CN1848105A - 面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置 - Google Patents
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Abstract
一种面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，该精神慰藉装置包括：精神慰藉依赖对象替身，在精神慰藉依赖对象替身内部带有触摸传感单元、语音传感单元、微处理器、信息发送和接受单元、信息记忆单元、信息的输入单元、语音输出单元，老人与精神慰藉依赖对象替身进行感情交流时，该装置能理解老人的情感，并能与老人进行情感交流，同时也能将老人的情感向慰藉依赖对象的接收装置发出。本发明能对老人的情感做出智能、灵敏、友好的反应，缩短老人与精神慰藉依赖对象替身之间的距离，建立一种真正和谐的人与装置、人与人感情交流环境。
Description
(一)技术领域
本发明涉及一种智能技术、计算机技术、通信技术、情感计算技术和老年心理学等多学科技术在对老年人群精神慰藉方面的应用，适用于渴望精神慰藉服务独居老人的家庭。
(二)背景技术
21世纪是人口老龄化的世纪，老龄问题作为全球性的社会问题，日益受到人们的普遍关注。我国正处在跑步进入老龄化社会，据全国第五次人口普查(2000年)，全国空巢老人家庭占家庭户总数的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。专家预测，未来十年，空巢老人家庭将成为老人养老的主要模式，所占比例将达到80％以上。由于空巢老人家庭不断增多，引发老年人健康保障、人身安全、生活照料、精神慰藉、经济供养等方面的社会问题也日益凸显。根据浦东新区独居老人抽样调查基本情况(来源：浦东老龄网)老人的需求情况显示，老人目前最需要的使精神慰藉，占调查总数的41.54％，据文汇报历时4个月的调查结果显示，上海市纯老家庭中的老年人达70.96万名，占上海市户籍老年人总数的27.86％。在老人们的生活服务需求“排行榜”中，精神慰藉服务名列榜首。
今天，当人们在物质生活得到了很大改善和提高的同时，对精神文化的要求就更强烈了，尤其是赋闲在家的老年群体。父母们最期盼和最渴求的是子女的精神慰籍。作儿女的能够经常问候，有暇时和他们唠叨唠叨，他们就心满意足了。让老人精神愉快、健康长寿，比给他们贵重的金银首饰都实在。
一位85岁的老人语重心长地说：“晚辈和长辈之间，真正的赠予机会似乎不多，却每天都有。这种赠予可能只是一句和善的话语、一封平安的家书或者一个温馨的电话。”一般老年人非常期盼和渴求与子女的交流，但是老年人又怕影响子女们的工作和学习而难于启齿。很多作为子女的也想经常打电话问个平安，由于现代生活节奏加快，社会就业压力的增大，有的子女因忙于工作，平时很少想到去探望父母，使老年人在传统养老观念和家庭养老方式的转变过程中精神抑郁、生活空虚并逐渐孤独寂寞深感不安。所以开发一种能帮助独居老人的子女能对长辈进行精神慰藉的装置，在老人感到孤独寂寞需要精神慰藉时能及时通知提醒远方的、非同居的子女给家中的老人打个电话问个平安、聊几句话进行感情交流，通过该装置能建立起一种以人为本的、高效的、自动化的、智能的、充分考虑老年人的心理的、非常默契的子女们与老人的交流环境，以解决独居老人和子女之间进行感情交流、精神慰藉时机信息不对称问题。
(三)发明内容
