CN111915840B - 跌倒检测装置及跌倒检测方法 - Google Patents

Abstract

跌倒检测装置及方法：检测用户的加速度及所在环境的气压；将加速度及气压的检测值与检测时刻对应存储；提取加速度超过第一阈值的第一时刻；提取第一时刻前的达到最小加速度值的第二时刻；提取第二时刻前的加速度的检测值达到第二阈值的第三时刻；当第一时刻与第三时刻的时间差为第三阈值以上,则判断为满足第一条件；获取第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的时刻的气压检测值或该规定的时间间隔内的气压平均值作为第一值；获取第三时刻前的第四规定时间的时刻的气压检测值或第四规定时间内的气压平均值作为第二值；当第一值与第二值之差为第四阈值以上,则判断为满足第2条件。该跌倒检测装置及方法能够快速、准确地进行跌倒检测。

Description

跌倒检测装置及跌倒检测方法

技术领域

本发明涉及跌倒检测装置及跌倒检测方法。

背景技术

目前，随着科技的飞速发展，人们生活的步调越来越快，生活水平越来越高，健康成为人们尤为重视的问题。另外，人们的寿命越来越长，人口老龄化成为社会中的突出问题。另外，跌倒每年影响者数百万人并会导致相当数量的损伤，尤其对于老年人来说，跌倒带来的损伤尤为严重，甚至可能会危及老年人的人命。

针对这种情况下，目前，各类跌倒检测及报警产品的研发蓬勃发展，出现了各种各样的跌倒检测及报警产品。

目前的跌倒检测及报警产品中，工作的基本原理为，通过传感器检测佩戴该跌倒检测及报警产品的用户的一个或多个身体或运动特征的检测值，根据检测值推断用户的身体状态，进而判断是否发生跌倒，并在判断为发生了跌倒时进行报警处理等。

例如，存在一种跌倒检测及报警装置，首先，获取用户的加速度及环境气压数据，并根据环境气压数据换算出高度数据；之后，判定用户是否处于失重状态，即加速度的检测值是否小于某阈值，并保存失重时的重心高度；之后，在判定为用户发生失重后，判定用户在失重后是否接着发生了撞击，即，判断当前的加速度的检测值是否大于第二阈值，保存撞击时的重心高度作为跌倒后高度，根据撞击发生时刻减去失重发生时刻计算出用户的跌倒时间，并判断跌倒时间是否小于阈值，在小于的情况下，判定为发生撞击；之后，在判定为发生撞击的情况下，判断失重时的重心高度与跌倒后高度的差是否大于阈值，在大于时判定为用户发生跌倒，进而进行报警等后处理。

但是，上述的跌倒检测及报警装置存在如下问题。

首先，由于需要判定加速度的检测值是否小于某阈值来确定失重状态，但通常状态下，加速度的检测值变化不大，因此阈值难以确定，而且，加速度的检测值小于某阈值的时刻难以准确确定。因此，很多日常行为会被判定为跌倒，误判率高，跌倒检测的准确率低下。

另外，鉴于上述情况，可能出现很多日常行为例如跳跃或者跌倒检测及报警装置的自由落体等情况会被判定为加速度的检测值小于某阈值，从而被认定为发生了失重状态而开始有关跌倒检测的计算及判断的状况。这样，跌倒检测及报警装置中，计算及判断的次数多，数据的计算及处理量大，跌倒检测的效率低下。

另外，现有的跌倒检测及报警装置中，大多适于腰间佩戴及佩戴于皮带上，因此会存在佩戴位置存在局限性问题。即，现有的跌倒检测及报警装置，适用范围窄。

因此，迫切需要能够解决上述问题的跌倒检测装置及跌倒检测方法。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术中存在的问题而做出的，目的在于提供一种跌倒检测装置及跌倒检测方法，因此，能够降低误判率，提高跌倒检测的准确率，能够减少计算及判断的次数，降低数据的计算及处理量，能够提高跌倒检测的效率，能够拓宽跌倒检测装置的适用范围。

