用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)，包括穿戴式手表和遠(yuǎn)程接收裝置，穿戴式手表包括警報(bào)功能開關(guān)、高度傳感器、加速度傳感器、信息處理裝置、定位裝置和通信裝置，遠(yuǎn)程接收裝置包含信息接收裝置、顯示裝置和報(bào)警裝置。本發(fā)明中的高度傳感器檢測的穿戴式手表的高度變化數(shù)值大于設(shè)定的高度變化閾值時(shí)，等待一段時(shí)間以后，如果檢測到的高度變化數(shù)值還沒有恢復(fù)正常數(shù)值，同時(shí)加速度傳感器檢測的加速度數(shù)值低于設(shè)定的加速度閾值時(shí)，才發(fā)出摔倒警報(bào)信息。本發(fā)明的報(bào)警系統(tǒng)使用方便、誤報(bào)率低，可用于危險(xiǎn)報(bào)警的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)，適用于危險(xiǎn)報(bào)警的【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會老齡化的到來，我國老年人口的數(shù)量在持續(xù)增加。老年人因?yàn)榛顒硬槐?、身體脆弱，很容易因?yàn)樗さ苟鴮?dǎo)致受傷甚至死亡。然而，在老人摔倒時(shí)，很多情況下都是沒有家庭成員在身邊，因此不能得到及時(shí)的報(bào)警和救助。如何能夠?qū)崟r(shí)檢測老人的健康狀態(tài)則成為年輕一代尤其是獨(dú)生子女一代最為關(guān)心的問題。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中對人體摔倒的檢測主要是通過佩戴于人體的加速度傳感器和角速度傳感器來進(jìn)行，例如中國專利CN101702258A中公開的報(bào)警系統(tǒng)是通過檢測人體上軀干部位的加速度信息及位姿信息，綜合人體加速度、位姿、運(yùn)動時(shí)間三者之間的關(guān)系來綜合判斷人體是否摔倒。但是，該專利申請中的檢測裝置是佩戴于軀干部位(頸部以下、腰部以上)，其穿戴不方便。尤其是在老人睡覺時(shí)，如果不將檢測裝置取下，則會發(fā)出摔倒的誤報(bào)；如果取下，則老人睡醒以后需要重新帶上，因此使用很不方便。況且，只要佩戴了該專利申請中的檢測裝置，其就開始發(fā)揮摔倒警報(bào)功能，而不能根據(jù)需要選擇是否開啟摔倒警報(bào)功能。
[0004]另外，該專利申請中使用了角速度傳感器并進(jìn)行積分運(yùn)算來計(jì)算人體的俯仰角和側(cè)傾角。這種計(jì)算方法非常復(fù)雜，而且，實(shí)際上不可能通過簡單的積分運(yùn)算就能準(zhǔn)確地確定人體的俯仰角和側(cè)傾角。這是因?yàn)?，在進(jìn)行積分運(yùn)算時(shí)需要確定積分路徑，而積分路徑一般與摔倒時(shí)人員的體型相對應(yīng)。而摔倒時(shí)人員的體型一般是各式各樣、千姿百態(tài)的，因此不可能準(zhǔn)確地確定積分路徑，從而也就不可能求得精確的俯仰角和側(cè)傾角。
[0005]再者，在該專利申請中，當(dāng)人體摔倒后對是否自動報(bào)警進(jìn)行判斷時(shí)，僅判斷一段時(shí)間內(nèi)人體各方向的加速度均不超過一個(gè)小范圍標(biāo)準(zhǔn)，就證明人體已經(jīng)失去求救的行動能力或者失去了意識。由于這種判斷方法僅選擇加速度一個(gè)指標(biāo)進(jìn)行判斷，因此比較容易造成誤判，從而增加報(bào)警裝置的誤報(bào)率。由此可見，該專利申請中公開的報(bào)警系統(tǒng)不僅使用不便，而且還會造成很大的誤報(bào)率。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種使用方便、精度高，能夠盡可能減小誤報(bào)率的用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)，其穿戴方便，而且測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠，能夠盡可能地減小誤報(bào)率。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)，包括穿戴式手表和遠(yuǎn)程接收裝置，穿戴式手表包括警報(bào)功能開關(guān)、高度傳感器、加速度傳感器、信息處理裝置、定位裝置和通信裝置，遠(yuǎn)程接收裝置包含信息接收裝置、顯示裝置和報(bào)警裝置；加速度傳感器用于檢測佩戴部位的加速度信息，高度傳感器用于檢測穿戴式手表的高度變化信息，信息處理裝置用于對高度傳感器和加速度傳感器檢測的信息進(jìn)行判斷后通過通信裝置向遠(yuǎn)程接收裝置中的信息接收裝置發(fā)送摔倒人員的位置信息和摔倒警報(bào)信息，報(bào)警裝置向遠(yuǎn)程人員提示報(bào)警信息并將信息呈現(xiàn)在顯示裝置上。