为了克服目前子女对老人进行精神慰藉中只能依靠信笺、电话、登门看望等受限的手段，克服老年人的心理障碍、独居老人和子女之间进行感情交流和精神慰藉时机信息不对称的不足，本发明借助信息技术、传感技术、通信技术和心理学等技术，提供一种在老人感到孤独寂寞需要精神慰藉时能及时通知提醒远方的、非同居的子女的精神慰藉装置，建立起以人为本的、高效的、自动化的、智能的、充分考虑老年人的心理的、非常默契的子女们与老人的交流环境。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种面向老年人群的具有情感得精神慰藉装置，所述的精神慰藉装置包括：精神慰藉依赖对象替身，用于表示老人所期待进行情感交流的不同的精神慰藉依赖对象；所述的依赖对象替身的脸部或手部安装有触摸传感器，语音传感器安装在依赖对象替身上；信息记忆单元，所述的信息记忆单元包括慰藉依赖对象的基本信息单元、各种传感单元的编号、用于暂时存储老人的触摸信息或语音信息的序列表以及精神慰藉信息的序列表；微处理器，所述的微处理器包括触摸信号处理单元，用于将触摸传感单元发送过来的触摸信号并加工处理成触摸的开始时间以及触摸的持续时间的信息并保存到信息记忆单元中；语音信息处理单元，用于接收语音传感单元的语音信号，将语音信号进行端点检测，确定语音的起点和结束点并将语音中的高频杂音滤除掉，然后将处理过的语音信息存储到信息记忆单元中；情感计算单元，用于将采集到各种情感信息从信息记忆单元中读取出来，进行情感计算，其中以触摸的持续时间的长短作为一个思念度的评价指标，当触摸的持续时间的长度超过设定值K1时(比如2分钟)表示有些思念，超过设定值K2时(比如5分钟)表示相当思念，超过设定值K3时(比如10分钟)表示非常思念，K1＜K2＜K3；同时从语音信息存储单元调取语音信息，检测语音信息的基频信号和时间，计算得到语音信息的基频动态范围、基频平均值、基频平均变化率，然后计算比较与表1中的三项指标最接近的情感类别从而得到该老人当时的情感类别：
表1
情感语生成单元，用于根据情感计算单元中计算得到的老人情感的类别与思念度信息，从信息记忆单元的思念和要求精神慰藉信息中调取相应的精神慰藉的情感语，且计算出来的情感强度高的怒、惊、悲情况，在生成的情感语中增加用于要求所依赖的精神慰藉对象马上打电话与老人交流的强调信息；信息发送和接受单元，用于将微处理器中情感语生成单元所生成的情感语等信息抽取出联系对象的信息决定采用何种方式(短消息、电子邮件等)通过何种网络(电话、移动通信、ADSL或网通等)发送[思念和要求精神慰藉]的情感语信息给精神慰藉依赖对象的接收装置。
再进一步，所述的微处理器还包括：信息编辑单元，用于编辑信息记忆单元中的信息，编辑对应传感器编号的慰藉依赖对象信息、增添修改其他一些基本信息。通过该编辑单元，可以编辑信息记忆单元中的信息内容，该编辑单元可以由外置的键盘构成。
更进一步，所述的精神慰藉装置还包括语音输出设备，所述的语音输出设备连接微处理器；所述的信息记忆单元还包括：定时情感语音输出信息表用于保存一天中的情感语音输出时刻表，时刻表中存放着情感语音播放时刻、模仿精神慰藉依赖对象发出的定时语音信息内容、播放次数的序列表；参见表2：
比如有下面这张时间表，表2所示；
| 时刻 | 语音内容(最好是精神慰藉依赖对象的声音) | 播放次数 |
| 6:00 | 妈妈我们起床吧，昨晚睡的好吗 | 3 |
| 6:15 | 妈妈我们活动一下吧 | 2 |
| ...... | ...... | ...... |
| 18:15 | 妈妈，晚饭吃好了吗，检查一下煤气阀有没有关好，看一回儿电视吧 | 1 |
| 20:00 | 今天一天妈妈您辛苦了，该是睡觉的时候了，请看看门窗关好了吗，妈妈 | 2 |
| 晚安，明天再见 |
表2
所述的微处理器还包括情感语音提示单元，用于在检测系统时间与信息记忆单元的时刻表中的时间一致时，调取语音信息内容和播放次数，参照表2，通过语音输出设备按照播放次数播放所述的语音信息内容。
