[發明專利]船舶人員跌倒感知方法、裝置、系統、介質及電子設備

在審

• 申請號: 202110406081.5
• 申請日: 2021-04-15
• 公開（公告）號: CN112907895A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 褚超平;余鴻文;胡志軍;李寧;楊春濤;秦羽舟
• 申請（專利權）人: 江南造船（集團）有限責任公司;上海坤瑀智能科技有限公司
• 主分類號: G08B21/04
• 分類號: G08B21/04
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 徐秋平

1.一種船舶人員跌倒感知方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取船舶人員佩戴的陀螺儀的測量數據與加速度傳感器測得的人體加速度數據；

根據所述人體加速度數據得到人體姿態信息數據，并進行濾波；

將所述濾波后的人體姿態信息數據與所述測量數據進行數據融合；

從所述融合后的數據中選取跌倒階段人體相關物理參量的特征值，與對應的預設跌倒閾值進行比較，若所述特征值與對應的預設跌倒閾值相匹配則感知為跌倒，進行報警。

2.根據權利要求1所述的船舶人員跌倒感知方法，其特征在于，還包括引入支持向量機SVM分析所述融合后的數據得到人體加速度向量幅值，并引入所述人體加速度向量幅值的絕對平均值MADS，用于表征人體運動變化的劇烈程度，其定義為：

3.根據權利要求2所述的船舶人員跌倒感知方法，其特征在于，所述跌倒閾值包括所述加速度傳感器的兩個二范數最值，記為S_max與S_min，所述特征值為所述支持向量機的測量閾值，記為MaxTh與MinTh。

4.根據權利要求3所述的船舶人員跌倒感知方法，其特征在于，所述跌倒閾值還包括時間參數I，判斷是否發生跌倒的公式如下：

其中，I_min與I_max為檢測到最小值二范數值和最大二范數值時對應的時刻，若滿足S_max＝MaxTh、S_min＝MinTh，且時間上I_minI_max，則判定為跌倒，否則判定為人體日常活動。

5.根據權利要求1所述的船舶人員跌倒感知方法，其特征在于，還包括獲得所述加速度傳感器測量坐標系三軸上的靜態加速度與地球坐標系中重力加速度的角度關系，以得到所述測量坐標系與所述地球坐標系的變換矩陣，其中，夾角計算公式為：

其中，g表示重力加速度，θ表示角度，g_n表示重力加速度在n軸分量。

6.一種船舶人員跌倒感知裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于獲取船舶人員佩戴的陀螺儀的測量數據與加速度傳感器測得的人體加速度數據；

濾波模塊，用于根據所述人體加速度數據得到人體姿態信息數據，并進行濾波；

融合模塊，用于將所述濾波后的人體姿態信息數據與所述測量數據進行數據融合；

處理模塊，用于從所述融合后的數據中選取跌倒階段人體相關物理參量的特征值，與對應的預設跌倒閾值進行比較，若所述特征值與對應的預設跌倒閾值相匹配則感知為跌倒，進行報警。

7.一種電子設備，其特征在于，所述電子設備包括：如權利要求6所述的船舶人員跌倒感知裝置。

8.一種船舶人員跌倒感知系統，其特征在于，包括：

如權利要求7所述的電子設備；

加速度傳感器，用于測得人體的加速度數據；

陀螺儀，用于獲取人體的測量數據；

報警器，用于在人員跌倒后發出警報；

微處理器，用于調試運行既定程序。

9.根據權利要求8所述的船舶人員跌倒感知方法，其特征在于，所述系統還包括：電源，用于提供工作電壓。

10.一種計算機可讀存儲介質，其上存儲有計算機程序，其特征在于，該程序被執行時實現如權利要求1至5中任一項所述船舶人員跌倒感知方法。