[0009]優(yōu)選地，加速度傳感器在檢測到人體的加速度數(shù)值為0.6-1.lg，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故并觸發(fā)高度傳感器工作；當(dāng)高度傳感器檢測到的高度變化數(shù)值大于設(shè)定的高度變化閾值時(shí)，認(rèn)為人體已經(jīng)處于摔倒?fàn)顟B(tài)；加速度傳感器還被設(shè)置有加速度閾值，當(dāng)檢測到人體摔倒以后的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，認(rèn)為人體處于昏迷狀態(tài)或者手臂失去活動能力。
[0010]優(yōu)選地，高度傳感器檢測的高度變化數(shù)值大于高度變化閾值時(shí)，等待超過20或40或60秒以后，如果檢測到的高度變化數(shù)值還沒有恢復(fù)正常數(shù)值，同時(shí)加速度傳感器檢測的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，通信裝置向信息接收裝置發(fā)送摔倒人員的位置信息和摔倒警報(bào)信息。
[0011]優(yōu)選地，遠(yuǎn)程接收裝置可以是手機(jī)或平板電腦；加速度傳感器在檢測到人體的加速度數(shù)值為0.8-1.0g，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故并觸發(fā)高度傳感器工作。更優(yōu)選地，本發(fā)明中的高度變化閾值可以為30cm,加速度閾值可以為0.lg。

【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下文中將對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)包括穿戴式手表和遠(yuǎn)程接收裝置，穿戴式手表包括警報(bào)功能開關(guān)、高度傳感器、加速度傳感器、信息處理裝置、定位裝置和通信裝置，遠(yuǎn)程接收裝置包含信息接收裝置、顯示裝置和報(bào)警裝置。根據(jù)本發(fā)明的穿戴式手表除了具有常規(guī)手表的時(shí)間功能以外，通過警報(bào)功能開關(guān)可以打開和關(guān)閉摔倒警報(bào)功能。即，只有在需要時(shí)才打開摔倒警報(bào)功能。常規(guī)佩戴時(shí)，只作為手表使用。根據(jù)本發(fā)明的遠(yuǎn)程接收裝置例如可以是手機(jī)、平板電腦或其他移動終端。
[0014]加速度傳感器用于檢測佩戴部位的加速度。當(dāng)穿戴式手表佩戴于手腕時(shí),其測量的實(shí)際上就是人體手腕的運(yùn)動加速度。正常行走時(shí)，人體的手腕是前后擺動的，此時(shí)的加速度傳感器檢測的數(shù)值處于行走狀態(tài)的加速度范圍內(nèi)。摔倒時(shí)，由于身體失去地面支撐，人體幾乎處于失重狀態(tài)，此時(shí)加速度傳感器感測到的人體加速度大約為重力加速度g。考慮到可能存在的誤差，本發(fā)明的穿戴式手表中的加速度傳感器在檢測到人體的加速度數(shù)值為0.6-1.lg，優(yōu)選地為0.8g-l.0g時(shí)，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故，從而觸發(fā)高度傳感器工作。
[0015]高度傳感器用于檢測穿戴式手表的高度變化信息。正常佩戴時(shí)，穿戴式手表位于人體的手腕部。當(dāng)人體處于摔倒?fàn)顟B(tài)時(shí)，穿戴式手表的高度會變小。本發(fā)明中，對高度傳感器設(shè)置一個(gè)高度變化閾值，例如30cm。當(dāng)檢測到的高度變化數(shù)值大于高度變化閾值時(shí)，認(rèn)為人體已經(jīng)處于摔倒?fàn)顟B(tài)。
[0016]當(dāng)人體摔倒以后，如果其手臂還有活動能力，則加速度傳感器也能檢測到加速度的數(shù)值。此時(shí)，由于人體的手臂還有活動能力，因此摔倒人員能夠自己重新站起，而無需別人的幫助。但是，如果摔倒以后，人體處于昏迷狀態(tài)或者手臂失去了活動能力，則加速度傳感器檢測不到加速度數(shù)值或者檢測到的加速度數(shù)值很小，此時(shí)摔倒人員就需要依靠別人的幫助才能重新站起。因此，本發(fā)明中對加速度傳感器設(shè)置一個(gè)加速度閾值，例如0.lg，當(dāng)檢測到人體摔倒以后的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，認(rèn)為人體處于昏迷狀態(tài)或者手臂失去了活動能力。
[0017]穿戴式手表中的信息處理裝置用于對高度傳感器和加速度傳感器檢測的信息進(jìn)行處理。當(dāng)高度傳感器檢測的高度變化數(shù)值大于高度變化閾值時(shí)，本發(fā)明的報(bào)警系統(tǒng)并不是立刻發(fā)出摔倒警報(bào)，而是繼續(xù)等待一段時(shí)間。例如，等待超過30s以后，如果檢測到的高度變化數(shù)值還沒有恢復(fù)正常數(shù)值，同時(shí)加速度傳感器檢測的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，則發(fā)出摔倒警報(bào)。當(dāng)然，等待的時(shí)間也可以設(shè)置在其他合理的時(shí)間，例如20s、40s或60s
坐寸ο
[0018]發(fā)出摔倒警報(bào)后，通信裝置將摔倒警報(bào)信息和定位裝置檢測的摔倒人員的位置信息發(fā)送至遠(yuǎn)程接收裝置中的信息接收裝置，報(bào)警裝置向遠(yuǎn)程人員提示報(bào)警信息，并將信息呈現(xiàn)在顯示裝置上。這樣，遠(yuǎn)程人員就可以快捷地知曉摔倒人員的位置信息并及時(shí)采取相應(yīng)措施施救。
