[发明专利]一种基于多传感器联合的快速跌倒检测系统及方法

权利要求书

1.一种基于多传感器联合的快速跌倒检测系统，其特征在于，包括：

人体加速度检测单元(104)，采集人体运动过程中加速度值；

足底压力检测单元(105)，检测人体足底压力值；

计算单元(101)，对检测单元采集的数据进行处理和判定；

远程通讯单元(102)，实现远程通讯；

定位单元(103)，获取位置信息，提供定位功能；

交互操作单元(106)，提供一键求助、个性化设置的人机交互功能；

本地报警单元(107)；

主控单元(108)，与其他各单元连接，控制各单元并与各单元协同工作；

采用所述的系统进行跌倒检测，包括以下步骤：

S1，人体加速度检测单元(104)和足底压力检测单元(105)采集人体运动过程中的加速度信息和足底压力信息，将检测数据实时发送给计算单元(101)；

S2，计算单元(101)根据检测数据进行跌倒判定，若符合判定条件，则判定为跌倒，本地报警单元(107)进行报警并等待响应，否则返回步骤S2，跌倒判定过程具体包括以下步骤：

1)令变量K值为0；

2)采集各方向的加速度信号，计算得到合加速度SMV；

3)将SMV与事先设定的合加速度阈值TH1进行比较，若SMV＞TH1，则将K值加1，并进入步骤4)，若SMV≤TH1，则将K值清零并返回步骤2)；

4)判断K值，若此时K＞3，则判定为疑似危险状态，进入步骤5)，否则，在第一延时时长到达后返回步骤2)；

5)在第二延时时长到达后，在接下来的第三时长内，计算平均加速度A_SMV，并与平均加速度阈值TH2比较，若A_SMV＞TH2，则判定为非跌倒，返回步骤1)，若A_SMV≤TH2，则进入步骤6)；

6)判断第三时长内的步数cnt，若cnt≠0，则判定为非跌倒，返回步骤1)，若cnt＝0，则进入步骤7)；

7)通过加速度信号计算人体倾斜角度，若人体倾斜角度小于角度阈值TH3，则判定为非跌倒，返回步骤1)，否则进入步骤8)；

8)获取此时足底压力信号并进行判断，若双足底压力均为零，则判定为跌倒，否则判定为非跌倒，返回步骤1)；

S3，若在设定的等待时长内，主控单元(108)收到交互操作单元(106)对本地报警作出的响应，则本地报警单元(107)停止报警，返回步骤S2，否则远程通讯单元(102)发出远程报警信号，并向外界发送定位单元(103)提供的位置信息。

2.根据权利要求1所述的基于多传感器联合的快速跌倒检测系统，其特征在于，所述的人体加速度检测单元(104)设置在人体腰部或胸部。

3.根据权利要求1所述的基于多传感器联合的快速跌倒检测系统，其特征在于，步骤1)中，计算单元(101)先对加速度信号滤波去噪，然后进行计算。

4.根据权利要求1所述的基于多传感器联合的快速跌倒检测系统，其特征在于，步骤4)中，第一延时时长设为5～15ms。

5.根据权利要求1所述的基于多传感器联合的快速跌倒检测系统，其特征在于，所述的第二延时时长设为0.5～2s。

6.根据权利要求1所述的基于多传感器联合的快速跌倒检测系统，其特征在于，所述的第三时长设为3～5s。

7.根据权利要求1所述的基于多传感器联合的快速跌倒检测系统，其特征在于，所述的平均加速度A_SMV计算方法为：

其中n表示第三时长内采集到的合加速度SMV的个数，SMV的采样频率固定。