[實用新型]一種基于多傳感器數據融合的跌倒檢測裝置

有效

• 申請號: 201720107403.5
• 申請日: 2017-02-04
• 公開（公告）號: CN206697008U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 史景倫;張福偉;洪冬梅
• 申請（專利權）人: 華南理工大學;華南智能機器人創新研究院
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本實用新型涉及自動檢測技術領域，具體涉及一種基于多傳感器數據融合的跌倒檢測裝置。

背景技術

隨著社會的進步，人口老齡化是人類社會發展無法阻止的趨勢，也早已成為我國不可忽視的發展問題。有數據顯示，截止2014年末，我國60歲以上老年人人口已達2.1億，占總人口的15.5％，65歲以上人口1.3億，占總人口的10.1％。

由于老人身體各器官功能開始老化，導致身體機能下降，反應不靈敏，經常出現意外跌倒情況，這已經成為威脅老年人生命健康的重要原因之一。據統計，在65歲以上的老年人群中，有超過1/3的人每年都有跌倒經歷，如得不到及時救治，極易引發并發癥，輕則導致肢體損傷，重則導致癱瘓甚至失去生命。因此，對缺乏照顧的老年人日常行為進行監測，實時檢測身體姿態，及時發現跌倒并報警求助，使得老年人可以放心的進行戶外活動，增強老年人的安全感和自信心，從而提高老年人生活質量與身心健康具有重要意義。

國內外學者以人體跌倒檢測方法已經有了較長時間的研究，跌倒檢測的方法也有很多種類。總結國內外的研究，對于跌倒檢測的方法主要分為以下3類：(1)基于聲頻等振動信號的跌倒檢測方法。通過在室內安裝多個聲頻傳感器陣列獲取周圍環境中的音頻信號，跌倒事件可通過分析活動導致的振動頻率來判斷。此類檢測系統一般只適用于室內，檢測的范圍受限。(2)基于視頻圖像的跌倒檢測方法。主要通過安裝在室內的攝像頭獲取被監控人的活動信息，此類檢測方法同樣受到了監控范圍的限制，且具有資金投入較大。(3)基于可穿戴式裝置的跌倒檢測方法。可穿戴式裝置的跌倒檢測方法主要是通過佩戴在人身上的輕量級傳感器進行人體姿態的數據采集，可以檢測和采集人體的加速度、傾角、震動、沖擊和多自由度運動等數據，經過跌倒算法處理來判斷是否跌倒。基于閾值識別的算法在算法設計上比較直觀，易于實現，是目前跌倒檢測中較為常用的方法，它的不足是閾值的設定對識別率影響較大，閾值的設定需要建立在直觀判斷或大量數據的基礎之上，且由于人的個體差異，需要設定不同的閾值，識別模型的復雜度較高。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有技術中的上述缺陷，提供一種基于多傳感器數據融合的跌倒檢測裝置，該裝置通過基于支持向量機和閥值雙重判斷人體跌倒行為，具有較高的可靠性和判別速度。

本實用新型的目的可以通過采取如下技術方案達到：

一種基于多傳感器數據融合的跌倒檢測裝置，所述跌倒檢測裝置包括，壓力傳感器、三軸加速度傳感器、無線發送模塊、無線接收模塊、微處理器、求救模塊，

其中，所述壓力傳感器和所述三軸加速度傳感器分別與所述無線發送模塊連接，所述無線發送模塊與所述無線接收模塊通過無線連接，所述無線接收模塊與所述微處理器連接，所述微處理模塊根據壓力傳感器與三軸加速度數據進行分析判斷，判定人體是否發生跌倒；所述微處理器與所述求救模塊連接，所述求救模塊根據判定結果發出求救信號。

進一步地，所述壓力傳感器和所述三軸加速度傳感器設置于人體足底。

進一步地，所述求救模塊包括短信求救功能或警報求救功能的一種或兩種。

進一步地，所述微處理器對所述無線接收模塊所接收的壓力和加速度數據進行處理，依據基于支持向量機的人體跌倒模型特征向量和加速度閥值，綜合判斷人體實時運動狀態。

進一步地，所述求救模塊在判定跌倒后發出求救信號，若產生漏報或誤報情況時，可由手動開啟，或在發出求救信號之后可手動中止。

本實用新型相對于現有技術具有如下的優點及效果：

1.本實用新型利用壓力傳感器和三軸加速度傳感器對人體運動狀態數據進行實時監測，能過采集足底壓力數據建立基于支持向量機的識別模型，作為判定跌倒的第一條件；通過采集三軸加速度數據設定加速度閥值，作為判定跌倒的第二條件；綜合兩個條件均為真時，才進行摔倒報警，進一步提高了判定跌倒的可靠性，減少誤報。

2.通過模式識別和閥值雙重判定，可有效提高對不同跌倒狀態的識別能力。

附圖說明

圖1是本實用新型公開的基于多傳感器數據融合的跌倒檢測跌倒方法的流程步驟圖；

圖2是判斷人體是否跌倒的檢測流程圖；

圖3是本實用新型公開的基于多傳感器數據融合的跌倒檢測跌倒裝置的結構示意圖。

具體實施方式