为了达成上述目的，本发明提供的跌倒检测装置，具备：加速度传感器，检测用户的加速度；气压传感器，检测上述用户所在的环境的气压；存储部，将上述加速度传感器及上述气压传感器的检测值与检测时刻建立对应地存储；以及处理部，对存储于上述存储部的数据进行处理，上述处理部具有：第一提取部，从上述存储部中提取出第一时刻，该第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值的时刻；第一提取部，提取第二时刻，该第二时刻是上述第一时刻之前的第一规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到最小加速度值的时刻；第二提取部，提取第三时刻，该第三时刻是上述第二时刻之前的第二规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到第二阈值的时刻；第一判断部，在上述第一时刻与上述第三时刻的时间差为第三阈值以上的情况下，判断为满足第一跌倒条件；第一获取部，获取第一值，该第一值是上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的时刻的上述气压传感器的检测值、或者上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的上述气压传感器的检测值的平均值；第二获取部，获取第二值，该第二值是上述第三时刻之前的第四规定时间内的时刻的上述气压传感器的检测值、或者上述第三时刻之前的第四规定时间内的上述气压传感器的检测值的平均值；以及第二判断部，在上述第一值与上述第二值之差为第四阈值以上的情况下，判断为满足第二跌倒条件。

另外，本发明的跌倒检测装置，上述第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值且达到最大加速度值的时刻。

另外，本发明的跌倒检测装置，上述处理部还具有：第三判断部，在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间期间的各时刻的上述加速度传感器的检测值全部为第五阈值以上且为第六阈值以下的情况下、或在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间期间的各时刻的上述加速度传感器的检测值的方差或标准差或规定函数值小于第七阈值的情况下，判断为满足第三跌倒条件。

另外，本发明的跌倒检测装置，上述处理部还具有：跌倒判断部，在通过上述第一判断部判断为满足上述第一跌倒条件、且通过上述第二判断部判断为满足上述第二跌倒条件的情况下，或在通过上述第一判断部判断为满足上述第一跌倒条件、且通过上述第二判断部判断为满足上述第二跌倒条件、且通过上述第三判断部判断为满足上述第三跌倒条件的情况下，上述跌倒判断部判断为发生跌倒；以及警告部，在由上述跌倒判断部判断为发生跌倒的情况下，输出警报信号。

另外，本发明的跌倒检测装置，对于上述加速度传感器连续检测到的三个或三个以上的小于第八阈值的检测值，上述存储部不进行存储。

另外，本发明的跌倒检测装置，上述存储部存储最近的第七规定时间的上述加速度及气压传感器的检测值。

另外，本发明的跌倒检测装置，上述警报信号是无线信号和/或警报音。

另外，本发明的跌倒检测方法，是用于跌倒检测装置的跌倒检测方法，该跌倒检测方法为：利用加速度传感器检测用户的加速度；利用气压传感器检测上述用户所在的环境的气压；利用存储部将上述加速度及上述气压传感器的检测值与检测时刻建立对应地存储；以及利用处理部对存储于上述存储部的数据进行处理。上述处理部执行如下步骤：提取步骤，从上述存储部中提取出第一时刻，该第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值的时刻；第一提取步骤，提取第二时刻，该第二时刻是上述第一时刻之前的第一规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到最小加速度值的时刻；第二提取步骤，提取第三时刻，该第三时刻是上述第二时刻之前的第二规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到第二阈值的时刻；第一判断步骤，在上述第一时刻与上述第三时刻的时间差为第三阈值以上的情况下，判断为满足第一跌倒条件；第一获取步骤，获取第一值，该第一值是上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的时刻的上述气压传感器的检测值、或者上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的上述气压传感器的检测值的平均值；第二获取步骤，获取第二值，该第二值是上述第三时刻之前的第四规定时间内的上述气压传感器的检测值、或者上述第三时刻之前的第四规定时间内的上述气压传感器的检测值的平均值；以及第二判断步骤，在上述第一值与上述第二值之差为第四阈值以上的情况下，判断为满足第二跌倒条件。

