CN106991789A - 跌倒检测装置、腰带及跌倒检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种跌倒检测装置、腰带及跌倒检测方法，通过至少一个角速度传感器检测人体腰部旋转角速度，通过至少一个加速度传感器检测人体腰部运动方向及加速度；所述角速度传感器以及加速度传感器与处理器连接，所述处理器用于根据运动加速度及运动时长计算获得运动距离，在人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向满足预设条件时发出跌倒报警。与现有技术相比，本发明提供的跌倒检测装置通过处理器解析处理运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向，可准确有效地检测到跌倒，以通知相关人员及时处理这类紧急情况。

Description

跌倒检测装置、腰带及跌倒检测方法

技术领域

本发明涉及传感器数据处理技术领域，具体而言，涉及一种跌倒检测装置、腰带及跌倒检测方法。

背景技术

随着年龄的增长，跌倒在老年人群中变得越来越普遍，而老年人身体孱弱，出现跌倒很容易对身体造成伤害。跌倒是由于身体失去平衡所造成的。在跌倒的一瞬间，人体受重力的作用，产生一个与重力方向相同的加速度分量，人体的位置、姿态等相关量都会发生相应地变化。目前市场上出现的检测跌倒的装置不能准确对跌倒进行判断，容易出现误判。例如在用户坐下或躺下休息时，采集的信息不能进行有效处理而发出误判，影响用户的体验感。

因此，如何提供一种可准确有效地检测人体跌倒的装置和方法已成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种跌倒检测装置、腰带及跌倒检测方法，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明较佳实施例所提供的技术方案如下所示：

本发明较佳实施例提供一种跌倒检测装置，应用于腰带，所述跌倒检测装置包括：

至少一个用于检测人体腰部旋转角速度的角速度传感器；

至少一个用于检测人体腰部运动方向及加速度的加速度传感器；

与所述角速度传感器以及加速度传感器连接的处理器，所述处理器用于根据运动加速度及运动时长计算获得运动距离，在人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向满足预设条件时发出跌倒报警。

在本发明的较佳实施例中，上述处理器还用于：

计算所述运动加速度在所述运动时长内的积分得到所述运动距离；

计算所述运动加速度在所述运动时长内的微分得到所述运动方向。

在本发明的较佳实施例中，上述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的报警单元；所述处理器在检测到垂直向下的运动方向上的运动距离超过一预设运动距离阈值，且人体腰部的旋转角速度低于预设角速度阈值，且人体腰部的空间朝向与一预设朝向间的角度大于一预设角度阈值以及所述运动加速度超过一预设加速度时，生成跌倒报警信号，所述报警单元根据所述跌倒报警信号发出跌倒报警。

在本发明的较佳实施例中，上述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的通信单元；所述通信单元与服务器或用户终端通信连接；所述处理器通过所述通信单元将所述跌倒报警信号发送给所述服务器或用户终端。

在本发明的较佳实施例中，上述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的定位单元，所述处理器通过所述定位单元获取当前位置的地理位置信息，并将跌倒报警信息及所述地理位置信息通过所述通信单元发送给服务器或用户终端。

在本发明的较佳实施例中，上述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的输入单元，所述处理器接收用户通过所述输入单元输入的身高参数，根据所述身高参数计算获得所述预设运动距离。

在本发明的较佳实施例中，上述角速度传感器和所述加速度传感器均为三个，三个所述角速度传感器和三个所述加速度传感器设置在所述腰带上不同位置，且均与所述处理器连接，以采集腰带的旋转角速度、运动方向及加速度，所述处理器用于根据所述运动加速度、角速度及运动时长计算获得腰带的空间朝向。

本发明的较佳实施例还提供一种腰带，所述腰带包括带体、带扣以及上述的跌倒检测装置，所述带扣设置在所述带体的一端，所述跌倒检测装置设置在所述腰带上。

本发明的较佳实施例还提供一种跌倒检测方法，应用于跌倒检测装置，所述跌倒检测装置包括至少一个用于检测人体腰部旋转角速度的角速度传感器，至少一个用于检测人体腰部运动方向及加速度的加速度传感器，与所述角速度传感器及加速度传感器连接的处理器；所述方法包括：

