CN108780599B - 挂件设备、方法和个人挂件监测系统 - Google Patents

挂件设备、方法和个人挂件监测系统 Download PDF

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Abstract

一种挂件设备(10)具有柔性颈绳(12)和至少一个应变传感器(30)，所述至少一个应变传感器被布置用于感测所述柔性颈绳中的应变。一种个人挂件监测系统包括挂件设备(10)。位置识别单元(52)被配置用于：比较从至少一个应变传感器(30)获得的应变数据与预定的应变数据，并且根据所述比较的结果来识别柔性颈绳(12)的位置。

Description

挂件设备、方法和个人挂件监测系统
技术领域
本发明涉及例如个人应急响应系统的挂件设备的领域。
背景技术
Tao,W.等人的“Gait Analysis Using Wearable Sensors”(Sensors(Basel,Switzerland)，ISSN 1424-8220，2012年，第12卷，第2期，第2255-2283页，doi:10.3390/s120202255)提出在步态分析中使用柔性角度计来测量两个人体部段之间的相对旋转，所述柔性角度计包括应变计、机械角度计、柔性角度计、感应角度计以及光纤角度计。
WO 2009/112281 A1涉及一种上身衣服，其包括被集成到该衣服的用于检测至少一个身体部段的取向的装置。
EP 2087835 A1涉及一种跌倒检测器，其包括具有位于三十至八十厘米的范围内的总长度的项链。
US 2014/0077946 A1涉及一种个人应急响应系统，其包括用于检测移动物体的活动的一个或多个传感器。
US 2014/0114142 A1涉及一种患者监测系统，其包括被配置为被穿戴在患者的颈部周围的吊坠。
WO 2015/055439 A1公开了一种用于将用户的移动转换成电压的设备，所述设备包括颈绳、压电传感器和印刷电路板。所述颈绳被耦合到所述压电传感器并且在使用时提供沿第一方向作用于所述压电传感器的拉力。所述印刷电路板以电学方式和机械方式被耦合到所述压电传感器。所述印刷电路板的重量在使用时引起重力沿与所述第一方向不同的第二方向作用于所述压电传感器，使得穿戴所述颈绳的所述用户的所述移动引起所述压电传感器的形状改变，所述压电传感器响应于此而生成电压。所述电压可以用作针对被安装在PCB上的电气部件的电源，或者可以用作针对电气部件(例如，处理器或加速度计)的唤醒信号。
US 2009/185772 A1公开了一种患者监测系统，所述患者监测系统包括沿着光纤的长度集成的多个衍射光栅，其中，所述光纤和每个光栅被一起配置为响应于至少一个期望的外部刺激而在沿着所述光纤的对应位置处改变相应的光栅的有效折射率或光栅周期性。
发明内容
已经发现跌倒是美国老年人群中的主要受伤诱因。
实现允许改善跌倒检测和/或跌倒预防的设备和系统将会是有利的。尤其是对于个人应急响应系统来说，期望改善对人的跌倒的检测或对无活动时段的检测。
实现可以有助于改善挂件设备(例如，个人健康设备或个人应急响应系统的挂件设备)的穿戴顺应性的设备和系统也将会是有利的。当然，穿戴顺应性是个人应急响应系统中的重要因素。
对于用于监测运动活动的个人设备来说，期望能够自动识别人的活动，例如，躺着、坐着、站着、行走、跑步、骑自行车。尤其期望能够自动识别(非)活动期间的位置和姿势以便更好地估计或计算进一步的参数，例如，卡路里消耗。
为了更好地解决这些问题中的一个或多个，在本发明的第一方面中，提出了一种挂件设备，所述挂件设备包括：
-柔性颈绳；以及
-至少一个应变传感器，其被布置用于感测所述柔性颈绳中的应变。
具有柔性颈绳的挂件设备具有如下优点：其可以被配置为穿戴起来舒适。具体地，与被集成在特定衣服中的应变传感器相比，挂件设备可以被提供为独立于任何衣服。因此，使得提供非常轻量的设备成为可能。
