用于檢測(cè)人體摔倒的報(bào)警方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)人體摔倒的報(bào)警方法，利用智能手機(jī)和穿戴式手表來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)智能手機(jī)中的加速度傳感器檢測(cè)到符合摔倒特征的加速度時(shí)，與穿戴式手表檢測(cè)到的加速度數(shù)值比較，當(dāng)誤差不超過10％時(shí)，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故；當(dāng)高度傳感器檢測(cè)到的高度變化數(shù)值大于設(shè)定的閾值時(shí)，認(rèn)為人體已經(jīng)處于摔倒?fàn)顟B(tài)；當(dāng)穿戴式手表檢測(cè)到人體摔倒以后的加速度數(shù)值低于設(shè)定的加速度閾值時(shí)，認(rèn)為人體處于昏迷狀態(tài)或者手臂失去了活動(dòng)能力；當(dāng)高度傳感器檢測(cè)的高度變化數(shù)值大于高度變化閾值時(shí)，等待一段時(shí)間以后，如果高度還沒有恢復(fù)正常值，同時(shí)檢測(cè)的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，發(fā)出摔倒警報(bào)。本發(fā)明的報(bào)警方法操作方便、誤報(bào)率低，適用于危險(xiǎn)報(bào)警的【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】用于檢測(cè)人體摔倒的報(bào)警方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)人體摔倒的報(bào)警方法，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(huì)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?dòng)不便、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(cè)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(duì)人體摔倒的檢測(cè)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(cè)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(dòng)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(qǐng)中的檢測(cè)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(cè)裝置取下，則會(huì)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。
[0004]另外，該專利申請(qǐng)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(duì)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(qǐng)中，當(dāng)人體摔倒后對(duì)是否自動(dòng)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(dòng)能力或者失去了意識(shí)。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，從而導(dǎo)致誤報(bào)。由此可見，利用該專利申請(qǐng)中公開的報(bào)警系統(tǒng)進(jìn)行摔倒報(bào)警不僅操作不便，而且還會(huì)造成很大的誤報(bào)率。
[0006]因此，現(xiàn)有技術(shù)中需要一種操作簡便、能夠盡可能減小誤報(bào)率的用于檢測(cè)人體摔倒的報(bào)警方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)本發(fā)明的用于檢測(cè)人體摔倒的報(bào)警方法，其操作簡便，而且測(cè)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(cè)人體摔倒的報(bào)警方法，其利用智能手機(jī)和穿戴式手表來實(shí)現(xiàn)，智能手機(jī)和穿戴式手表中設(shè)有能夠相互通訊的通信裝置，智能手機(jī)中設(shè)有加速度傳感器，穿戴式手表設(shè)有高度傳感器和加速度傳感器，所述方法包括以下步驟:
[0009](I)當(dāng)智能手機(jī)中的加速度傳感器檢測(cè)到符合摔倒特征的加速度時(shí)，通過通信裝置將結(jié)果推送到穿戴式手表，并與穿戴式手表檢測(cè)到的加速度數(shù)值相比較，反之亦然；
[0010](2)當(dāng)智能手機(jī)中的加速度傳感器和穿戴式手表中的加速度傳感器檢測(cè)到的符合摔倒特征的加速度數(shù)值的誤差不超過10%時(shí)，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故；
