一种远程长者护理车及其应用方法

摘要

本发明公开了一种远程长者护理车及其应用方法，其技术方案要点是包括车体、控制执行系统和自动充电装置，所述车体包括底座、靠背、升降扶手装置和移动装置；所述控制执行系统包括第一主控模块、驱动模块、通讯模块、避障模块、数据采集模块、数据存储模块、导航模块和电源模块，所述数据采集模块包括第一升降执行机构、摄像头和图像处理单元，所述用户终端设有配合摄像头的VR头显。本发明目的在于通过摄像头以及手机APP老人可以操控轮椅自动行走，并且能借助5G网络，让年轻人也可以对家中的老人轮椅产品进行远程遥控，以多种视角与老人互动，操控机器人陪同老人逛街，看海，晒太阳，后期还能通过VR头显进行场景的回忆互动。

说明书

技术领域

本发明涉及智能轮椅领域，具体地，涉及一种远程长者护理车及其应用方法。

背景技术

随着中国老龄化趋势，以及城市化推进，越来越多的老人与子女分离，独自生活。子女与老人的互动越来越少，老人缺少陪伴、同样年轻人也心存愧疚。

目前的轮椅一般都是手动轮椅，由轮椅架、车轮、刹车装置及座靠四部分组成。虽然目前有些轮椅具备电子功能，但轮椅的控制部分和检测工具采用有线连接，不仅使用不便，而且户外雨淋时对使用者有触电危险；同时远程终端只能进行数据的查看和传输，无法进行远程控制。因此提供一种远程长者护理车是本发明亟需解决的问题。

发明内容

针对上述实际应用中所存在的问题，本发明的目的在于通过摄像头以及手机APP老人可以操控轮椅自动行走，并且能借助5G网络，让年轻人也可以对家中的老人轮椅产品进行远程遥控，以多种视角与老人互动，操控机器人陪同老人逛街，看海，晒太阳。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种远程长者护理车，包括车体、设置于车体内的控制执行系统和配合车体的自动充电装置，所述车体包括底座、垂直设置于底座一侧上端的靠背、设置于靠背两侧的升降扶手装置和设置于底座下端的移动装置；所述控制执行系统包括第一主控模块、驱动模块、通讯模块、避障模块、数据采集装置、数据存储模块、导航模块和电源模块；所述第一主控模块，用于各个模块的信息整合、分析、调控和传输；所述驱动模块用于接收第一主控模块发出的信息指令，并对各个机构装置进行执行控制；所述通讯模块实现所述第一主控模块与远程用户终端的远程无线信息交互；所述红外避障模块连接于第一主控模块，在所述车体移动的过程中，所述避障模块能通过红外线的发射与接收，检测出方向遇到的障碍物，并将检测出障碍物的信息传输给第一主控模块；所述数据采集装置用于对外界信息的采集和传输；所述数据存储模块用于预设数据的存放、接收其他模块的信息并进行存储；所述导航模块用于匹配远程用户终端的预设行驶路线；所述电源模块用于稳定电压的提供。

作为优选的，所述数据采集装置包括配合靠背上端的第一升降执行机构和设置于第一升降执行机构上端的摄像头，所述摄像头内设有连接于第一主控模块的图像处理单元，所述第一升降执行机构电连接于驱动模块，所述图像处理单元用于接收摄像头的拍摄数据并进行处理，并将处理后的数据分别传输给第一主控模块和数据存储模块，配合所述远程用户终端设有VR设备。

作为优选的，所述自动充电装置包括充电桩、设置于充电桩侧面的充电口、设置于充电桩内的第二主控模块、连接第二主控模块的第一感应器和定位模块，所述车体内设有配合第一感应器的第二感应器。

作为优选的，所述靠背上端设有遮挡机构。

作为优选的，任一所述升降扶手装置包括扶手和配合扶手的第二升降执行机构，所述第二升降执行机构电连接于驱动模块。

作为优选的，所述扶手内设有连接第一主控模块的警报模块和语音模块，所述警报模块用于意外情况下自动报警，所述语音模块用于远程语音通话。

作为优选的，所述移动装置包括若干车轮、配合车轮的轮毂、配合轮毂的车轮制动和连接驱动模块的轮毂电动。

作为优选的，配合底座另一侧设有脚踏装置。

一种远程长者护理车的应用方法，包括如下步骤：

步骤1：车体配合自动充电装置充电设置，车体内的控制执行系统处于待机状态，通过远程用户终端与车体的通讯模块进行无线通讯连接，成功匹配连接后，通过用户终端开启车体内的控制执行系统；