当挂件设备被人穿戴在颈部周围时，可以假设位置是由颈部的形状和人的姿势所确定的。具体地，取决于人是躺着还是站着，位置将会是不同的。另一方面，当挂件设备未被穿戴时，位置仍会是不同的。例如，挂件设备可以与个人活动跟踪器或个人应急响应系统一起使用。
当挂件设备被穿戴在人的颈部周围时，由于挂件设备和/或被布置在挂件设备上的吊坠的重量产生的重力可以将应力施加在颈绳上，引起柔性颈绳的应变。此外，当柔性颈绳可以假设在作用在挂件设备上的重力的影响下的位置时，这对于检测应变并且将检测到的应变与位置或活动相关可以是有益的。例如，在柔性绳的至少一个部分中感测到应变。
例如，感测到的应变可以包括由拉动被附接到柔性颈绳的吊坠的重力所引发的应变。
例如，感测应变可以允许对感测到的应变改变的时段(其可以与活动相关联)与感测到的应变恒定的时段(其可以与无活动、久坐活动或挂件设备的非穿戴相关联)进行区分。例如，感测颈绳中的应变可以允许检测穿戴挂件设备的人的活动。例如，像行走的活动可以引起颈绳中的应变的变化。另一方面，当挂件设备正在以无运动的方式横放时，感测到的应变将会是恒定的。例如，当挂件设备正横放在平坦表面(例如，桌子)上时，感测到的应变将会大约为零；即，不存在应变。
尤其地，感测柔性颈绳中的应变可以允许区分挂件设备的非穿戴状态与和穿戴挂件设备的人的活动相关联的状态。因此，例如，包括挂件设备的系统可以被配置用于检测挂件设备的非穿戴状态。因此，通过输出警告信号或警告消息，可以提醒人戴上挂件设备。此外，可以改变个人应急响应系统中心。
尤其地，挂件设备可以被配置用于形成要被穿戴在人的颈部周围的闭合环。例如，挂件设备形成闭合环。例如，闭合环包括柔性颈绳或由柔性颈绳形成。
在一些实施例中，所述柔性颈绳包括所述至少一个应变传感器的至少两个感测元件，所述至少两个感测元件以一个在另一个之后的方式被布置在沿着所述柔性颈绳的不同位置处，其中，所述至少一个应变传感器被配置用于输出分别对应于相应的所述至少两个感测元件的感测到的应变的单独的应变数据。
因此，可以在沿着柔性颈绳分布的不同位置处感测应变。因此，由至少一个应变传感器提供至少两个感测元件的传感器读数。可以将单独的应变数据组合成应变分布，或者可以由传感器将单独的应变数据以沿着柔性颈绳的应变分布的形式输出。因此，可以提供柔性颈绳的至少两个感测元件或应变敏感区段上的应变的空间分布。例如，不同的姿势或位置可以引起颈绳的可区分的伸张度模式并且因此得到颈绳的可区分的应变模式。多个感测元件可以提供沿着颈绳的应变分布的良好表示，或者可以允许至少监测颈绳的重要部段。
在一些实施例中，所述至少一个应变传感器包括至少一个光纤应变传感器，在下文中，所述光纤应变传感器也可以被称为光纤应变传感器。
光纤应变传感器是有利的，因为它可以被配置为非常轻量、防水，并且具有非常低的电力要求。轻量的挂件设备是有利的，因为它可以被舒适地穿戴。在个人应急响应系统的情况下，这可以例如改善穿戴顺应性。防水构造是有利的，因为即使在跌倒常见的浴室内也允许穿戴挂件设备。低电力要求可以具有如下优点：例如，电池供电的挂件设备可以在即将需要更换电池之前提供长的持久可用性。轻量和/或防水构造对于在运动期间的穿戴也是特别有利的。
例如，光纤应变传感器可以包括至少一个光纤，用于将光发射到至少一个光纤内的光源，以及用于检测从至少一个光纤输出的光的光检测器。红外(IR)光可以被有利地使用。例如，光源可以包括至少一个发光二极管(LED)。光源可以被布置在柔性颈绳中或者可以被布置在被附接到柔性颈绳的吊坠中。
例如，形成至少一个光纤应变传感器的感测元件(即，应变敏感元件)的至少一个光纤区段可以被布置在柔性颈绳中。因此，光纤可以形成或包括相应的应变传感器的至少一个感测元件。
作为一种众所周知的光纤应变传感器，可以实施具有适于反射特定光波长的光栅(例如，布拉格光栅)的光纤，其中，主要反射波长依赖于光栅间隔，其随着由光纤在光栅的位置处经历的应变而改变。因此，特定波长的反射光的强度以及透射光的强度根据光栅处的应变而改变。具体地，主要反射波长的偏移的幅值和方向与应变的改变成直接比例关系。