通过所述角速度传感器检测人体腰部旋转角速度；

通过所述加速度传感器检测人体腰部的运动方向及加速度；

所述处理器根据运动加速度及运动时间计算获得运动距离及运动方向；

在人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向满足预设条件时发出跌倒报警。

在本发明的较佳实施例中，上述处理器根据运动加速度及运动时间计算获得运动距离及运动方向的步骤，包括：

计算所述运动加速度在运动时长内的积分得到所述运动距离；

计算所述运动加速度在运动时长内的微分得到所述运动方向。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的跌倒检测装置、腰带及跌倒检测方法，通过角速度传感器及加速度传感器检测人体腰部的运动情况，计算得出腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向以判断是否跌倒。通过检测腰部的运动能更加准确地反映人体整体的运动姿态情况，并且通过结合运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向进行是否跌倒的判断，能更加真实可靠。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明较佳实施例提供的跌倒检测装置、服务器和用户终端的交互示意图。

图2为本发明较佳实施例提供的腰带的一种结构示意图。

图3为本发明较佳实施例提供的跌倒检测装置的一种方框示意图。

图4为本发明较佳实施例提供的跌倒检测方法的一种流程示意图。

图5为图4中步骤S530包括的子步骤的一种流程示意图。

图标：100-跌倒检测装置；110-角速度传感器；120-加速度传感器；130-处理器；140-报警单元；150-通信单元；160-定位单元；170-输入单元；200-服务器；300-用户终端；400-腰带；410-带体；420-带扣。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“水平”、“竖直”、“垂直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。可以是机械连接，也可以是电性连接。可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1，是本发明较佳实施例提供的跌倒检测装置100与服务器200和用户终端300的交互示意图。所述跌倒检测装置100可以与服务器200和至少一个用户终端300进行数据交互，以使相关人员及时收到跌倒检测装置100发出的跌倒警报提示，便于相关人员及时处理跌倒事件。

在本实施例中，所述用户终端300为一种便携式的电子设备，所述用户终端300可以是，但不限于，智能手机、个人电脑(Personal Computer，PC)、平板电脑、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、移动上网设备(Mobile Internet Device，MID)等，优选地，所述用户终端300为智能手机。

腰部在人体运动过程中，各个方向产生的加速度比四肢产生的加速度小，可以更准确的反映人体整体的运动状态。故在本实施例中，请参照图2，为了减少了加速度数据对判断跌倒的干扰，可以将腰带400作为本实施例中的跌倒检测装置100的载体。值得说明的是，所述跌倒检测装置100也可以设置在人体四肢除外所对应的衣饰或配饰上，例如，领带或胸针上。

请参照图3，是本发明较佳实施例提供的跌倒检测装置100的一种方框示意图。该跌倒检测装置100包括至少一个角速度传感器110、至少一个加速度传感器120以及处理器130。所述角速度传感器110以及加速度传感器120均与处理器130连接，角速度传感器110又称陀螺仪，可以用于检测人体腰部旋转的角速度。加速度传感器120又称重力传感器，可以用于检测人体腰部运动方向以及加速度。所述处理器130可以根据运动加速度及运动时长计算并获得运动距离。该跌倒检测装置100在人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向满足预设条件时发出跌倒报警，以及时通知到相关人员。

在本实施例中，所述处理器130可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。所述处理器130可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)、单片机等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件，可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。

在本实施例中，角速度传感器110的个数和加速度传感器120的个数可以根据具体情况而设置，可以均为一个或更多。可选地，所述加速度传感器120为三轴加速度传感器、六轴加速度传感器。当然，所述加速度传感器120也可以是通过多个单轴加速度传感器组合形成的多轴加速度传感器，比如通过三个单轴加速度传感器，组合成可以用于测量欧几里得空间的三个维度方向(比如长、宽、高)的加速度的三轴加速度传感器。所述加速度传感器120还可以是不同于本实施例中所述的型号，这里不再赘述。

