CN106920366A - 一种人体跌倒检测方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种人体跌倒检测方法、装置及系统，其中，该人体跌倒检测方法，包括：获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果，其中，该红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成该红外检测器组的检测区域，且该红外检测器组设置于一用户通过区域，用户通过区域的通过方向为依次经过红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；根据红外检测结果，确定从检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到离开用户的红外传感器；根据最后一个检测到离开用户的红外传感器，是否为红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断离开用户是否发生了跌倒。

Description

一种人体跌倒检测方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及人体跌倒检测技术领域，特别涉及一种人体跌倒检测方法、装置及系统。

背景技术

随着人口老龄化的加速，使得老年人人群特别庞大，老年人身体功能下降，环境因素与自身因素作用增加跌倒发生的危险性，当个体的功能下降时，老年人下肢力量减弱而易发生跌倒，凡能导致老年人步态不稳，平衡功能失调，眩晕视觉和意识障碍的慢性疾病，均可易发跌倒；老年人是跌倒的高危人群，由于身体机能上的弱势，平衡能力的降低，对于一般人所不太在乎的跌倒行为，对老年人来说可能造成伤残甚至死亡。特别是空巢老人，子女不在身边，在家中发生意外跌倒后，发生危险后无人救助的可能性非常大，因此如何快速检测出这些运动状态的突变信息并报警，对于快速引导救助和妥善处理好发生运动状态突变的个体而言非常重要。

现有的跌倒检测方式主要包括：

方式1、采用加速度计、陀螺仪等传感器检测人体某一部位(手、脚等)的加速度数据经过数据分析识别跌倒；

方式2、采用视频识别技术进行跌倒的检测；

方式3、在地面铺设可感应压力的专用设备(如地垫、地毯等)进行跌倒的检测。

但是，上述方案分别存在如下缺点：

方式1存在的缺点：需要用户佩戴一个或者多个可穿戴设备，在家庭内会引起用户反感，由于人体跌倒的模式(如突然倒下、绊倒、缓缓昏倒)不同，存在检测不准确的情况。

方式2存在的缺点：基于视频传感器的技术方案会存在隐私暴露的问题，且由于图像处理技术的限制，受不同的角度、远近、环境的影响，存在检测准确率不高的问题。

方式3存在的缺点：存在布设难度大、成本高等问题，方式3通常只适用于专用环境。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种人体跌倒检测方法、装置及系统，用以解决现有的跌倒检测方式存在检测准确率不高或使用环境受限的问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种人体跌倒检测方法，包括：

获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果，其中，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

进一步地，所述根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器的步骤具体为：

当所述红外检测器组中的第一红外传感器的红外检测结果表明有用户在所述第一红外传感器的覆盖区域离开，且与所述第一红外传感器相邻的第二红外传感器的红外检测结果表明没有用户进入，则证明所述用户离开了所述红外检测器组的检测区域，所述用户为所述检测区域的离开用户，所述第一红外检测区域器为最后一个检测到所述离开用户的红外传感器。

进一步地，所述根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒的步骤具体为：

若最后一个检测到所述离开用户的红外传感器不是所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，则判断得到所述离开用户发生了跌倒。

进一步地，所述人体跌倒检测方法还包括：

若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

本发明实施例提供一种人体跌倒检测装置，包括：

获取模块，用于获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果，其中，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

确定模块，用于根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

判断模块，用于根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

进一步地，所述确定模块具体用于：

当所述红外检测器组中的第一红外传感器的红外检测结果表明有用户在所述第一红外传感器的覆盖区域离开，且与所述第一红外传感器相邻的第二红外传感器的红外检测结果表明没有用户进入，则证明所述用户离开了所述红外检测器组的检测区域，所述用户为所述检测区域的离开用户，所述第一红外检测区域器为最后一个检测到所述离开用户的红外传感器。

