[发明专利]一种摔倒报警系统和方法

权利要求书

1.一种摔倒报警方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)采集待测者三个方向上的加速度以及角速度，并形成加速度向量以及角速度向量；

2)对采集到的加速度向量以及角速度向量滤波，形成采样加速度向量以及采样角速度向量；

3)将采样加速度向量合成形成合成加速度，并对合成加速度进行阈值判断，初步判定是否为可能的摔倒状态；将合成加速度与设定阈值比较，若合成加速度不小于设定阈值，则判定待测者正常；若合成加速度小于设定阈值，则判定待测者可能摔倒；

4)将采样加速度向量以及采样角速度向量敏感化处理，具体为：将采样加速度向量以及采样角速度向量中对于摔倒事件关联度低的数据合成再处理或弃除；对于摔倒事件中关联度高的数据放大处理；

5)设定采样窗口合成采样矩阵；

6)对采样窗口中的采样矩阵模糊化处理以判定是否摔倒；

7)将摔倒信号传输至指定终端以实现摔倒报警。

2.根据权利要求1所述摔倒报警方法，其特征在于，所述步骤3)中阈值的设定具体方法包括以下步骤：

a.在每日中划分多个时间区段；

b.记录每个时间区段中的合成加速度的振幅；

c.累计每个时间区段中合成加速度振幅超过预设值的数量；

d.根据累计数量确定每个时间区段中的区段运动强度；

e.根据下述公式确定设定阈值：

T_Acc＝T_exp+a·(E-E_exp)，其中T_Acc表示设定阈值，单位为m/s²；T_exp和参数a分别为经过试验得到的阈值预设参数和预设放大比例系数，E为区段运动强度，E_exp为区段运动强度的预设参数。

3.根据权利要求1所述摔倒报警方法，其特征在于，若阈值判定中判断结果为摔倒，就会触发窗口判定，窗口判定接收来自矩阵化处理单元的采样矩阵；所述步骤5)中设定采样窗口合成采样矩阵具体过程如下：阈值判定为摔倒后，从获得下一个采样加速度和采样角度数向量的采样时间点开始，每隔一定时间设立一个窗口判定采样时间点t_j，共设立m个，t₁t₂ … t_m，在每个窗口判定采样时间点采集来自数据敏感化处理单元的n维数据，形成采样矩阵S：

S=S11S12...S1mS21S22...S2m......Sn1Sn2...Snm]]>

其中S_ij表示采样矩阵S中的元素，矩阵中的每一列的元素表示在一个相应的时间点t_j处采集到的来自数据敏感化处理单元的n维数据(S_1j S_2j … S_nj)^T。

4.根据权利要求1所述摔倒报警方法，其特征在于，所述步骤6)对采样窗口中的采样矩阵模糊化处理以判定是否摔倒，具体包括以下步骤：

利用下述公式对采样窗口中的采样数值模糊化处理：

其中是经过试验确定的采样矩阵S中每个点S_ij的期望值，所以会有m×n个不同的期望值N_w1、N_w2和N_w3为模糊化函数F中的模糊值，T_w1、T_w2和T_w3为模糊化函数F中的预设的参数，采样矩阵中的点S_ij输入函数F后得到的结果为N_ij，将上述模糊化处理后形成的模糊矩阵中的m×n个数值相加合成判定摔倒参数N，将判定摔倒参数N与预设摔倒参数N_win比较，如N＞N_win的时候，判定为摔倒，当N＜N_win的时候判定为未摔倒。