[发明专利]一种跌倒检测方法、跌倒检测装置和穿戴式设备

说明书

技术领域

本发明属于检测技术领域，特别地涉及一种跌倒检测方法、跌倒检测装置和可穿戴式设备。

背景技术

随着社会老年化问题加剧，人们对老年人的健康日益关注，监测老年人日常运动姿态和生理信息、评估老年人的健康状况，具有重要的社会意义。穿戴式技术应用于老年人健康监护，可实现低生理、心理负荷下人体生理信号动态获取，已成为医疗监护领域的研究热点。开发新型的可穿戴式医疗监护仪，在老年人日常健康监测、病人康复治疗等方面有重大的实用价值，将成为新医疗模式下重要的健康监护、诊断和保健设备。

由于老年人的身体特点，尤其是近年来频繁报道老年人因跌倒产生的一些严重后果。意外摔倒是65岁以上人群主要的健康威胁以及死亡原因。在因摔倒而需要医疗护理的人群中，65岁及以上的占到超过30％，而因摔倒致死的人群中，40％是80岁以上的老人。在超过85岁的人群中，2/3的意外摔倒直接导致死亡。报告显示，在65岁以上的老年人群中，每年有超过1/3的人都会经历跌倒，在老年之家和养老院中，66％的居民每年至少会有一次意外摔倒。而这一统计结果还是不完全统计得来，因此这个数字还是可能被低估。而对社会而言，老年人的跌倒也会带来沉重的负担。因此，如何提高老年人活动时的跌倒预警和检测，最大限度地提高老年人的健康水平，节省医疗保险开销，是一个十分重要而目迫切的医疗问题和社会问题。

国内外对跌倒检测技术的研究其关键点还是在实现手段和检测算法的设计这两个环节。实现手段有基于图像视频监控、基于声学检测、基于红外检测等。这些手段都存在各种缺陷，如把老人限制在室内、设备安装布置复杂难以实现并且昂贵等。随着传感器技术的发展，采用运动学传感器如加速度传感器检测人体运动成为新的技术趋势。基于加速度传感器的跌倒检测最显著的特点就是被监测者可以走出家门，却仍然能够被监护，也没有噪声和居住环境限制。而且成本比较低，不需要基础设施的配置。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷，避免造成检测人体跌倒实现手段复杂，实现成本高的问题。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种跌倒检测方法、跌倒检测装置和可穿戴式设备，用于基于传感器检测人体实时的加速度值，简单、高准确率地判定人体所在的姿势以及是否跌倒。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种跌倒检测方法，包括以下步骤：

步骤10，从三轴加速度传感器获取人体对应的三轴加速度信号；

步骤20，以第一时间间隔分段存储所述三轴加速度信号，获得待分析的三轴加速度信号值；

步骤30，以低采样速率分析所述待分析的三轴加速度信号值，获得当前向量，计算当前向量和预设的参考向量之间的当前夹角，比较当前夹角大于预设的阈值夹角，判定人体处于非直立姿势；

步骤40，以高采样速率分析所述待分析的三轴加速度信号，获得前一夹角和后一夹角，比较所述前一夹角小于直立姿势的跌倒阈值，比较所述当前夹角、后一夹角大于非直立姿势的跌倒阈值，判定人体跌倒。

一种跌倒检测装置，包括三轴加速度传感器、存储模块、低采样速率分析模块和高采样速率分析模块，

所述三轴加速度传感器用于获取人体对应的三轴加速度信号；

所述存储模块用于以第一时间间隔分段存储所述三轴加速度信号，获得待分析的三轴加速度信号值；

所述低采样速率分析模块用于以低采样速率分析所述待分析的三轴加速度信号值，获得当前向量，计算当前向量和预设的参考向量之间的当前夹角，比较当前夹角大于预设的阈值夹角，判定人体处于非直立姿势；

所述高采样速率分析模块用于以高采样速率分析所述待分析的三轴加速度信号，获得前一夹角和后一夹角，比较所述前一夹角小于直立姿势的跌倒阈值，比较所述当前夹角、后一夹角大于非直立姿势的跌倒阈值，判定人体跌倒。

一种穿戴式设备，包括以上所述的跌倒检测装置。

与现有技术采用的基于图像视频监控、基于声学检测或基于红外检测人体跌倒的实现方式相比，本发明采用加速度传感器以较低采样率采样信号来判断人体姿势，以较高采样率采样信号来获取对应人体姿势的加速度大小，人体姿势和加速度大小用来检测人体是否跌倒，算法简单易于实现，检测准确率高。

附图说明

图1为本发明实施例的跌倒检测方法流程图；

图2为三轴加速度传感器相对于重力方向的输出向量的三维图；

图3为本发明实施例的跌倒检测方法中人体携带三轴加速度传感器的示意图；