进一步地，所述判断模块具体用于：

若最后一个检测到所述离开用户的红外传感器不是所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，则判断得到所述离开用户发生了跌倒。

进一步地，所述人体跌倒检测装置还包括：

报警模块，用于若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

本发明实施例提供一种人体跌倒检测系统，包括：

红外检测器组，所述红外检测器组中包含至少一个红外传感器，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

与所述红外检测器组通过有线或无线方式连接的人体跌倒检测装置；其中，所述人体跌倒检测装置包括：

获取模块，用于获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果；

确定模块，用于根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

判断模块，用于根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

进一步地，所述人体跌倒检测装置还包括：

报警模块，用于若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

本发明的有益效果是：

上述方案，通过采用多个红外传感器组合设置检测区域，对检测区域内的人体活动进行检测，根据人体是否从检测区域的边界离开进而判断得到人体是否发生了跌倒，此种方式，无需用户佩戴专用设备，且安装使用方便，不会暴露用户的隐私，可以进行精准的检测。

附图说明

图1表示本发明实施例的人体跌倒检测方法的流程示意图；

图2表示红外探测器的区域划分示意图一；

图3表示红外探测器的区域划分示意图一；

图4表示红外检测器组形成预设检测区域的状态示意图；

图5表示本发明实施例的人体跌倒检测装置的模块示意图；

图6表示本发明实施例的人体跌倒检测系统的组成结构示意图。

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，下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。

本发明针对现有的跌倒检测方式存在检测准确率不高或使用环境受限的问题，提供一种人体跌倒检测方法、装置及系统。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一的人体跌倒检测方法，包括：

步骤11，获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果；

需要说明的是，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

步骤12，根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

步骤13，根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

需要说明的是，该红外检测器组可以由至少一个红外探测器组成，每个红外探测器中又包含至少一个红外传感器，图2中所示的红外探测器包含7个红外传感器，分别对应7个覆盖区域，每个红外传感器的覆盖区域均呈扇形且并行排列，需要说明的是，可以允许相邻单个红外传感器的覆盖区域有少许重叠，但不允许不相邻的红外传感器的覆盖区域有重叠。图3中所示的红外探测器包含3个红外传感器，分别对应3个覆盖区域，且每个红外传感器的覆盖区域呈扇形且并行排列。

通常情况下，通过在红外探测器上的每个红外传感器上设置合适的红外光遮挡部件，使得所有红外传感器都只能检测预设水平高度以上的人体运动，本发明中，选用检测1米以上的人体运动。

可选地，所述步骤12的具体实现方式为：

当所述红外检测器组中的第一红外传感器的红外检测结果表明有用户在所述第一红外传感器的覆盖区域离开，且与所述第一红外传感器相邻的第二红外传感器的红外检测结果表明没有用户进入，则证明所述用户离开了所述红外检测器组的检测区域，所述用户为所述检测区域的离开用户，所述第一红外检测区域器为最后一个检测到所述离开用户的红外传感器。

需要说明的是，通常情况下，当用户进入检测区域，此时，用户会处于某一个或几个红外传感器的覆盖区域中，对应于该覆盖区域的红外传感器的状态会发生变化，例如可以是电平的变化，即在覆盖区域没有用户活动时，红外传感器的电平为0，而当覆盖区域有用户活动时，红外传感器的电平为1；假设人体在检测区域内正常活动且未离开检测区域时，当红外检测器组中的一个红外传感器的状态发生了变化，其余红外传感器中的至少一个也会发生变化，而当人体突然在检测区域跌倒时，某一个或几个红外传感器的电平会由1变为0，而此时，其余红外传感器不会发生电平的变化(即一直处于电平为0的状态)，步骤12便是依据此原理实现的。

可选地，所述步骤13的具体实现方式为：

若最后一个检测到所述离开用户的红外传感器不是所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，则判断得到所述离开用户发生了跌倒。