因此，至少一个光纤应变传感器可以包括至少一个基于光纤布拉格光栅的光学传感器。
例如，所述至少一个光纤应变传感器包括光纤，所述光纤包括至少两个应变敏感区段，所述至少两个应变敏感区段形成所述至少一个光纤应变传感器的感测元件，所述至少两个应变敏感区段以一个在另一个之后的方式被布置在沿着所述柔性颈绳的不同位置处，其中，所述至少一个光纤应变传感器被配置用于输出分别对应于相应的所述至少两个应变敏感区段的感测到的应变的单独的应变数据。
因此，至少一个光纤应变传感器中的每个可以包括具有多个这种应变敏感区段的光纤，其中，相应的区段的应变可以是能单独检测的。
因此，可以通过使用一条光纤在沿着柔性颈绳分布的不同位置处感测应变。例如，应变敏感区段可以对特定应变处的光的不同波长做出响应。或者，例如，至少一个光纤应变传感器可以被配置用于感测从相应的应变敏感区段反射的光的时间延迟。
在一些实施例中，所述柔性颈绳包括所述至少一个光纤应变传感器的至少一条光纤以及被布置在所述至少一条光纤周围的保护性覆层。
例如，柔性颈绳可以包括光保护性和/或水保护性(即，防水)覆层。
在一些实施例中，所述挂件设备还包括被附接到所述柔性颈绳的吊坠。优选地，吊坠在柔性颈绳上的固定位置处被附接到柔性颈绳。当吊坠有助于形成当柔性颈绳被穿戴在人的颈部周围时柔性颈绳的位置时，在吊坠相对于应变传感器的感测元件的位置具有已知位置时是有利的。
在一些实施例中，所述挂件设备包括：吊坠，其被附接到所述柔性颈绳，所述吊坠包括所述至少一个应变传感器的电源。
因此，电源的重量可以有助于形成当柔性颈绳被穿戴在人的颈部周围时柔性颈绳的位置。
在一些实施例中，所述挂件设备包括：电子单元，其用于从所述至少一个应变传感器获得应变数据，其中，所述电子单元被配置用于以下中的至少一项：
-处理所述应变数据；
-无线地传输所述应变数据；以及
-无线地传输根据所述应变数据导出的数据。
例如，电子单元可以是或包括通信单元和/或位置识别单元。
例如，电子单元可以被配置用于根据所获得的应变数据来计算个人活动数据。例如，可以确定运动活动的时间，例如，可以根据所获得的应变数据(例如根据挂件设备的识别出的位置的时间序列)来计算跑步的时间、行走的时间，和/或与活动的时段相关联的卡路里消耗的估计结果。
在一些实施例中，所述挂件设备包括：
通信单元，其用于无线地传输根据所述感测到的应变导出的数据。
例如，可以传输对应于感测到的应变的应变数据。具体地，例如，可以传输分别对应于相应的至少两个感测元件或应变敏感区段的感测到的应变的单独的应变数据。例如，可以传输应变分布。
例如，通信单元可以是发射器。当不需要挂件设备包括接收器时，这是足够的。
例如，所述挂件设备可以包括：便携式无线设备，其被耦合到所述挂件设备，并且被布置用于获得根据所述感测到的应变导出的数据，所述便携式无线设备包括用于无线地传输所获得的数据(例如，应变数据)的发射器。
例如，便携式无线设备可以形成被附接到柔性颈绳的吊坠。
在一些实施例中，所述挂件设备包括：位置识别单元，其被配置用于：
-比较从所述至少一个应变传感器获得的应变数据与预定的应变数据；并且
-根据所述比较的结果来识别所述柔性颈绳的位置。
比较应变数据与预定的应变数据可以包括比较应变的幅值，并且可以包括比较应变的位置，所述位置是在沿着颈绳的方向上获取的。
例如，所获得的应变数据和预定的应变数据均可以包括应变的空间模式，例如，应变的空间-时间模式。应变的空间模式也可以被称为空间应变分布。
例如，感测到的应变的空间模式可以允许区分挂件设备的位置(并且尤其是颈绳的位置)，该位置与应变的预定的空间模式相关联。例如，与仅基于单个感测到的应变来识别位置相比，这种方法能够识别出更多的位置。