所述的精神慰藉装置还包括温度和湿度传感器，所述的温度和湿度传感器连接微处理器；所述的信息记忆单元还包括冷暖提示信息单元，用于提示老人打开空调或开窗通风的语音信息；所述的微处理器还包括冷暖信号处理单元，用于接收温度和湿度传感器的信号，如果接收的信号高于预设的温度和湿度，调取冷暖提示语音信息，并通过语音输出设备播放冷暖提示语音信息内容。
所述的信息记忆单元还包括：服药提醒信息单元，用于建立老人的服药时间和服药提示语音信息的序列表；所述的微处理器还包括：服药时间提醒单元，用于检测系统时间与服药时间一致时，调取服药提醒信息，并通过语音输出设备播放所述的服药时间提醒信息内容。
所述的触摸传感器为红外式传感器或超声波式传感器或感应式传感器，感应式传感器也可以设计成电阻式、电容式和声波式，只要老人触摸和接触到传感器时，就会产生出相应的触摸信息。
所述的精神慰藉依赖对象替身为老人子女的像框，或者是子女肖像的人形、反映子女一些特征的替身等。凡是能够对老人产生情感的物品都可以成为虚拟精神慰藉依赖对象。
所述的信息发送单元为短信息发送单元，用于将老人需求信息编辑成短信息，通过移动通信网络发送给慰藉对象的接收装置。
或者是，所述的信息发送单元为电子邮件发送单元，用于将老人需求信息编辑成电子邮件，通过英特网发送给慰藉对象的接收装置。
通过精神慰藉装置对老年人的日常的精神慰藉需求的记录，可以得到老人的心理、性格特征及变化规律的第一手资料，早期发现老人的心理疾病，以便得到即时性的、综合性的高质量的心理治疗和服务。
所述的微处理器根据老人在与虚拟精神慰藉依赖对象交流时从语音传感部分和触摸传感部分得到的信息，进行情感计算，情感计算结果将把老人的思念和情感用量化的方式表达出来，量化值越大表示思念度越高。
本发明的有益效果主要表现在：1、加强了独居老人与其子女或亲朋好友的联系和沟通的能力；2、充分的考虑了老人的心理因素、子女们因为工作竞争压力的增大而感到力不从心，为创建和谐家庭和和谐社会提供了一种新的支持手段；3、在老人的心理因素层面上，能使老人们感到老有所依、老有所靠。
(四)附图说明
图1是本发明的精神慰藉装置的结构图。
图2是精神慰藉装置的微处理器中的处理单元原理框图。
(五)具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。
参照图1、图2，一种面向老年人群的具有情感得精神慰藉装置，所述的精神慰藉装置包括：精神慰藉依赖对象替身，用于表示老人所期待进行情感交流的不同的精神慰藉依赖对象；所述的依赖对象替身的脸部或手部安装有触摸传感器3，语音传感器2安装在依赖对象替身上；信息记忆单元6，所述的信息记忆单元6包括：记录了慰藉依赖对象的基本信息单元、各种传感单元的编号、用于暂时存储老人的触摸信息或语音信息的序列表以及精神慰藉信息的序列表；微处理器4，所述的微处理器4包括触摸信号处理单元12、语音信号处理单元13、情感计算单元14、情感语生成单元15和情感语输出单元16，用于接收来自各传感单元的传感信号并从信息记忆单元中读取相应的需要信息，对这些信息进行计算加工，通过情感语生成单元生成[思念和要求精神慰藉]的信息，通过情感语输出单元16给信息发送和接受单元9；触摸信号处理单元12，用于将触摸传感单元3发送过来的触摸信号加工处理成触摸的开始时间以及触摸的持续时间的信息并保存到信息记忆单元6中；语音信号处理单元13，用于将语音传感单元2发送过来的语音信号进行端点检测的预处理，端点检测的目的是从包含语音的一段信号中确定出语音的起点及结束点，有效的端点检测不仅能使处理时间减到最少，而且能排除无声段的噪声干扰，从而使处理质量得到保证，然后将其用文件的方式保存到信息记忆单元6中；情感计算单元14，用于将采集到各种情感信息从信息记忆单元6中读取出来，进行情感计算，其中以触摸的持续时间的长短作为一个思念度的评价指标，当触摸的持续时间的长度超过设定值K1时(比如2分钟)表示有些思念，超过设定值K2时(比如5分钟)表示相当思念，超过设定值K3时(比如10分钟)表示非常思念，同时从语音信息存储单元调取语音信息，检测语音信息的基频信号和时间，计算得到语音信息的基频动态范围、基频平均值、基频平均变化率，然后计算比较与表1中的三项指标最接近的情感类别从而得到该老人当时的情感类别：
