离跟随方法，能够紧跟用户且保持在一定的距离；同时通过心率感知模块实时对目标用户的心率进行感知，在出现异常时能够做到及时报警，求助周围人员；并通知预先设定的亲属目标用户所在位置，且告知其目标用户需要帮助；本发明简单有效，且能够实现对目标用户的准确辨识和实时跟随，能够对用户的身体状态进行有效监控和分析，并在出现异常时及时告知；有益于对一些特殊人群进行辅助看护。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的***框图。
具体实施方式
如图1所示，一种用于特殊人群的跟随***，包括用于行走陪伴的跟随端，该跟随端为带有行走结构的机械陪伴宠物，形态可以是狗，猫或者其他定制宠物；或者一些智能玩具车类似的形式；该行走机构可为由电机驱动的滚轮，此处不为本发明的限制要点；跟随端内设置有组合测距单元、心率感知模块、红外分析单元、处理器、行走驱动单元、存储器、定位模块、报警模块和通讯模块；所述定位模块包括室外定位单元和室内定位单元；
其中，所述组合测距单元为组网的摄像头模组，至少包括两个摄像头，用于获取目标用户的目标图片信息，并将目标图片信息传输到处理器，所述处理器用于结合组合测距单元进行跟随端行走控制，具体控制方法为：
步骤一：在跟随之前，利用跟随端的组合测距单元进行数据预采集，具体采集方法为：
S1：首先，以目标用户为圆心，预设距离X1为半径，形成圆形测距线；
S2：控制跟随端绕圆形测距线旋转一圈；
S3：利用组合测距单元从起始位置采集一张位于该位置的时候，组合测距单元拍摄到的目标用户的照片；
S4：之后每行走间隔角度α时采集一次照片，令360/α＝X2，α为预设值，且使得X2保持为整数；
S5：圆形测距线走完之后得到X2个用户的目标照片信息组；
步骤二：将目标照片信息组存储在组合测距单元内；
步骤三：组合测距单元用于锁定目标用户，并跟随其移动；具体通过人物锁定和距离跟随来实现；人物锁定方式如步骤四所示；距离跟随具体方式如步骤五所示；
步骤四：首先，初始时，利用组合测距单元锁定到目标用户的具体方位，并在之后实时采集目标用户的实时照片，并将实时照片与目标照片信息组进行比对，当一致时，跟随目标用户移动；若不一致时则快速扫描周围下一个人，直到将周围所有人扫描完成；以便快速锁定目标用户；
步骤五：距离跟随具体方式如下：
SS1：初始时，将跟随端放置在目标用户的标定距离位置处，以此时目标用户为圆心，标定距离为半径，每间隔角度α采集一次目标用户图片，目标用户图片的拍摄角度与目标照片信息组一致，得到目标用户图片组；标定距离为管理人员预先设定好的值；
SS2：获取到目标用户图片组，任选一目标用户图片；
SS3：获取该图片中目标用户在图片中的面积占比，将该面积占比标记为设定占比；
SS4：任选下一目标用户图片，重复步骤SS3-SS4，直到对所有目标用户图片的设定占比获取完毕，得到设定占比组；
SS5：之后在目标用户移动时，获取其实时照片；
SS6：将实时照片与目标用户图片组进行比对，若实时照片拍摄角度与目标用户图片组角度一致，则获取对应该目标用户图片的设定占比；
SS7：获取到实时照片内目标用户的实时占比，实时占比获取方式与设定占比获取方式一致；
当实时占比大于等于设定占比时，产生止动信号；
当实时占比小于设定占比时，产生跟随信号；
SS8：若实时照片拍摄角度与目标用户图片组角度不一致，则获取与实时照片相似程度最高的目标用户图片，并获取与该目标用户图片左右相邻的目标用户图片；求取该三张目标用户图片的设定占比均值，将该均值默认为该实时照片需要比对的设定占比；
当实时占比大于等于设定占比时，产生止动信号；
当实时占比小于设定占比时，产生跟随信号；
组合测距单元在采集目标用户照片时，均采用固定角度；
所述组合测距单元在产生止动信号和跟随信号时将其传输到处理器，所述处理器在接收到组合测距单元传输的止动信号时，会驱动控制行走驱动单元停止跟随端的移动；所述处理器在接收到组合测距单元传输的跟随信号时，会驱动控制行走驱动单元控制跟随端向目标用户移动；
所述心率感知模块采用超声波技术，对目标用户进行超声波扫描，获取目标用户的心率数据，并将心率数据传输到处理器；所述处理器用于接收目标用户的心率数据，并在心率数据超过安全范围时产生危险信号，安全范围为用户预先设定的正常心率范围；所述处理器用于在产生危险信号时自动借助定位模块获取到跟随端的实时位置，所述处理器用于将危险信号及其实时位置传输到通讯模块和报警模块，所述报警模块在接收到处理器传输的危险信号时，自动发出语音“当前用户需要帮忙”，通知旁边人群救护；所述通讯模块在接收到处理器传输的危险信号及其实时位置时将其传输到预设的接收人手机上；
所述定位模块包括室内定位单元和室外定位单元，所述室内定位单元采用WIFI室内定位技术，该定位技术为现有技术，其定位精度高，可达到厘米级；所述室外定位单元采用北斗/GPS双频定位技术；
所述组合测距单元还用于将目标照片信息组传输到处理器，所述处理器用于将目标照片信息组传输到存储器内进行实时存储。