需要说明的是，所述第一个或最后一个红外传感器为确定所述检测区域边界的红外传感器，即位于检测区域最外侧的覆盖区域所对应的红外传感器，也可以称为边界传感器，需要说明的是，为了使得检测结果更为准确，通常情况下，需要将边界传感器的覆盖区域设置的比较小。

需要说明的是，当最后一个检测到用户离开的红外传感器不是位于检测区域边界的红外传感器时，证明用户没有正常离开检测区域，此时，可以断定用户在检测区域内发生了跌倒；而当最后一个检测到用户离开的红外传感器是与检测区域边界的覆盖区域对应的红外传感器时，证明用户正常离开了检测区域，即用户在检测区域内未发生跌倒。

可选地，所述人体跌倒检测方法还包括：

若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

例如，当独居老人所在的屋子中增加了检测区域时，若判断得到老人在检测区域内发生跌倒时，可以依据判断结果生成报警，以提醒社区管委会或邻居，防止重大疾病跌倒而无人过问，危急老人生命安全的事情发生。

下面在具体的应用场景中，对本发明的人体跌倒检测方法进行说明如下：

图4为采用红外检测器组对预设区域进行检测的示意图，图中包含红外探测器1和红外探测器2，每个红外探测器均包含7个红外传感器，每个红外传感器构成一个扇形覆盖区域，图中的14个扇形覆盖区域共同构成所述红外检测器组的检测区域，其中，构成检测区域最外侧的两个扇形覆盖区域对应的红外传感器为红外检测器组的边界红外传感器，图4中，形成扇形覆盖区域1和扇形覆盖区域2的红外传感器为边界红外传感器；假设，该检测区域为用户由卧室通往洗手间的必经区域，则当用户从第一侧的卧室移动到第二侧的洗手间时，首先从检测区域的第一侧的边界红外传感器的扇形覆盖区域1进入检测区域，则用户在正常离开检测区域时，会从检测区域的第二侧的边界红外传感器的扇形覆盖区域2离开检测区域，此时，红外传感器的电平会发生变化，当检测到用户离开了检测区域(即当一个红外传感器的电平由1变为0时，其余红外传感器的状态还是0)，且检测到用户离开的红外传感器器不是边界红外传感器时，则证明用户在检测区域内发生了跌倒。

本发明上述方案，通过对红外检测器组的检测区域进行实时的监控，判断用户是否在检测区域内跌倒，如果发生了跌倒则提醒相关人员进行救助，保证了用户在处于独居状态时的生命安全。

实施例二

如图5所示，本发明实施例二的所述人体跌倒检测装置，包括：

获取模块51，用于获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果；

需要说明的是，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

确定模块52，用于根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

判断模块53，用于根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

进一步地，所述确定模块52具体用于：

当所述红外检测器组中的第一红外传感器的红外检测结果表明有用户在所述第一红外传感器的覆盖区域离开，且与所述第一红外传感器相邻的第二红外传感器的红外检测结果表明没有用户进入，则证明所述用户离开了所述红外检测器组的检测区域，所述用户为所述检测区域的离开用户，所述第一红外检测区域器为最后一个检测到所述离开用户的红外传感器。

进一步地，所述判断模块53具体用于：

若最后一个检测到所述离开用户的红外传感器不是所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，则判断得到所述离开用户发生了跌倒。

可选地，所述人体跌倒检测装置还包括：

报警模块，用于若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

需要说明的是，该人体跌倒检测装置为与上述人体跌倒检测方法对应的人体跌倒检测装置，上述人体跌倒检测方法的所有实现方式均适用于该人体跌倒检测装置实施例中，也能达到相同的技术效果。

实施例三

如图6所示，本发明实施例三的人体跌倒检测系统，包括：

红外检测器组61，所述红外检测器组61中包含至少一个红外传感器6111，为了便于管理，红外传感器6111以红外探测器611的方式进行管理，所述红外检测器组61中各个红外传感器6111均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器6111的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组61的检测区域，且所述红外检测器组61设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组61中各个红外传感器6111的覆盖区域；

