具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。

本发明的构思来源在于，我国正逐步迈入老龄化社会阶层，在未来会有越来越多的老人入住老龄化社区，这也无形中提高了老龄化社区各方面的要求。

在60岁以上这个年龄段，适当的运动和娱乐能够有效调节身心，但是一次性过量地娱乐和运动就容易导致老人的身体受到损害，而当前在老人过量运动和娱乐之后，也仅是工作人员进行提醒并劝告，这种提醒和劝告的时间节点不可控，并且也难以说服老人进行休息，因此当前的养老院需要一套能够智能识别老人当前的身体状态，并根据相关数据决定老人是否需要休息的智能系统，以适用于当前的智能化老龄社区。

基于对以上问题的一些考虑，本发明旨在提供一种能够通过智能终端实时监测老人用户的心率情况，并根据其推测出当前老人用户的娱乐状态，以合理化减少老人用户的娱乐时间的监测系统和监测方法，具体如下。

如图1所示，一种基于智能终端的老龄社区监测系统，其包括总监测模块、警示模块，以及若干与用户逐一对应的智能终端。

总监测模块建立有与每一用户一一对应的监测单元，这个监测单元可以是由总监测模块分划算力形成的分支单元，监测单元所需要的功能包括接收数据、计算数据、输出数据等常规功能。

老人用户具有很多特点：

特点一，娱乐类型常规化。通常来说，养老院中提供给老人用户的娱乐方式大体包括棋类、牌类、室内运动类(乒乓球、室内半球场等)、健身类等，这些娱乐大体分为运动类和非运动类，诸如麻将、扑克这一非运动类的娱乐项目，老年人更容易产生情绪和心率上的波动，轻则影响身体健康，重则导致心源性猝死等不幸之事发生。

特点二，不同老人娱乐类型不同。对于养老院的管理人员而言，由于不同老人的身体状况不同，而从事的娱乐行为也不同，若指定相同的娱乐时间和休息时间，则无法体现出针对性，劝导老人休息的举动也无法获得老人用户的认可。

每一监测单元均为对应用户设置有心率阈值和时间阈值，时间阈值为用户单次娱乐的最长时间。老人用户会在入住养老院或者进入养老院活动之时，登记年龄、经常的娱乐类型等信息，而由这些信息可以大体给到每位老人用户的心率阈值和时间阈值，这两个阈值的确定方式会在后面进行详细说明。

智能终端会监测佩戴其的用户的即时心率值，并及时传输至监测单元。

智能终端的功能在于实时地监测用户的即时心率值，并将即时心率值的数据传输至监测单元。在市场上常规的智能手表或者智能手环就能够监测到所佩戴的用户的即时心率值，而传输数据的功能也可以通过蓝牙等无线方式进行。

在本发明当中由于即时心率值也是参与计算最终的时间阈值，并且即时心率值也可通过固定参数进行调整，因此即便是智能手表相对于专业检测机器，存在有略微的心率监测误差，影响也不会太大。

一种基于智能终端的老龄社区监测方法，应用于上述的老龄社区监测系统，具体包括以下步骤：

S1、用户在社区内开展娱乐活动之前，佩戴与其对应的智能终端，并且在开展娱乐活动之时，用户对应的监测单元开始为该名用户的娱乐行为计时，记为即时娱乐时间。

每一位老人独立的一次娱乐行为开始之时，便为其开始计时，直至达到时间阈值，便由工作人员或者警示模块告知该名用户停止娱乐行为。

S2、智能终端将一名用户的第一个即时心率值传输至监测单元，监测单元判断该即时心率值是否超过心率阈值，若超过，则将该即时心率值所对应的监测时间段计入负荷时段，监测单元利用负荷时段缩减时间阈值，之后进行下一即时心率值的判断；若不超过，则直接进行下一即时心率值的判断。

老人用户在娱乐过程中，智能终端实时监测老人的心率信息，这个速率可以是1-3秒/次，称之为即时心率值。若按照2秒/次的速率进行，那么智能终端在1分钟将会监测30次老人的心率，进而产生出30个即时心率值，1个小时将会检测1800次老人的心率，进而产生出1800个即时心率值，以此类推。

智能终端每一次的监测完毕后便将即时心率值的数据传输至监测单元，监测单元对当前传输过来的即时心率值进行判断过程：若超过，则将该即时心率值所对应的监测时间段计入负荷时段，比如说某一次的2秒内所监测到的即时心率值超过了心率阈值，那么该名用户的负荷时段便加上2秒，以此类推；若没有超过，则负荷时段保持不变。此后进行下一个即时心率值的判断过程。

S3、智能终端将该用户的下一即时心率值传输至监测单元，监测单元判断该即时心率值是否超过心率阈值，若超过，则将该即时心率值所对应的时间段计入负荷时段，监测单元利用负荷时段再次缩减时间阈值。

