專利名稱：面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種智能技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)、情感計算技術(shù)和老年心理學等多學科技術(shù)在對老年人群精神慰藉方面的應用，適用于渴望精神慰藉服務獨居老人的家庭。
背景技術(shù)：
21世紀是人口老齡化的世紀，老齡問題作為全球性的社會問題，日益受到人們的普遍關(guān)注。我國正處在跑步進入老齡化社會，據(jù)全國第五次人口普查(2000年)，全國空巢老人家庭占家庭戶總數(shù)的36％，其中，天津占36.5％，浙江占36.5％，上海占34.8％，北京占34％，位居前列。專家預測，未來十年，空巢老人家庭將成為老人養(yǎng)老的主要模式，所占比例將達到80％以上。由于空巢老人家庭不斷增多，引發(fā)老年人健康保障、人身安全、生活照料、精神慰藉、經(jīng)濟供養(yǎng)等方面的社會問題也日益凸顯。根據(jù)浦東新區(qū)獨居老人抽樣調(diào)查基本情況(來源浦東老齡網(wǎng))老人的需求情況顯示，老人目前最需要的使精神慰藉，占調(diào)查總數(shù)的41.54％，據(jù)文匯報歷時4個月的調(diào)查結(jié)果顯示，上海市純老家庭中的老年人達70.96萬名，占上海市戶籍老年人總數(shù)的27.86％。在老人們的生活服務需求“排行榜”中，精神慰藉服務名列榜首。
今天，當人們在物質(zhì)生活得到了很大改善和提高的同時，對精神文化的要求就更強烈了，尤其是賦閑在家的老年群體。父母們最期盼和最渴求的是子女的精神慰籍。作兒女的能夠經(jīng)常問候，有暇時和他們嘮叨嘮叨，他們就心滿意足了。讓老人精神愉快、健康長壽，比給他們貴重的金銀首飾都實在。
一位85歲的老人語重心長地說“晚輩和長輩之間，真正的贈予機會似乎不多，卻每天都有。這種贈予可能只是一句和善的話語、一封平安的家書或者一個溫馨的電話?！币话憷夏耆朔浅Ｆ谂魏涂是笈c子女的交流，但是老年人又怕影響子女們的工作和學習而難于啟齒。很多作為子女的也想經(jīng)常打電話問個平安，由于現(xiàn)代生活節(jié)奏加快，社會就業(yè)壓力的增大，有的子女因忙于工作，平時很少想到去探望父母，使老年人在傳統(tǒng)養(yǎng)老觀念和家庭養(yǎng)老方式的轉(zhuǎn)變過程中精神抑郁、生活空虛并逐漸孤獨寂寞深感不安。所以開發(fā)一種能幫助獨居老人的子女能對長輩進行精神慰藉的裝置，在老人感到孤獨寂寞需要精神慰藉時能及時通知提醒遠方的、非同居的子女給家中的老人打個電話問個平安、聊幾句話進行感情交流，通過該裝置能建立起一種以人為本的、高效的、自動化的、智能的、充分考慮老年人的心理的、非常默契的子女們與老人的交流環(huán)境，以解決獨居老人和子女之間進行感情交流、精神慰藉時機信息不對稱問題。

發(fā)明內(nèi)容為了克服目前子女對老人進行精神慰藉中只能依靠信箋、電話、登門看望等受限的手段，克服老年人的心理障礙、獨居老人和子女之間進行感情交流和精神慰藉時機信息不對稱的不足，本發(fā)明借助信息技術(shù)、傳感技術(shù)、通信技術(shù)和心理學等技術(shù)，提供一種在老人感到孤獨寂寞需要精神慰藉時能及時通知提醒遠方的、非同居的子女的精神慰藉裝置，建立起以人為本的、高效的、自動化的、智能的、充分考慮老年人的心理的、非常默契的子女們與老人的交流環(huán)境。