CN104408877A

CN104408877A - 用于检测人体摔倒的报警系统

Info

Publication number: CN104408877A
Application number: CN201410726989.4A
Authority: CN
Inventors: 涂昌建
Original assignee: HUBEI XINYUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: HUBEI XINYUAN TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2014-12-01
Filing date: 2014-12-01
Publication date: 2015-03-11

Abstract

本发明涉及一种用于检测人体摔倒的报警系统，包括穿戴式手表和远程接收装置，穿戴式手表包括警报功能开关、高度传感器、加速度传感器、信息处理装置、定位装置和通信装置，远程接收装置包含信息接收装置、显示装置和报警装置。本发明中的高度传感器检测的穿戴式手表的高度变化数值大于设定的高度变化阈值时，等待一段时间以后，如果检测到的高度变化数值还没有恢复正常数值，同时加速度传感器检测的加速度数值低于设定的加速度阈值时，才发出摔倒警报信息。本发明的报警系统使用方便、误报率低，可用于危险报警的技术领域。

Description

用于检测人体摔倒的报警系统

技术领域

本发明涉及一种用于检测人体摔倒的报警系统，适用于危险报警的技术领域。

背景技术

随着社会老龄化的到来，我国老年人口的数量在持续增加。老年人因为活动不便、身体脆弱，很容易因为摔倒而导致受伤甚至死亡。然而，在老人摔倒时，很多情况下都是没有家庭成员在身边，因此不能得到及时的报警和救助。如何能够实时检测老人的健康状态则成为年轻一代尤其是独生子女一代最为关心的问题。

现有技术中对人体摔倒的检测主要是通过佩戴于人体的加速度传感器和角速度传感器来进行，例如中国专利CN101702258A中公开的报警系统是通过检测人体上躯干部位的加速度信息及位姿信息，综合人体加速度、位姿、运动时间三者之间的关系来综合判断人体是否摔倒。但是，该专利申请中的检测装置是佩戴于躯干部位(颈部以下、腰部以上)，其穿戴不方便。尤其是在老人睡觉时，如果不将检测装置取下，则会发出摔倒的误报；如果取下，则老人睡醒以后需要重新带上，因此使用很不方便。况且，只要佩戴了该专利申请中的检测装置，其就开始发挥摔倒警报功能，而不能根据需要选择是否开启摔倒警报功能。

另外，该专利申请中使用了角速度传感器并进行积分运算来计算人体的俯仰角和侧倾角。这种计算方法非常复杂，而且，实际上不可能通过简单的积分运算就能准确地确定人体的俯仰角和侧倾角。这是因为，在进行积分运算时需要确定积分路径，而积分路径一般与摔倒时人员的体型相对应。而摔倒时人员的体型一般是各式各样、千姿百态的，因此不可能准确地确定积分路径，从而也就不可能求得精确的俯仰角和侧倾角。

再者，在该专利申请中，当人体摔倒后对是否自动报警进行判断时，仅判断一段时间内人体各方向的加速度均不超过一个小范围标准，就证明人体已经失去求救的行动能力或者失去了意识。由于这种判断方法仅选择加速度一个指标进行判断，因此比较容易造成误判，从而增加报警装置的误报率。由此可见，该专利申请中公开的报警系统不仅使用不便，而且还会造成很大的误报率。

因此，现有技术中需要一种使用方便、精度高，能够尽可能减小误报率的用于检测人体摔倒的报警系统。

发明内容

根据本发明的用于检测人体摔倒的报警系统，其穿戴方便，而且测量结果准确可靠，能够尽可能地减小误报率。

根据本发明的用于检测人体摔倒的报警系统，包括穿戴式手表和远程接收装置，穿戴式手表包括警报功能开关、高度传感器、加速度传感器、信息处理装置、定位装置和通信装置，远程接收装置包含信息接收装置、显示装置和报警装置；加速度传感器用于检测佩戴部位的加速度信息，高度传感器用于检测穿戴式手表的高度变化信息，信息处理装置用于对高度传感器和加速度传感器检测的信息进行判断后通过通信装置向远程接收装置中的信息接收装置发送摔倒人员的位置信息和摔倒警报信息，报警装置向远程人员提示报警信息并将信息呈现在显示装置上。

优选地，加速度传感器在检测到人体的加速度数值为0.6-1.1g，认为可能发生摔倒事故并触发高度传感器工作；当高度传感器检测到的高度变化数值大于设定的高度变化阈值时，认为人体已经处于摔倒状态；加速度传感器还被设置有加速度阈值，当检测到人体摔倒以后的加速度数值低于加速度阈值时，认为人体处于昏迷状态或者手臂失去活动能力。

优选地，高度传感器检测的高度变化数值大于高度变化阈值时，等待超过20或40或60秒以后，如果检测到的高度变化数值还没有恢复正常数值，同时加速度传感器检测的加速度数值低于加速度阈值时，通信装置向信息接收装置发送摔倒人员的位置信息和摔倒警报信息。

优选地，远程接收装置可以是手机或平板电脑；加速度传感器在检测到人体的加速度数值为0.8-1.0g，认为可能发生摔倒事故并触发高度传感器工作。更优选地，本发明中的高度变化阈值可以为30cm，加速度阈值可以为0.1g。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

根据本发明的用于检测人体摔倒的报警系统包括穿戴式手表和远程接收装置，穿戴式手表包括警报功能开关、高度传感器、加速度传感器、信息处理装置、定位装置和通信装置，远程接收装置包含信息接收装置、显示装置和报警装置。根据本发明的穿戴式手表除了具有常规手表的时间功能以外，通过警报功能开关可以打开和关闭摔倒警报功能。即，只有在需要时才打开摔倒警报功能。常规佩戴时，只作为手表使用。根据本发明的远程接收装置例如可以是手机、平板电脑或其他移动终端。

