CN103247148B - 跌倒检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种跌倒检测系统。所述跌倒检测系统包括：具有接口的可拼接的跌倒检测地毯；连接所述接口的跌倒判断装置，用于基于所述可拼接的跌倒检测地毯输出的电信号来判断是否有跌倒发生，以便输出警示信号；服务提供装置，与所述跌倒判断装置通信连接，用于基于所述警示信号来提供相关服务。本发明的跌倒检测系统的优点包括：能准确判断出是否有跌倒发生，且不会侵犯被监测人的隐私，本发明可广泛应用于家庭、福利院、医院等场所。
Description
技术领域
本发明涉及检测领域，特别是涉及一种跌倒检测系统。
背景技术
随着中国进入老龄化社会，老人群体急速增加，老人由于身体的原因极有可能发生跌倒，老人的跌倒行为往往是致命的。
现有的跌倒检测技术有很多种，从信号采集的渠道进行分类，跌倒检测技术可分为四类：基于视频的跌倒检测系统，基于声学的跌倒检测系统，基于穿戴式传感器的跌倒检测系统以及基于压力传感器的跌倒检测系统。
基于视频的跌倒检测技术是通过一个或几个视频摄像头捕捉人体运动画面，再经过图像处理算法来确定是否存在跌倒的图像特征的一种检测技术。例如，由加拿大的CarolineRougier设计的基于视频的跌倒检测方法是通过在被监测者家中安装视频摄像头，利用计算机视觉算法进行人体姿态的分析，将运动过程和人体形态变化相结合，由此来探测被监测者是否发生了跌倒。但是，该系统只能对视频摄像头所能监视的区域进行检测，一旦被监测者离开视频摄像头监视的范围，该系统就失效了。
基于声学的跌倒检测技术是通过分析跌倒时的音频信号来进行检测的技术。通常这种方法无法得到很好的精度，一般只作为其他检测方法的辅助检测。
基于穿戴式传感器的跌倒检测系统包括三轴加速度传感器的跌倒检测器，所述跌倒检测器被佩戴到被监测者的身上，通过被监测者在运动过程中的三个正交方向的加速度变化来感知其身体姿态的变化，并通过算法分析判断该被监测者是否有跌倒发生。然而，对于老人来说，他们可能忘记佩戴跌倒检测器，也可能在睡觉或沐浴时摘掉跌倒检测器，在这些情况下，跌倒检测器无法检测是否有跌倒发生。
基于压力传感器的跌倒检测系统一般铺在室内，其基本原理是在地板下面安装多个压力传感器，基于对压力传感器的信号的形状等信息进行分析来判定是否有跌倒发生。然而，这种跌倒检测系统在铺设时，需要施工人员对压力传感器的接线原理有足够认识，而且密集的压力传感器的铺设，导致布线难度增加，不利于施工人员的操作。
基于上述跌倒检测系统的种种缺陷，如何提供一种安装方便、成本不高、同时又能实时监测老人是否有跌倒发生的跌倒检测系统已经成为本领域技术人员亟待解决的技术课题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种简单易施的跌倒检测系统。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种跌倒检测系统，其包括：具有接口的可拼接的跌倒检测地毯；连接所述接口的跌倒判断装置，用于基于所述可拼接的跌倒检测地毯输出的电信号来判断是否有跌倒发生，以便输出警示信号；服务提供装置，与所述跌倒判断装置通信连接，用于基于所述警示信号来提供相关服务。
优选地，所述具有接口的可拼接的跌倒检测地毯包括：第一导电层；贴于所述第一导电层以将所述第一导电层分割为多个区域的分割体；分别设置在一个区域内且具有开孔的多个绝缘填充体；贴于所述多个绝缘填充体的表面且与所述分割体接触的第二导电层；其中，所述分割体与所述多个绝缘填充体夹设于所述第二导电层与所述第一导电层之间，以及具有与外部设备连接接口的集线器，其与每一个区域导线连接，以便能获取当一个区域所对应的第一导电层部分与第二导电层部分接触时产生的电信号。
优选地，所述分割体包括印制导线。
优选地，所述集线器与每一区域的印制导线连接。