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種面向老年人群的具有情感得精神慰藉裝置，所述的精神慰藉裝置包括精神慰藉依賴對象替身，用于表示老人所期待進行情感交流的不同的精神慰藉依賴對象；所述的依賴對象替身的臉部或手部安裝有觸摸傳感器，語音傳感器安裝在依賴對象替身上；信息記憶單元，所述的信息記憶單元包括慰藉依賴對象的基本信息單元、各種傳感單元的編號、用于暫時存儲老人的觸摸信息或語音信息的序列表以及精神慰藉信息的序列表；微處理器，所述的微處理器包括觸摸信號處理單元，用于將觸摸傳感單元發(fā)送過來的觸摸信號并加工處理成觸摸的開始時間以及觸摸的持續(xù)時間的信息并保存到信息記憶單元中；語音信息處理單元，用于接收語音傳感單元的語音信號，將語音信號進行端點檢測，確定語音的起點和結(jié)束點并將語音中的高頻雜音濾除掉，然后將處理過的語音信息存儲到信息記憶單元中；情感計算單元，用于將采集到各種情感信息從信息記憶單元中讀取出來，進行情感計算，其中以觸摸的持續(xù)時間的長短作為一個思念度的評價指標，當觸摸的持續(xù)時間的長度超過設定值K1時(比如2分鐘)表示有些思念，超過設定值K2時(比如5分鐘)表示相當思念，超過設定值K3時(比如10分鐘)表示非常思念，K1＜K2＜K3；同時從語音信息存儲單元調(diào)取語音信息，檢測語音信息的基頻信號和時間，計算得到語音信息的基頻動態(tài)范圍、基頻平均值、基頻平均變化率，然后計算比較與表1中的三項指標最接近的情感類別從而得到該老人當時的情感類別 表1情感語生成單元，用于根據(jù)情感計算單元中計算得到的老人情感的類別與思念度信息，從信息記憶單元的思念和要求精神慰藉信息中調(diào)取相應的精神慰藉的情感語，且計算出來的情感強度高的怒、驚、悲情況，在生成的情感語中增加用于要求所依賴的精神慰藉對象馬上打電話與老人交流的強調(diào)信息；信息發(fā)送和接受單元，用于將微處理器中情感語生成單元所生成的情感語等信息抽取出聯(lián)系對象的信息決定采用何種方式(短消息、電子郵件等)通過何種網(wǎng)絡(電話、移動通信、ADSL或網(wǎng)通等)發(fā)送[思念和要求精神慰藉]的情感語信息給精神慰藉依賴對象的接收裝置。
再進一步，所述的微處理器還包括信息編輯單元，用于編輯信息記憶單元中的信息，編輯對應傳感器編號的慰藉依賴對象信息、增添修改其他一些基本信息。通過該編輯單元，可以編輯信息記憶單元中的信息內(nèi)容，該編輯單元可以由外置的鍵盤構(gòu)成。
更進一步，所述的精神慰藉裝置還包括語音輸出設備，所述的語音輸出設備連接微處理器；所述的信息記憶單元還包括定時情感語音輸出信息表用于保存一天中的情感語音輸出時刻表，時刻表中存放著情感語音播放時刻、模仿精神慰藉依賴對象發(fā)出的定時語音信息內(nèi)容、播放次數(shù)的序列表；參見表2比如有下面這張時間表，表2所示；
表2所述的微處理器還包括情感語音提示單元，用于在檢測系統(tǒng)時間與信息記憶單元的時刻表中的時間一致時，調(diào)取語音信息內(nèi)容和播放次數(shù)，參照表2，通過語音輸出設備按照播放次數(shù)播放所述的語音信息內(nèi)容。
所述的精神慰藉裝置還包括溫度和濕度傳感器，所述的溫度和濕度傳感器連接微處理器；所述的信息記憶單元還包括冷暖提示信息單元，用于提示老人打開空調(diào)或開窗通風的語音信息；所述的微處理器還包括冷暖信號處理單元，用于接收溫度和濕度傳感器的信號，如果接收的信號高于預設的溫度和濕度，調(diào)取冷暖提示語音信息，并通過語音輸出設備播放冷暖提示語音信息內(nèi)容。
所述的信息記憶單元還包括服藥提醒信息單元，用于建立老人的服藥時間和服藥提示語音信息的序列表；所述的微處理器還包括服藥時間提醒單元，用于檢測系統(tǒng)時間與服藥時間一致時，調(diào)取服藥提醒信息，并通過語音輸出設備播放所述的服藥時間提醒信息內(nèi)容。
