[發(fā)明專利]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2018-10-18
• 公開（公告）號: CN109171734A
• 公開（公告）日: 2019-01-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙永廷;鄭彬;孫小勇;吳昱恒;彭波;王小軍;高鵬;肖劍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院
• 主分類號: A61B5/103
• 分類號: A61B5/103;A61B5/11;A61B5/00;A61B5/02;A61B5/021
• 代理公司: 北京同恒源知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11275
• 代理人: 楊柳岸

1.基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：該系統(tǒng)包括：

足底壓力檢測子系統(tǒng)，包括若干壓力傳感器，足底壓力控制模塊，第一無線通信模塊；所述壓力傳感器與第一通信模塊均與所述控制模塊相連，所述控制模塊對所述壓力傳感器的檢測數(shù)據(jù)進行處理；

圖像視頻檢測子系統(tǒng)，包括水平姿態(tài)圖像傳感器、圖像視頻控制模塊、第二無線通信模塊，所述水平姿態(tài)圖像傳感器用于圖像的水平重力檢測，佩戴于胸部，為人體姿態(tài)檢測系統(tǒng)的補充；

人體姿態(tài)檢測子系統(tǒng)，包括陀螺儀傳感器、加速度傳感器、地磁傳感器、第三無線通信模塊和姿態(tài)檢測控制模塊；所述陀螺儀傳感器、加速度傳感器、地磁傳感器、無線通信模塊均與所述姿態(tài)檢測控制模塊連接；所述控制模塊對所述陀螺儀傳感器、加速度傳感器及地磁傳感器的檢測數(shù)據(jù)進行處理；

血壓、脈搏檢測手表，佩戴于手腕、用于檢測人體血壓，脈搏，用于對用戶進行實時的血壓、脈搏檢測，用于患者建立健康檔案。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述第一無線通信模塊及第二無線通信模塊與第三無線通信模塊進行通信；所述姿態(tài)檢測控制模塊根據(jù)足底壓力控制模塊、圖像視頻控制模塊的處理結(jié)果以及陀螺儀、加速度計的檢測數(shù)據(jù)來判斷人體是否跌倒。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述壓力傳感器分別置于左腳和右腳大腳趾、跖骨與足跟。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)還包括蜂鳴器，所述蜂鳴器用于當人體有跌倒傾向時以及跌倒后發(fā)出警報信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述加速度傳感器為三軸加速度傳感器，與所述陀螺儀、地磁傳感器組成九軸傳感器。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述足底壓力檢測子系統(tǒng)還包括供電模塊與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述供電模塊與足底壓力控制模塊相連接，所述供電電源模塊采用壓電陶瓷供電，將壓電片形變轉(zhuǎn)換為能量輸出，不用換電池，其中供電模塊放置于鞋跟；

所述人體姿態(tài)檢測子系統(tǒng)還包括供電模塊，與姿態(tài)檢測控制模塊連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述足底壓力控制模塊具體用于獲取所述壓力傳感器檢測的足底壓力數(shù)據(jù)，所述壓力傳感器為6個。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述圖像視頻檢測子系統(tǒng)還包括攝像頭，用于檢測人體水平方向的傾角，所述攝像頭佩戴于胸部，所采集圖像能反映出人體的整體傾斜方向的位置。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述姿態(tài)檢測子系統(tǒng)佩戴于腰部，腰部區(qū)分身體的上下部分，人體的走動、全身姿態(tài)的實現(xiàn)離不開腰部的協(xié)調(diào)；

所述姿態(tài)檢測控制模塊采集加速度計陀螺儀和地磁信息，并依據(jù)HMM、KNN和RNN模型對所述姿態(tài)檢測控制模塊所采集信息進行處理，根據(jù)處理結(jié)果進行跌倒判斷；當判斷跌倒時，產(chǎn)生跌倒信息；

攝像頭信息、人體姿態(tài)信息、足底壓力信息、血壓-脈搏信息以及跌倒判斷結(jié)果通過無線通信傳輸至用戶終端，并根據(jù)處理判斷人體行為，發(fā)送至關(guān)聯(lián)設(shè)備，將數(shù)據(jù)發(fā)送至云端服務(wù)器。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的人體行為分析云管理系統(tǒng)，其特征在于：所述系統(tǒng)還包括人體行為分析裝置、關(guān)聯(lián)終端、用戶終端和云端服務(wù)器，所述人體行為分析裝置與所述關(guān)聯(lián)終端通過無線通信連接；其中，

所述關(guān)聯(lián)終端，用于獲取包含人體姿態(tài)的加速度計陀螺儀和地磁9軸信息，足底壓力信息，圖像信息，血壓-脈搏信息；

所述關(guān)聯(lián)終端包括監(jiān)護人移動終端；

所述監(jiān)護人移動終端，用于接收報警或求助信息，或通過云端查看所述檢測數(shù)據(jù)，判斷用戶行為；

所述用戶終端用于接收通過無線傳輸上來的所述圖像視頻數(shù)據(jù)、人體姿態(tài)檢測數(shù)據(jù)、足底壓力檢測數(shù)據(jù)、血壓-脈搏數(shù)據(jù)并發(fā)送至云服務(wù)器進行記錄保存；

所述用戶終端還用于對所述圖像數(shù)據(jù)、人體姿態(tài)檢測數(shù)據(jù)、足底壓力檢測數(shù)據(jù)及血壓-脈搏信息進行分析，并以圖表形式呈現(xiàn)分析統(tǒng)計結(jié)果，當用戶跌倒時，將跌倒信息發(fā)送至監(jiān)護人移動終端；

所述用戶終端，還用于通過配置的app對所述檢測裝置進行模式或參數(shù)的設(shè)置，方便適用于不同人群；

所述用戶終端，還用于發(fā)送所述檢測數(shù)據(jù)至云端服務(wù)器；

所述云端服務(wù)器，用于接收所述用戶終端發(fā)送的檢測數(shù)據(jù)并保存，用于醫(yī)生及監(jiān)護人等查詢。