[发明专利]一种人体智能防护方法

权利要求书

1.一种人体智能防护方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：系统上电，传感器收集人体直立静态时初始状态数据，并上传至主控CPU模块；

步骤2：收集人体运动瞬时姿态数据并按时序优化处理预存储；

步骤3：预处理的有效数据传递到主控CPU模块等待进一步优化运算处理；预处理有效数据，将加速度矢量合成为合加速度大小A值，并优化处理后备用；

主控CPU模块优化算法：

前提条件：初始静态完成；

人体正常运动判定：检测倾角数据Zθ循环，并实时检测保持倾角数据Zθ的时间，这时倾角数据Zθ取30ms平均值作有效值参与判定人体姿态，保持超过30ms的倾角数据Zθ为有效值，按时序保存倾角数据Zθ有效值；

合加速度Z轴分量值Az和合加速度大小A值，实时检测到运动姿态下的人体轴线与直立时轴线的倾角数据处理好并按时序存放指定区域；

预警判定优化处理：将采集数据按时序优化处理以减少或排除个别误动作情况；

步骤4：初始判定是否发生跌倒可逆初态；如果倾角数据Zθ有效值小于25度，辅助重力加速度Z轴分量大于0.8g，同时，这段计时超200ms，判定为锻炼状态，可逆返回步骤3，否则进入步骤5，可逆疑似跌倒过程的数据处理；

步骤5：主控CPU模块优化算法处理程序，处理好各种判定跌倒发生所需时序系列数据、瞬时数据被采用；处理可逆疑似跌倒过程中数据时，采用时序、瞬时数据调用结合平均有效值处理相关数据，步骤3中实时检测到保持倾角数据Zθ的计时数据开始参与运算判定，这时倾角数据Zθ取瞬时值参与判定人体姿态数据处理，主控CPU模块循环进行人体姿态的跌倒预警判定，并结合时序数据排除误动作，最终确认是否发生跌倒不可逆事件；所需时序系列数据参考人体瞬时姿态轴线与人体直立静态轴线方向的倾角阈值，进行优化处理，然后进入步骤6；

步骤6：判定是否发生跌倒不可逆；若瞬时值倾角数据Zθ大于35-40度范围内任意一设定值不可逆，则进入步骤7，否则进入步骤4；

步骤7：延时循环等待中，要排除误动：区别出躺倒和下蹲，躺倒和下蹲各阈值可调；根据时序数据，从步骤3中实时检测到保持倾角数据Zθ的计时开始到结束这段时间过程中，据角速度、加速度阀值，区别出主动有序躺倒动作，辅助算法用Z轴方向合加速度分量值或合成加速度分量值与优化的对应阈值比较处理，区别出躺倒、下蹲动作；若用时50ms内Z轴方向合加速度分量值Az快速减小0.3g，倾角数据Zθ瞬时值小于45度为下蹲；用时大于100ms，Z轴方向合加速度分量值Az大于0.4g，可定为躺倒，然后进入步骤8；

步骤8：发出预警信号；瞬时值倾角数据Zθ为40度作优化阈值主判定；并用时间段和合成加速度阈值辅助判定；

如果是大于阈值40度，发出预警信号；发出预警信号10秒后进入步骤9；

如果没有大于阈值40度，进入步骤4，返回循环判定：若躺倒则需重新检测初始静态直立，启动循环检测，否则进入循环检测判定中；

步骤9：驱动气装置产气，充满保护气囊。

2.如权利要求1所述的一种人体智能防护方法，其特征在于：还包括求助步骤，进入步骤8后延时一段时间若无人为干预复位预警信号则进入求助步骤：

进入步骤8后60秒无人为干预复位预警信号则发出求助亲属信号，近鸣声、远电话，若有复位则为不求助；

进入步骤8后120秒无人为干预复位预警信号，则报120，根据GPRS定位向救护车发送定位信号。

3.如权利要求1所述的一种人体智能防护方法，其特征在于：在步骤1，初始静态判定：传感器收集人体直立静态时初始状态数据，为启动防摔倒预警系统处理的静态初始条件，当达到这个静态初始条件后且能保持0.2-0.5秒后，主控CPU模块认定人体正确穿戴配置设备完毕，启动主控CPU模块控制系统进入防跌倒预警运算程序。

4.如权利要求1所述的一种人体智能防护方法，其特征在于：在步骤2，优化处理加速度计和陀螺仪的传感器数据：

优化处理加速度计传感器数据：合加速度大小A值、Ax、Ay、Az为合加速度大小A值在X、Y、Z轴分量值大小；

；

优化陀螺仪传感器数据：陀螺仪检测X、Y、Z轴的旋转速度，经积分处理控制算法，优化融合排除干扰数据后，得到人体的有效数据姿态角，并按时序存储载体的姿态角，预处理后角速度再优化处理作姿态角辅助判定用。