步骤2：通过远程用户终端向第一主控模块发送预设行驶路线和移动指令，第一主控模块通过通讯模块接收到指令后，通过驱动模块驱动车轮进行移动，使得车体自动脱离自动充电装置并移动到目的地后暂时制动；

步骤3：当老人坐在车体上后，远程用户终端对车体进行控制，控制包括手控模式和自动模块；手控模式下，车体的前、后、左、右移动指令均通过远程用户终端逐一发送给第一主控模块，驱动模块再进行状态的转换；自动模式，通过远程用户终端设定起始位置与最终目的地的预设路线，再将预设路线发送给第一主控模块，使得车轮能根据预设路线行驶，在行驶的过程中，避障模块开始运行；

步骤4：在行驶过程中，数据采集模块对场景进行观察，将图像或者视频收集发送到图像处理单元，图像处理单元将信息进行数据处理后发送给数据存储模块，若远程用户终端需要查看信息，第一主控模块通过通讯模块将信息发送给远程用户终端；

步骤5：使用结束后，通过远程用户终端控制车体与自动充电装置的位置，选择出车体需要行驶的预设路线，将预设路线发送给第一主控模块，第一主控模块接收到指令后，将预设路线信息匹配到导航模块，再通过驱动模块根据导航模块上的信息进行移动，使得车体能自动行驶到自动充电装置后对准自动充电装置的充电端，最后进行停靠充电。

作为优选的，所述步骤3中，所述自动升降扶手进行辅助老人的行动时，通过远程用户终端向第一主控模块发送辅助指令，第一主控模块接收到指令后，先通过驱动模块控制自动升降扶手的扶手上升到最高位置，当老人扶上扶手坐下的过程中，扶手也随着缓慢下降，最后复位到初始状态，反之，当扶手升起时，辅助老人站起。

本发明具有下述优点：

1）远程陪护老人，亲子互动，提高了实用性；

2）通过升降把手扶起老人站立做起，针对老年人等特殊群体的辅助行动，实现了使用的舒适性；

3）扶手内置一键报警功能、语音通话功能、一键报警功能等功能，提高了使用的安全性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的控制框图；

图中：1、底座；2、靠背；3、升降扶手装置；4、移动装置；5、自动充电装置；6、遮挡机构；7、脚踏装置；8、摄像头；9、第一升降执行机构。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

一种远程长者护理车，包括车体、设置于车体内的控制执行系统和配合车体的自动充电装置5，所述车体包括底座1、垂直设置于底座一侧上端的靠背、设置于靠背两侧的升降扶手装置和设置于底座下端的移动装置；所述控制执行系统包括第一主控模块、驱动模块、通讯模块、避障模块、数据采集装置、数据存储模块、导航模块和电源模块；

所述第一主控模块，用于各个模块的信息整合、分析、调控和传输；

所述驱动模块用于接收第一主控模块发出的信息指令，并对各个机构装置进行执行控制；

所述通讯模块实现所述第一主控模块与远程用户终端的远程无线信息交互；

所述红外避障模块连接于第一主控模块，在所述车体移动的过程中，所述避障模块能通过红外线的发射与接收，检测出方向遇到的障碍物，并将检测出障碍物的信息传输给第一主控模块；

所述数据采集装置用于对外界信息的采集和传输；

所述数据存储模块用于预设数据的存放、接收其他模块的信息并进行存储；

所述导航模块用于匹配远程用户终端的预设行驶路线；

所述电源模块用于稳定电压的提供。

在本发明中，整体由车体和用于车体的自动充电装置5配合组成，自动充电装置5给车体的电源模块进行电量的补充，老人坐于底座1的上端，老人可靠置于靠背2上，通过控制执行器对车体上的各个机构装置进行远程控制，通过通讯模块使得远程用户终端与导航模块能进行程序配合设置，实现记忆路线、自动驾驶和自动升降扶起老人的功能。

所述数据采集装置包括配合靠背2上端的第一升降执行机构9和设置于第一升降执行机构9上端的摄像头8，所述摄像头8内设有连接于第一主控模块的图像处理单元，所述第一升降执行机构9电连接于驱动模块，所述图像处理单元用于接收摄像头8的拍摄数据并进行处理，并将处理后的数据分别传输给第一主控模块和数据存储模块，配合所述远程用户终端设有VR设备。

在本发明中，该车体旨在通过5G网络、360°摄像头8及导航系统，通过用户终端调整摄像头8的旋转，从而调节用户终端的观察角度，实现远程控制老人轮椅出行以及可以将图像数据存储到第一主控模块内，或者通过通讯模块发送给用户终端，远程陪伴老人出去逛街、买菜、海边散心等，让子女随时掌握父母的出行情况，并可以满足子女远程陪伴父母的心愿。

