[发明专利]穿戴式设备及应用于穿戴式设备的跌倒检测方法

权利要求书

1.一种穿戴式设备，包括加速度传感器及跌倒检测系统，其特征在于，所述跌倒检测系统包括：

加速度获取模块，用于获取所述穿戴式设备沿一三维坐标系三个轴向的实时三轴加速度值；

判别轴选取模块，用于根据一滑动时间窗内包含的多个数据点的三轴加速度值选取三维坐标系三轴中的其中之一作为判别轴；

跌倒波形计算模块，用于计算所述判别轴对应的所述滑动时间窗内的数据点极值点，将连续的三个极值点组成一极值点波形，并判断所述滑动时间窗内是否包含满足跌倒条件的极值点波形；其中，若所述极值点波形的左边幅值H₁大于第一预设幅值TH₁、所述极值点波形的右边幅值H₂大于第二预设幅值TH₂、所述左边幅值H₁和右边幅值H₂的平均值大于第三预设幅值TH₃且所述连续三个极值点中第一个极值点与最后一个极值点之间的时间间隔T₁₃小于第一预设时间阈值TH₄，则判定所述极值点波形为满足跌倒条件的波形；其中，所述极值点波形的左边幅值H₁和右边幅值H₂的计算公式如下：

H₁＝|A₂-A₁|，H₂＝|A₃-A₂|；

其中，A₁，A₂，A₃分别为连续的三个极值点对应的加速度值；

方差计算模块，用于当所述滑动时间窗包含满足跌倒条件的极值点波形时，计算所述满足跌倒条件的极值点波形前中后包括的多个数据点的波形方差，然后判断该波形方差是否大于一第一预设方差阈值TH₅；其中，所述极值点波形前中后包括的多个数据点包括所述极值点波形之前多个数据点、所述极值点波形包括的所有数据点以及所述极值点波形之后多个数据点；及

平稳区域计算模块，用于在所述波形方差大于所述第一预设方差阈值TH5时，计算满足所述跌倒条件的极值点波形之后预设数量的数据点的最大值a_max和最小值a_min、所述预设数量的数据点的方差var(a)以及所述预设数量的数据点中的第一个数据点与最后一个数据点之间的时间间隔T₁，并根据该计算得到的最大值a_max、最小值a_min、方差var(a)以及时间间隔T₁判断是否检测到跌倒事件。

2.根据权利要求1所述的穿戴式设备，其特征在于，所述跌倒检测系统还包括：

跌倒报警模块，用于在检测到跌倒事件时，向预设的电子装置发出报警消息进行报警，所述报警消息包括穿戴式设备的当前位置信息。

3.根据权利要求1所述的穿戴式设备，其特征在于，所述判别轴选取模块通过以下方式选取所述判别轴：

从x轴输出的具有多个数据点的滑动时间窗中计算出最大值ax_max及最小值ax_min，然后计算x轴幅值，该x轴幅值为所述最大值ax_max与最小值ax_min之差；

从y轴输出的具有多个数据点的滑动时间窗中计算出最大值ay_max及最小值ay_min，然后计算y轴幅值，该y轴幅值为所述最大值ay_max与最小值ay_min之差；

从z轴输出的具有多个数据点的滑动时间窗中计算出最大值az_max以及最小值az_min，然后计算z轴幅值，该z轴幅值为所述最大值az_max与最小值az_min之差；

从所述x轴幅值、y轴幅值以及z轴幅值中找出最大的幅值，将所述最大的幅值对应的轴确定为所述判别轴；其中：

所述x轴、y轴、z轴分别代表所述三维坐标系的三个轴。