[發(fā)明專利]跌倒檢測(cè)算法及其檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810292964.6
• 申請(qǐng)日: 2018-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN108734921A
• 公開（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢明麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京醫(yī)健保健康管理有限公司
• 主分類號(hào): G08B21/04
• 分類號(hào): G08B21/04
• 代理公司: 北京天奇智新知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

本發(fā)明公開了醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域的跌倒檢測(cè)算法及其檢測(cè)裝置，包括失重、撞擊、靜止和與初始狀態(tài)比較四個(gè)判斷依據(jù)，Activity中斷、Free_Fall中斷和Inactivity中斷組成ADXL345中斷，Activity中斷為加速度值超過(guò)一定閥值，F(xiàn)ree_Fall中斷為加速度值低于一定閥值并且持續(xù)超過(guò)一定的時(shí)間，Inactivity中斷為加速度高于一定閥值并且持續(xù)超過(guò)一定的時(shí)間通過(guò)加速度傳感器ADXL345采集人體三軸加速度值，實(shí)時(shí)檢測(cè)人體體態(tài)，完成對(duì)人體跌倒的檢測(cè)和報(bào)警，具有整體設(shè)計(jì)成本低、可靠性高、算法復(fù)雜度低、檢測(cè)準(zhǔn)確度高和可擴(kuò)展的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還具有很高的實(shí)用性，滿足對(duì)人體跌倒檢測(cè)報(bào)警的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)療監(jiān)護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，具體為跌倒檢測(cè)算法及其檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

隨著人口老齡化進(jìn)程加劇，養(yǎng)老問(wèn)題引起社會(huì)各界關(guān)注。跌倒是一種常見的老年人危險(xiǎn)行為，通過(guò)給老人佩戴智能穿戴設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)對(duì)其行為實(shí)時(shí)觀察，跌倒發(fā)生時(shí)能檢測(cè)出來(lái)，及時(shí)通知相關(guān)人員到現(xiàn)場(chǎng)處理，傳統(tǒng)的可穿戴設(shè)備跌倒檢測(cè)，主要是通過(guò)多傳感器硬件獲取人體姿態(tài)，將姿態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以判定結(jié)果，結(jié)構(gòu)成本高，算法復(fù)雜，準(zhǔn)確率較低，且多為將算法集成到硬件芯片或固件，由硬件進(jìn)行離線單機(jī)計(jì)算，不利于擴(kuò)展，基于此，本發(fā)明設(shè)計(jì)了跌倒檢測(cè)算法及其檢測(cè)裝置，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供跌倒檢測(cè)算法及其檢測(cè)裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的現(xiàn)有方法不利于擴(kuò)展的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：跌倒檢測(cè)算法，包括以下步驟：

1)：失重：在跌倒的開始都會(huì)發(fā)生一定的失重現(xiàn)象，在自由落體的下降過(guò)程，這個(gè)現(xiàn)象會(huì)更加明顯，加速度的矢量和會(huì)降低到接近0g，對(duì)于一般的跌倒，也會(huì)發(fā)生合加速度小于1g的情況，作為跌倒?fàn)顟B(tài)的第一個(gè)判斷依據(jù)，由ADXL345的Free_Fall中斷來(lái)檢測(cè)；

2)：撞擊：失重之后，人體發(fā)生跌倒的時(shí)候會(huì)與地面或其他物體發(fā)生撞擊，在加速度曲線中會(huì)產(chǎn)生一個(gè)很大的沖擊，通過(guò)ADXL345的Activity中斷來(lái)檢測(cè)，F(xiàn)ree_Fall中斷之后，緊接著產(chǎn)生Activity中斷作為跌倒?fàn)顟B(tài)的第二個(gè)判斷依據(jù)；

3)：靜止：人體在跌倒后，會(huì)有短暫的靜止?fàn)顟B(tài)，表現(xiàn)在加速度曲線上就是會(huì)有一段時(shí)間的平穩(wěn)，通過(guò)ADXL345的Inactivity中斷來(lái)檢測(cè)，Activity中斷之后的Inactivity中斷作為跌倒?fàn)顟B(tài)的第三個(gè)判斷依據(jù)；

4)：與初始狀態(tài)比較：跌倒之后，人體會(huì)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，人體的方向會(huì)與原先靜止站立的姿態(tài)不同，跌倒之后的靜止?fàn)顟B(tài)下的三軸加速度數(shù)值與初始狀態(tài)下的不同，跌倒后的靜止?fàn)顟B(tài)下加速度值與初始狀態(tài)發(fā)生變化，且矢量變化超過(guò)一定的門限值作為跌倒?fàn)顟B(tài)的第四個(gè)判斷依據(jù)。

優(yōu)選的，所述Activity中斷、Free_Fall中斷和Inactivity中斷組成ADXL345中斷，所述Activity中斷為加速度值超過(guò)一定閥值，所述Free_Fall中斷為加速度值低于一定閥值并且持續(xù)超過(guò)一定的時(shí)間，所述Inactivity中斷為加速度高于一定閥值并且持續(xù)超過(guò)一定的時(shí)間。

優(yōu)選的，所述跌倒檢測(cè)算法還包括：人體長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)都保持靜止，通過(guò)Inactivity中斷來(lái)檢測(cè)，并觸發(fā)報(bào)警。

優(yōu)選的，所述的跌倒檢測(cè)算法的檢測(cè)裝置，包括S3C2410微控制器和三軸加速度傳感器ADXL345，所述S3C2410微控制器SPI的MISO端口、MOSI端口、SCK端口和端口分別與三軸加速度傳感器ADXL345的SDI端口、SDO端口、SCLK端口和端口一一對(duì)應(yīng)信號(hào)連接。

優(yōu)選的，所述S3C2410微控制器電性連接報(bào)警器。

優(yōu)選的，所述三軸加速度傳感器ADXL345設(shè)置在人體的大腿內(nèi)側(cè)。