例如，能够识别出多于一个的位置，例如，一系列位置。尤其地，当所获得的应变数据包括应变的时间模式(例如，应变的空间-时间模式)时，可以识别一系列位置。
例如，识别出的位置可以指示穿戴或被假设为穿戴挂件设备的人的活动或无活动。
所述识别位置可以是或包括：根据比较的结果来确定指示柔性颈绳的位置的位置数据。
挂件设备的识别出的位置的可能范例可以包括：
-与低应变或低应变值的应变分布(尤其是低应变的均匀分布)的非穿戴状态相关联的非穿戴稳定状态(例如，平坦位置)；
-与特性应变或特定应变分布的穿戴状态相关联的穿戴(从颈部位置悬挂)。
在本文中，与挂件设备的非穿戴相关联的位置也被称为非穿戴位置。
例如，预定的应变数据可以包括：
-与平坦横放的挂件设备相关联的预定的应变数据；以及
-与被穿戴在直立站着的人的颈部周围的挂件设备相关联的预定的应变数据。
然而，位置识别单元可以被包括在挂件设备中，或者被包括在远离挂件设备的通信器中。
在本发明的第二方面中，提出了一种个人挂件监测系统，所述个人挂件监测系统包括：
挂件设备，其包括：
-柔性颈绳；
-至少一个应变传感器，其被布置用于感测所述柔性颈绳中的应变；以及
-通信单元，用于无线地传输根据感测到的应变导出的数据，
其中，所述个人挂件监测系统还包括：
-通信器，其远离所述挂件设备，
其中，所述通信器包括用于从所述挂件设备的所述通信单元无线地接收数据的接收单元。
在一些实施例中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：位置识别单元，其被配置用于：
-比较从所述至少一个应变传感器获得的应变数据与预定的应变数据；并且
-根据所述比较的结果来识别所述柔性颈绳的位置。
已经在上面关于挂件设备的位置识别单元描述了位置识别单元的范例的有利特征。
基于柔性颈绳的识别出的位置或基于识别出的位置的时间变化，可以推断穿戴颈绳的人的活动。可以以识别出的位置的时间序列的形式来评估识别出的位置的时间变化。
在个人挂件监测系统的一些实施例中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：活动确定单元，其被配置用于：
-根据从所述至少一个应变传感器获得的应变数据与预定的应变数据的比较的结果来确定活动。
确定活动可以包括确定无活动，即，活动不存在，例如，静静地躺着或坐着/站着。
例如，要被确定的活动可以包括：身体活动(例如，移动(例如，行走))或相对无活动(例如，站着或坐着)。
例如，活动确定单元可以被配置用于比较从至少一个应变传感器获得的应变数据与预定的应变数据。
例如，活动确定单元可以包括位置识别单元。例如，活动确定单元的比较步骤可以由位置识别单元来执行。例如，活动确定单元可以被配置用于确定与柔性颈绳的识别出的位置或柔性颈绳的识别出的一系列位置相关联的活动。
例如，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个可以包括用于存储从至少一个应变传感器获得的应变数据和/或用于存储识别出的位置的存储器。
例如，根据由挂件设备的通信单元传输的感测到的应变导出的数据可以包括：
-应变数据，例如，感测到的应变的空间和/或时间模式，
-位置数据，例如由挂件设备的位置识别单元识别出的至少一个识别出的位置，
-活动数据，例如由挂件设备的活动确定单元确定出的至少一个活动。
在一些实施例中，所述应变数据和所述预定的应变数据均包括至少一个相应的应变的空间和/或时间模式。
换言之，相应的至少一个模式可以是以下中的一种：应变的空间模式、应变的时间模式，以及应变的空间-时间模式。从至少一个应变传感器获得的应变数据可以包括：感测到的应变的空间模式、感测到的应变的时间模式，以及感测到的应变的空间-时间模式。预定的应变数据可以包括：应变的空间模式、应变的时间模式，以及应变的空间-时间模式。