所述的觸摸傳感器為紅外式傳感器或超聲波式傳感器或感應式傳感器，感應式傳感器也可以設計成電阻式、電容式和聲波式，只要老人觸摸和接觸到傳感器時，就會產(chǎn)生出相應的觸摸信息。
所述的精神慰藉依賴對象替身為老人子女的像框，或者是子女肖像的人形、反映子女一些特征的替身等。凡是能夠?qū)先水a(chǎn)生情感的物品都可以成為虛擬精神慰藉依賴對象。
所述的信息發(fā)送單元為短信息發(fā)送單元，用于將老人需求信息編輯成短信息，通過移動通信網(wǎng)絡發(fā)送給慰藉對象的接收裝置。
或者是，所述的信息發(fā)送單元為電子郵件發(fā)送單元，用于將老人需求信息編輯成電子郵件，通過英特網(wǎng)發(fā)送給慰藉對象的接收裝置。
通過精神慰藉裝置對老年人的日常的精神慰藉需求的記錄，可以得到老人的心理、性格特征及變化規(guī)律的第一手資料，早期發(fā)現(xiàn)老人的心理疾病，以便得到即時性的、綜合性的高質(zhì)量的心理治療和服務。
所述的微處理器根據(jù)老人在與虛擬精神慰藉依賴對象交流時從語音傳感部分和觸摸傳感部分得到的信息，進行情感計算，情感計算結(jié)果將把老人的思念和情感用量化的方式表達出來，量化值越大表示思念度越高。
本發(fā)明的有益效果主要表現(xiàn)在1、加強了獨居老人與其子女或親朋好友的聯(lián)系和溝通的能力；2、充分的考慮了老人的心理因素、子女們因為工作競爭壓力的增大而感到力不從心，為創(chuàng)建和諧家庭和和諧社會提供了一種新的支持手段；3、在老人的心理因素層面上，能使老人們感到老有所依、老有所靠。


圖1是本發(fā)明的精神慰藉裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是精神慰藉裝置的微處理器中的處理單元原理框圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。
參照圖1、圖2，一種面向老年人群的具有情感得精神慰藉裝置，所述的精神慰藉裝置包括精神慰藉依賴對象替身，用于表示老人所期待進行情感交流的不同的精神慰藉依賴對象；所述的依賴對象替身的臉部或手部安裝有觸摸傳感器3，語音傳感器2安裝在依賴對象替身上；信息記憶單元6，所述的信息記憶單元6包括記錄了慰藉依賴對象的基本信息單元、各種傳感單元的編號、用于暫時存儲老人的觸摸信息或語音信息的序列表以及精神慰藉信息的序列表；微處理器4，所述的微處理器4包括觸摸信號處理單元12、語音信號處理單元13、情感計算單元14、情感語生成單元15和情感語輸出單元16，用于接收來自各傳感單元的傳感信號并從信息記憶單元中讀取相應的需要信息，對這些信息進行計算加工，通過情感語生成單元生成[思念和要求精神慰藉]的信息，通過情感語輸出單元16給信息發(fā)送和接受單元9；觸摸信號處理單元12，用于將觸摸傳感單元3發(fā)送過來的觸摸信號加工處理成觸摸的開始時間以及觸摸的持續(xù)時間的信息并保存到信息記憶單元6中；語音信號處理單元13，用于將語音傳感單元2發(fā)送過來的語音信號進行端點檢測的預處理，端點檢測的目的是從包含語音的一段信號中確定出語音的起點及結(jié)束點，有效的端點檢測不僅能使處理時間減到最少，而且能排除無聲段的噪聲干擾，從而使處理質(zhì)量得到保證，然后將其用文件的方式保存到信息記憶單元6中；情感計算單元14，用于將采集到各種情感信息從信息記憶單元6中讀取出來，進行情感計算，其中以觸摸的持續(xù)時間的長短作為一個思念度的評價指標，當觸摸的持續(xù)時間的長度超過設定值K1時(比如2分鐘)表示有些思念，超過設定值K2時(比如5分鐘)表示相當思念，超過設定值K3時(比如10分鐘)表示非常思念，同時從語音信息存儲單元調(diào)取語音信息，檢測語音信息的基頻信號和時間，計算得到語音信息的基頻動態(tài)范圍、基頻平均值、基頻平均變化率，然后計算比較與表1中的三項指標最接近的情感類別從而得到該老人當時的情感類別 