另外，本发明的跌倒检测方法，上述第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值且达到最大加速度值的时刻。

另外，本发明的跌倒检测方法，上述处理部还执行如下步骤：第三判断步骤，在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间期间的各时刻的上述加速度传感器的检测值全部为第五阈值以上且为第六阈值以下的情况下、或在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间期间的各时刻的上述加速度传感器的检测值的方差或标准差或规定函数值小于第七阈值的情况下，判断为满足第三跌倒条件。

另外，本发明的跌倒检测方法，上述处理部还执行如下步骤：跌倒判断步骤，在通过上述第一判断步骤判断为满足上述第一跌倒条件、且通过上述第二判断步骤判断为满足上述第二跌倒条件的情况下，或在通过上述第一判断步骤判断为满足上述第一跌倒条件、且通过上述第二判断步骤判断为满足上述第二跌倒条件、且通过上述第三判断步骤判断为满足上述第三跌倒条件的情况下，上述跌倒判断步骤判断为发生跌倒；以及警告步骤，在由上述跌倒判断步骤判断为发生跌倒的情况下，输出警报信号。

另外，本发明的跌倒检测方法，对于上述加速度传感器连续检测到的三个或三个以上的小于第八阈值的检测值，上述存储部不进行存储。

另外，本发明的跌倒检测方法，上述存储部存储最近的第七规定时间内的上述加速度及气压传感器的检测值。

另外，本发明的跌倒检测方法，上述警报信号是无线信号和/或警报音。

发明的效果

根据本发明提供的跌倒检测装置及跌倒检测方法，能够降低误判率，提高跌倒检测的准确率，能够减少计算及判断的次数，降低数据的计算及处理量，能够提高跌倒检测的效率，能够拓宽跌倒检测装置的适用范围。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的跌倒检测装置的构成的示意图。

图2是本发明的第一实施方式的跌倒检测装置的动作流程图。

图3是本发明的第二实施方式的跌倒检测装置的构成的示意图。

图4是本发明的第二实施方式的跌倒检测装置的动作流程图。

图5是本发明的第三实施方式的跌倒检测装置的构成的示意图。

图6是本发明的第三实施方式的跌倒检测装置的动作流程图。

附图标记说明

100、100A、100B：跌倒检测装置

101：加速度传感器

102：气压传感器

103：存储部

104：处理部

401：第一提取部

402：第二提取部

403：第三提取部

404：第一判断部

405：第一获取部

406：第二获取部

407：第二判断部

408：第三判断部

409：跌倒判断部

410：警告部

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的跌倒检测装置及该跌倒检测装置的跌倒检测方法进行说明。

(第一实施方式)

※跌倒检测装置100的构成

首先，参照图1，对本发明的第一实施方式的跌倒检测装置100的构成进行说明。另外，跌倒检测装置包括各种部件，图1中仅示出了与本发明的技术思想有关的部件，而省略了其他部件。

如图1所示，本发明的跌倒检测装置100具备加速度传感器101、气压传感器102、存储部103以及处理部104。

加速度传感器101，用于检测佩戴本发明的跌倒检测装置100的用户(以下，简称为用户)的加速度。该加速度传感器101例如可以为3D加速度传感器，可以检测用户的三轴方向加速度数据。另外，本发明中，加速度传感器101检测到的加速度的检测值，例如通过式1来表示，但不限定于此，也可以通过其他的式子来表示。

A＝sqrt(x²+y²+z²)(式1)

这里，A表示加速度传感器101的加速度的检测值，x表示X轴方向加速度数据，y表示Y轴方向加速度数据，z表示Z轴方向加速度数据。

另外，加速度传感器101可以始终检测用户的加速度，也可以每隔规定时间检测用户的加速度，例如，加速度传感器101可以以50Hz的频率检测用户的加速度。

气压传感器102，用于检测用户所在的环境的气压。另外，气压传感器102与加速度传感器101同样地、可以始终检测用户所在的环境的气压，也可以每隔规定时间检测用户所在的环境的气压，例如，气压传感器101可以以50Hz的频率检测用户所在的环境的气压。

