一种老年人智能防跌倒装置及系统

1.本发明涉及助老设备领域，特别涉及一种老年人智能防跌倒装置及系统。


背景技术：

2.随着我国老龄化社会的发展，老年人的数量是越来越多，因此，助老设备的市场作为一项快速发展的行业，也吸引了越来越多的资金进入，这些资金在进入市场之后，逐渐的围绕老年人的生活日常起居开发出大量的产品，以满足老年人的日常生活需要。
3.在老年人的日常生活中，散步是一项重要的活动措施，老年人通过散步不但可以消磨时间，还可以帮助老年人通过运动而强身健体，因此，散步作为一项多举多得的活动措施，深受老年人的喜爱。对于一些身体素质不好的老年人，散步也是一项最为安全的活动方式。
4.但是在老年人进行散步的时候，由于老年人的体质和路况具有一定的差别，因此老年人在散步的时候老年人依然会发生摔倒的事件，尤其是在道路不佳的地方，老年人摔倒的频率就更高，因此，老年人在散步的时候，也要非常注意的选择所要散步的路线，才能有效的减少一些摔倒的意外给自己带来的人身伤害。
5.目前对于散步线路还没有能够推荐的软件，也没有相关的设备对此对老年人进行帮助，老年人在选择散步的线路的时候，通常会选择自己最熟悉的线路，或者是根据地图选择最为好走的线路，然后自己根据自己身体情况，结合以往的散步经验，对散步的线路进行主观的预测，选择安全性最高的道路进行散步。由于选择的方式太过于主观，因此，老年人在散步的时候，所产生的危险的概率依然很大。


技术实现要素：

6.本发明的目的是克服上述现有技术中存在的问题，提供一种老年人智能防跌倒装置，通过智能的根据老年人的身体情况以及道路的信息，为老人推荐合适的散步线路，防止老年人在散步的时候因为突发的意外事件而受到本不应有的伤害。
7.为此，本发明提供一种老年人智能防跌倒系统，包括：
8.道路设备检测模块，用于接收当前时刻各个终端设备对于道路的监测数据，所述监测数据包括所述终端设备所在的位置和终端设备检查到的道路参数，根据各个终端设备的位置得到其所在的道路，并且根据每个道路上的各个终端设备所检测到的道路参数进行汇总并处理，得到各个道路的设备道路参数x1；
9.道路监控检测模块，用于接收当前时刻各个道路上的监控，将各个道路上的监控进行处理，得到每一个道路的监控道路参数x2；
10.老人体质获取模块，用于根据老年人的体检报告，获取对应的老年人体质评分，并根据老年人体质评分换算得到散步参数s；
11.道路总参数设定模块，用于将所述设备道路参数x1和所述监控道路参数x2进行组合，计算
12.x＝αx1+βx213.其中，x为道路总参数，α和β均为系数；
14.道路推荐模块，用于获取老年人的位置，并根据老年人的位置得到其所在的道路并记录为n1道路，所述n1道路对应的道路总参数为x
n1
，计算
[0015][0016]
其中，n和m均为正数，θ为范围值，m为老年人散步的圈数，且n1道路、n2道路至nn道路依次首尾相接；依次输出n1道路、n2道路至nn道路为推荐道路。
[0017]
进一步，所述道路设备检测模块，包括：
[0018]
设备数据接收模块，用于接收每一个所述终端设备的位置以及各个所述设备终端检测到的振动幅度；
[0019]
终端道路定位模块，用于根据每一个所述终端设备的位置得到其对应的道路；
[0020]
设备道路参数模块，用于汇总每一个道路所对应的各个终端设备所检测振动幅度，并根据各个振动幅度所对应的位置绘制曲线u(w)，计算
[0021][0022]
其中，w为的道路长度，w为正数，λ和γ均为系数。
[0023]
更进一步，所述设备道路参数模块在根据各个振动幅度所对应的位置绘制曲线u(w)的时候，包括如下步骤：
[0024]
依次根据每一个振动幅度为半径，绘制圆；
[0025]
将每一个所述圆分别对应其对应的所述位置；
[0026]
将所述圆的圆心与其对应的所述位置重合，将每一个所述圆依次分布；
[0027]
提取分布后所述圆的组成的图形的外轮廓，横向截取其一半得到所述曲线u(w)。
[0028]
进一步，所述道路设备检测模块，还用于接收终端设备发送的在各个道路上老年人摔倒的位置，并汇总各个道路上老年人摔倒的位置以及次数，并根据每一个道路上老年人摔倒的位置以及次数计算得到更新参数，再根据所述更新参数更新对应道路的设备道路参数x1。
[0029]
