一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置，用以輔助遠(yuǎn)距離與失智老人或?qū)櫸镏g的聲音或觸感互動。
【背景技術(shù)】
[0002]公知技術(shù)以聲音溝通為主，當(dāng)對象無法說話或語言時，其管道不能順暢。必須有主動了解該對象的情緒或生理狀態(tài)，才能夠通過合宜方式與的互動。傳統(tǒng)以聲音溝通為主，如果輔以觸感信號，將能傳達(dá)更具象的信息。檢索觸感回饋專利，并無使用于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動，或用于遠(yuǎn)距離與失智老人或?qū)櫸镏g的觸感互動。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置，是使用于用戶身上的主控制器與寵物身上的子控制器，進(jìn)行使用者與失智老人或?qū)櫸镏g的遠(yuǎn)程互動，達(dá)到傳呼、監(jiān)控與感知的目的。
[0004]使用者身上的主控制器使用公知的GPS模塊，以Zigbee無線節(jié)點輔助跟隨失智老人或?qū)櫸锷砩系淖涌刂破?，判斷兩者之間的相對距離與位置。Zigbee無線模塊可利用接收電波強(qiáng)度判斷位置。Zigbee定位節(jié)點設(shè)在寵物身上的移動佩戴裝置本體內(nèi)的較高位置，以確保電波不致被雜物吸收。使用時，該無線模塊會接受用戶身上的嵌入式主控中心的物聯(lián)網(wǎng)信號，與周遭環(huán)境互動。
[0005]基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置包含模塊本體、主電路板，內(nèi)有情緒感知單元可依據(jù)失智老人或?qū)櫸锫曇粜盘柤鞍仓迷谏眢w特定部位的加速度傳感器信號，進(jìn)行情緒感知。依據(jù)經(jīng)驗法則判讀的情緒狀態(tài)結(jié)果，傳遞給使用者身上的主控制器，以利使用者調(diào)整互動模式。
[0006]失智老人或?qū)櫸锷砩系囊苿优宕餮b置附有觸感式致動器，當(dāng)進(jìn)行遠(yuǎn)程互動的時候，使用者可以經(jīng)由振動器或微小馬達(dá)控制適當(dāng)?shù)臋C(jī)構(gòu)執(zhí)行觸感致動配合聲音信號執(zhí)行與失智老人或?qū)櫸镏g的遠(yuǎn)程呼應(yīng)。移動佩戴裝置控制器模塊本體有太陽能收集器，可經(jīng)由可撓式軟性太陽能板提供控制器所需電能。
【附圖說明】
[0007]圖1本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置嵌入式主控中心是.統(tǒng)方塊圖。
[0008]圖2本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置移動佩戴裝置系統(tǒng)方塊圖。
[0009]圖3本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法主端處理流程圖。
[0010]圖4本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法從端處理流程圖。
【具體實施方式】
[0011]參閱圖1本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置嵌入式主控中心系統(tǒng)方塊圖?；谖锫?lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置，其是包含:嵌入式主控中心I與若干個移動佩戴裝置4，嵌入式主控中心I設(shè)有內(nèi)存11、電源模塊12、及具有物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點14的無線射頻模塊13。由在具有定位單元17，可以取得所在位置；用戶也可以通過輸出輸入單元15內(nèi)建的人機(jī)接口 16，進(jìn)行互動參數(shù)設(shè)定。
[0012]參閱圖2本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置移動佩戴裝置系統(tǒng)方塊圖。移動佩戴裝置內(nèi)有內(nèi)存41、電源模塊42與具有物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點44的無線射頻模塊43。目前物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點14使用zigbee協(xié)議，與GPS定位技術(shù)搭配可以降低系統(tǒng)成本，分別用于大范圍與高精度要求情況。