另外，加速度传感器101与气压传感器102可以同步动作，即，在同一时刻启动，并以相同的频率进行检测动作。

存储部103，用于将加速度传感器101及气压传感器102的检测值与检测时刻建立对应地存储。该存储部103可以由ROM、RAM、硬盘驱动器、闪存存储器等各种存储器构成。另外，该存储部103可以在每当通过加速度传感器101及气压传感器102进行检测动作时进行存储动作。另外，存储部103可以始终存储通过加速度传感器101及气压传感器102分别检测到的加速度的检测值及气压的检测值，也可以仅存储规定时间期间内通过加速度传感器101及气压传感器102分别检测到的加速度的检测值及气压的检测值，例如存储部103可以存储最近的2秒期间(第七规定期间)的通过加速度传感器101及气压传感器102分别检测到的加速度的检测值及气压的检测值。

处理部104，例如由CPU或MCU等具备信息处理功能的部件或模块构成，对存储于存储部103的数据进行处理。

该处理部104进一步具备第一提取部401、第一提取部402、第二提取部403、第一判断部404、第一获取部405、第二获取部406以及第二判断部407。

第一提取部401，用于从存储部103中提取出第一时刻，该第一时刻为加速度传感器101的检测值超过第一阈值的时刻。另外，优选的是，第一时刻为加速度传感器101的检测值超过第一阈值且达到最大加速度值的时刻。这里，第一阈值例如是用户跌倒、手臂等的上半身与地面发生了撞击时用户的加速度。该第一阈值例如为5.5g，但不限于此，可以根据环境及条件等适当变更。另外，众所周知，1g＝9.8m/s²。

第一提取部402，用于提取第二时刻，该第二时刻是第一时刻之前的第一规定时间t1以内的加速度传感器101的检测值达到最小加速度值的时刻。这里，第一规定时间t1可以是0.6～1.5秒范围中的值，例如可以是1.2秒。另外，第一规定时间t1的值可以预先设定，也可以根据需要而变更。

第二提取部403，用于提取第三时刻，该第三时刻是第二时刻之前的第二规定时间t2以内的加速度传感器101的检测值达到第二阈值的时刻。这里，第二阈值例如是用户静止或者水平方向上匀速运动时的重力加速度。该第二阈值例如为1g＝9.8m/s²。另外，第二规定时间t2可以是0.2～1.5秒范围中的值，例如可以是1秒。另外，第二阈值、第二规定时间t2的值都可以预先设定，也可以根据需要而变更。

第一判断部404，例如由CPU或MCU等具备信息处理功能的部件或模块构成，用于判断是否满足第一跌倒条件。例如，第一判断部404判断第一时刻与第三时刻的时间差是否为第三阈值以上，在判断为第一时刻与第三时刻的时间差为第三阈值以上的情况下，判断为满足第一跌倒条件。这里，第三阈值可以是0.3～2秒范围中的值，例如可以是1秒等。另外，第三阈值可以根据用户跌倒、跳跃运动等身体运动状态而被规定为不同的值。例如，在跌倒的情况下，用户会经过正常状态(第三时刻)、发生失重(第二时刻)、发生撞击(第一时刻)，因此跌倒的情况下的第三阈值为比跳跃运动的情况下的第三阈值大的值。

第一获取部405，例如由CPU或MCU等具备信息处理功能的部件或模块构成，用于获取第一值P1，该第一值是第一时刻的第三规定时间t3后的规定的时间间隔内的气压的平均值。这里，第三规定时间t3例如为0.3秒，规定的时间间隔例如为0.4秒，但不限定于此，第三规定时间t3、规定的时间间隔的值可以预先设定，也可以根据需要而变更。