例如，感测到的应变的时间模式或空间-时间模式可以允许区分与应变的预定的时间模式或空间-时间模式相关联的活动。例如，与仅基于感测到的应变的单个时间实例或感测到的应变的空间模式识别出的活动相比，这种方法能够识别出更多的活动。
在一些实施例中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：跌倒检测单元，其被配置用于：
-根据从所述至少一个应变传感器获得的应变数据与预定的应变数据的比较的结果来检测据推测穿戴所述挂件设备的人的跌倒。
例如，跌倒检测单元可以被配置用于比较从至少一个应变传感器获得的应变数据与预定的应变数据。
例如，检测跌倒可以基于柔性颈绳的至少一个识别出的位置或至少一个检测到的活动。
例如，可以根据识别出的位置或一系列位置来执行检测跌倒。
例如，当检测到特定持续时间的识别出的位置的恒定时间序列时，可以假设跌倒。恒定时间序列可以对应于据推测穿戴挂件设备的人的无活动状态。尤其地，当挂件设备的位置的突然改变跟随有非运动状态时，可以假设跌倒。这可以允许检测穿戴挂件设备的人是否遇到意外或摔倒。
在一些实施例中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：非穿戴确定单元，其被配置用于：
-根据从所述至少一个应变传感器获得的应变数据与和所述挂件设备的非穿戴相关联的预定的应变数据的比较的结果来确定所述挂件设备的非穿戴状态。
因此，可以执行对穿戴顺应性的监测。
例如，非穿戴确定单元可以被配置用于比较从至少一个应变传感器获得的应变数据与和挂件设备的非穿戴相关联的预定的应变数据。
例如，位置识别单元、活动检测单元和跌倒检测单元中的至少一个可以包括非穿戴检测单元。
例如，确定非穿戴状态可以根据识别出的位置或一系列位置来执行。例如，非穿戴确定单元可以基于柔性颈绳的至少一个识别出的位置来确定非穿戴状态。该至少一个位置可以是非穿戴位置，例如，挂件设备平坦横放的位置。
例如，位置识别单元、活动确定单元、跌倒检测单元和/或非穿戴确定单元的多个部分可以被分布在挂件设备和通信器之中。例如，可以在挂件设备处执行位置识别，同时可以在通信器处执行根据识别出的位置或一系列位置来确定活动。
例如，通信器可以包括适于在已经检测到跌倒的情况下向应急响应中心传输应急警报的应急警报单元。传输应急警报可以包括经由电话线或经由移动通信来执行电话呼叫。
在一些实施例中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个被配置用于：基于从所述至少一个应变传感器获得的应变数据对至少一个个人穿戴应变模式进行初始化，并且存储所述至少一个个人穿戴应变模式作为预定的应变数据的部分。
因此，在后一种比较中，个人穿戴应变模式可以与从至少一个应变传感器获得的当前应变数据进行比较。
因此，在初始化之后，预定的应变数据可以包括基于用户的颈部的形状对穿戴模式进行个性化。由于不同的人可能不同地穿戴颈绳并且会具有唯一的颈部圆周或颈部形状，因此对个人穿戴应变模式的初始化允许改善对特定应变模式或颈绳位置的随后检测。因此，可以改善位置识别、确定活动等。
因此，例如，可以对与处于诸如站位的姿势中的将颈绳穿戴在颈部周围的用户相关联的穿戴模式进行初始化。
初始化可以包括重新初始化或校准个人穿戴应变模式。
具体地，对至少一个个人穿戴应变模式进行初始化可以包括：基于在颈绳被穿戴在个体用户的颈部周围的状态下的感测到的应变来获得至少一个穿戴应变模式，并且基于所获得的至少一个穿戴应变模式来定义至少一个个人穿戴应变模式。例如，可以将个人穿戴应变模式初始化到所获得的穿戴应变模式或多个获得的穿戴应变模式的平均应变模式。
也可以在单独的挂件设备中实施初始化。
在本发明的第三方面中，提供了一种识别挂件设备的柔性颈绳的位置的方法，所述方法包括：
-感测所述柔性颈绳中的应变；
-获得对应于感测到的应变的应变数据；
-比较所获得的应变数据与预定的应变数据；并且
-根据所述比较的结果来识别所述柔性颈绳的位置。