在本实施例中，所述控制器还用于计算所述运动加速度在所述运动时长内的积分得到所述运动距离，以及计算所述运动加速度在所述运动时长内的微分得到所述运动方向。所述运动时长可以为预设的一个时长，这里对运动时长的具体时间长度不作限定。

可以理解的是，图3所示的结构仅为跌倒检测装置100的一种方框示意图，所述用户终端300还可包括比图3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。图3中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请再次参照图2，例如处于腰带400水平状态时，所述加速度传感器120为可测量三个方向加速度的三轴加速度传感器。可以假设一个空间直角坐标系Oxyz，可理解地，O为坐标原点，x轴的正方向为图2中所示的带扣420的左方向，y轴的正方向为带扣420的正前方或人体的正前方，z轴为图2中所示的带扣420的上下边缘方向，且z轴的反方向与重力方向相同，该加速度传感器120用于测量x轴的加速度分量a_(x，t)、y轴的加速度分量a_(y，t)，以及z轴的加速度分量a_(z，t)，其中t可表示在预设时长内不同时刻对应的时间点。人体在运动过程中，所携带的加速度传感器120的坐标系随着人体姿势的改变而改变，当人跌倒时，加速度传感器120将检测跌倒过程中的三个方向的加速度分量，处理器130可以对三个加速度分量进行运算，得到合加速度，以消除不同时刻加速度输出值的坐标映射关系。其合加速度可以通过公式

计算得到。其中，A(t)表示该合加速度。计算合加速度可以将空间的加速度合为一矢量，在跌倒检测中可以忽略跌倒的方向的影响，以对所有可能跌倒的方向进行准确检测，提高了跌倒判断的准确性。

另外，通过比较上述的a_(x，t)、a_(y，t)、a_(z，t)、的大小和方向，可得到跌倒检测装置100的一个大致空间朝向，若跌倒检测装置100设置在腰带400上，便可以确定人体腰部与竖直方向的一个夹角。结合处理器130计算的腰部在竖直方向上的运动距离，便可以判断人体是否处于卧倒状态或者弯腰状态等。例如，当得到的夹角接近直角(比如该夹角范围为80°-100°)时，在运动时长内，若腰部的竖直运动距离超过预设运动距离，则人体处于卧倒状态；若该运动距离没超过预设运动距离，则人体并不处于卧倒状态，此时人体的状态可以是处于弯腰姿势或下蹲姿势等。通常地，人体跌倒时，身体处于卧倒状态。通过上述的判断，便可以减少人体其他姿势对跌倒判断的干扰，提高了跌倒检测的准确性。

具体地，例如当人体的腰部与竖直方向的夹角接近直角时，z轴的加速度分量a_(z，t)的值至少小于x轴的加速度分量a_(x，t)、y轴的加速度分量a_(y，t)中的一个，当加速度分量a_(z，t)的方向为z轴的负方向时，若a_(z，t)持续小于a_(x，t)、a_(y，t)中的至少一个，且持续的时间超过了预设时段(比如10秒)，可以得到用户处于卧倒状态。再结合处理器130计算得到的各方向上的加速度分量和角速度数据，若加速度分量数据超过对应预设的加速度阈值且角速度数据低于预设的角速度阈值时，则跌倒检测装置100发出跌倒报警提示。

进一步地，处理器130通过对合加速度或各个方向的加速度分量在运动时长内做积分运算，可以得到跌倒检测装置100在该运动时长内，竖直方向上的位移变化量。一般地，用户从站立姿势变为坐立姿势时，跌倒检测装置100在竖直方向上的位移变化量相对于从站立姿势变到躺卧的位移变化量要小。在本实施例中，可以将检测的竖直方向上的位移变化量的值超过预设运动距离值，作为第一预设条件；合加速度的值超过预设加速度作为第二预设条件。进一步加强了判断跌倒的准确性，以避免用户在向下运动(比如，由站姿变为坐姿或卧姿)而引起的加速度以及角速度变换过大，使跌倒检测装置100出现误判，发出错误的跌倒报警提示。