表1
情感语生成单元15，用于根据情感计算单元14中计算得到的老人情感的类别与强度信息生成相应的精神慰藉的情感语，对于计算出来的情感强度高的怒、惊、悲情况，在生成的情感语中就要强调一下，并要求所依赖的精神慰藉对象马上打电话与老人交流，比如从情感计算单元14中计算出来的情感是中等恐惧(从语音信息中得到)、相当思念(从触摸信息中得到)，从系统时间得到季节时间是10月中旬，根据精神慰藉依赖对象替身的编码信息从信息记忆单元6中读取精神慰藉依赖对象的信息得到，名字(小名)：李大山(小胖)，与老人的关系：母子关系，电子邮箱：lidashan@mail.hz.zj.cn，手机号码：13988888888，选择通信方式：第一选择，短消息，第二选择，电子邮件，这时情感语生成单元15就会自动生成以下情感语，[小胖，天气慢慢转凉了，早晚当心着凉，今天不知到心里有些害怕，妈想你了，有空的话给妈打个电话，妈想跟你说说话……]。
信息发送和接受单元9，根据情感语生成单元15所生成的情感语等信息抽取出联系对象的信息决定采用何种方式(短消息、电子邮件等)通过何种网络(电话、移动通信、ADSL或网通等)发送[思念和要求精神慰藉]的信息给精神慰藉依赖对象的接收装置11。
在所述的情感计算单元14中，将采集到各种情感信息从信息记忆单元中读取出来，进行情感计算，其中以触摸的持续时间的长短作为一个思念度的评价指标；语音情感的影响主要体现在频率和时间上，其次是音量和清晰度，因此本发明中语音中情感的影响，如平均基频、基频范围、基频变化、强度曲线、速率、音质以及清晰度等特征上作为判断愤怒、高兴、悲伤、恐惧、惊奇、平静以及六种情感状态，以下的判断评价指标是以平静语音为基本标准的，如表1、表3所示，表3为不同情绪下语音特征相对于平静语音的变化：
| 愤怒 | 喜悦 | 悲伤 | 恐惧 | 厌恶 | |
| 语音速率 | 有点快 | 快或者慢 | 有些慢，非常快 | 非常慢 | 非常高 |
| 基频均值 | 非常高 | 非常高 | 有些慢 | 非常高 | 非常低 |
| 基频范围 | 非常宽 | 非常宽 | 有些狭窄 | 非常宽 | 有些宽 |
| 强度 | 高 | 高 | 低 | 普通 | 低 |
| 音质 | 带有呼吸音的，胸部音质 | 带有呼吸音的高音 | 引起共鸣的 | 不规则的声音 | 呻吟的胸部音质 |
| 基频变换 | 在重读音节上非常生硬 | 慢，上扬 | 下降 | 普通 | 宽，终端音下降 |
| 发音 | 紧张 | 普通 | 吞吞唾唾不清晰 | 准确的 | 普通 |
表3
在情感计算单元14中，由于精神慰藉对象比较明确，本发明中只考虑喜、怒、惊、悲和平静等情感，通过计算得到老人的语音的基频动态范围、基频平均值和基频平均变化率通过查表1可以确定老人说话时的情感类别，确定属于喜、怒、惊、悲和平静的哪一种情感，对每种基本情感，用0、1、2、3、4、5代表无、似乎有、有一些、有、确定有、很强烈等强度，每种情感状态就对应连续空间内的唯一坐标，通过在每个坐标轴上的投影来描述刻画情感的状态；并可根据不同情感状态向慰藉对象发送老人需求信息。