与所述红外检测器组61通过有线或无线方式(zigbee等自组织网络的形式)连接的人体跌倒检测装置62；其中，所述人体跌倒检测装置62包括：

获取模块，用于获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果；

确定模块，用于根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

判断模块，用于根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

进一步地，所述人体跌倒检测装置还包括：

报警模块，用于若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

需要说明的是，本发明的人体跌倒检测系统安装方便，不需要用户佩戴额外的设备，不会暴露用户的隐私，可以实现对规划区域的人体活动进行精准检测。

以上所述的是本发明的优选实施方式，应当指出对于本技术领域的普通人员来说，在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种人体跌倒检测方法，其特征在于，包括：

获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果，其中，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

2.根据权利要求1所述的人体跌倒检测方法，其特征在于，所述根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器的步骤具体为：

当所述红外检测器组中的第一红外传感器的红外检测结果表明有用户在所述第一红外传感器的覆盖区域离开，且与所述第一红外传感器相邻的第二红外传感器的红外检测结果表明没有用户进入，则证明所述用户离开了所述红外检测器组的检测区域，所述用户为所述检测区域的离开用户，所述第一红外检测区域器为最后一个检测到所述离开用户的红外传感器。

3.根据权利要求1或2所述的人体跌倒检测方法，其特征在于，所述根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒的步骤具体为：

若最后一个检测到所述离开用户的红外传感器不是所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，则判断得到所述离开用户发生了跌倒。

4.根据权利要求3所述的人体跌倒检测方法，其特征在于，所述人体跌倒检测方法还包括：

若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

5.一种人体跌倒检测装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果，其中，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

确定模块，用于根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

判断模块，用于根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

6.根据权利要求5所述的人体跌倒检测装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：

当所述红外检测器组中的第一红外传感器的红外检测结果表明有用户在所述第一红外传感器的覆盖区域离开，且与所述第一红外传感器相邻的第二红外传感器的红外检测结果表明没有用户进入，则证明所述用户离开了所述红外检测器组的检测区域，所述用户为所述检测区域的离开用户，所述第一红外检测区域器为最后一个检测到所述离开用户的红外传感器。

7.根据权利要求5或6所述的人体跌倒检测装置，其特征在于，所述判断模块具体用于：

若最后一个检测到所述离开用户的红外传感器不是所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，则判断得到所述离开用户发生了跌倒。

8.根据权利要求7所述的人体跌倒检测装置，其特征在于，所述人体跌倒检测装置还包括：

报警模块，用于若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。

9.一种人体跌倒检测系统，其特征在于，包括：

红外检测器组，所述红外检测器组中包含至少一个红外传感器，所述红外检测器组中各个红外传感器均用于对各自高于预定水平高度的覆盖区域进行红外检测，相邻红外传感器的覆盖区域彼此衔接构成所述红外检测器组的检测区域，且所述红外检测器组设置于一用户通过区域，所述用户通过区域的通过方向为依次经过所述红外检测器组中各个红外传感器的覆盖区域；

与所述红外检测器组通过有线或无线方式连接的人体跌倒检测装置；其中，所述人体跌倒检测装置包括：

获取模块，用于获取一红外检测器组中各个红外传感器的红外检测结果；

确定模块，用于根据所述红外检测结果，确定从所述检测区域消失的离开用户，并确定最后一个检测到所述离开用户的红外传感器；

判断模块，用于根据最后一个检测到所述离开用户的红外传感器，是否为所述红外检测器组中的第一个或最后一个红外传感器，判断所述离开用户是否发生了跌倒。

10.根据权利要求9所述的人体跌倒检测系统，其特征在于，所述人体跌倒检测装置还包括：

报警模块，用于若所述离开用户发生了跌倒，则进行用户跌倒的报警。