[發(fā)明專利]基于摔倒報(bào)警與跟蹤定位功能的腕表式智能養(yǎng)老看護(hù)平臺(tái)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610062317.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105726034B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱紅巖;張淳杰;葉龍茂;胡鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江陰中科今朝科技有限公司;張淳杰;葉龍茂
• 主分類號(hào): A61B5/11
• 分類號(hào): A61B5/11
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務(wù)所(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

1.一種基于摔倒報(bào)警與跟蹤定位功能的腕表式智能養(yǎng)老看護(hù)平臺(tái)，其特征在于：它包括移動(dòng)終端、服務(wù)器、電腦終端和腕表佩戴者，腕表內(nèi)的硬件配置有GPS模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊和加速度傳感器模塊，GPS模塊用來(lái)定位佩戴者的位置；加速度傳感器模塊按不斷采集佩戴者腕部運(yùn)動(dòng)的加速度數(shù)據(jù)并根據(jù)相應(yīng)算法進(jìn)行狀態(tài)判斷；網(wǎng)絡(luò)通信模塊將佩戴者的位置和加速度數(shù)據(jù)信息傳輸出去，終端系統(tǒng)啟動(dòng)后，腕表實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)佩戴者的行為狀態(tài)，并不斷進(jìn)行行為狀態(tài)和地理位置的發(fā)送，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳送到服務(wù)端，同時(shí)腕表具有摔倒報(bào)警和跟蹤定位功能，并且設(shè)置監(jiān)護(hù)人電話號(hào)碼，一旦腕表檢測(cè)到佩戴者有摔倒行為，報(bào)警信息在發(fā)往服務(wù)器的同時(shí)實(shí)時(shí)發(fā)送到監(jiān)護(hù)人手機(jī)，其特征在于：對(duì)于腕表佩戴者的摔倒過(guò)程采用建模的方式，具體過(guò)程如下：

一、摔倒樣本數(shù)據(jù)獲取

在建立模型的過(guò)程中，逐一采集各種狀態(tài)的動(dòng)作數(shù)據(jù)各40組，摔倒動(dòng)作數(shù)據(jù)100組，這100組數(shù)據(jù)中含有各個(gè)方向摔倒的情況，使用采集到的摔倒樣本中的80個(gè)組成訓(xùn)練樣本集X＝(χ₁,Λ,χ₈₀)；

二、樣本信息特征處理

對(duì)訓(xùn)練集X作PCA處理，得到新的訓(xùn)練集X'、特征向量矩陣P＝(p₁,Λ,p₈₀)和特征值向量λ＝(λ₁,Λ,λ₈₀)，其中λ按特征值從大到小排列，特征值矩陣也按對(duì)應(yīng)特征值作相應(yīng)調(diào)整，然后選取特征值累計(jì)貢獻(xiàn)度大于90％的維度作為最終的訓(xùn)練集，即按得到d的值，最終得到80×d的矩陣X”,作為基于加權(quán)高斯核函數(shù)的向量機(jī)輸入矩陣；

三、訓(xùn)練樣本

將二中經(jīng)過(guò)特征處理后的樣本X”以及參數(shù)λ送入基于加權(quán)高斯核函數(shù)的向量機(jī)進(jìn)行訓(xùn)練，得到訓(xùn)練模型，訓(xùn)練中使用網(wǎng)格搜索法和5-fold交叉驗(yàn)證的方法尋找到的最優(yōu)模型參數(shù)；

四、模型的存儲(chǔ)

把三中經(jīng)過(guò)訓(xùn)練得到的模型保存在存儲(chǔ)設(shè)備中，系統(tǒng)在啟動(dòng)的時(shí)候直接讀取加載訓(xùn)練好的模型來(lái)進(jìn)行人體動(dòng)作的判斷；

人體摔倒識(shí)別的過(guò)程如下：

(1)系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)候首先從存儲(chǔ)設(shè)備中加載已經(jīng)訓(xùn)練好的模型到內(nèi)存中；

(2)按照摔倒樣本數(shù)據(jù)獲取的方法逐一采集摔倒樣本信息x；

(3)對(duì)于一條待預(yù)測(cè)的樣本x，將其映射到與訓(xùn)練樣本同一個(gè)特征空間，其映射規(guī)則為其中，為原始訓(xùn)練樣本集X的平均值向量，P為訓(xùn)練樣本PCA得到的映射矩陣；

(4)將x′送入識(shí)別模型進(jìn)行識(shí)別，輸出識(shí)別結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于摔倒報(bào)警與跟蹤定位功能的腕表式智能養(yǎng)老看護(hù)平臺(tái)，其特征在于：本平臺(tái)采用MVC的設(shè)計(jì)模式，包括數(shù)據(jù)模型模塊，顯示界面模塊和業(yè)務(wù)控制模塊：

數(shù)據(jù)模型模塊：負(fù)責(zé)處理計(jì)算操作，同時(shí)在模型層也完成網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫(kù)操作功能；

業(yè)務(wù)控制模塊：平臺(tái)上控制層的主要功能是通過(guò)經(jīng)由Activity轉(zhuǎn)交給Model業(yè)務(wù)邏輯處理，實(shí)現(xiàn)Activity功能；

顯示界面模塊：平臺(tái)對(duì)界面進(jìn)行描述采用Xml形式，Xml的布局文件存放于文件夾中，在這個(gè)文件夾中也同樣儲(chǔ)存了顯示界面模塊方面的諸多內(nèi)容；

Activity的主要功能是給系統(tǒng)終端用戶提供虛擬接口，每一個(gè)Activity表現(xiàn)為全屏的用戶操作界面。