[发明专利]一种人体跌倒检测方法及保护装置

权利要求书

1.一种人体跌倒检测方法，其特征在于，包括：

1）特征值的获取：

①使用人体穿戴的三轴加速度仪和三轴陀螺仪进行采样，得到各个采样时间点的采样数据；

②根据步骤①得到的采样数据，分别计算获得每个采样时间点的三轴合加速度、滚转角、俯仰角，

其中，，a_x、a_y、a_z分别是三轴加速度，以水平面中正交的两个方向分别作为x轴和y轴，滚转角是绕x轴的姿态角，俯仰角是绕y轴的姿态角；

③设置滑动时间窗口的长度和相邻滑动时间窗口的叠加率，获得每一滑动时间窗口内的各采样点的三轴合加速度的均值和标准差，获得在滑动时间窗口的最后一个采样点处人体相对于直立状态时的滚转角和俯仰角的变化量的绝对值之和，以该三个参数作为特征值；

2）分类器的建立和训练：

采用支持向量机算法构建分类器，以步骤1）获得的三个参数作为分类器的输入特征值；

由进行训练的人员分别进行日常活动行为和不同的跌倒行为，获取跌倒样本和日常活动行为样本构成训练集，对分类器进行训练，获得训练后的分类器；

3）采用训练后的分类器根据获取的人体实际传感数据进行跌倒检测。

2.根据权利要求1所述的人体跌倒检测方法，其特征在于：步骤1）之①中，采样频率不小于50Hz。

3.根据权利要求2所述的人体跌倒检测方法，其特征在于：采样频率为100Hz。

4.根据权利要求1所述的人体跌倒检测方法，其特征在于：滑动时间窗口的长度为100～300ms，窗口的叠加率为40%～60%。

5.根据权利要求1所述的人体跌倒检测方法，其特征在于：滑动时间窗口的长度为100ms，窗口的叠加率为50%。

6.一种人体跌倒保护装置，包括跌倒检测装置、保护气囊和驱动装置，其特征在于：所述跌倒检测装置主要由三轴加速度仪、三轴陀螺仪和控制器构成，所述控制器中设有权利要求1中所述的训练后的分类器。

7.根据权利要求6所述的人体跌倒保护装置，其特征在于：所述跌倒检测装置设置在人体的腰部。

8.根据权利要求6所述的人体跌倒保护装置，其特征在于：所述驱动装置包括经过一控制阀与保护气囊连通的压缩气瓶，所述控制阀由所述控制器控制开闭。

9.根据权利要求6所述的人体跌倒保护装置，其特征在于：所述保护气囊由分别穿戴在人体脆弱部位的多个气囊构成。