所述的微处理器还包括信息编辑单元18，用于编辑信息记忆单元6中的信息，编辑对应传感器编号的慰藉依赖对象信息、编辑、增添修改对应传感器编号的慰藉依赖对象信息等其他一些信息。通过该编辑单元，可以编辑信息记忆单元6中的信息内容，该编辑单元与外置键盘7连接。
所述的精神慰藉装置还包括语音输出设备8，语音输出设备8连接微处理器4；所述的信息记忆单元6中存储着定时语音提示信息，用于存储着该老人一天的时刻表(该时刻表能根据冬令时间和夏至时间，系统自动进行调整)，时刻表中存放着情感语音播放时刻、语音信息内容、播放次数的序列表；参见表2：
| 时刻 | 语音内容(最好是精神慰藉依赖对象 | 播放次数 |
| 的声音) | ||
| 6:00 | 妈妈我们起床吧，昨晚睡的好吗 | 3 |
| 6:15 | 妈妈我们活动一下吧 | 2 |
| ...... | ...... | ...... |
| 18:15 | 妈妈，晚饭吃好了吗，检查一下煤气阀有没有关好，看一回儿电视吧 | 1 |
| 20:00 | 今天一天妈妈您辛苦了，该是睡觉的时候了，请看看门窗关好了吗，妈妈晚安，明天再见 | 2 |
表2
所述的微处理器4还包括语音提示单元17，用于在检测系统时间与信息记忆单元的时刻表中的时间一致时，调取语音信息内容和播放次数，并通过语音输出设备8(喇叭等)按照播放次数播放所述的语音信息内容。
所述的精神慰藉装置还包括温度和湿度传感器5，所述的温度和湿度传感器5连接微处理器4；所述的信息记忆单元6还包括冷暖提示语音信息，微处理器4定时启动注意冷暖提醒单元20检查温度和湿度传感器5的信号，如果在夏季所接收的温度信号高于设定的温度、在冬季所接收的温度信号低于设定的温度，如果室内湿度高于所设定的湿度，注意冷暖提醒单元20就通过语音输出设备8播放注意冷暖提示语音信息内容。
所述的信息记忆单元6存储着服药提醒信息，存储着老人的服药时间和服药提示语音信息的序列表；所述的微处理器4定时启动服药提醒单元19，检测系统时间与服药时间是否一致，当一致时调取服药提醒信息，并通过语音输出设备8播放所述的服药时间提醒信息内容。
所述的触摸传感器3为红外式传感器或超声波式传感器或感应式传感器，感应式传感器也可以设计成电阻式、电容式和声波式，只要老人触摸和接触到传感器时，就会产生出相应的触摸信息。
所述的精神慰藉依赖对象替身为该老人的子女的像框，或者是子女肖像的人形、反映子女一些特征的替身等。凡是能够对老人产生情感的物品都可以成为虚拟精神慰藉依赖对象。
通过精神慰藉装置对老年人的日常的精神慰藉需求的记录，可以得到老人的心理、性格特征及变化规律的第一手资料，早期发现老人的心病，以便得到即时性的、综合性的高质量的心理治疗和服务。
Claims (8)
1、一种面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：所述的精神慰藉装置包括：
精神慰藉依赖对象替身，用于表示老人所期待进行情感交流的不同的精神慰藉依赖对象；
所述的依赖对象替身的脸部或手部安装有触摸传感器，语音传感器安装在依赖对象替身上；
信息记忆单元，所述的信息记忆单元包括慰藉依赖对象的基本信息单元、各种传感单元的编号、用于暂时存储老人的触摸信息或语音信息的序列表以及精神慰藉信息的序列表；
微处理器，所述的微处理器包括触摸信号处理单元，用于接收触摸传感器发送过来的触摸信号并加工处理成触摸的开始时间以及触摸的持续时间的信息，保存到信息记忆单元中；语音信号处理单元，用于接收语音传感器的语音信号，将语音信号进行端点检测，确定语音的起点和结束点并将语音中的高频杂音滤除掉，然后将处理过的语音信息存储到信息记忆单元中；情感计算单元，用于将采集到各种情感信息从信息记忆单元中读取出来，进行情感计算：以触摸的持续时间的长短作为一个思念度的评价指标，当触摸的持续时间的长度大于等于设定值K1且小于K2时表示有些思念，大于等于设定值K2且小于K3时表示相当思念，大于等于设定值K3时表示非常思念，K1＜K2＜K3；从语音信息存储单元调取语音信息，检测语音信息的基频信号和时间，计算得到语音信息的基频动态范围、基频平均值、基频平均变化率，然后计算比较与表1中的三项指标最接近的情感类别从而得到该老人当时的情感类别：