优选地，区域的尺寸为20cm*20cm。
优选地，绝缘填充体为具有冲孔的海绵。
优选地，所述接口为RS232接口或USB接口。
优选地，所述跌倒判断装置包括网关或者计算机。
优选地，所述服务提供装置包括与所述网关通信连接的监控设备或与所述计算机通信连接的短信服务器。
如上所述，本发明的跌倒检测系统，具有以下有益效果：该地毯结构简单，铺设方便，内置的绝缘填充体不仅用于绝缘，而且能使人踩踏舒服；此外，在第一导电层与第二导电层外覆有防水层，由此，使得本发明的可拼接的跌倒检测地毯也可铺设在浴室、厨房等潮湿地方。另外，基于所述可拼接的跌倒检测地毯输出的电信号来判断是否有跌倒发生，不但能准确的判断出是否有跌倒发生，而且有效地保护了被监测人的隐私，广泛应用于家庭、福利院、医院等场所。另外，服务提供装置可以通过输出的电信号来实时监控被监测人的位置，以便在被监测人跌倒时能及时找到被监测人，进而缩短被监测人的救治时间。
附图说明
图1显示为本发明的跌倒检测系统的结构示意图。
图2显示为本发明的跌倒检测系统包含的可拼接的跌倒检测地毯的优选结构示意图。
图3显示为本发明的跌倒检测系统包含的可拼接的跌倒检测地毯的优选尺寸的结构示意图。
元件标号说明
1 跌倒检测系统
11 可拼接的跌倒检测地毯
111 第一导电层
112 绝缘填充体
113 分割体
114 第二导电层
115 集线器
12 跌倒判断装置
13 服务提供装置
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
图1显示为本发明的跌倒检测系统的结构示意图，所述跌倒检测系统1包括：可拼接的跌倒检测地毯11、跌倒判断装置12、服务提供装置13。
所述可拼接的跌倒检测地毯11具有接口，所述接口可为通用接口，例如RS232接口或USB接口等。所述可拼接的跌倒检测地毯11包括任何一种可拼接的且能基于压力产生电信号、并通过所述接口输出电信号的地毯。
优选地，所述可拼接的跌倒检测地毯11包括：第一导电层111、分割体113、多个绝缘填充体112、第二导电层114以及集线器115，如图2所示。
所述第一导电层111与所述第二导电层114为任何采用导电材料形成的薄膜层或涂层。例如，所述第一导电层111与所述第二导电层114均为采用金属材料形成的薄片层或者表面涂覆有导电漆的薄膜等。
需要说明的是，本领域技术人员应该理解，所述第一导电层111与所述第二导电层114可采用相同材质，也可采用不同材质，例如，所述第一导电层111为采用金属材料形成的导电薄膜；所述第二导电层114表面涂覆有导电漆的薄膜等。
所述分割体113贴于所述第一导电层111，以将所述第一导电层分割为多个区域，例如，如图2所示，所述分割体113将所述第一导电层111分割为区域a11、a12、a13、a14、a21、a22、a23及a24。作为一种优选方案，所述分割体113包括印制导线，由印制导线将所述第一导电层111分割为多个区域。
需要说明的是，本领域技术人员应该理解，由分割体分割形成的区域并非以上述所示为限制，事实上，分割体分割形成的多个区域各自的形状、尺寸可以不尽相同，例如，部分区域形状为三角形、部分区域形状为梯形等等。优选地，各个区域均为20cm*20cm的方形；此外，区域的行数、列数、所述第一导电层表面每行包含的区域的数量、每列包含的区域的数量等也并非以所示为限，例如，所述第一导电层111表面仅有1行，1行仅包含1个区域等等。优选地，相邻两列区域之间的间隔为3.5cm，相邻两行区域间的间隔为1cm。
每一个绝缘填充体112设置在一个区域内，每一个绝缘填充体112均具有开孔，如图2所示。每一个绝缘填充体112的尺寸依据其所在的区域的尺寸来确定。优选地，绝缘填充体112为具有冲孔的海绵。
