一种代步工具坡道安全提醒方法与流程

1.本发明涉及智能代步工具领域，具体为涉及一种代步工具坡道安全提醒方法。


背景技术：

2.近几年来，随着我国老龄化程度越来越严重，大部分老年人随着身体机能的逐步退化，行走能力大为降低，因此需要一种智能化的代步工具以辅助老年人行走。
3.而目前市场上的代步工具在上下坡道时的智能化程度不够，没有使用测量单元用于代步工具的倾角检测，或代步工具的倾角检测也为单一的阈值，而实际行驶路面往往具有多样复杂性，导致代步工具在检测过程中容错性能不足，出现误检的情况，对路况的要求较高，不能正确甄别危险情况，使得老年人在使用代步工具上下坡时，容易对行驶的坡道的坡度出现误判或来不及注意的情况，致使出现代步工具滑坡等现象，严重危及老年人的行驶安全，甚至出现车翻人损的事故。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种代步工具坡道安全提醒方法，要解决的技术问题为，现有代步工具的坡道检测容错性能不足，容易出现误检的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种代步工具坡道安全提醒方法，所述代步工具包括测量单元及语音播报装置，其特征在于，所述坡道安全提醒方法包括下述步骤：
6.s101、通过所述测量单元的数据计算得到所述代步工具的倾角a；
7.s102、判断所述倾角a与设定角度阈值θ1、θ2、θ3的大小，若所述倾角a小于所述设定角度阈值θ1，则关闭所述语音播报装置的提醒，同时清除时间计数变量t1和t2，并执行步骤s101，若所述倾角a大于θ1且小于θ2，则继续步骤s101，若所述倾角a大于θ2且小于θ3，则执行步骤s103，若所述倾角a大于θ3，则执行步骤s104；
8.s103、判断时间计数变量t1是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t1大于所述设定时间t，则所述语音播报装置发出提醒，若所述时间计数变量t1小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t1加1，并执行步骤s101；
9.s104、判断时间计数变量t2是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t2大于所述设定时间t，则控制所述代步工具减速至停车，若所述时间计数变量t2小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t2加1，并执行步骤s101。
10.在一具体实施方式中，所述测量单元的数据包括所述代步工具的加速度信息及角速度信息，所述代步工具的加速度信息及角速度信息通过卡尔曼滤波得到所述代步工具的俯仰角和横滚角。
11.在一具体实施方式中，所述代步工具的倾角a包括所述代步工具的正向倾角a1与所述代步工具的侧向倾角a2，所述代步工具的俯仰角对应所述代步工具的正向倾角a1，所述代步工具的横滚角对应所述代步工具的侧向倾角a2。
12.在一具体实施方式中，在所述步骤s103中，还包括，将所述时间计数变量t2清零。
13.在一具体实施方式中，所述设定角度阈值θ1的范围为1
°
至5
°
，所述设定角度阈值θ2的范围为5
°
至9
°
，所述设定角度阈值θ3的范围为9
°
至12
°
。
14.在一具体实施方式中，所述所述设定角度阈值θ1为5
°
，所述设定角度阈值θ2为9
°
，所述设定角度阈值θ3为12
°
。
15.在一具体实施方式中，所述设定时间t为1秒。
16.在一具体实施方式中，还包括一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述代步工具坡道安全提醒方法所述的步骤。
17.在一具体实施方式中，还包括一种计算机设备，包括：
18.一个或多个处理器；
19.存储器；
20.以及一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述代步工具坡道安全提醒方法所述的步骤。
21.在一具体实施方式中，还包括一种代步工具，包括：
22.一个或多个处理器；
23.存储器；
24.以及，一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述代步工具坡道安全提醒方法所述的步骤。
25.本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明实施方式提供的一种代步工具坡道安全提醒方法，所述代步工具包括测量单元及语音播报装置，其特征在于，所述坡道安全提醒方法包括下述步骤：
26.s101、通过所述测量单元的数据计算得到所述代步工具的倾角a；
27.s102、判断所述倾角a与设定角度阈值θ1、θ2、θ3的大小，若所述倾角a小于所述设定角度阈值θ1，则关闭所述语音播报装置的提醒，同时清除时间计数变量t1和t2，并执行步骤s101，若所述倾角a大于θ1且小于θ2，则继续步骤s101，若所述倾角a大于θ2且小于θ3，则执行步骤s103，若所述倾角a大于θ3，则执行步骤s104；
28.s103、判断时间计数变量t1是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t1大于所述设定时间t，则所述语音播报装置发出提醒，若所述时间计数变量t1小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t1加1，并执行步骤s101；