表1情感語生成單元15，用于根據(jù)情感計算單元14中計算得到的老人情感的類別與強度信息生成相應的精神慰藉的情感語，對于計算出來的情感強度高的怒、驚、悲情況，在生成的情感語中就要強調(diào)一下，并要求所依賴的精神慰藉對象馬上打電話與老人交流，比如從情感計算單元14中計算出來的情感是中等恐懼(從語音信息中得到)、相當思念(從觸摸信息中得到)，從系統(tǒng)時間得到季節(jié)時間是10月中旬，根據(jù)精神慰藉依賴對象替身的編碼信息從信息記憶單元6中讀取精神慰藉依賴對象的信息得到，名字(小名)李大山(小胖)，與老人的關(guān)系母子關(guān)系，電子郵箱lidashan@mail.hz.zj.cn，手機號碼13988888888，選擇通信方式第一選擇，短消息，第二選擇，電子郵件，這時情感語生成單元15就會自動生成以下情感語，[小胖，天氣慢慢轉(zhuǎn)涼了，早晚當心著涼，今天不知到心里有些害怕，媽想你了，有空的話給媽打個電話，媽想跟你說說話……]。
信息發(fā)送和接受單元9，根據(jù)情感語生成單元15所生成的情感語等信息抽取出聯(lián)系對象的信息決定采用何種方式(短消息、電子郵件等)通過何種網(wǎng)絡(電話、移動通信、ADSL或網(wǎng)通等)發(fā)送[思念和要求精神慰藉]的信息給精神慰藉依賴對象的接收裝置11。
在所述的情感計算單元14中，將采集到各種情感信息從信息記憶單元中讀取出來，進行情感計算，其中以觸摸的持續(xù)時間的長短作為一個思念度的評價指標；語音情感的影響主要體現(xiàn)在頻率和時間上，其次是音量和清晰度，因此本發(fā)明中語音中情感的影響，如平均基頻、基頻范圍、基頻變化、強度曲線、速率、音質(zhì)以及清晰度等特征上作為判斷憤怒、高興、悲傷、恐懼、驚奇、平靜以及六種情感狀態(tài)，以下的判斷評價指標是以平靜語音為基本標準的，如表1、表3所示，表3為不同情緒下語音特征相對于平靜語音的變化
表3在情感計算單元14中，由于精神慰藉對象比較明確，本發(fā)明中只考慮喜、怒、驚、悲和平靜等情感，通過計算得到老人的語音的基頻動態(tài)范圍、基頻平均值和基頻平均變化率通過查表1可以確定老人說話時的情感類別，確定屬于喜、怒、驚、悲和平靜的哪一種情感，對每種基本情感，用0、1、2、3、4、5代表無、似乎有、有一些、有、確定有、很強烈等強度，每種情感狀態(tài)就對應連續(xù)空間內(nèi)的唯一坐標，通過在每個坐標軸上的投影來描述刻畫情感的狀態(tài)；并可根據(jù)不同情感狀態(tài)向慰藉對象發(fā)送老人需求信息。
所述的微處理器還包括信息編輯單元18，用于編輯信息記憶單元6中的信息，編輯對應傳感器編號的慰藉依賴對象信息、編輯、增添修改對應傳感器編號的慰藉依賴對象信息等其他一些信息。通過該編輯單元，可以編輯信息記憶單元6中的信息內(nèi)容，該編輯單元與外置鍵盤7連接。
所述的精神慰藉裝置還包括語音輸出設備8，語音輸出設備8連接微處理器4；所述的信息記憶單元6中存儲著定時語音提示信息，用于存儲著該老人一天的時刻表(該時刻表能根據(jù)冬令時間和夏至時間，系統(tǒng)自動進行調(diào)整)，時刻表中存放著情感語音播放時刻、語音信息內(nèi)容、播放次數(shù)的序列表；參見表2
表2所述的微處理器4還包括語音提示單元17，用于在檢測系統(tǒng)時間與信息記憶單元的時刻表中的時間一致時，調(diào)取語音信息內(nèi)容和播放次數(shù)，并通過語音輸出設備8(喇叭等)按照播放次數(shù)播放所述的語音信息內(nèi)容。