例如，所述方法可以是监测挂件设备的方法的部分。
在本发明的第四方面中，提供了一种监测挂件设备的方法，所述方法包括：
-感测柔性颈绳中的应变；
-获得对应于感测到的应变的应变数据；并且
-比较所获得的应变数据与预定的应变数据，
其中，所述方法包括以下中的至少一项：
-根据所述比较的结果来识别所述柔性颈绳的位置，
-根据所述比较的结果来确定活动，
-根据所述比较的结果来检测据推断穿戴所述挂件设备的人的跌倒，并且
-根据所述比较的结果来确定所述挂件设备的非穿戴状态。
在上面提到的方法中，例如，步骤可以被同时执行。
附图说明
参考下文描述的实施例，本发明的这些方面和其他方面将是显而易见的并且得到阐明。
在附图中：
图1示意性地示出了个人挂件监测系统；
图2示意性地示出了颈绳的横截面；
图3示出了图1的系统的方框图；
图4示意性地示出了应变模式的范例；
图5示意性地示出了挂件设备系统的初始化的方法；并且
图6示意性地示出了监测系统的挂件设备的方法。
具体实施方式
图1示出了具有挂件设备10和远离挂件设备10的通信器60的个人挂件监测系统。挂件设备10被配置为被穿戴在人的颈部周围并且具有柔性颈绳12，所述柔性颈绳12形成可以例如具有30cm至60cm的长度的闭合环。挂件设备10具有被附接到挂件设备的吊坠14。吊坠14被附接在颈绳12的固定位置处。
挂件设备10包括具有光纤32的光纤布拉格光栅应变传感器30。红外(IR)LED形式的光源34和光检测器36被耦合到光纤32。光纤32包括多个应变敏感区段38，所述多个应变敏感区段38包括响应于相应的IR波长的布拉格光栅40。多个应变敏感区段38或布拉格光栅40以一个在另一个之后的方式被布置在沿着柔性颈绳12的不同位置处，并且形成传感器30的相应的感测元件。光纤布拉格光栅应变传感器30是反射类型的光纤应变传感器。光检测器36被配置为选择性地检测由相应的应变敏感区段38的布拉格光栅40反射的光，以便选择性地感测应变敏感区段38处的应变量。传感器30被配置用于输出包括分别对应于相应的应变敏感区段38的感测到的应变的单独的应变数据的应变模式。
传感器30的电源42(例如，电池)以及用于接收传感器30的输出的电子单元50被容纳在吊坠14中。
图2示出了颈绳12的横截面。颈绳12包括光纤32，被布置在光纤32周围的保护性覆层44，以及被编织在光纤传感器线32、44周围以便改善穿戴方便性的柔软织物覆层46。光纤32在光纤32沿着颈绳12的环经过应变敏感区段38的延伸部分的两端处被固定地附接到吊坠14或覆层44或46。这可以改善应变传感器30对作用在颈绳12上的应变的响应。例如，光纤32可以被直接附接到吊坠14，被直接附接到吊坠14内部的部件，并且/或者通过中间构件(例如，覆层44、46)被附接到吊坠14。
图3示出了个人挂件监测系统的方框图。吊坠14的电子单元50包括位置识别单元52和无线通信单元54。位置识别单元52从应变传感器30接收应变数据(具体为应变模式)。通过比较接收到的应变模式与预先存储在存储器56中的预定的应变模式，位置识别单元52识别与预定的应变模式中的酷似当前应变模式的选定应变模式相关联的颈绳12的当前位置。
图4示出了预定的应变模式的范例A、B、C。该模式用于图示性目的。图形示出了应变e与沿着颈绳的位置x。
范例A的应变模式与非穿戴位置相关联，并且例如由于绳材料本身的拉伸强度而具有对应于颈绳的固有应变的均匀的低应变值ea。
范例B的应变模式与当柔性颈绳被穿戴在坐着或站着的人的颈部周围时的穿戴位置相关联。它在被假设为至少部分地处于颈部上的位置处具有中等应变值eb1，并且在吊坠14的重量在直线上拉动颈绳的位置处具有高应变值eb2。在范例B中，穿戴挂件设备的人的衣服和/或身体的摩擦或阻力被假设为减小吊坠的重量的影响。
范例C的应变模式与非穿戴位置相关联，并且具有对应于从具有比人的颈部更小的宽度的结构(例如，衣架的钩子或中间部分)悬挂的颈绳的均匀的高应变值ec。例如，ec>eb2，因为摩擦被假设为不存在。