第二获取部406，例如由CPU或MCU等具备信息处理功能的部件或模块构成，用于获取第二值P2，该第二值是第三时刻之前的第四规定时间t4期间的气压的平均值。这里，第四规定时间t4例如为0.2秒，但不限定于此，第四规定时间t4的值可以预先设定，也可以根据需要而变更。

第二判断部407，例如由CPU或MCU等具备信息处理功能的部件或模块构成，用于判断是否满足第二跌倒条件。例如，第二判断部407判断第一值P1与第二值P2之差是否为第四阈值以上，在第一值P1与第二值P2之差为第四阈值以上的情况下，判断为满足第二跌倒条件。这里，第四阈值可以根据跌倒检测装置100被佩戴于用户的身体部位的不同而被规定为不同的值。例如，在跌倒检测装置100被佩戴于用户手腕的情况下，第四阈值可以为7Pa，在跌倒检测装置100被佩戴于用户脖子或腰间的情况下，第四阈值可以为10Pa。另外，第四阈值的值不限定于此，可以预先设定，也可以根据需要而变更。

※跌倒检测装置100的动作

下面，对本发明的第一实施方式的跌倒检测装置100及其应用的跌倒检测方法进行说明。

图2是本发明的第一实施方式的跌倒检测装置的动作流程图。

如图2所示，在步骤S200中，跌倒检测装置100通过加速度传感器101检测手腕上佩戴有本发明的跌倒检测装置100的用户的加速度，之后，进入到步骤S202。这里设为，该加速度传感器101以50Hz的频率、检测用户的三轴方向加速度数据的3D加速度传感器，并获得加速度值A1、A2……An。

在步骤S202中，跌倒检测装置100通过气压传感器102检测用户所在的环境的气压，之后进入到步骤S204。这里设为，气压传感器102与加速度传感器101同步地、以50Hz的频率检测用户所在的环境的气压p1、p2……pn。

在步骤S204中，跌倒检测装置100通过存储部103将加速度传感器101及气压传感器102的检测值与检测时刻建立对应地存储，之后进入到步骤S206。这里设为，存储部103将最近的2秒期间的通过加速度传感器101及气压传感器102分别检测到的加速度的检测值A1、A2……A100及气压的检测值p1、p2……p100与检测时刻T1、T2……T100建立对应地存储。

在步骤S206中，跌倒检测装置100通过第一提取部401从存储部103中提取出第一时刻，该第一时刻为加速度传感器101的检测值超过第一阈值的时刻，之后进入到步骤S208。这里设为，第一阈值为5.5g，加速度传感器101在时刻T60的检测值A60为6g。即，这里，通过第一提取部401从存储部103中提取出第一时刻T60。

在步骤S208中，跌倒检测装置100通过第一提取部402提取第二时刻，该第二时刻是第一时刻之前的第一规定时间t1以内的加速度传感器101的检测值达到最小加速度值的时刻，之后进入到步骤S210。这里设为，第一规定时间t1为1.2秒，加速度传感器101的检测值在第一时刻T60之前的第一规定时间1.2s以内的T45达到最小加速度值0.3g，即，这里，通过第一提取部402提取出第二时刻T45。

在步骤S210中，跌倒检测装置100通过第二提取部403提取第三时刻，该第三时刻是第二时刻之前的第二规定时间t2以内的加速度传感器101的检测值达到第二阈值的时刻，之后进入到步骤S212。这里设为，第二阈值为1g＝9.8m/s²，第二规定时间t2是0.4秒，从而第二提取部403提取出第二时刻T45之前的第二规定时间0.4秒以内的加速度传感器101的检测值达到第二阈值的时刻T35为第三时刻。