步骤S3当中，智能终端监测即时心率值和监测单元对即时心率值的判断，这两项过程与步骤S2是相同的，区别仅在于步骤S2是第一个即时心率值的监测和判断的过程，而步骤S3则是下一个即时心率值的监测和判断的过程。

S4、重复步骤S3，直至即时娱乐时间达到时间阈值或已被若干次缩减后的时间阈值，由警示模块或工作人员终止该名用户的娱乐行为。

监测单元每一次判断出即时心率值超过了心率阈值，则会进行一次降低当前时间阈值的操作，那么随着用户的娱乐时间的推进，时间阈值也会随之更新。比如说原本某一位用户的时间阈值在3小时，但在进行娱乐行为1小时后，由于部分时候存在负荷时段，使得缩减后的时间阈值仅有2个半小时。

为了让负荷时段缩减时间阈值能够可控并且便于监测单元计算，本发明给出了负荷时段和时间阈值之间的算法公式，具体如下。

将第n个超过心率阈值的即时心率值记为h_n，且其所对应的监测时间段为t_n，即t₁、t₂、…、t_n均属于负荷时段。

则有T_n＝T₀-k_t·(t₁+t₂+…+t_n)，其中T_n为第n次被缩减后的时间阈值，T₀为初始的时间阈值，k_t为固定常数，n≥1。

其中心率阈值在100-120次/分钟之间，T₀在2-4小时之间，k_t在15-30之间。

举例说明，当心率阈值取值为105次/分钟，智能终端以2秒/次的速率检测即时心率值，T₀取值为3小时，k_t取值为20时，一位用户在娱乐行为进行1小时，其中存在有100次即时心率值超过了105次/分钟，则负荷时段总长度为200秒，缩减后的时间阈值那么该名用户还能够继续进行娱乐行为的时间则为0.89小时，而且这个时间也是会继续经过心率阈值判断以进行缩减。

将T_n＝T₀-k_t·(t₁+t₂+…+t_n)与T_n-1＝T₀-k_t·(t₁+t₂+…+t_n-1)相减得到T_n＝T_n-1-k_t·t_n，这项公式就是应用于时间阈值进行完第n-1次缩减后，监测单元如何根据第n次的即时心率值计算得到第n次缩减后的时间阈值。而通常来说，监测单元也是运用这项公式进行实时性的计算。

由于参数k_t的大小会直接影响负荷时段对时间阈值的缩减程度，为使负荷时段对时间阈值的影响更加精准，本发明还提供一种动态调整参数k_t大小的方式，以对算法公式实时优化。

在进行完步骤S4之后，监测方法还包括以下步骤：

S5、利用血氧饱和度测量仪器，测量当前用户结束娱乐行为之时的血氧饱和度，并根据所检测的血氧饱和度，以动态调整参数k_t。

若某用户结束娱乐活动后，所测量的血氧饱和度低于95％，则提高参数k_t至原来的1.2倍。

若某用户连续3次在结束娱乐活动后，所测量的血氧饱和度均不低于95％，则降低参数k_t至原来的0.8倍。

一般血氧饱和度含量的范围在95％-99％之间属于正常，但在长时间娱乐或者运动之后，血氧饱和度会发生明显降低。

娱乐行为后血氧饱和度低于95％，代表该名用户娱乐行为可能存在过量，应提高负荷时段对时间阈值的影响；若干次娱乐行为后血氧饱和度高于95％，代表娱乐行为并未影响到该名用户的身体状况，可适当降低负荷时段对时间阈值的影响。通过血氧饱和度来调节参数k_t，可以初步实现用户的针对性。

测量血氧饱和度的过程中，针对运动类的娱乐行为，可在结束娱乐行为的若干分钟后进行测量，这是因为机体在刚结束运动之时还未得到调整，测量容易偏低。针对非运动类的娱乐行为，可在娱乐行为结束之时测量。

本发明还考虑到，仅凭单个心率阈值去判断即时心率值可能存在有一定的误差，比如说有些负荷时段是即时心率值刚刚超过心率阈值，而有些负荷时段是即时心率值远超过心率阈值，但这两种情况在算法公式当中对于时间阈值的影响是相同的。

对于这个问题，本发明采取阶段性的阈值，即将心率阈值进一步细分成疲劳阈值，以及数值高于疲劳阈值的危险阈值。

如图2所示，超过疲劳阈值且不超过危险阈值的即时心率值所对应的监测时间段为负荷时段，超过危险阈值的即时心率值所对应的监测时段为危险时段，监测单元利用负荷时段和危险时段缩减时间阈值。

为了让负荷时段和危险时段缩减时间阈值能够可控，并且便于监测单元计算，本发明给出了时间阈值的算法公式，具体如下。

将第m个超过疲劳阈值且不超过危险阈值的即时心率值记为h_m，且其所对应的监测时间段为a_m，即a₁、a₂、…、a_m均属于负荷时段；将第r个超过危险阈值的即时心率值记为h_r，且其所对应的监测时间段为b_r，即b₁、b₂、…、b_r均属于危险时段。