一般来说，可以针对各种位置预先确定应变模式，并且将这些应变模式提前编码在存储器56中。
在图4中，x＝0的位置对应于与吊坠14相对的位置，该位置可以例如被假设在穿戴挂件设备10的人的颈部的后侧处。
返回到图3，包括识别出的位置和时间戳的位置数据58被无线通信单元52传输给通信器60的接收单元62。
随着时间的推移，根据传感器30的应变敏感区段38的相应的当前感测到的应变来导出一系列应变模式，这些应变模式一起形成应变的空间-时间模式。位置识别单元52因此输出位置数据56的时间序列(识别出的位置和相关联的时间戳)。
通信器60包括用于存储接收到的位置数据的存储器64。因此，随着时间的推移，一系列位置数据可以积聚在存储器64中。例如，存储器64可以以滚动方式进行操作，以便保存覆盖的时间跨度的最近的位置数据。
通信器60包括活动确定单元70，所述活动确定单元70基于当前的位置数据和先前的位置数据来确定当前穿戴挂件设备10的人的推测活动。
例如，挂件设备的波动位置或应变轮廓可以与物理活动(如步行)相关联。
通信器60还包括跌倒检测单元72，所述跌倒检测单元72基于当前的位置数据和先前的位置数据来检测当前穿戴挂件设备10的人的跌倒。
通信器60还包括非穿戴确定单元74，所述非穿戴确定单元74基于当前的位置数据和先前的位置数据来确定挂件设备10的非穿戴状态。
例如，预定的应变轮廓可以与不同为位置(例如，坐着、站着、行走、睡觉、跌倒、非穿戴等)相关联。可以例如在校准步骤中根据用户试用来获得由特定用户穿戴的挂件设备的预定应变轮廓与实际位置之间的关系。
通信器60还包括信号发送单元80，所述信号发送单元80被配置用于向个人应急响应中心发送应急信号或警报并且用于在本地向用户输出信号。
所描述的位置识别、活动确定和/或跌倒检测还可以基于另外的传感器(例如，被容纳在挂件设备10的吊坠14或颈绳12中的加速度计、压力传感器、皮肤接触阻力传感器)的输出。例如，测得的皮肤接触阻力可以用助于区分非穿戴状态与当穿戴挂件设备时的无活动。
图5示出了用于对穿戴应变模式进行个性化的方法的步骤，该方法可以在安装个人挂件设备系统的时候被执行。该方法包括感测传感器30的感测元件处的应变的步骤S02，从传感器30获得应变数据的步骤S04，基于获得的应变数据对个体穿戴应变模式进行初始化的步骤S06，以及存储个人穿戴应变模式作为预定应变数据的部分的步骤S08。
图6示出了监测挂件设备10的方法的步骤，该方法可以例如包括在步骤S10之前的上述个性化方法。该方法包括感测传感器30的感测元件处的应变的步骤S10，从传感器30获得应变数据的步骤S12，以及比较获得的应变数据与预定的应变数据的步骤S14。基于比较的结果，位置识别单元52可以执行识别挂件设备的位置的步骤S16，跌倒检测单元72可以执行检测跌倒的步骤S18，非穿戴确定单元74可以执行检测非穿戴状态的步骤S22，并且/或者活动确定单元70可以执行确定活动的步骤S26。在检测到跌倒的情况下，执行向个人应急响应中心输出警报信号或消息的步骤S20。在确定出非穿戴状态的情况下，这通过通信器被在本地发送信号并且/或者向个人应急响应中心发送信号。
尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示范性的，而非限制性的；本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (12)

1.一种个人挂件监测系统，包括：
挂件设备(10)，其包括：
柔性颈绳(12)；
至少一个应变传感器(30)，其被布置用于感测所述柔性颈绳中的应变；以及
通信单元(54)，其用于无线地传输根据所述感测到的应变导出的数据；以及
通信器(60)，其远离所述挂件设备，