在本发明中，为了提高用户终端与车体上老人的交互体验感和增加使用功能，与用户终端匹配设置一个VR设备，VR设备连接一个PC主机，由VR设备的VR图像信号输出端口和VR图像信号输入口、摄像头的摄像图像信号输出端完成图像信息在局域网中的交互，通过远程用户终端的可执行VR设备程序与PC主体建立关联，连接成功后，VR设备出摄像头的相应影像，远程用户可以通过VR设备进行相同场景的体验和控制VR设备上的显示内容。

当VR设备为VR头显时，实现以下两种模式：一种模式是陪伴沉浸式，当老人在车上的时候，将远程用户终端与VR头显进行通讯连接，让车体的摄像头拍摄到的场景能传输到VR头显中，就类似两个手机的远程无线视频技术，而用户终端可以是手机或者遥感手柄，通过用户终端控制摄像头的角度，从而在VR头显中显示出摄像头拍摄出的场景；或者在VR头显也设置一个通讯模块，让VR头显直接与主控模块无线连接，使得VR头显的转动能控制摄像头的角度，提高了远程用户的使用方便性。这样即使不在同一个地方，使用者也能通过VR头显进入到老人所在的场景中，并操控摄像头，陪伴着老人一起游玩，并且进行互动。

另一种模式是回忆沉浸式，是为了将之前储存的视频再次拿出来，进行场景的回忆。在车体进行使用的过程中，摄像头将拍摄到的场景信息发送给图像处理单元，图像处理单元对拍摄到的场景图片进行数据处理，然后存储到数据储存模块中，若数据储存模块中的信息较多，可通过用户终端进行清理，或者通过保密方式直接储存到云服务器中。

在发明中，将VR头显的场景回忆分为两种模式：一种是使用者单纯的跟随着视频的内容进行回忆，先将选中的场景视频提取出来进行场景模式的处理，然后将处理后的视频直接传送到VR头显内，使用者戴上VR头显后，视频开始播放，而视频中场景的变化是随着原始的路线进行变化而移动的，使用者只需要坐着进行观看即可。还有一种是使用者的身体能与场景进行互动，将选中的场景视频提取出来后进行场景模块的处理，这里的处理就需要增加互动程序在里面，将单纯场景素材处理成一个可以进行互动场景，就好比跟VR相关的实景游戏一样，而这里的话，使用者带上VR头显后，开始进入互动场景中，先是处于初始场景，通过手柄或者手机进行方向和运动的控制，当手柄控制向前时，VR头显里的场景随着向前的移动而变化，当手柄进行左转的时候，VR头显里就会进入左转后的场景，当然，场景里行驶的路线是保留了原始行驶路线，因为目的就是让使用者能身临其境的进行回忆。当遇到路线方向进行左转或者右转时，原始行驶路线是左转的，使用者左转后才能进行下一个场景，否则，画面就停止，则需要进行画面调整；还可以在场景的地面上设置方向提示标，这样使用者可以根据方向提示标进行原始路线进行行驶，让使用者戴着VR头显进入到之前拍摄储存的场景中，让使用者沉浸地进入场景的回忆，身临其境的体验老人曾经走过的路线，同时看到老人曾经看的场景，也能亲眼看到曾经录下的老人，同时也能回忆老人，从而提高了交互的多样化。

所述自动充电装置5包括充电桩、设置于充电桩侧面的充电口、设置于充电桩内的第二主控模块、连接第二主控模块的第一感应器和定位模块，所述车体内设有配合第一感应器的第二感应器。

在本发明中，通过定位模块、第一感情器和第二感应器的配合设置，实现车体一键自动靠近充电桩后，进行充电，为老人生活提供了便捷。

所述靠背2上端设有遮挡机构6。

在本发明中，在靠背2上端可拆卸设置一个遮阳伞，当需要遮挡阳光或者雨水的时候，可进行安装，若不需要使用的时候，拆卸即可，提高了实用性。

任一所述升降扶手装置3包括扶手和配合扶手的第二升降执行机构，所述第二升降执行机构电连接于驱动模块。

在本发明中，通过用户终端向第一主控模块发送辅助指令，驱动模块接便驱动第二升降执行机构进行升降缓慢的往复运动，在老人坐下的时候，能拖着老人的手肘让老人慢慢坐下，在老人站起来的时候，能支撑老人让老人慢慢站起来，这个结构类似人的搀扶状态，使得老人在使用的时候更加的智能方便。

所述扶手内设有连接第一主控模块的警报模块和语音模块，所述警报模块用于发生意外情况的报警，所述语音模块用于远程语音通话。

在本发明中，警报模块可设置成为手动警报模块，老人需要对用户终端发送救助信号时，可以通过扶手上的按键进行信息的发送，而用户终端接受到警报信号后显示。也可以把金宝模块设置成自动发送信号，当车体发生侧翻等意外，警报模块感应到意外，自动将救助信号发送给用户终端，从而提高了监护效果。