29.s104、判断时间计数变量t2是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t2大于所述设定时间t，则控制所述代步工具减速至停车，若所述时间计数变量t2小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t2加1，并执行步骤s101。
30.从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
31.通过上述代步工具坡道安全提醒方法，所述代步工具使用测量单元对所述测量单元的数据进行卡尔曼滤波融合得到所述代步工具的正向倾角a1及侧向倾角a2，并对坡度设
置了三个不同的设定角度阈值θ1、θ2、θ3，并通过判断所述代步工具的倾角a与所述三个不同的设定角度阈值θ1、θ2、θ3之间的相对大小，增加对时间计数变量t1、t2与设定时间t之间的判断，并根据所述时间计数变量t1、t2与设定时间t之间大小关系，打开或关闭语音播报装置的提醒，或进行自动减速并停车，因而充分增加了所述代步工具对坡道检测的容错性，使得对所述代步工具的坡道判断更加稳定和可靠，防止所述代步工具发生翻车的事故，增加了使用者的驾驶安全性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施方式中的技术方案，下面将对实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本发明的实施例一提供的代步工具坡道安全提醒方法实现流程示意图；
34.图2是本发明的实施例三提供的计算机设备的结构示意图；
35.图3是本发明的实施例四提供的代步工具的具体结构框图。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施方式，对本技术作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施方式仅用于说明本技术，但不对本技术的范围进行限定。同样的，以下实施方式仅为本技术的部分实施方式而非全部实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都属于本技术保护的范围。
37.本技术中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。方式如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
38.上述术语仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。
39.在本文中提及“实施方式”意味着，结合实施方式描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施方式中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施方式，也不是与其它实施方式互斥的独立的或备选的实施方式。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施方式可以与其它实施方式相结合。
40.以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：
41.实施例一：
42.图1示出了本发明实施例一提供的的实现流程，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
43.s101、通过所述测量单元的数据计算得到所述代步工具的倾角a；
44.在本发明实施例中，适用于智能代步工具系统或平台，所述代步工具包括老年人代步车或电动轮椅等，所述代步工具系统或平台包括测量单元，所述测量单元包括惯性测量单元imu等。
45.所述测量单元包括加速度计和陀螺仪，所述加速度计测量所述代步工具的三轴
(即x轴、y轴、z轴)加速度，所述陀螺仪测量所述代步工具的三轴(即x轴、y轴、z轴)角速度。
46.通过所述测量单元对所述代步工具的检测数据，包括所述代步工具在x轴的加速度及角速度，所述代步工具在y轴的加速度及角速度，及所述代步工具在z轴的加速度及角速度，将所述六轴检测数据进行卡尔曼滤波融合，所述卡尔曼滤波为利用线性系统状态方程，通过系统输入输出观测数据，对系统状态进行最优估计的算法。
47.通过卡尔曼滤波得到所述代步工具的俯仰角与横滚角，所述俯仰角对应所述代步工具的正向倾角a1，所述横滚角对应所述代步工具的侧向倾角a2，所述代步工具的倾角a包括所述正向倾角a1和所述侧向倾角a2。
48.s102、判断所述倾角a与设定角度阈值θ1、θ2、θ3的大小，若所述倾角a小于所述设定角度阈值θ1，则关闭所述语音播报装置的提醒，同时清除时间计数变量t1和t2，并执行步骤s101，若所述倾角a大于θ1且小于θ2，则继续步骤s101，若所述倾角a大于θ2且小于θ3，则执行步骤s103，若所述倾角a大于θ3，则执行步骤s104；
49.在本发明实施例中，所述设定角度阈值θ1、θ2、θ3为三个不同的坡度阈值，所述设定角度阈值θ1的范围为1
°
至5
°
，所述设定角度阈值θ2的范围为5
°
至9
°
，所述设定角度阈值θ3的范围为9
°
至12
°
。
50.作为一优选的实施方式，所述设定角度阈值θ1为3
°
，当坡道坡度为3
°
时，坡道较为平坦，此时语音播报装置可以关闭语音播报；所述设定角度阈值θ2为6
°
，当坡道坡度为6
°