其中，所述通信器包括用于从所述挂件设备的所述通信单元(54)无线地接收数据的接收单元(62)；
其中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：
位置识别单元(52)，其被配置用于：
比较从所述至少一个应变传感器(30)获得的应变数据与预定的应变数据；并且
根据所述比较的结果来识别所述柔性颈绳(12)的位置。
2.根据权利要求1所述的个人挂件监测系统，其中，所述柔性颈绳(12)包括所述至少一个应变传感器(30)的至少两个感测元件(40)，所述至少两个感测元件以一个在另一个之后的方式被布置在沿着所述柔性颈绳的不同位置处，并且
其中，所述至少一个应变传感器(30)被配置用于输出分别对应于相应的所述至少两个感测元件(40)的感测到的应变的单独的应变数据。
3.根据权利要求1或2所述的个人挂件监测系统，其中，所述至少一个应变传感器(30)包括至少一个光纤应变传感器。
4.根据权利要求3所述的个人挂件监测系统，
其中，所述至少一个光纤应变传感器(30)包括光纤(32)，所述光纤包括至少两个应变敏感区段(38)，所述至少两个应变敏感区段形成所述至少一个光纤应变传感器的感测元件，所述至少两个应变敏感区段以一个在另一个之后的方式被布置在沿着所述柔性颈绳(12)的不同位置处，并且
其中，所述至少一个光纤应变传感器(30)被配置用于输出分别对应于相应的所述至少两个应变敏感区段的感测到的应变的单独的应变数据。
5.根据权利要求1或2所述的个人挂件监测系统，还包括：
吊坠(14)，其被附接到所述柔性颈绳(12)，所述吊坠包括所述至少一个应变传感器(30)的电源(42)。
6.根据权利要求1所述的个人挂件监测系统，
其中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：
活动确定单元(70)，其被配置用于：
根据从所述至少一个应变传感器(30)获得的应变数据与预定的应变数据的比较的结果来确定活动。
7.根据权利要求1或2所述的个人挂件监测系统，
其中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：
跌倒检测单元(72)，其被配置用于：
根据从所述至少一个应变传感器(30)获得的应变数据与预定的应变数据的比较的结果来检测据推测穿戴所述挂件设备(10)的人的跌倒。
8.根据权利要求1或2所述的个人挂件监测系统，
其中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个包括：
非穿戴确定单元(74)，其被配置用于：
根据从所述至少一个应变传感器(30)获得的应变数据与和所述挂件设备的非穿戴相关联的预定的应变数据的比较的结果来确定所述挂件设备(10)的非穿戴状态。
9.根据权利要求1或2所述的个人挂件监测系统，其中，所述应变数据和所述预定的应变数据两者都包括至少一个相应的应变的空间模式和/或时间模式。
10.根据权利要求1或2所述的个人挂件监测系统，
其中，所述挂件设备和所述通信器中的至少一个被配置用于：基于从所述至少一个应变传感器(30)获得的应变数据对至少一个个人穿戴应变模式进行初始化，并且存储所述至少一个个人穿戴应变模式作为预定的应变数据的部分。
11.一种识别挂件设备的柔性颈绳的位置的方法，所述方法包括：
感测所述柔性颈绳中的应变(S10)；
获得对应于感测到的应变的应变数据(S12)；
比较所获得的应变数据与预定的应变数据(S14)；并且
根据所述比较的结果来识别所述柔性颈绳的位置(S16)。
12.根据权利要求11所述的方法，还包括以下中的至少一项：
根据所述比较的结果来确定活动，
根据所述比较的结果来检测据推测穿戴所述挂件设备的人的跌倒，以及
根据所述比较的结果来确定所述挂件设备的非穿戴状态。
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