[0019]本發(fā)明的報(bào)警系統(tǒng)中的穿戴式手表能夠簡單方便地佩戴于人體的手腕處，可以根據(jù)需要打開和關(guān)閉摔倒警報(bào)功能。即使關(guān)閉摔倒警報(bào)功能以后，其仍然具有顯示時(shí)間的功能。其次，本發(fā)明的報(bào)警系統(tǒng)通過測量摔倒后的高度和加速度變化判斷摔倒后的人體是否需要幫助，其不需要進(jìn)行復(fù)雜的積分運(yùn)算，只通過簡單的數(shù)值比較就能夠進(jìn)行判斷。再次，本發(fā)明的報(bào)警系統(tǒng)在判斷人體摔倒后經(jīng)過一定的延遲時(shí)間，將加速度數(shù)值和高度變化數(shù)值同時(shí)作為是否發(fā)出警報(bào)的判斷指標(biāo)，而不是僅通過加速度數(shù)值就進(jìn)行判斷。這樣就避免了僅以加速度數(shù)值作為指標(biāo)進(jìn)行判斷所帶來的誤報(bào)可能。
[0020]綜上所述，相對于現(xiàn)有技術(shù)來說，采用本發(fā)明的報(bào)警系統(tǒng)，不僅操作方便快捷，而且能夠最大程度地減小誤報(bào)率。
[0021]雖然本發(fā)明所揭露的實(shí)施方式如上，但所述的內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明而采用的實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬【技術(shù)領(lǐng)域】內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭露的精神和范圍的前提下，可以在實(shí)施的形式上及細(xì)節(jié)上作任何的修改與變化，但本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書所界定的范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測人體摔倒的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，包括穿戴式手表和遠(yuǎn)程接收裝置，穿戴式手表包括警報(bào)功能開關(guān)、高度傳感器、加速度傳感器、信息處理裝置、定位裝置和通信裝置，遠(yuǎn)程接收裝置包含信息接收裝置、顯示裝置和報(bào)警裝置；所述加速度傳感器用于檢測佩戴部位的加速度信息，所述高度傳感器用于檢測穿戴式手表的高度變化信息，所述信息處理裝置用于對高度傳感器和加速度傳感器檢測的信息進(jìn)行判斷后通過通信裝置向遠(yuǎn)程接收裝置中的信息接收裝置發(fā)送摔倒人員的位置信息和摔倒警報(bào)信息，報(bào)警裝置向遠(yuǎn)程人員提示報(bào)警信息并將信息呈現(xiàn)在顯示裝置上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述遠(yuǎn)程接收裝置是手機(jī)或平板電腦。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度傳感器在檢測到人體的加速度數(shù)值為0.6-1.lg，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故并觸發(fā)高度傳感器工作；當(dāng)所述高度傳感器檢測到的穿戴式手表的高度變化數(shù)值大于設(shè)定的高度變化閾值時(shí)，認(rèn)為人體已經(jīng)處于摔倒?fàn)顟B(tài)；所述加速度傳感器還被設(shè)置有加速度閾值，當(dāng)檢測到人體摔倒以后的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，認(rèn)為人體處于昏迷狀態(tài)或者手臂失去活動能力。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述高度傳感器檢測的高度變化數(shù)值大于高度變化閾值時(shí)，等待超過20或40或60秒以后，如果檢測到的高度變化數(shù)值還沒有恢復(fù)正常數(shù)值，同時(shí)所述加速度傳感器檢測的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，所述通信裝置向所述信息接收裝置發(fā)送摔倒人員的位置信息和摔倒警報(bào)信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述加速度傳感器在檢測到人體的加速度數(shù)值為0.8-1 0g，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故并觸發(fā)高度傳感器工作。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警系統(tǒng)，其特征在于，所述高度變化閾值為30cm，所述加速度閾值為0.lg。
【文檔編號】G08B21/04GK104408877SQ201410726989
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】涂昌建 申請人:湖北心源科技有限公司