加速度传感器用于检测佩戴部位的加速度。当穿戴式手表佩戴于手腕时，其测量的实际上就是人体手腕的运动加速度。正常行走时，人体的手腕是前后摆动的，此时的加速度传感器检测的数值处于行走状态的加速度范围内。摔倒时，由于身体失去地面支撑，人体几乎处于失重状态，此时加速度传感器感测到的人体加速度大约为重力加速度g。考虑到可能存在的误差，本发明的穿戴式手表中的加速度传感器在检测到人体的加速度数值为0.6-1.1g，优选地为0.8g-1.0g时，认为可能发生摔倒事故，从而触发高度传感器工作。

高度传感器用于检测穿戴式手表的高度变化信息。正常佩戴时，穿戴式手表位于人体的手腕部。当人体处于摔倒状态时，穿戴式手表的高度会变小。本发明中，对高度传感器设置一个高度变化阈值，例如30cm。当检测到的高度变化数值大于高度变化阈值时，认为人体已经处于摔倒状态。

当人体摔倒以后，如果其手臂还有活动能力，则加速度传感器也能检测到加速度的数值。此时，由于人体的手臂还有活动能力，因此摔倒人员能够自己重新站起，而无需别人的帮助。但是，如果摔倒以后，人体处于昏迷状态或者手臂失去了活动能力，则加速度传感器检测不到加速度数值或者检测到的加速度数值很小，此时摔倒人员就需要依靠别人的帮助才能重新站起。因此，本发明中对加速度传感器设置一个加速度阈值，例如0.1g，当检测到人体摔倒以后的加速度数值低于加速度阈值时，认为人体处于昏迷状态或者手臂失去了活动能力。

穿戴式手表中的信息处理装置用于对高度传感器和加速度传感器检测的信息进行处理。当高度传感器检测的高度变化数值大于高度变化阈值时，本发明的报警系统并不是立刻发出摔倒警报，而是继续等待一段时间。例如，等待超过30s以后，如果检测到的高度变化数值还没有恢复正常数值，同时加速度传感器检测的加速度数值低于加速度阈值时，则发出摔倒警报。当然，等待的时间也可以设置在其他合理的时间，例如20s、40s或60s等。

发出摔倒警报后，通信装置将摔倒警报信息和定位装置检测的摔倒人员的位置信息发送至远程接收装置中的信息接收装置，报警装置向远程人员提示报警信息，并将信息呈现在显示装置上。这样，远程人员就可以快捷地知晓摔倒人员的位置信息并及时采取相应措施施救。

本发明的报警系统中的穿戴式手表能够简单方便地佩戴于人体的手腕处，可以根据需要打开和关闭摔倒警报功能。即使关闭摔倒警报功能以后，其仍然具有显示时间的功能。其次，本发明的报警系统通过测量摔倒后的高度和加速度变化判断摔倒后的人体是否需要帮助，其不需要进行复杂的积分运算，只通过简单的数值比较就能够进行判断。再次，本发明的报警系统在判断人体摔倒后经过一定的延迟时间，将加速度数值和高度变化数值同时作为是否发出警报的判断指标，而不是仅通过加速度数值就进行判断。这样就避免了仅以加速度数值作为指标进行判断所带来的误报可能。

综上所述，相对于现有技术来说，采用本发明的报警系统，不仅操作方便快捷，而且能够最大程度地减小误报率。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims

1.一种用于检测人体摔倒的报警系统，其特征在于，包括穿戴式手表和远程接收装置，穿戴式手表包括警报功能开关、高度传感器、加速度传感器、信息处理装置、定位装置和通信装置，远程接收装置包含信息接收装置、显示装置和报警装置；所述加速度传感器用于检测佩戴部位的加速度信息，所述高度传感器用于检测穿戴式手表的高度变化信息，所述信息处理装置用于对高度传感器和加速度传感器检测的信息进行判断后通过通信装置向远程接收装置中的信息接收装置发送摔倒人员的位置信息和摔倒警报信息，报警装置向远程人员提示报警信息并将信息呈现在显示装置上。

2.根据权利要求1所述的报警系统，其特征在于，所述远程接收装置是手机或平板电脑。

3.根据权利要求1所述的报警系统，其特征在于，所述加速度传感器在检测到人体的加速度数值为0.6-1.1g，认为可能发生摔倒事故并触发高度传感器工作；当所述高度传感器检测到的穿戴式手表的高度变化数值大于设定的高度变化阈值时，认为人体已经处于摔倒状态；所述加速度传感器还被设置有加速度阈值，当检测到人体摔倒以后的加速度数值低于加速度阈值时，认为人体处于昏迷状态或者手臂失去活动能力。

4.根据权利要求3所述的报警系统，其特征在于，所述高度传感器检测的高度变化数值大于高度变化阈值时，等待超过20或40或60秒以后，如果检测到的高度变化数值还没有恢复正常数值，同时所述加速度传感器检测的加速度数值低于加速度阈值时，所述通信装置向所述信息接收装置发送摔倒人员的位置信息和摔倒警报信息。

5.根据权利要求3所述的报警系统，其特征在于，所述加速度传感器在检测到人体的加速度数值为0.8-1 0g，认为可能发生摔倒事故并触发高度传感器工作。

6.根据权利要求1所述的报警系统，其特征在于，所述高度变化阈值为30cm，所述加速度阈值为0.1g。