更进一步，根据每一个道路上老年人摔倒的位置以及次数计算得到更新参数的时候，根据所述道路上老年人摔倒的次数乘以设定的比例倍数得到所述更新参数，所述更新参数与所述设备道路参数x1乘积即为更新后的所述设备道路参数x1。
[0030]
进一步，所述道路监控检测模块，包括：
[0031]
监控数据接收模块，用于接收当前时刻各个道路上的监控图像；
[0032]
监控图像处理模块，用于从所述监控图像中统计人行路面上的人数；
[0033]
监控道路参数模块，用于根据所述监控图像中的所述人数与对应的道路的长度进行计算得到人员密度，将所述人员密度乘以所述道路对应的调节倍数得到所述监控道路参数x2。
[0034]
进一步，所述老人体质获取模块，根据老年人体质评分换算得到散步参数s的时候，包括如下步骤：
[0035]
获取老年人体质评分z；
[0036]
计算
[0037][0038]
其中，k为系数，φ为老年人的年龄，k和φ均为正数；
[0039]
输出得到所述散步参数s。
[0040]
根据上述提出的一种老年人智能防跌倒系统，为了适应上述系统，本发明还提出一种老年人智能防跌倒装置，包括机体，所述机体上设置有定位器和传感器，所述定位器用于检测其位置，所述传感器用于检测道路参数。
[0041]
本发明提供的一种老年人智能防跌倒装置及系统，具有如下有益效果：
[0042]
本发明通过各个装置对于道路的实时探测与修改，得到路面的实际状况，以及路面上各个身体状况的散步的安全情况，根据这些结合老年人的实际身体状况，为老年人推荐合适的线路，从而使得老年人在散步的时候，保持一个轻松愉悦的心理状态，达到良好的锻炼效果；
[0043]
本发明在对各个装置的时段密度进行分析，得到散步的人数并对人数进行预测，根据预测的结果，在推荐的时候，同时考虑到散步的道路的人员密集情况，这样根据时间段对散步的人员进行预测，从而尽量有规避的将老年人的推荐线路安排至人多的地方去，以免造成伤害；
[0044]
本发明在对道路进行数据化分析的时候，将各个道路依次进行分析并标记，得到各个道路的综合评价之后，根据老年人的体质对应合适的数据，在根据这些数据匹配对应的道路，从而通过数据将老年人和道路的实际情况结合，通过数据化完成对于道路的综合评价和匹配，进而保证老年人进行合理的散步和运动。
附图说明
[0045]
图1为本发明的整体系统连接示意框图；
[0046]
图2为本发明中道路设备检测模块的系统连接示意框图；
[0047]
图3为本发明在根据各个振动幅度所对应的位置绘制曲线的方法流程示意框图；
[0048]
图4为本发明中道路监控检测模块的系统连接示意框图。
具体实施方式
[0049]
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0050]
在本技术文件中，未经明确的部件型号以及结构，均为本领域技术人员所公知的现有技术，本领域技术人员均可根据实际情况的需要进行设定，在本技术文件的实施例中不做具体的限定。
[0051]
具体的，如图1-4所示，本发明实施例提供了一种老年人智能防跌倒系统，包括：道路设备检测模块、道路监控检测模块、老人体质获取模块、道路总参数设定模块以及道路推荐模块。各个模块通过各组的工作，以及数据传递之间的协调，共同完成对于老年人在散步前的规划操作。下面对各个模块的工作进行详细的介绍。
[0052]
道路设备检测模块，用于接收当前时刻各个终端设备对于道路的监测数据，所述
监测数据包括所述终端设备所在的位置和终端设备检查到的道路参数，根据各个终端设备的位置得到其所在的道路，并且根据每个道路上的各个终端设备所检测到的道路参数进行汇总并处理，得到各个道路的设备道路参数x1；该模块的主要作用是获取设备道路参数x1，该模块中的终端设备是指位于每一个老年人手中的终端设备，终端设备可以用于检测位置以及老年人所在位置的道路参数，该模块是将全部的终端设备进行汇总，汇总后的数据处理得到设备道路参数x1。具体的处理方式在后续有详细的介绍，本发明在该处没有特殊限制，只要可以得到设备道路参数x1即可。
[0053]
道路监控检测模块，用于接收当前时刻各个道路上的监控，将各个道路上的监控进行处理，得到每一个道路的监控道路参数x2；该模块的主要作用是获取监控道路参数x2，该模块通过获取监控摄像的方式，并对监控摄像进行处理，使用图像处理的方式，最终就可以得到监控道路参数x2。具体的处理方式在后续有详细的介绍，本发明在该处没有特殊限制，只要可以得到监控道路参数x2即可。