[0013]定位單元47取得位置信息，得知與嵌入式主控中心I的相對距離；也可以經(jīng)由輸出輸入單元45的人機(jī)接口 46，對移動佩戴裝置4進(jìn)行設(shè)定。嵌入式主控中心I可以接收設(shè)置在失智老人或?qū)櫸锷砩系穆曇艚邮掌?4的聲音信號31、姿態(tài)傳感器55的姿態(tài)信號32，通過狀態(tài)判斷單元3而知道遠(yuǎn)程的情緒狀態(tài)；進(jìn)而通過指令單元2，使用聲音指令21或振動指令22，發(fā)送信號在從端指令執(zhí)行單元5的聲音發(fā)送器52或振動器51，傳達(dá)交互消息在遠(yuǎn)程的失智老人或?qū)櫸铩?br>[0014]情緒狀態(tài)辨別能力可以安置在嵌入式主控中心或移動佩戴裝置，如果用移動佩戴裝置中的狀態(tài)編譯程序53，其具有初階的情緒狀態(tài)辨別能力，將可減少嵌入式主控中心I與移動佩戴裝置4的信息傳輸量。移動佩戴裝置4的姿態(tài)傳感器55使用加速度傳感器，例如狗可以設(shè)在尾巴，經(jīng)由擺動的幅度與頻率，判別寵物情緒狀態(tài)。失智老人則可放在手臂或者腰間，依據(jù)加速度振幅判斷。
[0015]失智老人或?qū)櫸锷砩峡捎卸鄠€振動器51，例如3個振動器分別在頸部、與背部的兩側(cè)，以模擬實際情況中的互動，傳達(dá)不，同的互動含意。
[0016]參閱圖3本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法主端處理流程圖?；谖锫?lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法，其是包含下列步驟:在嵌入式主控中心I處進(jìn)行主端開始設(shè)定6，在移動佩戴裝置4處也可以進(jìn)行從端開始設(shè)定8 ;自從端定位81信號傳送從端相對位置82給嵌入式主控中心I;依據(jù)主端定位61與從端定位單元47，判斷從端相對位置62。
[0017]經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程感應(yīng)，讀取聲音信號63與讀取姿態(tài)信號64，通過聲音與肢體動作程度進(jìn)行情緒狀態(tài)判斷65 ;若無特殊狀態(tài)，則繼續(xù)66 ;若有互動的需要，則執(zhí)行遠(yuǎn)程傳呼67 ;遠(yuǎn)程傳呼7過程需要先決定指令樣態(tài)71，如果單純聲音指令72，則會以從端的聲音發(fā)送器52，傳呼在遠(yuǎn)程的失智老人或?qū)櫸?。如果是振動指?3則會依據(jù)預(yù)先在設(shè)定模式74選定的振動強(qiáng)度與振動位置傳送到身體外部的觸覺感應(yīng)區(qū)域。
[0018]參閱圖4本發(fā)明基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法從端處理流程圖。當(dāng)主端有要求時，讀取聲音信號83與讀取姿態(tài)信號84給近端狀態(tài)判斷單元85，而傳送原始信號87給嵌入式主控中心。
[0019]當(dāng)觸覺感知9傳呼執(zhí)行時，從端依據(jù)接收指令樣態(tài)91，進(jìn)行聲音發(fā)送92或依據(jù)振動指令93，決定開啟振動器數(shù)量/位置94 ;并依據(jù)該指令調(diào)整振動幅度95與振動隨時間變化96。例如遠(yuǎn)程傳呼有贊許鼓勵75或阻止警示76模式，用戶得以表達(dá)對失智老人或?qū)櫸锏牟煌崾尽?br>[0020]近端狀態(tài)判斷單元也可通過具初步判斷情緒狀態(tài)能力的狀態(tài)編譯程序53，傳送狀態(tài)編碼86，因為信息量甚小，所以能減少嵌入式主控中心I與移動佩戴裝置4的信息傳輸
Mo
[0021]綜上所述，本案所發(fā)明已具有產(chǎn)業(yè)利用性，新穎性與進(jìn)步性，符合在新型專利要件。以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用來限定本發(fā)明實施的范圍。即凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化，皆為本發(fā)明專利范圍所涵蓋。