所述的精神慰藉裝置還包括溫度和濕度傳感器5，所述的溫度和濕度傳感器5連接微處理器4；所述的信息記憶單元6還包括冷暖提示語音信息，微處理器4定時啟動注意冷暖提醒單元20檢查溫度和濕度傳感器5的信號，如果在夏季所接收的溫度信號高于設定的溫度、在冬季所接收的溫度信號低于設定的溫度，如果室內(nèi)濕度高于所設定的濕度，注意冷暖提醒單元20就通過語音輸出設備8播放注意冷暖提示語音信息內(nèi)容。
所述的信息記憶單元6存儲著服藥提醒信息，存儲著老人的服藥時間和服藥提示語音信息的序列表；所述的微處理器4定時啟動服藥提醒單元19，檢測系統(tǒng)時間與服藥時間是否一致，當一致時調(diào)取服藥提醒信息，并通過語音輸出設備8播放所述的服藥時間提醒信息內(nèi)容。
所述的觸摸傳感器3為紅外式傳感器或超聲波式傳感器或感應式傳感器，感應式傳感器也可以設計成電阻式、電容式和聲波式，只要老人觸摸和接觸到傳感器時，就會產(chǎn)生出相應的觸摸信息。
所述的精神慰藉依賴對象替身為該老人的子女的像框，或者是子女肖像的人形、反映子女一些特征的替身等。凡是能夠?qū)先水a(chǎn)生情感的物品都可以成為虛擬精神慰藉依賴對象。
通過精神慰藉裝置對老年人的日常的精神慰藉需求的記錄，可以得到老人的心理、性格特征及變化規(guī)律的第一手資料，早期發(fā)現(xiàn)老人的心病，以便得到即時性的、綜合性的高質(zhì)量的心理治療和服務。
權(quán)利要求
1.一種面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的精神慰藉裝置包括精神慰藉依賴對象替身，用于表示老人所期待進行情感交流的不同的精神慰藉依賴對象；所述的依賴對象替身的臉部或手部安裝有觸摸傳感器，語音傳感器安裝在依賴對象替身上；信息記憶單元，所述的信息記憶單元包括慰藉依賴對象的基本信息單元、各種傳感單元的編號、用于暫時存儲老人的觸摸信息或語音信息的序列表以及精神慰藉信息的序列表；微處理器，所述的微處理器包括觸摸信號處理單元，用于接收觸摸傳感器發(fā)送過來的觸摸信號并加工處理成觸摸的開始時間以及觸摸的持續(xù)時間的信息，保存到信息記憶單元中；語音信號處理單元，用于接收語音傳感器的語音信號，將語音信號進行端點檢測，確定語音的起點和結(jié)束點并將語音中的高頻雜音濾除掉，然后將處理過的語音信息存儲到信息記憶單元中；情感計算單元，用于將采集到各種情感信息從信息記憶單元中讀取出來，進行情感計算以觸摸的持續(xù)時間的長短作為一個思念度的評價指標，當觸摸的持續(xù)時間的長度大于等于設定值K1且小于K2時表示有些思念，大于等于設定值K2且小于K3時表示相當思念，大于等于設定值K3時表示非常思念，K1＜K2＜K3；從語音信息存儲單元調(diào)取語音信息，檢測語音信息的基頻信號和時間，計算得到語音信息的基頻動態(tài)范圍、基頻平均值、基頻平均變化率，然后計算比較與表1中的三項指標最接近的情感類別從而得到該老人當時的情感類別 表1情感語生成單元，用于根據(jù)情感計算單元中計算得到的老人情感的類別與思念度信息，從信息記憶單元的思念和要求精神慰藉信息中調(diào)取相應的精神慰藉的情感語，且計算出來的情感強度高的怒、驚、悲情況，在生成的情感語中增加用于要求所依賴的精神慰藉對象馬上打電話與老人交流的強調(diào)信息；信息發(fā)送和接受單元，用于將微處理器中情感語生成單元所生成的情感語信息抽取出聯(lián)系對象的信息發(fā)送給精神慰藉依賴對象的接收裝置。