进一步地，处理器130通过对合加速度或各个方向的加速度分量在运动时长内做微分运算，可以得到跌倒检测装置100在该运动时长内由起始位置运动到最终位置方向是否有竖直向下的分量方向，以得到人体腰部在运动过程中的空间朝向。可理解地，所述空间朝向包括与重力方向相同、与重力方向相反、水平等方向。在本实施例中，可以将在该运动时长内由起始位置运动到最终位置方向有竖直向下的分量方向，作为第三预设条件，以避免用户因向上运动(比如由坐姿或卧姿变为站姿)而引起的加速度以及角速度变换过大，使跌倒检测装置100发出误判。

可理解地，所述跌倒检测装置100设置在腰带400上，且在运行时，通常系在人体的腰部，所述获得的运动距离为跌倒检测装置100的运动距离。可理解地，因跌倒检测装置100系在人体的腰部，该运动距离也可以是人体腰部的运动距离。

在本实施例中，所述角速度传感器110可以检测到人体腰部转动方向以及旋转的角速度，可以结合加速度传感器120一同作为判断发生跌倒事件时，用户的身体运动状况，以避免发出错误的跌倒报警提示。

例如，在老年人群中，一般的意外跌倒，身体通常是朝一个方向跌倒。比如向前跌倒或向后跌倒等，一般不会发生身体大幅度改变方向的跌倒情况。在本实施例中，可以将角速度检测的角速度值低于预设角速度阈值，作为第四预设条件。通过第四预设条件，进一步提高了对跌倒判断的准确性，可以避免用户因转身而引起的加速度以及角速度变换过大而产生错误跌倒报警提示。

具体地，处理器130做跌倒判断时，将各个传感器检测到的数据经过处理，得到人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向等数据，若得到的所述数据同时满足上述的第一预设条件、第二预设条件、第三预设条件以及第四预设条件，则发出跌倒报警。当然，所述预设条件还可以是不同于本实施例中所述预设条件或其组合，即可以是其他能准确有效地判断跌倒的预设条件，这里不再赘述。

请再次参照图3，在本实施例中，所述跌倒检测装置100还可以包括与所述处理器130连接的报警单元140。例如，所述处理器130在检测到人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向等数据，同时满足上述的第一预设条件、第二预设条件、第三预设条件以及第四预设条件时，生成跌倒报警信号，所述报警单元140根据所述跌倒报警信号发出跌倒报警。

进一步地，所述报警单元140可以包括：用于根据所述跌倒报警信号发出声音提醒的声音提示单元，比如蜂鸣器、语言喇叭等；用于根据所述跌倒报警信号发出灯光闪烁的闪烁灯；用于根据所述跌倒报警模块发出短信提示或语音通知的通信单元150。详细地，所述报警单元140可以包括上述声音提示单元、闪烁灯、通信单元150中的至少一种。其中，该通信单元150可以为蓝牙芯片、或WiFi芯片等，这里不作具体限定。

在本实施例中，所述通信单元150与服务器200或用户终端300通信连接。所述处理器130通过所述通信单元150将所述跌倒报警信号发送给所述服务器200或用户终端300，并用于收发数据，以使相关人员能及时收到携带该跌倒检测装置100的用户的跌倒提示，进而加快对跌倒用户的跌倒的处理，比如送往医院治疗。其中，所述服务器200可以是本地服务器200，也可以是云服务器200。

在本实施例中，所述跌倒检测装置100还可以包括与所述处理器130连接的定位单元160。所述处理器130通过所述定位单元160获取当前位置的地理位置信息，并将跌倒报警信息及所述地理位置信息通过所述通信单元150发送给远程的服务器200或用户终端300。所述跌倒报警信息可以为跌倒报警的提示。所述处理器130可对地理位置信息进行语音处理，通过报警单元140的声音提示单元发出语音位置信息，以便相关人员及时准确找到用户的跌倒位置，有利于对跌倒事件的处理。例如，若跌倒的用户受伤严重，通过设置的定位单元160，可尽早找到该用户，以及时使用户得到治疗，避免因发现跌倒用户过晚而造成不可预期的后果，比如死亡。