[0011](3)當(dāng)高度傳感器檢測(cè)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)；
[0012](4)當(dāng)穿戴式手表檢測(cè)到人體摔倒以后的加速度數(shù)值低于設(shè)定的加速度閾值時(shí)，認(rèn)為人體處于昏迷狀態(tài)或者手臂失去了活動(dòng)能力；
[0013](5)設(shè)置于穿戴式手表中的信息處理裝置對(duì)穿戴式手表中的高度傳感器和加速度傳感器檢測(cè)的信息進(jìn)行處理；
[0014](6)當(dāng)高度傳感器檢測(cè)的高度變化數(shù)值大于高度變化閾值時(shí)，等待超過20s或30s或60s以后，如果檢測(cè)到的高度變化數(shù)值還沒有恢復(fù)正常數(shù)值，同時(shí)穿戴式手表中的加速度傳感器檢測(cè)的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，發(fā)出摔倒警報(bào)；
[0015](7)利用穿戴式手表中的通信裝置將摔倒警報(bào)信息和位置信息發(fā)送至遠(yuǎn)程接收裝置中。
[0016]優(yōu)選地，通信裝置可以是藍(lán)牙設(shè)備。
[0017]優(yōu)選地，高度變化閾值是30cm，加速度閾值是0.lg。符合摔倒特征的加速度為
0.6-1.lg，更優(yōu)地為 0.8-L0g。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的報(bào)警方法，因?yàn)橥瑫r(shí)檢測(cè)手機(jī)的狀態(tài)和手表的狀態(tài)，并且判斷方法簡便且全面，因此能顯著降低誤報(bào)率。

【具體實(shí)施方式】
[0019]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(duì)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(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的用于檢測(cè)人體摔倒的報(bào)警方法，其利用智能手機(jī)和穿戴式手表來實(shí)現(xiàn)。其中，智能手機(jī)和穿戴式手表中設(shè)有能夠相互通訊的通信裝置，例如藍(lán)牙設(shè)備。另外，智能手機(jī)中還設(shè)有加速度傳感器。當(dāng)攜帶這種智能手機(jī)時(shí)，可以利用其中的加速度傳感器檢測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)加速度。本發(fā)明中的穿戴式手表設(shè)有高度傳感器和加速度傳感器。
[0021]穿戴式手表中的加速度傳感器用于檢測(cè)佩戴部位的加速度。當(dāng)穿戴式手表佩戴于手腕時(shí)，其測(cè)量的實(shí)際上就是人體手腕的運(yùn)動(dòng)加速度。正常行走時(shí)，人體的手腕是前后擺動(dòng)的，此時(shí)的加速度傳感器檢測(cè)的數(shù)值處于行走狀態(tài)的加速度范圍內(nèi)。
[0022]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(cè)到的加速度大約為重力加速度g。在本發(fā)明的報(bào)警方法中，智能手機(jī)中的加速度傳感器和穿戴式手表中的加速度傳感器可以互相校驗(yàn)檢測(cè)到的加速度數(shù)值。具體地說，當(dāng)智能手機(jī)中的加速度傳感器檢測(cè)到符合摔倒特征的加速度時(shí)，通過通信裝置將結(jié)果推送到穿戴式手表，并與穿戴式手表檢測(cè)到的加速度數(shù)值相比較，反之亦然。當(dāng)智能手機(jī)中的加速度傳感器和穿戴式手表中的加速度傳感器檢測(cè)到的加速度數(shù)值相匹配時(shí)，例如誤差不超過10%，才進(jìn)行下一步處理?？紤]到可能存在的誤差，經(jīng)過本發(fā)明的穿戴式手表中的加速度傳感器和智能手機(jī)中的加速度傳感器相互校驗(yàn)后，檢測(cè)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)(即，上文中的符合摔倒特征的加速度)，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故，從而觸發(fā)高度傳感器工作。
[0023]高度傳感器用于檢測(cè)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)，其離開地面的距離變小，即高度變小。本發(fā)明中，對(duì)高度傳感器設(shè)置一個(gè)高度變化閾值，例如30cm。當(dāng)檢測(cè)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)。
