[发明专利]基于人体跌倒检测技术的养老智能报警系统

权利要求书

1.一种基于人体跌倒检测技术的养老智能报警系统，其特征在于：所述系统包括加速 度传感器、陀螺仪、GPS模块、微处理器和通信模块，其中加速度传感器采用三轴加速度传感 器，和陀螺仪分别负责计算出被监护人体的运动加速度数据和角速度数据，并将数据输送 给微处理器，由微处理器负责处理人体加速度数据和角速度数据，分析判断被监护人所处 的姿态，通过跌到检测算法判断人体跌倒状态，并通过通信模块发送紧急求救信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于人体跌倒检测技术的养老智能报警系统，其特征在 于：在所述微处理器中包括数据处理模块、报警处理模块和参数设置模块：

数据管理模块包括采集数据功能、存储数据功能、实时处理数据功能以及识别跌倒事 件的功能，处理器会把加速度传感器输出的三轴加速度数据及三轴角速度数据保存在存储 卡上，跌倒检测算法一直循环执行处理这些数据，直到识别出预跌倒事件的发生；

报警处理模块包括启动报警取消机制、启动模块获取位置信息、发送紧急信息和拨打 电话功能，当数据管理模块判断到发生预跌倒时，报警处理模块会以播放声音或震动的形 式提醒用户，在一个可设置的时间范围内，若用户取消警报，则认为此次为误警报，继续进 行跌倒监测；若设置时间已结束，用户仍无操作，则确定是一个真正的跌倒事件，并自动获 取用户位置信息，发送紧急信息及拨打电话；

参数设置模块用户可以根据自己的使用习惯及偏好进行设置，包括：报警等待时间、开 启关闭、传感器敏感度、报警方式和报警声音。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于人体跌倒检测技术的养老智能报警系统，其特征 在于：所述跌倒检测算法采用基于特征量阈值的方法，特征量有合加速度特征量A、合角速 度特征量W和相似度特征量S，其中：

A=；

W=；

；

上述公式中，，，分别为加速度传感器x、y、z三轴方向的随时间变化输出，并经 中值滤波后的信号；,，分别为陀螺仪x、y、z三轴方向随时间变化的输出，并经中值 滤波后的信号；N_i表示拟合离散数据点集合中的第i个值，C_i表示合角度离散数据点集合中 的第i个值，i表示t-t₀～t+t₀时段内的各个采样数据点对应的釆样序号，表示C_i集 合中的最大值；

所述跌倒检测算法对数据实行分段处理，计算当前时刻A值，并与合加速度A_T-进行比 较；如果A＞A_T-，则计算同一时刻的W值,并与合角速度阈值-W-_T进行比较；如果W＞W-_T，则等 待人体姿态稳定，然后计算S值，并与相似度阈值S_T进行比较；如果S＞S_T，则怀疑一个跌倒的 发生，算法进入智能报警模式；如果以上过程中出现任一特征量值小于其阈值，则会立即中 断并返回到算法入口处，其中特征量A和W用来区分跌倒与较低强度日常活动，而特征量S用 来区分跌倒与较高强度日常活动，而特征量用来区分跌倒与较高强度日常活动。

4.根据权利要求1所述的一种基于人体跌倒检测技术的养老智能报警系统，其特征在 于：在计算S值前需要启动一个定时器来提高对人体跌倒判断准确性。