所述集线器115具有与所述跌倒判断装置12连接的接口(未予图示)，其与每一个区域导线连接，以便能获取当一个区域所对应的第一导电层部分与第二导电层部分接触时的电信号。其中，所述接口为能与所述跌倒判断装置12连接的接口。如图2所示，所述集线器115通过导线分别与形成区域a11、a12、a13、a14、a21、a22、a23及a24的印制导线相连接。
作为一种优选方案，所述可拼接的跌倒检测地毯11还包括：防水层(未予图示)。
所述防水层裹附所述第一导电层111和第二导电层114，其为任何防水材料制成的薄膜或涂层。例如，所述防水层为塑料薄膜等。
所述可拼接的跌倒检测地毯11的组装过程为：先将各印制导线以诸如压印等方式固定于所述第一导电层111上表面，以将所述第一导电层111分割成区域a11、a12、a13、a14、a21、a22、a23及a24，并将形成区域a11、a12、a13、a14、a21、a22、a23及a24印制导线分别通过导线连接至所述集线器115，随后将区域a11、a12、a13、a14、a21、a22、a23及a24中分别放置一绝缘填充体112；接着，再将所述第二导电层114贴于所述每一个绝缘填充体112的表面，并与各印制导线接触，以便各印制导线也能以诸如压印等方式固定于第二导电层114下表面，由此，使得第二导电层114被分割为区域b11、b12、b13、b14、b21、b22、b23及b24，由此便形成了可拼接的跌倒检测地毯11。优选地，还可在所述第一导电层111与第二导电层114外裹附防水层，以便防水。
此外，为了使用方便，可制备出各种尺寸的可拼接的跌倒检测地毯，例如，如图3所示，可制备出仅具有1个区域、2个区域、……9个区域的可拼接的跌倒检测地毯，由此，用户在使用时，可基于室内地板面积来将各种尺寸的可拼接的跌倒检测地毯予以拼接，以便布满整个室内地板表面。
所述跌倒判断装置12与所述可拼接的跌倒检测地毯11的接口相连接，用于基于所述可拼接的跌倒检测地毯11输出的电信号来判断是否有跌倒发生以便输出警示信号。其中，所述跌倒判断装置12包括任何能够按照预先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。优选地，所述跌倒判断装置12包括但不限于：网关或者计算机等。
所述跌倒判断装置12基于所述可拼接的跌倒检测地毯11输出的电信号来判断是否有跌倒发生的方式包括但不限于：1)所述跌倒判断装置12基于每两次获取的电信号的数量来确定是否有跌倒发生。例如，所述跌倒判断装置12基于第一次获取的电信号的数量为2、第二次获取的电信号的数量为9，确定两次获取的电信号的数量差为7，已超过预定数量阈值6，则所述跌倒判断装置12确定有跌倒发生。2)所述跌倒判断装置12基于每两次获取的电信号的数量与获取时间来确定是否有跌倒发生等。例如，所述跌倒判断装置12所获取的两次电信号的获取时间分别为2011-12-12 10:13:58和2011-12-12 10:13:59，获取的两次电信号的数量分别为3和13，则所述跌倒判断装置12基于两次获取的电信号的数量差为10，超过预定数量阈值6、且两次电信号的获取时间之差为1秒，小于预定时间阈值2秒，来确定有跌倒发生。又如，所述跌倒判断装置12以每秒钟30次的频率读取所述可拼接的跌倒检测地毯的接口的数据，并存储所述可拼接的跌倒检测地毯各区域当前输出的电信号和前一个周期输出的电信号，随后，所述跌倒判断装置12再通过比较得出所述可拼接的跌倒检测地毯在一个周期内输出的电信号数量是否发生了变化，如果没有发生变化则确定没有跌倒发生；当所述跌倒判断装置12确定有跌倒发生时，输出警示信号。
所述服务提供装置13与所述跌倒判断装置12通信连接，用于基于所述警示信号来提供相关服务。
其中，所述相关服务包括能使得监控人员或被监控人员的亲属知悉被监控人员跌倒的服务，优选地，包括但不限于：提供被监控人员跌倒的图像、提供被监控人员跌倒的告知信息等。