所述移动装置4包括若干车轮、配合车轮的轮毂、配合轮毂的车轮制动和连接驱动模块的轮毂电动。

在本发明中，老人坐在轮椅上后，调整到舒适位置后，通过通信模块进行远程控制，如手机APP，远程控制驱动模块，从而控制车体前、后、左、右移动，移动装置4可以实现车体的制动、转向等功能。

配合底座1另一侧设有脚踏装置7。

在本发明中，在对应靠背2另一侧的底座1上设置两个脚踏板，脚踏板于底座1铰接设置，这样的话，可以设置一个连接于驱动模块的旋转执行机构，当老人坐上车体后，给第一主控模块发送伸出指令，脚踏板能从底座1的下端旋转出来，从而抬起老人的脚，使得坐着更加的舒适，当不需要使用的时候，脚踏板能旋转回底座1的下端，减少摆放空间。

一种远程长者护理车的应用方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：车体配合自动充电装置5充电设置，车体内的控制执行系统处于待机状态，通过远程用户终端与车体的通讯模块进行无线通讯连接，成功匹配连接后，通过用户终端开启车体内的控制执行系统；

步骤2：通过远程用户终端向第一主控模块发送预设行驶路线和移动指令，第一主控模块通过通讯模块接收到指令后，通过驱动模块驱动车轮进行移动，使得车体自动脱离自动充电装置5并移动到目的地后暂时制动；

步骤3：当老人坐在车体上后，远程用户终端对车体进行控制，控制包括手控模式和自动模块；手控模式下，车体的前、后、左、右移动指令均通过远程用户终端逐一发送给第一主控模块，驱动模块再进行状态的转换；自动模式，通过远程用户终端设定起始位置与最终目的地的预设路线，再将预设路线发送给第一主控模块，使得车轮能根据预设路线行驶，在行驶的过程中，避障模块开始运行；

步骤4：在行驶过程中，数据采集模块对场景进行观察，将图像或者视频收集发送到图像处理单元，图像处理单元将信息进行数据处理后发送给数据存储模块，若远程用户终端需要查看信息，第一主控模块通过通讯模块将信息发送给远程用户终端；

步骤5：使用结束后，通过远程用户终端控制车体与自动充电装置5的位置，选择出车体需要行驶的预设路线，将预设路线发送给第一主控模块，第一主控模块接收到指令后，将预设路线信息匹配到导航模块，再通过驱动模块根据导航模块上的信息进行移动，使得车体能自动行驶到自动充电装置5后对准自动充电装置5的充电端，最后进行停靠充电。

所述步骤3中，所述自动升降扶手进行辅助老人的行动时，通过远程用户终端向第一主控模块发送辅助指令，第一主控模块接收到指令后，先通过驱动模块控制自动升降扶手的扶手上升到最高位置，当老人扶上扶手坐下的过程中，扶手也随着缓慢下降，最后复位到初始状态，反之，当扶手升起时，辅助老人站起。

在本发明中，用户终端为手机APP时，先在手上下载与护理车相关的APP软件，打开APP软件，通过app软件与护理车通讯连接，连接上后，需要使用的时候，打开启动界面，手机APP会自动给手机定位，然后接收充电桩定位模块的信号，从而得到预设路线，护理车会根据预设路线来到手机所在位置，而在行驶的过程中，避障模块也同时开启，遇到有障碍的地方能自动躲避。当车体到达后，在手机app上开启辅助功能，扶手会先自动升起，在老人坐下的过程中，扶手缓慢下降至停止，当老人坐好后，便能通过app选择性的控制。

在车体自动行驶的过程中，摄像头会升起进行360度的拍摄，若需要跟老人远程交流的时候，通过手机APP，打开车体上的语言模块，语言模块就是类似电话通讯模块，这时候摄像头配合语音模块能让远程的人看到老人这边的场景也能跟老人进行语音上的沟通。

摄像头能对场景拍摄到的信息发送到图片处理单元进行数据处理，处理完后发送给数据储存模块进行保存，而手机app能对数据存储模块进行控制，比如查看和删除，这个功能不仅在平时的时候起到监视功能，而且出去玩的时候可以当摄像机进行拍摄，更方便无法一起出去玩的亲人进行远程陪伴。

当使用完毕时或者需要充电的时候，可以手动将车体移动到充电桩进行充电，也可以通过app设置返回充电桩的路线，车体接收到信息后，便自动回到充电桩进行充电。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。