则有T_m+r＝T₀-k_a·(a₁+a₂+…+a_m)-k_b·(b₁+b₂+…+b_r)，其中T_m+r为第m+r次被缩减后的时间阈值，T₀为初始的时间阈值，k_a、k_b均为固定常数，m≥1，r≥1。

其中，疲劳阈值在100-120次/分钟之间，危险阈值在120次/分钟以上，T₀在2-4小时之间，k_a在15-30之间，k_b在30-40之间。

举例说明，疲劳阈值取值为105次/分钟，危险阈值取值为120次/分钟，T₀在取值4小时，k_a取值20，k_b取值30。

若一名用户在娱乐行为进行1个小时，智能终端以2秒/次的速率进行监测，那么2个小时内，智能终端监测了3600个即时心率值，且经过监测单元计算，其中有40个即时心率值超过疲劳阈值而不超过危险阈值，有20个即时心率值超过危险阈值。

则有意味着2.17小时将是在当前即时心率值判断完毕之后的被缩减后的时间阈值，那么再减去已经娱乐了的2个小时，剩余娱乐时间为0.17小时，并且剩余娱乐时间还应当受到负荷时段和危险时段的缩减。

进一步地，心率阈值不光可以分化形成两个区间阈值，还可以分化形成无数个区间的阈值，那最终形成的就是，每一个超过100次/分钟的不同即时心率值，都会被赋予不同大小的对于时间阈值的影响程度。

本发明考虑到对于不同年龄段、进行不同娱乐项目的用户来说，应当针对性地提供不同的初始时间阈值T₀。对此本发明进一步改进如下。

每一位用户所对应的初始时间阈值T₀、年龄A、娱乐类型B之间的关系为且当娱乐类型为运动型，B取值为1，当娱乐类型为非运动型，B取值为0。

举例说明，一位用户的年龄为70岁，并且进行的是运动型的娱乐行为，那么其初始时间阈值

本发明通过开发一种应用在老年社区当中的智能化的娱乐时间监测系统，旨在帮助老年社区工作人员，能够能加直接和具有说服力地劝导老年用户，何时应当停止娱乐行为而注重休息，以达到以下的技术效果：

1、将用户的娱乐时间与其娱乐过程中的心率变化联系在一起，若在娱乐时间内心率超出正常值，即超过心率阈值，则判定此时用户的情绪、血压等明显增高，若继续按照原先所规定的娱乐时间进行娱乐活动，则有可能导致身体疾病发生，由此通过心率变化的时间段来减少的娱乐时间；这样的设置，一方面，保证用户在娱乐活动当中，时刻监测用户的心率变化，以推断当前的情绪和身体状态，动态调整本次的娱乐时间；另一方面，让不同状态、运动类型不同的人群的娱乐时间也不尽一致，实现不同用户的针对性；同时，还能够实现一种规范性地休息制度，让劝说停止娱乐行为的工作人员更有理有据地进行劝说工作，用户也更愿意接受一种动态调整的娱乐时间。

2、本发明为每一位用户设置单次的最大娱乐时间的时间阈值，并通过时间阈值和负荷时段的关系的公式，去计算出缩减后的新的时间阈值，让监测系统能够实时计算和统计出所有用户当前可娱乐时间的最大值，以方便用户自己能够自我控制自身娱乐时间，也方便了工作人员对用户的督导工作。

3、本发明将时间阈值的公式当中的部分参数进行量化，其中心率阈值的100-120次/分钟之间源于用户的正常心率是在60到100次/分钟，而在养老院内正常的娱乐时间也是在3个小时左右，这就是初始时间阈值取2-4小时之间的原因，而固定常数k_t的取值则是源于多次的实验所得，这些参数将缩减后的时间阈值与初始时间阈值的关系进行了量化，便于总监测模块进行统计和监测。

4、本发明通过引入血氧饱和度监测的步骤，让每个用户对应的时间阈值公式，能够根据用户在结束娱乐行为后的血氧饱和度推测本次本次娱乐行为是否过量，以此进行动态调整优化、合理化完善该项公式。

5、本发明进一步在原先的心率阈值的基础之上，演变成两种不同的阈值，分别是疲劳阈值和危险阈值，其中危险阈值的数值更大，并且在等同时间长度下，危险阈值所减少的时间阈值的数值也相较于疲劳阈值更大，这就将用户突发的高心率的状态以两种阈值进行限定；当心率超过疲劳阈值代表着用户进入中度疲劳状态，当心率超过危险阈值代表着用户进入重度疲劳或者重度情绪波动的状态，以此减少本次的娱乐时间，也使得时间阈值的变化更加贴合用户实际的状态。

6、本发明还将初始时间阈值也通过一个公式进行详细计算，该公式将初始时间阈值与用户的年龄和娱乐类型相挂钩，以初步推测适合用户的合理的初始时间阈值，这个设计的初衷就是针对不同年龄段、不同娱乐类型的用户，能够拥有不同的初始时间阈值。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。