[发明专利]一种人体摔倒自动检测报警系统及其信息处理方法

说明书

技术领域：

本发明涉及人体运动行为、状态等的监控和识别的检测报警系统及其信息处理方法，具体涉及人体摔倒自动检测报警系统的信息处理方法。

背景技术：

根据世界疾病控制与预防组织统计，世界上超过65岁的老人，每年有三分之一会摔倒，其中有一半为再发性摔倒、一次性摔倒中近10％会引起严重伤害或疾病；造成巨大的医疗负担和健康伤害。例如：美国每年因为摔倒直接引起的疾病占医药总开支的6％；2002年共花费190亿美元，摔倒老人中有15-20％因摔倒直接或间接引起的疾病在一年内过世；我国上海市在2008年11月公布的一项全市意外伤害及死亡原因调查分析数据显示：位列第四的意外伤害中老年人摔倒占了一半左右。而目前中国社会60岁以上老人所占的人口比例已经超过10％，已经真正成为人口老龄化国家；据专家预测在本世界中叶将超过30％。

面对如此庞大的老年人口数量，减小老年人以及病人摔倒带来的伤害问题已成为国际上新的研究热点。医学研究标明：减小老年人摔倒时给身体带来的冲击可以有效减轻摔倒事故带来的伤害；而对于已经摔倒的老人，救助等待时间的长短直接决定了患病的程度。本发明成果能够及早检测出人体摔倒并向有关部门或相关人员报警，故可以在一定程度上减少由于老年人及病人因摔倒带来的伤害以及医疗开支；减少医疗保障系统和老年人家属的医护负担；尤其对于独居老人，具有较为重要的应用价值。

目前国内外已有一些类似的检测装置，但是由于传感信号不够完备、信息处理方法等没有充分考虑到人体运动行为特点等原因，使得误判率较高，尤其是与跑、跳、蹲下、起立、坐下、躺下等动作难以区分。例如，专利200320100468.5，200620075599.6，200620003000.8，200620070055.6使用传感器来判断身体倾斜程度来判断人体位姿是否已经从直立变为水平，不利于区分弯腰、躺下等行为。专利200320100468.5，将垂直状态传感器放于手机的底部，同样只采用倾斜检测，而且大大限制了手机的放置位置，不方便使用。专利200720125141.1采用了一个三轴加速度传感器来检测人体加速度和倾斜角，在身体倾斜超过40度角的时候报警，或者在加速度大于1.5g的时候报警；这种方法虽然检出率比较高，但是误判率也较高，无法将摔倒与跑跳、弯腰等动作区分。日本专利JP 2008-535055A的设计思路与200720125141.1类似。专利200720097622.6主要解决了使用者定位问题，而并没有对摔倒检测方法进行改进。

发明内容：

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的，是提供一种人体摔倒自动检测报警系统的信息处理方法，它可以通过自动检测人体上躯干部位的加速度信息及位姿信息，综合人体加速度、位姿、运动时间三者之间的关系，正确判断人体是否摔倒以及是否需要求救，同时具备用户自主发射急救信号以及取消急救的功能。

本发明的目的是这样实现的：

本发明的系统分为两部分：

1)可佩戴式检测装置：包括相互电联接的A/D转换器、信息处理装置和无线信号发射装置。所述信息处理装置的输入端经A/D转换器分别与加速度感器和角速度传感器电联接。所述加速度传感器为三轴向加速度传感器，所述角速度传感器为两轴角速度传感器。所述信息处理装置还与急救开关电联接。可佩戴式检测装置佩戴于人体上躯干部位(颈部以下、腰部以上的躯干部位)。其中三轴加速度传感器和两轴角速度传感器用来同步采集人体运动的加速度信号和角速度信号。信息处理装置将经A/D转换后的数字信号进行融合处理，综合考虑人体运动的加速度信息和位姿信息判断摔倒行为是否发生，当确认摔倒发生后，判断使用者是否有能力自行恢复，如果没有，则产生急救信号，并由无线信号发射装置发出。急救开关与信息处理装置相连，具有人为触发急救信号以及消除报警信号的功能。本部分装置视不同场合及人员的需要还可以安装某些定位装置。

2)基站：包括无线信号接收装置以及报警装置，安置位置视需要而定。例如：可以放在老年人或病人家里，也可以放在某些公共服务地点，比如医院、急救处等，还可以安置在矿井或火灾现场的安全监控地点等。无线信号接收装置接收可佩戴式检测装置发射来的急救信号，报警装置将急救信号发送给有关部门或者相关人员。

对本发明的有关器件和信息处理分述如下：

1、加速度传感器、角速度传感器的配置：