具体地，所述定位单元160可以为一种由全球定位系统(Global PositioningSystem，GPS)或北斗定位模块组成的远程定位芯片。

在本实施例中，所述跌倒检测装置100还可以包括与所述处理器130连接的输入单元170。所述处理器130接收用户通过所述输入单元170输入的身高参数以及腰围参数等，根据所述身高参数计算获得所述预设运动距离。可理解地，该预设运动距离可以通过，人体站立时携带的跌倒检测装置100所在竖直位置与人体卧倒时的跌倒检测装置100所在竖直位置之差得到。比如，该预设运动距离略小于所述的竖直位置之差。

所述输入单元170用于提供给用户或相关人员输入数据，以使对跌倒判断更为准确。在本实施例中，用户或相关人员通过所述输入单元170在跌倒检测装置100中设置用于作为用户跌倒判断的预设条件之一的所述预设运动距离。该预设运动距离可以通过上述的方式得到，这里不再赘述。在本实施例中，所述输入单元170可以是数字键盘、触控显示屏，所述触控显示屏可以是，但不限于，电容式触摸屏、电阻式触摸屏等。当然，所述输入单元170也可以是上述的通信单元150，该通信单元150与该跌倒检测装置100相配合的用户终端300通信连接，通过该用户终端300设置所述预设运动距离。

在本实施例中，所述角速度传感器110和所述加速度传感器120可以均为三个。三个所述角速度传感器110和三个所述加速度传感器120设置在所述腰带400上不同位置，且均与所述处理器130连接，以采集腰带400的旋转角速度、运动方向及加速度，所述处理器130用于根据所述运动加速度、角速度及运动时长计算获得腰带400的空间朝向。三个所述角速度传感器110可以更加精确地检测到腰部的角速度数据。三个所述加速度传感器120的相对位置相互关联，处理器130可以通过对三个所述加速度传感器120采集的加速度进行计算，可以更精准地确定该腰带400所在的空间位置或空间朝向，并得到腰带400所在平面与水平面的夹角以及运动的距离。该夹角以及运动的距离可以用于避免用户腰部在作一些倾斜动(比如弯腰)而发生错误的跌倒报警。同时，通过三个所述加速度传感器120还可以判断用户的卧姿，比如仰卧或侧卧等。

在本实施例中，所述跌倒检测装置100还可以包括电源模块，该电源模块与处理器130连接，以提供电能。该电源模块可以是，但不限于干电池、锂离子电池、纽扣电池等，

请再次参照图2，本发明的实施例还提供一种腰带400。该腰带400包括带体410、带扣420以及上述实施例中的跌倒检测装置100，所述带扣420设置在所述带体410的一端，所述跌倒检测装置100设置在所述腰带400上。优选地，所述跌倒检测装置100设置在所述带扣420上。在使用该跌倒检测装置100时，即腰带400系在用户的腰部上，可以设置为在带扣420扣合时，该跌倒检测装置100便启动；解开带扣420时，跌倒检测装置100便关闭。

请参照图4，是本发明较佳实施例提供的跌倒检测方法的一种流程示意图。本发明的较佳实施例还提供一种跌倒检测方法，可以应用于上述实施例中的跌倒检测装置100。所述方法可以包括步骤S510-S540，下面对该方法的各个步骤作具体阐述。

步骤S510，通过所述角速度传感器110检测人体腰部旋转角速度。

在本实施例中，步骤S510可以通过上述实施例中的角速度传感器110执行，具体的操作方法可参照对角速度传感器110的描述。

步骤S520，通过所述加速度传感器120检测人体腰部的运动方向及加速度。

在本实施例中，步骤S520可以通过上述实施例中的加速度传感器120执行，具体的操作方法可参照对加速度传感器120的描述。

步骤S530，所述处理器130根据运动加速度及运动时间计算获得运动距离及运动方向。

具体地，请参照图5，是图4中步骤S530包括的子步骤的一种流程示意图。步骤S530可以包括子步骤S531以及子步骤S532。

子步骤S531，计算所述运动加速度在所述运动时长内的积分得到所述运动距离。

子步骤S532，计算所述运动加速度在所述运动时长内的微分得到所述运动方向。

步骤S540，在人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向满足预设条件时发出跌倒报警。

在本实施例中，步骤S530以及子步骤S531、S532可以通过上述实施例中的处理器130执行，具体的操作方法可参照对处理器130的描述。步骤S540中发出跌倒报警可以通过上述实施例中的报警单元140执行，具体操作方法可参照对报警单元140的描述。