一种用于特殊人群的跟随***，通过组合测距单元及其对应公开的方法，能够锁定跟随端需要跟随的目标用户，保证目标用户的不丢失；之后根据组合测距单元及其相关的距离跟随方法，能够紧跟用户且保持在一定的距离；同时通过心率感知模块实时对目标用户的心率进行感知，在出现异常时能够做到及时报警，求助周围人员；并通知预先设定的亲属目标用户所在位置，且告知其目标用户需要帮助；本发明简单有效，且能够实现对目标用户的准确辨识和实时跟随，能够对用户的身体状态进行有效监控和分析，并在出现异常时及时告知；有益于对一些特殊人群进行辅助看护。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员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，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种用于特殊人群的跟随***，其特征在于，包括用于行走陪伴的跟随端，跟随端内设置有组合测距单元、心率感知模块、红外分析单元、处理器、行走驱动单元、存储器、定位模块、报警模块和通讯模块；所述定位模块包括室外定位单元和室内定位单元；
其中，所述组合测距单元为组网的摄像头模组，至少包括两个摄像头，用于获取目标用户的目标图片信息，并将目标图片信息传输到处理器，所述处理器用于结合组合测距单元进行跟随端行走控制，具体控制方法为：
步骤一：在跟随之前，利用跟随端的组合测距单元进行数据预采集得到目标照片信息组；
步骤二：将目标照片信息组存储在组合测距单元内；
步骤三：组合测距单元用于锁定目标用户，并跟随其移动；具体通过人物锁定和距离跟随来实现；人物锁定方式如步骤四所示；距离跟随具体方式如步骤五所示；
步骤四：首先，初始时，利用组合测距单元锁定到目标用户的具体方位，并在之后实时采集目标用户的实时照片，并将实时照片与目标照片信息组进行比对，当一致时，跟随目标用户移动；若不一致时则快速扫描周围下一个人，直到将周围所有人扫描完成；以便快速锁定目标用户；
步骤五：距离跟随具体方式如下：
SS1：初始时，将跟随端放置在目标用户的标定距离位置处，以此时目标用户为圆心，标定距离为半径，每间隔角度α采集一次目标用户图片，目标用户图片的拍摄角度与目标照片信息组一致，得到目标用户图片组；标定距离为管理人员预先设定好的值；
SS2：获取到目标用户图片组，任选一目标用户图片；
SS3：获取该图片中目标用户在图片中的面积占比，将该面积占比标记为设定占比；
SS4：任选下一目标用户图片，重复步骤SS3-SS4，直到对所有目标用户图片的设定占比获取完毕，得到设定占比组；
SS5：之后在目标用户移动时，获取其实时照片；
SS6：将实时照片与目标用户图片组进行比对，若实时照片拍摄角度与目标用户图片组角度一致，则获取对应该目标用户图片的设定占比；
SS7：获取到实时照片内目标用户的实时占比，实时占比获取方式与设定占比获取方式一致；
当实时占比大于等于设定占比时，产生止动信号；
当实时占比小于设定占比时，产生跟随信号；
SS8：若实时照片拍摄角度与目标用户图片组角度不一致，则获取与实时照片相似程度最高的目标用户图片，并获取与该目标用户图片左右相邻的目标用户图片；求取该三张目标用户图片的设定占比均值，将该均值默认为该实时照片需要比对的设定占比；
当实时占比大于等于设定占比时，产生止动信号；
当实时占比小于设定占比时，产生跟随信号；
所述组合测距单元在产生止动信号和跟随信号时将其传输到处理器，所述处理器在接收到组合测距单元传输的止动信号时，会驱动控制行走驱动单元停止跟随端的移动；所述处理器在接收到组合测距单元传输的跟随信号时，会驱动控制行走驱动单元控制跟随端向目标用户移动。
2.根据权利要求1所述的一种用于特殊人群的跟随***，其特征在于，所述心率感知模块采用超声波技术，对目标用户进行超声波扫描，获取目标用户的心率数据，并将心率数据传输到处理器；所述处理器用于接收目标用户的心率数据，并在心率数据超过安全范围时产生危险信号，安全范围为用户预先设定的正常心率范围；
所述处理器用于在产生危险信号时自动借助定位模块获取到跟随端的实时位置，所述处理器用于将危险信号及其实时位置传输到通讯模块和报警模块，所述报警模块在接收到处理器传输的危险信号时，自动发出语音“当前用户需要帮忙”，通知旁边人群救护；所述通讯模块在接收到处理器传输的危险信号及其实时位置时将其传输到预设的接收人手机上。
3.根据权利要求1或2所述的一种用于特殊人群的跟随***，其特征在于，所述定位模块包括室内定位单元和室外定位单元，所述室内定位单元采用WIFI室内定位技术；所述室外定位单元采用北斗/GPS双频定位技术。
4.根据权利要求1所述的一种用于特殊人群的跟随***，其特征在于，所述组合测距单元还用于将目标照片信息组传输到处理器，所述处理器用于将目标照片信息组传输到存储器内进行实时存储。
5.根据权利要求1所述的一种用于特殊人群的跟随***，其特征在于，所述数据预采集得到目标照片信息组的具体方法为：
S1：首先，以目标用户为圆心，预设距离X1为半径，形成圆形测距线；
S2：控制跟随端绕圆形测距线旋转一圈；
S3：利用组合测距单元从起始位置采集一张位于该位置的时候，组合测距单元拍摄到的目标用户的照片；
S4：之后每行走间隔角度α时采集一次照片，令360/α＝X2，α为预设值，且使得X2保持为整数；
S5：圆形测距线走完之后得到X2个用户的目标照片信息组。
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