时，此时坡道存在一定倾斜，但也依然在一个比较安全的范围之内，可以开启语音播报装置提醒使用者注意当前坡道行驶安全，避免出现溜车等现象；若所述代步工具的测量单元检测到当前所述代步工具的倾角a大于所述角度阈值θ2，则开启时间计数变量t1并进行累计计时，当所述时间计数变量t1小于所述设定时间t时，控制所述时间计数变量t1+1，当所述时间计数变量t1大于设定时间t时，开启所述语音播报装置提醒当前坡道处于危险坡度并达到一定时间，请注意减速刹车及注意附近环境状况，并清除时间计数变量t2的时间计数；所述设定角度阈值θ3为10
°
，当所述坡道坡度为10
°
时，此时坡道倾斜角度较大，代步工具在所述坡度下容易出现翻车的事故，因此需检测所述代步工具在所述代步工具倾角a大于所述设定角度阈值θ3的时间计数变量t2，当所述时间计数变量t2未超过设定时间t时，控制所述时间计数变量t2+1，累计计时，当所述时间计数变量t2大于所述设定时间t时，此时代步工具已超过一定时间处于坡度超过10
°
的坡道中，存在极大的安全隐患，因此控制所述代步工具减速并停车，以确保使用者的安全。
51.作为一优选的实施方式，所述设定角度阈值θ1为5
°
，所述设定角度阈值θ2为9
°
，所述设定角度阈值θ3为12
°
。
52.s103、判断时间计数变量t1是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t1大于所述设定时间t，则所述语音播报装置发出提醒，若所述时间计数变量t1小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t1加1，并执行步骤s101；
53.在本发明实施方式中，所述时间计数变量t1为计数当所述代步工具的倾角a大于所述设定角度阈值θ2且小于设定角度阈值θ3时的累计时间，当所述累计时间小于设定时间t时，控制所述时间计数变量t1+1,并回到步骤s101中，继续命令测量单元检测当前所述代步工具的倾角a，并累计所述时间计数变量t1；当所述累计时间t1大于设定时间t时，则触发所述播报语音装置开启，提醒用户当前坡道处于危险坡度并达到一定时间，请注意减速刹
车及注意附近环境状况，并清除时间计数变量t2的时间计数。
54.作为一优选的实施方式，所述设定时间为1秒。
55.s104、判断时间计数变量t2是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t2大于所述设定时间t，则控制所述代步工具减速至停车，若所述时间计数变量t2小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t2加1，并执行步骤s101。
56.在本发明实施例中，所述时间计数变量t2为计数当所述代步工具的倾角a大于所述设定角度阈值θ3时的累计时间，当所述累计时间小于设定时间t时，控制所述时间计数变量t2+1，并回到步骤s101中，继续命令所述测量单元检测当前所述代步工具的倾角a，并累计所述时间计数变量t2；当所述累计时间大于设定时间t时，此时代步工具已超过一定时间处于坡度超过所述设定角度阈值θ3的坡道中，存在极大的安全隐患，因此控制所述代步工具减速并停车，以确保使用者的安全。
57.作为一优选的实施方式，所述设定时间为1秒。
58.实施例二：
59.在本发明实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实施例一中的步骤，例如，图1所示的步骤s101至s104。
60.实施例三：
61.图2为本发明实施三提供的计算机设备的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分。
62.本发明实施例的计算机设备20包括处理器21、存储器22以及存储在所述存储器22中并可在所述处理器21上运行的计算机程序23。所述处理器21执行所述计算机程序23时实现上述实施例一中的步骤，如图1所示的步骤s101至s104。
63.实施例四：
64.在本发明实施例中，提供了一种代步工具30，如图3所示，所述代步工具30包括一个或多个处理器31，及存储器32，所述存储器32存储有计算机程序33，所述计算机程序33被处理器31执行时实现上述实施例一中的步骤，例如，图1所示的步骤s101至s104。
65.区别于现有技术的情况，本发明实施方式提供的一种代步工具坡道安全提醒方法，所述代步工具包括测量单元及语音播报装置，其特征在于，所述坡道安全提醒方法包括下述步骤：
66.s101、通过所述测量单元的数据计算得到所述代步工具的倾角a；
67.s102、判断所述倾角a与设定角度阈值θ1、θ2、θ3的大小，若所述倾角a小于所述设定角度阈值θ1，则关闭所述语音播报装置的提醒，同时清除时间计数变量t1和t2，并执行步骤s101，若所述倾角a大于θ1且小于θ2，则继续步骤s101，若所述倾角a大于θ2且小于θ3，则执行步骤s103，若所述倾角a大于θ3，则执行步骤s104；
68.s103、判断时间计数变量t1是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t1大于所述设定时间t，则所述语音播报装置发出提醒，若所述时间计数变量t1小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t1加1，并执行步骤s101；
69.s104、判断时间计数变量t2是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t2大于所述设定时间t，则控制所述代步工具减速至停车，若所述时间计数变量t2小于所述设定时间t，
则所述时间计数变量t2加1，并执行步骤s101。
