[发明专利]一种基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法

权利要求书

1.一种基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在卫生间内布设毫米波雷达；

S2、通过毫米波雷达实时采集用户数据上传至服务端，并对毫米波雷达上传的用户数据进行坐标转换，确定其在实际场景中的三维点云数据；

S3、基于用户在实际场景中的三维点云数据，通过服务端对其进行处理，获得用户的三维点云图；

S4、基于毫米波雷达的安装位置，对用户进行定位；

S5、基于用户定位结果及用户的三维点云图，判断用户是否跌倒；

若是，则进入步骤S6；

若否，则返回步骤S2；

S6、通过服务端向远程连接的监护机构报警，实现跌倒检测。

2.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法，其特征在于，所述步骤S1中的毫米波雷达为安装在卫生间房顶角落的姿态检测设备雷达；

所述毫米波雷达向下倾斜30°，并与左右墙体均保持45°的夹角。

3.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法，其特征在于，所述步骤S3具体为：

S31、通过服务端构建三维点云数据对应的多普勒谱；

S32、基于构建的多普勒谱，将三维点云数据中静态物体的点云数据删除，获得动态物体点云图；

S33、对动态物体点云图进行降噪处理，获得用户的三维点云图。

4.根据权利要求3所述的基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法，其特征在于，所述步骤S31具体为：

通过检测由同一位置的毫米波雷达在时间间隔发射的两个信号产生的相位差，得到因用户移动引起的多普勒频移，进而得到多普勒谱；

所述步骤S32具体为：

当多普勒谱中，连续时间间隔内的多普勒频移均为0时，判定其对应的物体为静态物体，将其对应的三维点云数据删除，获得动态物体点云图。

5.根据权利要求4所述的基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法，其特征在于，所述步骤S33具体为：

A1、将动态点云图中最近10帧的点云数据依次保存在数组A中；

A2、判断数组A中的点云数据的最大值和最小值在连续相邻的5个点内是否出现突变；

若是，则进入步骤A3；

若否，则进入步骤A4；

A3、判定该点云数据为噪声点，将其从数组A中去除，返回步骤A2；

A4、判定该点云数据为非噪声点，进入步骤A5；

A5、将当前数组A中的数据作为动态用户的三维点云图。

6.根据权利要求1所述的基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法，其特征在于，所述步骤S4具体为：

S41、将毫米波雷达的位置作为坐标原点，以毫米波雷达通过发射回波和发射信号的频差获取用户和毫米波雷达之间的电磁波传输时间，进而估算出用户到毫米波雷达的距离；

S42、基于距离R，确定用户所在的直角坐标；

其中，，，，为方位角，为仰角；

S42、基于服务端内存储的卫生间的空间布局和直角坐标，确定用户所在位置，实现用户定位。

7.根据权利要求6所述的基于毫米波雷达的卫生间跌倒检测方法，其特征在于，所述步骤S5中的用户定位结果包括淋浴房内、淋浴房外和马桶上；

所述步骤S5具体为：

S51、基于用户的三维点云图，计算用户的宽高比、最高点和下降速度；

S52、基于用户的定位位置，判断用户的最高点是否小于设置阈值；

若是，则进入步骤S53；

若否，则返回步骤S51；

S53、判断用户的宽高比是否大于设置阈值；

若是，则进入步骤S54；

若否，则返回步骤S51；

S54、判断用户的下降速度是否大于设定阈值；

若是，则进入步骤S55；

若否，则返回步骤S51；

S55、判定用户存在跌倒行为，进入步骤S6。