其中，所述服务提供装置13包括任何能够基于警示信号来提供相关服务的设备，优选地，当所述跌倒判断装置12为网关时，所述服务提供装置13为与所述网关通信连接的监控设备；当所述跌倒判断装置12为计算机时，所述服务提供装置13为与所述计算机通信连接的短信服务器。
例如，所述服务提供装置13与所述可拼接的跌倒检测地毯11所在的房间的图像摄取相连接，当所述服务提供装置13接收到来自所述网关的警示信号时，所述服务提供装置13启动所述图像摄取装置，并显示其所摄取的图像信息，以便监控人员的查看。
又如，所述服务提供装置13基于来自所述跌倒判断装置12的警示信号将预存储的警示语句以短信的方式发送至监控人员或者家属的手机。
所述跌倒检测系统1的工作过程如下：
当可拼接的跌倒检测地毯11布于地面后，当有人踩踏时，由于区域尺寸较小，人的双脚通常会踩踏到两个区域，致使该两个区域位置的所述第一导电层111与所述第二导电层114通过海绵的冲孔相接触，从而使得该两个区域的印制导线传导电信号至所述集线器115，所述集线器通过接口将所述电信号输出至所述跌倒判断装置12，所述跌倒判断装置12基于相邻两次获取的电信号的数量的变化来判断是否有跌倒发生，当判断有跌倒发生时，所述跌倒判断装置12向所述服务提供装置13发送警示信号，以便所述服务提供装置13基于所述警示信号来向用户提供警示短信或监控图像等。
综上所述，本发明的跌倒检测系统采用可拼接的跌倒检测地毯，该地毯结构简单，铺设方便，内置的绝缘填充体不仅用于绝缘，而且能使人踩踏舒服；此外，在第一导电层与第二导电层外覆有防水层，由此，使得本发明的可拼接的跌倒检测地毯也可铺设在浴室、厨房等潮湿地方。另外，基于所述可拼接的跌倒检测地毯输出的电信号来判断是否有跌倒发生，不但能准确的判断出是否有跌倒发生，而且相较于基于视频监控来判断跌倒是否发生的方式，本发明并不侵犯被监测人的隐私，可广泛应用于家庭、福利院、医院等场所。另外，服务提供装置可以通过输出的电信号来实时监控被监测人的位置，以便在被监测人跌倒时能及时找到被监测人，进而缩短被监测人的救治时间。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种跌倒检测系统，其特征在于，所述跌倒检测系统至少包括：
具有接口的可拼接的跌倒检测地毯，所述地毯包括：
第一导电层；
贴于所述第一导电层以将所述第一导电层分割为多个区域的分割体；
分别设置在一个区域内且具有开孔的多个绝缘填充体；
贴于所述多个绝缘填充体的表面且与所述分割体接触的第二导电层；其中，所述分割体与所述多个绝缘填充体夹设于所述第二导电层与所述第一导电层之间，以及
具有与外部设备连接接口的集线器，其与每一个区域导线连接，以便能获取当一个区域所对应的第一导电层部分与第二导电层部分接触时产生的电信号；
连接所述接口的跌倒判断装置，用于基于所述可拼接的跌倒检测地毯输出的电信号来判断是否有跌倒发生，以便输出警示信号；
服务提供装置，与所述跌倒判断装置通信连接，用于基于所述警示信号来提供相关服务。
2.根据权利要求1所述的跌倒检测系统，其特征在于：所述分割体包括印制导线。
3.根据权利要求2所述的跌倒检测系统，其特征在于：所述集线器与每一区域的印制导线连接。
4.根据权利要求1所述的跌倒检测系统，其特征在于：区域的尺寸为20cm*20cm。
5.根据权利要求1所述的跌倒检测系统，其特征在于：绝缘填充体为具有冲孔的海绵。
6.根据权利要求1所述的跌倒检测系统，其特征在于：所述可拼接的跌倒检测地毯的接口为RS232接口或USB接口。
7.根据权利要求1所述的跌倒检测系统，其特征在于：所述可拼接的跌倒检测地毯中的所述跌倒判断装置包括网关或者计算机。
8.根据权利要求7所述的跌倒检测系统，其特征在于：所述可拼接的跌倒检测地毯中的所述服务提供装置包括与所述网关通信连接的监控设备或与所述计算机通信连接的短信服务器。
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