[发明专利]在无需可穿戴件的情况下进行在地板上检测的系统和方法

说明书

本文呈现了用于检测例如在跌倒或向地板降身的其他方式之后人或其他对象在地板上的系统和方法。所公开的技术不需要历史移动轨迹，所公开的技术也不需要穿戴式装置。通过使用诸如视觉数据或深度数据的环境数据确定对象的配置来执行检测。

优先权申请

本申请要求2019年7月18日提交的美国临时专利申请号62/875,899和2020年2月28日提交的美国临时专利申请号62/983,472的权益，所述申请中的每一者全文在此以引用方式并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及用于检测对象(诸如人、动物或其他对象)在地板上而不是直立(例如，在对象已经跌倒之后，或者在人已经使他/她自己向地板降低之后)的系统和方法。

背景技术

由于老龄化人口的增长，自动地检测人(例如，在家里的老人或在医院的患者)的跌倒一直是热门的研究领域。

跌倒本身不会造成伤害。相反，伤害是由以下任一情况造成的：1)撞击地面，例如，可能导致骨折，或者2)被困在地板上很长时间，例如，可能在昏迷或饥饿时。

有许多方法、设备和系统被用于检测可能已经发生跌倒。这些典型地包括可穿戴件、轨迹跟踪或这两者。但是，很少有(如果有的话)解决方案可在没有关于先前降身的信息的情况下检测到人可能处于地板上。

人可能在不跌倒的情况下最终在地板上的方式有很多。例如，人可能意识到他/她即将晕倒(例如，由于糖尿病合并低血糖症)并且在失去知觉之前主动地使他/她自己向地面降低。例如，人可能会向地板降身以进行日常任务，然后发现他/她缺乏起身的力量。例如，坐着的人可能失去知觉或肌肉张力，并且缓慢地从椅子或沙发滑出到地板上。一般来讲，用于在地板上检测的解决方案无法解决虚弱的人变成处于地板上(可能地被困在地板上)的许多重要情况。

穿戴式装置(“可穿戴件”)包括运动传感器、生物力学传感器、加速度计和甚至大气压力传感器。在这种系统中，跌倒检测要求从穿戴式装置接收数据并进行准确分析。该数据可包括例如装置随时间的位置、速度和/或加速度。在上下文中，该数据可能指示向地板降身。例如，2018年7月12日提交的美国专利公布号2018-0333083描述了与使用患者可穿戴装置进行跌倒预测和预防有关的系统和方法，该患者可穿戴装置被配置为连续地捕获和分析数据以确定是否已经发生跌倒。

由跌倒检测装置(无论是穿戴式还是非穿戴式(“环境”))采集的典型信息包括位置、速度和/或加速度随时间的测量。这里，跌倒检测要求辨识指示向地板降身的那些测量的变化。例如，2017年3月1日提交的美国专利公布号2017-0172465描述了一种检测跌倒的方法，该方法基于图像利用个体的轨迹和加速度信息来确定跌倒是正在发生还是即将发生。

由于多种原因，现有解决方案不足以进行跌倒检测。例如，许多人不愿意或无法顺从地穿戴跌倒检测装置。这些个体可能觉得该装置令人心理压印，因为它是对年龄和疾病的提醒。此外，一些个体可能具有认知难题，诸如无法记得穿戴该装置或给该装置再充电。此外，一些个体可能缺乏安放该装置的物理手段。而且，如果向地面降身是缓慢的或主动的，则该装置当然会发生故障。因此，依赖于用户顺从于可穿戴件的现有解决方案通常被拒绝，或者在真实世界情况下失败。

使用轨迹跟踪的现有解决方案是受限的，因为指示向地板降身的轨迹的数量实际上是无限的。例如，人的跌倒可能是快速的或缓慢的；一次性的或分阶段的；从站姿或从坐姿；向前、向后或向一侧；部分地坐下或完全地倒下；诸如此类。依赖于检测跌倒的轨迹的现有解决方案因不能区分跌倒轨迹与未跌倒轨迹而受阻并变得无效。现有解决方案一般也同样要求降身是快速的，使得它们无法辨别向地板的缓慢过渡。

现有解决方案典型地只能检测跌倒在地板上，而不能检测跌倒在其他表面上。如果人倒在例如高出地板的对象(诸如沙发)上，则由于依赖于使用跌倒轨迹，使用现有解决方案不太可能辨识出该跌倒(尽管跌倒可能是危险的)。