2.如權(quán)利要求1所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的微處理器還包括信息編輯單元，用于編輯信息記憶單元中的信息，編輯、增添修改對應傳感器編號的慰藉依賴對象信息等其他一些信息。
3.如權(quán)利要求2所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的精神慰藉裝置還包括語音輸出設備，所述的語音輸出設備連接微處理器；所述的信息記憶單元還包括定時情感語音信息單元，用于保存一天的時刻表，并對應設定時刻建立時間、模仿精神慰藉依賴對象發(fā)出的定時情感語音信息、播放次數(shù)的序列表；所述的微處理器還包括情感語音提示單元，用于在檢測系統(tǒng)時間與信息記憶單元的時刻表中的時間一致時，調(diào)取情感語音提示信息內(nèi)容和播放次數(shù)，并通過語音輸出設備按照播放次數(shù)播放所述的情感語音提示信息內(nèi)容。
4.如權(quán)利要求3所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的精神慰藉裝置還包括溫度和濕度傳感器，所述的溫度和濕度傳感器連接微處理器；所述的信息記憶單元還包括冷暖提示信息單元，用于存儲提示老人打開空調(diào)或開窗通風的語音信息；所述的微處理器還包括冷暖信號處理單元，用于接收溫度和濕度傳感器的信號，如果接收的信號高于預設的溫度和濕度，調(diào)取冷暖提示語音信息，并通過語音輸出設備播放所述的冷暖提示語音信息。
5.如權(quán)利要求3所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的信息記憶單元還包括服藥時間提醒信息單元，用于建立老人的服藥時間和服藥提示語音信息的序列表；所述的微處理器還包括服藥提醒單元，用于檢測系統(tǒng)時間與服藥時間一致時，調(diào)取服藥提醒信息，并通過語音輸出設備播放所述的服藥時間提醒信息內(nèi)容。
6.如權(quán)利要求1-5之一所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的觸摸傳感器為紅外式傳感器或超聲波式傳感器或感應式傳感器。
7.如權(quán)利要求6所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的信息發(fā)送單元為短信息發(fā)送單元，用于將老人需求信息編輯成短信息，通過移動通信網(wǎng)絡發(fā)送給慰藉對象的接收裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，其特征在于所述的信息發(fā)送單元為電子郵件發(fā)送單元，用于將老人需求信息編輯成電子郵件，通過英特網(wǎng)發(fā)送給慰藉對象的接收裝置。
全文摘要
一種面向老年人群的具有情感的精神慰藉裝置，該精神慰藉裝置包括精神慰藉依賴對象替身，在精神慰藉依賴對象替身內(nèi)部帶有觸摸傳感單元、語音傳感單元、微處理器、信息發(fā)送和接受單元、信息記憶單元、信息的輸入單元、語音輸出單元，老人與精神慰藉依賴對象替身進行感情交流時，該裝置能理解老人的情感，并能與老人進行情感交流，同時也能將老人的情感向慰藉依賴對象的接收裝置發(fā)出。本發(fā)明能對老人的情感做出智能、靈敏、友好的反應，縮短老人與精神慰藉依賴對象替身之間的距離，建立一種真正和諧的人與裝置、人與人感情交流環(huán)境。
文檔編號G06F13/10GK1848105SQ20051005027
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者湯一平 申請人:浙江工業(yè)大學