[发明专利]一种跌倒检测装置与方法

说明书

本发明公开了一种跌倒检测装置与方法，包括传感器、微控制器、报警器、定位通信模块和求助通讯模块，传感器测量人体运动时的加速度和角速度原始数据，并将加速度和角速度原始数据处理得到姿态值，所述的微控制器用于对加速度数据的运动特征进行评估筛选，区分跌倒行为和其他日常活动，通过对采集到的样本进行训练与测试，并根据检测到跌倒信号进行跌倒结果处理；如果检测到跌倒信号，则向报警器发起报警信号；若报警信号被中断，则继续向传感器发送检测指令；若报警信号被中断一直没有被中断，则向定位通信模块发送定位通讯指令，同时向求助通讯模块发送求救指令；准确区分跌倒和类似跌倒的正常活动，并能发出及时救助信息，远程监控。

技术领域

本发明涉及人体可穿戴式设备技术领域，特别涉及一种跌倒检测装置与方法。

背景技术

老年人群体在日常生活中最大的意外伤害及疾病困扰来源于跌倒，对于跌倒的预防、跌倒的检测与及时报警以及跌倒的防护成为近年来的研究热点。现有跌倒检测装置的装置繁重复杂，成本高昂，不便于随身携带，预报警不及时。

现有的跌倒检测一般使用加速度计来获取身体加速度数据，检测并判断跌倒与否，在判断跌倒的过程中较少考虑人体姿态的变化。

发明内容

为解决现有技术的问题，本发明提供了一种跌倒检测装置与方法，该装置涉及人体可穿戴式设备的功能开发，特别涉及老年人跌倒的姿态检测方法与报警装置，并辅助结合以心电监测、能量消耗与营养补充提示、步态识别、睡眠监测等多个功能为一体的系统设计。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种跌倒检测装置，包括传感器、微控制器、报警器、定位通信模块和求助通讯模块，其中，所述传感器、微控制器、报警器、定位通信模块和求助通讯模块通过集成电路总线连接；

所述的传感器，用于测量人体运动时的加速度和角速度原始数据，并将加速度和角速度原始数据处理得到姿态值，将姿态值传输至微控制器；

所述的微控制器，与传感器连接得到姿态值；用于对加速度数据和陀螺仪数据所表示的运动特征进行评估筛选，区分跌倒行为和其他日常活动，通过对采集到的样本进行训练与测试，并根据检测到跌倒信号进行跌倒结果处理；如果检测到跌倒信号，则向报警器发起报警信号；若报警信号被中断，则继续向传感器发送检测指令；若报警信号一直没有被中断，则向定位通信模块发送定位通讯指令，同时向求助通讯模块发送求救指令；

所述的报警器，用于接收微控制器发出的报警信号进行报警指令；报警器与用户手动关闭报警信号的人机交互界面连接；

所述的定位通信模块，用于接收微控制器发出的定位通讯指令，并将位置信息发送给求助通讯模块；

所述的求助通讯模块，用于接收微控制器发出的求救指令和定位通信模块发送的位置信息，并向移动端发送求助信息和位置信息。

作为本发明的进一步改进，所述的传感器，集成有陀螺仪、加速度传感器及DMP数字运动处理模块，DMP数字运动处理模块用于将传感器所采集的原始数据直接转化为姿态值输出。

作为本发明的进一步改进，所述的报警器为用于视频报警的LCD屏或者声音报警的蜂鸣器。

作为本发明的进一步改进，所述的定位通信模块包括室内和室外定位通讯模块，室外定位通讯模块为GPS定位模块，室外定位通讯模块为无线传感网络WiFi与惯性传感器。

作为本发明的进一步改进，所述的微控制器还包括用于构建SVM_KNN算法对采集到的样本进行训练与测试。

作为本发明的进一步改进，还包括动态心电监测模块，睡眠监测模块与微控制器电连接。

一种跌倒检测方法，包括以下步骤：