【主權(quán)項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置，其是包含: 嵌入式主控中心與若干個移動佩戴裝置，嵌入式主控中心設(shè)有記憶體、電源模塊、及具有物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的無線射頻模塊；其具有定位單元，可以取得所在位置；用戶可以通過輸出輸入單元內(nèi)建的人機(jī)接口，進(jìn)行參數(shù)設(shè)定； 移動佩戴裝置之內(nèi)也具有內(nèi)存、電源模塊與具有物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的無線射頻模塊；自定位單元取得位置信息，得知與嵌入式主控中心的相對距離；也可以經(jīng)由輸出輸入單元的人機(jī)接口，對移動佩戴裝置進(jìn)行設(shè)定； 其特征為: 嵌入式主控中心可以接收設(shè)置在寵物身上的聲音接收器的聲音信號、姿態(tài)傳感器的姿態(tài)信號，通過狀態(tài)判斷單元而知道遠(yuǎn)端寵物的情緒狀態(tài)；進(jìn)而通過指令單元，使用聲音指令或振動指令，發(fā)送信號在從端指令執(zhí)行單元的聲音發(fā)送器或振動器，傳達(dá)交互消息在遠(yuǎn)程的對象。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置，其特征是，移動佩戴裝置中的狀態(tài)編譯程序，具有初階的情緒狀態(tài)辨別能力，減少嵌入式主控中心與移動佩戴裝置的信息傳輸量。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝/置，其特征是，移動佩戴裝置的姿態(tài)傳感器是使用加速度傳感器，經(jīng)由身體動作幅度，判別失智老人或?qū)櫸锏臓顟B(tài)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置，其特征是，姿態(tài)傳感器設(shè)在寵物的尾巴。5.根據(jù)權(quán)利要求書I項所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置，其特征是，失智老人或?qū)櫸锷砩嫌卸鄠€振動器，以傳達(dá)不同的互動含意。6.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法，其特征是，包含下列步驟:在嵌入式主控中心處進(jìn)行主端開始設(shè)定，在移動佩戴裝置處也可以進(jìn)行從端開始設(shè)定； 自從端定位信號傳送從端相對位置給嵌入式主控中心；依據(jù)主端定位與從端定位單元，判斷從端相對位置； 經(jīng)由物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程感應(yīng)，讀取聲音信號與讀取姿態(tài)信號，通過聲音與肢體動作程度進(jìn)行情緒狀態(tài)判斷； 若無特殊狀態(tài)，則繼續(xù)；若有互動的需要，則執(zhí)行遠(yuǎn)程傳呼； 遠(yuǎn)程傳呼過程需要先決定指令樣態(tài)，如果單純聲音指令，則會以從端的聲音發(fā)送器，傳呼在遠(yuǎn)程的寵物； 如果是振動指令則會依據(jù)預(yù)先在設(shè)定模式選定的振動強(qiáng)度與振動位置傳送到對象身體外部的觸覺感應(yīng)區(qū)域； 當(dāng)主端有要求時，讀取聲音信號與讀取姿態(tài)信號給近端狀態(tài)判斷單元，而傳送原始信號給嵌入式主控中心； 當(dāng)觸覺感知傳呼執(zhí)行時，從端依據(jù)接收指令樣態(tài)，進(jìn)行聲音發(fā)送或依據(jù)振動指令，決定開啟振動器數(shù)量/位置；并依據(jù)該指令調(diào)整振動幅度與振動隨時間變化。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法，其特征是，近端狀態(tài)判斷單元通過狀態(tài)編譯程序，具初步判斷情緒狀態(tài)，傳送狀態(tài)編碼以減少嵌入式主控中心與移動佩戴裝置的信息傳輸量。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動方法，其特征是，遠(yuǎn)程傳呼設(shè)有贊許鼓勵或阻止警示模式，用戶得以表達(dá)對失智老人或?qū)櫸锏牟煌崾尽?br>【專利摘要】基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程互動裝置用于自遠(yuǎn)程與失智老人或?qū)櫸锘?。主控制器使用GPS模塊、失智老人或?qū)櫸锷砩系膹目刂破饔衂igbee無線節(jié)點，可判斷兩者之間的相對距離與位置。模塊包含本體、主電路板，內(nèi)有情緒狀態(tài)判斷單元，依據(jù)安置在失智老人或?qū)櫸锷眢w特定部位的感測信號，依據(jù)經(jīng)驗法則判讀，傳遞給主控制器。失智老人或?qū)櫸锷砩系囊苿优宕餮b置附有觸感振動器，可以經(jīng)由振動器配合聲音信號，執(zhí)行遠(yuǎn)程傳呼或互動。
【IPC分類】G08C17/02
【公開號】CN104952229
【申請?zhí)枴緾N201510310260
【發(fā)明人】丁錫龍, 武傳勝
【申請人】丁錫龍
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年6月8日