表1
情感语生成单元，用于根据情感计算单元中计算得到的老人情感的类别与思念度信息，从信息记忆单元的思念和要求精神慰藉信息中调取相应的精神慰藉的情感语，且计算出来的情感强度高的怒、惊、悲情况，在生成的情感语中增加用于要求所依赖的精神慰藉对象马上打电话与老人交流的强调信息；
信息发送和接受单元，用于将微处理器中情感语生成单元所生成的情感语信息抽取出联系对象的信息发送给精神慰藉依赖对象的接收装置。
2、如权利要求1所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：
所述的微处理器还包括：
信息编辑单元，用于编辑信息记忆单元中的信息，编辑、增添修改对应传感器编号的慰藉依赖对象信息等其他一些信息。
3、如权利要求2所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：
所述的精神慰藉装置还包括语音输出设备，所述的语音输出设备连接微处理器；
所述的信息记忆单元还包括：定时情感语音信息单元，用于保存一天的时刻表，并对应设定时刻建立时间、模仿精神慰藉依赖对象发出的定时情感语音信息、播放次数的序列表；
所述的微处理器还包括情感语音提示单元，用于在检测系统时间与信息记忆单元的时刻表中的时间一致时，调取情感语音提示信息内容和播放次数，并通过语音输出设备按照播放次数播放所述的情感语音提示信息内容。
4、如权利要求3所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：所述的精神慰藉装置还包括温度和湿度传感器，所述的温度和湿度传感器连接微处理器；
所述的信息记忆单元还包括冷暖提示信息单元，用于存储提示老人打开空调或开窗通风的语音信息；
所述的微处理器还包括冷暖信号处理单元，用于接收温度和湿度传感器的信号，如果接收的信号高于预设的温度和湿度，调取冷暖提示语音信息，并通过语音输出设备播放所述的冷暖提示语音信息。
5、如权利要求3所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：所述的信息记忆单元还包括：服药时间提醒信息单元，用于建立老人的服药时间和服药提示语音信息的序列表；
所述的微处理器还包括服药提醒单元，用于检测系统时间与服药时间一致时，调取服药提醒信息，并通过语音输出设备播放所述的服药时间提醒信息内容。
6、如权利要求1-5之一所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：所述的触摸传感器为红外式传感器或超声波式传感器或感应式传感器。
7、如权利要求6所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：所述的信息发送单元为短信息发送单元，用于将老人需求信息编辑成短信息，通过移动通信网络发送给慰藉对象的接收装置。
8、如权利要求6所述的面向老年人群的具有情感的精神慰藉装置，其特征在于：所述的信息发送单元为电子邮件发送单元，用于将老人需求信息编辑成电子邮件，通过英特网发送给慰藉对象的接收装置。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20081105 Termination date: 20110415 |