[发明专利]一种基于三轴加速度的高空坠落检测方法

权利要求书

1.一种基于三轴加速度的高空坠落检测方法，其特征在于：

采集加速度传感器在各方向上的特征量信息。

判断加速度传感器输出的三轴合加速度同系统预设阈值g1的大小关系，以判断待测目标是否处于失重状态；若三轴合加速度小于阈值g1，则表明待测目标处于失重状态。

在一段滑动时间窗内观测，判断三轴合加速度是否满足一直小于阈值g1，如果是，则计算出在该滑动时间窗内的平均三轴合加速度。

判断滑动时间窗内的平均三轴合加速度同系统预设阈值g2的大小关系，如果所述的平均三轴合加速度小于阈值g2，则表明待测目标属于高空坠落状态，并向网络侧发送高空坠落报警指示。

2.根据权利要求1所述的加速度传感器在各方向上的特征量，其特征在于：

采集的加速度数据包括x轴、y轴、z轴加速度值以及x/y/z三轴的合加速度值，加速度值单位是m/s²。本发明中主要用于判断失重状态和高空坠落状态的参数是三轴合加速度。

3.根据权利要求1所述的失重状态，其特征在于：

人体对支持物的压力小于物体所承受重力的现象即为失重。当人体从高空坠落时，处于空中自由落体的阶段就是所谓的失重状态。此时，通过加速度传感器输出的瞬时三轴合加速度的理论值为0。但限于设备测试精度，实际测试会稍有精度偏差。

4.根据权利要求1所述的系统预设阈值g1，其特征在于：

系统预设阈值g1用于判断待测目标是否处于失重状态。

通过加速度传感器输出的三轴合加速度同系统预设阈值g1的比较，若三轴合加速度小于系统预设阈值g1，则初步判断待测目标处于失重状态。并在一段观测时间内进行连续监测，若均满足失重状态的判断条件，则表明待测目标处于失重状态。

5.根据权利要求1所述的滑动时间窗，其特征在于：

所述滑动时间窗是系统判定高空坠落的重要因子，它同高空坠落的报警高度紧密相关，两者之间的物理关系如下所示：

其中，T_滑动是所述滑动时间窗的长度，T_s是所述加速度传感器的加速度信息采样周期，num是滑动时间窗中包含的加速度采样周期的个数，g是重力加速度，通常取值为g＝9.8m/s²，h是满足高空坠落报警的实际高度。

6.根据权利要求1所述的平均三轴合加速度，其特征在于：

所述平均三轴合加速度的物理意义在于体现了满足失重状态条件下，在滑动时间窗的一段时间之中，所述三轴合加速度的算术平均值。

7.根据权利要求1所述的系统预设阈值g2，其特征在于：

系统预设阈值g2用于判断待测目标是否处于高空坠落状态。

在本发明中，g1和g2的相对关系需满足：g1＞g2。

系统预设阈值g1和g2的设定有利于提高系统的报警灵敏度，同时降低高空坠落的误报率。