综上所述，本发明提供的跌倒检测装置、腰带及跌倒检测方法，通过角速度传感器及加速度传感器检测人体腰部的运动情况，计算得出腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向以判断是否跌倒。通过检测腰部的运动能更加准确地反映人体整体的运动姿态情况，并且通过结合运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向进行是否跌倒的判断，能更加真实可靠。

应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的步骤也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依实际情况而定。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种跌倒检测装置，其特征在于，应用于腰带，所述跌倒检测装置包括：

至少一个用于检测人体腰部旋转角速度的角速度传感器；

至少一个用于检测人体腰部运动方向及加速度的加速度传感器；

与所述角速度传感器以及加速度传感器连接的处理器，所述处理器用于根据运动加速度及运动时长计算获得运动距离，在人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向满足预设条件时发出跌倒报警。

2.根据权利要求1所述的跌倒检测装置，其特征在于，所述处理器还用于：

计算所述运动加速度在所述运动时长内的积分得到所述运动距离；

计算所述运动加速度在所述运动时长内的微分得到所述运动方向。

3.根据权利要求1所述的跌倒检测装置，其特征在于，所述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的报警单元；所述处理器在检测到垂直向下的运动方向上的运动距离超过一预设运动距离阈值，且人体腰部的旋转角速度低于预设角速度阈值，且人体腰部的空间朝向与一预设朝向间的角度大于一预设角度阈值以及所述运动加速度超过一预设加速度时，生成跌倒报警信号，所述报警单元根据所述跌倒报警信号发出跌倒报警。

4.根据权利要求3所述的跌倒检测装置，其特征在于，所述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的通信单元；所述通信单元与服务器或用户终端通信连接；所述处理器通过所述通信单元将所述跌倒报警信号发送给所述服务器或用户终端。

5.根据权利要求4所述的跌倒检测装置，其特征在于，所述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的定位单元，所述处理器通过所述定位单元获取当前位置的地理位置信息，并将跌倒报警信息及所述地理位置信息通过所述通信单元发送给服务器或用户终端。

6.根据权利要求3所述的跌倒检测装置，其特征在于，所述跌倒检测装置还包括与所述处理器连接的输入单元，所述处理器接收用户通过所述输入单元输入的身高参数，根据所述身高参数计算获得所述预设运动距离。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的跌倒检测装置，其特征在于，所述角速度传感器和所述加速度传感器均为三个，三个所述角速度传感器和三个所述加速度传感器设置在所述腰带上不同位置，且均与所述处理器连接，以采集腰带的旋转角速度、运动方向及加速度，所述处理器用于根据所述运动加速度、角速度及运动时长计算获得腰带的空间朝向。

8.一种腰带，其特征在于，所述腰带包括带体、带扣以及上述权利要求1-7中任意一项所述的跌倒检测装置，所述带扣设置在所述带体的一端，所述跌倒检测装置设置在所述腰带上。

9.一种跌倒检测方法，其特征在于，应用于跌倒检测装置，所述跌倒检测装置包括至少一个用于检测人体腰部旋转角速度的角速度传感器，至少一个用于检测人体腰部运动方向及加速度的加速度传感器，与所述角速度传感器及加速度传感器连接的处理器；所述方法包括：

通过所述角速度传感器检测人体腰部旋转角速度；

通过所述加速度传感器检测人体腰部的运动方向及加速度；

所述处理器根据运动加速度及运动时间计算获得运动距离及运动方向；

在人体腰部的运动方向、加速度、角速度、运动距离及空间朝向满足预设条件时发出跌倒报警。

10.根据权利要求9所述的跌倒检测方法，其特征在于，所述处理器根据运动加速度及运动时间计算获得运动距离及运动方向的步骤，包括：

计算所述运动加速度在运动时长内的积分得到所述运动距离；

计算所述运动加速度在运动时长内的微分得到所述运动方向。