[0054]
老人体质获取模块，用于根据老年人的体检报告，获取对应的老年人体质评分，并根据老年人体质评分换算得到散步参数s；该模块的主要作用是根据老年人的身体状况，得到其对应的散步参数s，其中是通过老年人的体检报告，引入体检报告中的体质评分，这个是对于老年人身体状况的表示，通过换算得到散步参数s，使得各个数据之间完成格式和量度标准的统一。
[0055]
以上就完成了数据的采集和各个数据的计算的统一，即是设备道路参数x1和所述监控道路参数x2以及散步参数s，下面对各个数据进行数据化的处理。
[0056]
道路总参数设定模块，用于将所述设备道路参数x1和所述监控道路参数x2进行组合，计算
[0057]
x＝αx1+βx2[0058]
其中，x为道路总参数，α和β均为系数；该模块是将采集到的道路参数进行统一的过程。通过x＝αx1+βx2进行数据的计算，其中，α和β均为系数，这个是根据道路路面拥堵情况和凹凸情况进行设置的，对于不同的道路，其对应的α和β的数值是不一样的，本发明中，α和β的数值从各个道路对应的数据库中获取，α和β的数值分别为一个常数值，由数据库中的数值确定，数据库可以由实施人员根据经验和实际情况建立，数据库保证每一道路对应的α和β的数值的更新性。道路总参数x表示该道路的总体属性。本发明所指的道路是一段道路，例如“口”字形就表示四个道路。
[0059]
道路推荐模块，用于获取老年人的位置，并根据老年人的位置得到其所在的道路并记录为n1道路，所述n1道路对应的道路总参数为x
n1
，计算
[0060][0061]
其中，n和m均为正数，θ为范围值，取值一般为100至200，该部分根据用户的需求进行设定，m为老年人散步的圈数，且n1道路、n2道路至nn道路依次首尾相接；依次输出n1道路、n2道路至nn道路为推荐道路。该模块是用于根据老年人的体质进行线路规划的，其中数值θ为误差的范围，因为道路的组合不可能完全与老年人的体质对应的散步参数s相吻合，因此，引入数值θ作为数值的调节。
[0062]
上述的各个模块，分别独立完成其对应的工作，并在独立完成工作的基础上进行数据的传递和处理，最终输出为老年人推荐的推荐道路。本发明通过将道路的情况和老年人的身体状况统统进行量化，通过数据的方式对其进行表示，同时通过数据处理的方式，对老年人的散步进行规划，输出对应的推荐道路。
[0063]
同时，本发明避开了传统的人工智能模型，使用数据处理的方式，完成对于推荐道路的输出，进而极大的简化了本发明的系统在进行运算时候的复杂程度，也易于实施和维护。
[0064]
下面对于上述的技术方案进行进一步的优化，给出更加细致的实施方式。
[0065]
在本发明的实施例中，所述道路设备检测模块，包括：设备数据接收模块、终端道路定位模块以及设备道路参数模块。下面是对于各个模块的工作的详细介绍。
[0066]
设备数据接收模块，用于接收每一个所述终端设备的位置以及各个所述设备终端检测到的振动幅度；该模块是数据采集的模块，用于将各个终端设备所采集的数据进行收集，并将各个数据一一对应，即是将每一个位置与对应的振动幅度一一对应。
[0067]
终端道路定位模块，用于根据每一个所述终端设备的位置得到其对应的道路；该模块用于将一一对应的位置和振动幅度进行划分，划分为每一个道路上所具有的位置和振动幅度。
[0068]
设备道路参数模块，用于汇总每一个道路所对应的各个终端设备所检测振动幅度，并根据各个振动幅度所对应的位置绘制曲线u(w)，计算
[0069][0070]
其中，w为的道路长度，w为正数，λ和γ均为系数，λ和γ均为常数，优选的，λ取值为25，γ取值为该模块将是将上述的位置和振动幅度在其所在的道路上绘制，得到曲线u(w)，并完成积分，得到一个数值，作为设备道路参数x1。进而完成了将上述采集的数据，对于各个道路的参数的量化，进而后续通过数据进行进一步的计算。
[0071]
作为上述技术方案的优化，所述设备道路参数模块在根据各个振动幅度所对应的位置绘制曲线u(w)的时候，包括如下步骤：
[0072]
(一)依次根据每一个振动幅度为半径，绘制圆；
[0073]
(二)将每一个所述圆分别对应其对应的所述位置；
[0074]