[0024]當(dāng)人體摔倒以后，如果其手臂還有活動(dòng)能力，則穿戴式手表中的加速度傳感器也能檢測(cè)到加速度的數(shù)值。此時(shí)，由于人體的手臂還有活動(dòng)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(dòng)能力，則穿戴式手表中的加速度傳感器就檢測(cè)不到加速度數(shù)值或者檢測(cè)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(duì)穿戴式手表中的加速度傳感器設(shè)置一個(gè)加速度閾值，例如0.1g,當(dāng)檢測(cè)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(dòng)能力。
[0025]設(shè)置于穿戴式手表中的信息處理裝置對(duì)高度傳感器和加速度傳感器檢測(cè)的信息進(jìn)行處理。當(dāng)高度傳感器檢測(cè)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(cè)到的高度變化數(shù)值還沒有恢復(fù)正常數(shù)值，同時(shí)穿戴式手表中的加速度傳感器檢測(cè)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 等。
[0026]發(fā)出摔倒警報(bào)后，利用穿戴式手表中的通信裝置將摔倒警報(bào)信息和位置信息發(fā)送至遠(yuǎn)程接收裝置中。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。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的報(bào)警方法，前期在判斷是否摔倒時(shí)，通過穿戴式手表中的加速度傳感器和智能手機(jī)中的加速度傳感器相互校驗(yàn)檢測(cè)的加速度數(shù)值，使誤報(bào)率降到最低。其次，本發(fā)明的報(bào)警方法通過測(cè)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)警方法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。
[0028]綜上所述，采用本發(fā)明的報(bào)警方法，不僅操作方便快捷，而且能夠最大程度地減小誤報(bào)率。
[0029]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(cè)人體摔倒的報(bào)警方法，其特征在于，利用智能手機(jī)和穿戴式手表來實(shí)現(xiàn)，智能手機(jī)和穿戴式手表中設(shè)有能夠相互通訊的通信裝置，智能手機(jī)中設(shè)有加速度傳感器，穿戴式手表設(shè)有高度傳感器和加速度傳感器，所述方法包括以下步驟: (1)當(dāng)智能手機(jī)中的加速度傳感器檢測(cè)到符合摔倒特征的加速度時(shí)，通過通信裝置將結(jié)果推送到穿戴式手表，并與穿戴式手表檢測(cè)到的加速度數(shù)值相比較，反之亦然； (2)當(dāng)智能手機(jī)中的加速度傳感器和穿戴式手表中的加速度傳感器檢測(cè)到的符合摔倒特征的加速度數(shù)值的誤差不超過10%時(shí)，認(rèn)為可能發(fā)生摔倒事故； (3)當(dāng)高度傳感器檢測(cè)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)； (4)當(dāng)穿戴式手表檢測(cè)到人體摔倒以后的加速度數(shù)值低于設(shè)定的加速度閾值時(shí)，認(rèn)為人體處于昏迷狀態(tài)或者手臂失去了活動(dòng)能力； (5)設(shè)置于穿戴式手表中的信息處理裝置對(duì)穿戴式手表中的高度傳感器和加速度傳感器檢測(cè)的信息進(jìn)行處理； (6)當(dāng)高度傳感器檢測(cè)的高度變化數(shù)值大于高度變化閾值時(shí)，等待超過20s或30s或60s以后，如果檢測(cè)到的高度變化數(shù)值還沒有恢復(fù)正常數(shù)值，同時(shí)穿戴式手表中的加速度傳感器檢測(cè)的加速度數(shù)值低于加速度閾值時(shí)，發(fā)出摔倒警報(bào)； (7)利用穿戴式手表中的通信裝置將摔倒警報(bào)信息和位置信息發(fā)送至遠(yuǎn)程接收裝置中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警方法，其特征在于，所述通信裝置是藍(lán)牙設(shè)備或其他通信設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警方法，其特征在于，所述高度變化閾值是30cm，所述加速度閾值是0.lg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的報(bào)警方法，其特征在于，所述符合摔倒特征的加速度為.0.6-1.lg0
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的報(bào)警方法，其特征在于，所述符合摔倒特征的加速度為.0.8-1.0go
【文檔編號(hào)】G08B21/04GK104504854SQ201510001120
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月4日
【發(fā)明者】涂昌建 申請(qǐng)人:湖北心源科技有限公司