70.通过上述代步工具坡道安全提醒方法，所述代步工具使用测量单元对所述测量单元的数据进行卡尔曼滤波融合得到所述代步工具的正向倾角a1及侧向倾角a2，并对坡度设置了三个不同的设定角度阈值θ1、θ2、θ3，并通过判断所述代步工具的倾角a与所述三个不同的设定角度阈值θ1、θ2、θ3之间的相对大小，增加对时间计数变量t1、t2与设定时间t之间的判断，并根据所述时间计数变量t1、t2与设定时间t之间大小关系，打开或关闭语音播报装置的提醒，或进行自动减速并停车，因而充分增加了所述代步工具对坡道检测的容错性，使得对所述代步工具的坡道判断更加稳定和可靠，防止所述代步工具发生翻车的事故，增加了使用者的驾驶安全性。
71.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
72.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
73.所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
74.另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
75.所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
76.以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.一种代步工具坡道安全提醒方法，所述代步工具包括测量单元及语音播报装置，其特征在于，所述坡道安全提醒方法包括下述步骤：s101、通过所述测量单元的数据计算得到所述代步工具的倾角a；s102、判断所述倾角a与设定角度阈值θ1、θ2、θ3的大小，若所述倾角a小于所述设定角度阈值θ1，则关闭所述语音播报装置的提醒，同时清除时间计数变量t1和t2，并执行步骤s101，若所述倾角a大于θ1且小于θ2，则继续步骤s101，若所述倾角a大于θ2且小于θ3，则执行步骤s103，若所述倾角a大于θ3，则执行步骤s104；s103、判断时间计数变量t1是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t1大于所述设定时间t，则所述语音播报装置发出提醒，若所述时间计数变量t1小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t1加1，并执行步骤s101；s104、判断时间计数变量t2是否大于设定时间t，若所述时间计数变量t2大于所述设定时间t，则控制所述代步工具减速至停车，若所述时间计数变量t2小于所述设定时间t，则所述时间计数变量t2加1，并执行步骤s101。2.根据权利要求1所述的一种代步工具坡道安全提醒方法，其特征在于，所述测量单元的数据包括所述代步工具的加速度信息及角速度信息，所述代步工具的加速度信息及角速度信息通过卡尔曼滤波得到所述代步工具的俯仰角和横滚角。3.根据权利要求2所述的一种代步工具坡道安全提醒方法，其特征在于，所述代步工具的倾角a包括所述代步工具的正向倾角a1与所述代步工具的侧向倾角a2，所述代步工具的俯仰角对应所述代步工具的正向倾角a1，所述代步工具的横滚角对应所述代步工具的侧向倾角a2。4.根据权利要求3所述的一种代步工具坡道安全提醒方法，其特征在于，在所述步骤s103中，还包括，将所述时间计数变量t2清零。5.根据权利要求1至4任意所述的一种代步工具坡道安全提醒方法，其特征在于，所述设定角度阈值θ1的范围为1
°
至5
°
，所述设定角度阈值θ2的范围为5
°
至9
°
，所述设定角度阈值θ3的范围为9
°
至12
°
。6.根据权利要求5所述的一种代步工具坡道安全提醒方法，其特征在于，所述所述设定角度阈值θ1为5
°
，所述设定角度阈值θ2为9
°
，所述设定角度阈值θ3为12
°
。7.根据权利要求6所述的一种代步工具坡道安全提醒方法，其特征在于，所述设定时间t为1秒。8.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的代步工具坡道安全提醒方法的步骤。9.一种计算机设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的代步工具坡道安全提醒方法的步骤。
10.一种代步工具，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储器；以及，一个或多个计算机程序，所述处理器和所述存储器通过总线连接，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，并且被配置成由所述一个或多个处理器执行，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述的代步工具坡道安全提醒方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种代步工具坡道安全提醒方法，代步工具包括测量单元及语音播报装置，通过测量单元的数据计算得到代步工具的倾角a，判断倾角a与设定角度阈值θ1、θ2、θ3的大小，若倾角a小于设定阈值θ1，则关闭语音播报装置的提醒，同时清除时间计数变量t1和t2，若倾角a大于θ1且小于θ2，则继续检测倾角a，若倾角a大于θ2且小于θ3，判断时间计数变量t1是否大于设定时间t，若倾角a大于θ3，则判断时间计数变量t2是否大于设定时间t。本申请能够通过测量单元的数据计算得到代步工具的倾角，通过三个不同阈值的坡度设置及相应判定时间，充分提高了代步工具坡道提醒的准确性及容错性。性。性。


技术研发人员：曾健健
受保护的技术使用者：深圳芝麻花儿开科技有限公司
技术研发日：2023.02.10
技术公布日：2023/6/27