(三)将所述圆的圆心与其对应的所述位置重合，将每一个所述圆依次分布；
[0075]
(四)提取分布后所述圆的组成的图形的外轮廓，横向截取其一半得到所述曲线u(w)。
[0076]
上述技术方案中，步骤(一)至步骤(四)按照逻辑顺序依次进行，讲述了本发明对于曲线u(w)的绘制过程，在本发明中，通过多个半径不同且位于不同位置圆相统一，得到一个圆和直线结合的曲线，即是曲线u(w)。该曲线u(w)表示道路的崎岖程度以及道路的崎岖走向，通过对于该曲线u(w)进行积分运算，就可以得到该道路的参数的量化，进而后续通过数据进行进一步的计算。
[0077]
在本发明的实施例中，所述道路设备检测模块，还用于接收终端设备发送的在各个道路上老年人摔倒的位置，并汇总各个道路上老年人摔倒的位置以及次数，并根据每一
个道路上老年人摔倒的位置以及次数计算得到更新参数，再根据所述更新参数更新对应道路的设备道路参数x1。
[0078]
上述技术方案中，用过引入老年人在路面上摔倒的经验数据，也就是各个道路上老年人摔倒的位置以及次数，就可以对各个道路的参数进行进一步的优化和限定，进而使得上述得到的设备道路参数x1更加的具有实践性。
[0079]
作为上述技术方案的优化，根据每一个道路上老年人摔倒的位置以及次数计算得到更新参数的时候，根据所述道路上老年人摔倒的次数乘以设定的比例倍数得到所述更新参数，所述更新参数与所述设备道路参数x1乘积即为更新后的所述设备道路参数x1。
[0080]
本发明引入更新参数，将更新参数与老年人在道路(本发明指的是路段)上摔倒的次数相对应，通过设定的比例倍数的方式，看得到一个乘积系数。该乘积系数就是所述的更新参数，最后根据乘积系数，完成对于设备道路参数x1的更新。
[0081]
另外，在本发明的实施例中，所述道路监控检测模块，包括：监控数据接收模块、监控数据接收模块以及监控道路参数模块。下面，是各个功能模块的详细介绍。
[0082]
监控数据接收模块，用于接收当前时刻各个道路上的监控图像；该模块是用于数据接收的模块，主要用于接收各个道路上的监控图像，即是各个道路上的监控摄像头所拍摄的图像。
[0083]
监控图像处理模块，用于从所述监控图像中统计人行路面上的人数；该模块使用图像处理技术，提取出监控图像中统计人行路面上的人数，在对于人数提取的时候，可以先分离出人行路面，在通过图像轮廓处理的方式得到其中的轮廓，最后通过检测特定轮廓形状(人的腿部形状或者人的头部形状)的方式，检测出人行路面上的人数
[0084]
监控道路参数模块，用于根据所述监控图像中的所述人数与对应的道路的长度进行计算得到人员密度，将所述人员密度乘以所述道路对应的调节倍数得到所述监控道路参数x2。该模块是将上述得到的人数与道路的长度进行计算，得到道路的参数指标，即是所述的人员密度，之后在对人员密度进行处理，即是通过对于的调节倍数，对其进行调节，得到监控道路参数x2。在本发明中，调节倍数是分别与每一个道路对应的，即每一个道路对应一个调节倍数。这个调节倍数可以存储在数据库中。
[0085]
本发明中所描述的道路，均为路段。
[0086]
在本发明的实施例中，所述老人体质获取模块，根据老年人体质评分换算得到散步参数s的时候，包括如下步骤：
[0087]
(1)获取老年人体质评分z；
[0088]
(2)计算
[0089][0090]
其中，k为系数，φ为老年人的年龄，k和φ均为正数；
[0091]
(3)输出得到所述散步参数s。
[0092]
上述技术方案中，步骤(1)至步骤(3)按照逻辑顺序依次进行，提出了将老年人体质评分z转化为对应的散步参数s的过程。通过上述的转化，将老年人体质评分z有效转化为与道路参数一致的量化格式标准，对后续的计算起到了明确的效果。优选的，k的取值为2。
[0093]
根据上述提出的一种老年人智能防跌倒系统，为了适应上述系统，本发明还提出
一种老年人智能防跌倒装置，包括机体，所述机体上设置有定位器和传感器，所述定位器用于检测其位置，所述传感器用于检测道路参数。该装置由老年人随身携带，并将采集到的数据传输到本发明的系统中，有由系统进行运算，最后将系统输出的运算结果，即是推荐道路输出并发送到装置中，使得老年人可以方便快捷的得到推荐的推荐道路。
[0094]
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。