在步骤S212中，跌倒检测装置100通过第一判断部404通过判断第一时刻与第三时刻的时间差是否为第三阈值以上，来判断是否满足第一跌倒条件，并且，在判断为不满足第一跌倒条件的情况下(步骤S212中为否)，结束处理；另一方面，在判断为满足第一跌倒条件的情况下(步骤S212中为是)，进入到步骤S214。这里设为，第三阈值是0.4秒。根据上述可知，第一时刻T60与第三时刻T35的时间差为：T60-T35＝0.5秒，为第三阈值0.4秒以上，从而第一判断部404判断为第一时刻T60与第三时刻T35的时间差为第三阈值0.4秒以上(步骤S212中为是)，之后进入到步骤S214。

在步骤S214中，跌倒检测装置100通过第一获取部405获取第一值P1，该第一值是第一时刻的第三规定时间t3后的规定的时间间隔内的气压的平均值，之后进入到步骤S216。这里设为，第三规定时间t3为0.3秒，规定的时间间隔为0.4秒，在此基础上，第一获取部405获取到第一时刻T60的第三规定时间0.3秒后的规定的时间间隔0.4秒期间的气压的平均值P1为102523Pa。

在步骤S216中，跌倒检测装置100通过第二获取部406获取第二值P2，该第二值是第三时刻之前的第四规定时间t4期间的气压的平均值，之后进入到步骤S218。这里设为，第四规定时间t4为0.2秒，在此基础上，第二获取部406获取到第三时刻T35之前的第四规定时间0.2秒期间的气压的平均值P2为102515Pa。

在步骤S218中，跌倒检测装置100通过第二判断部407通过判断第一值P1与第二值P2之差是否为第四阈值以上，来判断是否满足第二跌倒条件，并且，在判断为不满足第二跌倒条件的情况下(步骤S218中为否)，结束处理；另一方面，在判断为满足第二跌倒条件的情况下(步骤S218中为是)，结束处理。这里设为跌倒检测装置100被佩戴于用户手腕，因此第四阈值设为7Pa。根据上述可知，第一值P1为102523Pa，第二值P2为102515Pa，即第一值P1与第二值P2之差为：102523Pa-102315Pa＝8Pa，为第四阈值7Pa以上，从而第二判断部407判断为第一值P1与第二值P2之差为第四阈值以上(步骤S218中为是)，之后结束处理。

根据本实施方式的跌倒检测装置100，在跌倒检测过程中首先检测加速度传感器的检测值超过第一阈值的时刻，即检测是否发生撞击，在有撞击动作的情况下，进一步提取撞击前第一规定时间以内的加速度传感器的检测值达到最小加速度值的时刻即发生失重的时刻，进而提取在失重时刻之前的第二规定时间以内的加速度传感器的检测值达到第二阈值的时刻、即处于跌倒前的正常状态的时刻。由此，相比于失重状态的确定，能够准确容易地确定撞击的发生，因此能够容易地确定阈值。因此，不会将很多日常行为误判为跌倒，能够降低误判率，提高跌倒检测的准确率。

另外，根据本实施方式的跌倒检测装置100，能够避免日常行为例如跳跃或者跌倒检测及报警装置的自由落体等情况会被判定为加速度的检测值小于某阈值，从而被认定为发生了失重状态而开始有关跌倒检测的计算及判断的状况。因此，能够减少计算及判断的次数，降低数据的计算及处理量，能够提高跌倒检测的效率。

另外，根据本实施方式的跌倒检测装置100，判断发生撞击的时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的气压的平均值与跌倒前的正常状态之前的第四规定时间期间的气压的平均值之差是否为第四阈值以上的情况下，来判断是否满足第二跌倒条件。由此，通过考虑到了撞击后通常不是立刻倒地、从而气压会延迟例如第三规定时间后发生变化的情况，在判断时将该延迟的时间段中的数据排除，从而能够进一步提高跌倒检测的准确率。

(第一实施方式的变形例)

下面，对第一实施方式的变形例的跌倒检测装置100及其应用的跌倒检测方法进行说明。

※变形例的跌倒检测装置100的构成

第一实施方式的变形例的跌倒检测装置100的构成，与第一实施方式的跌倒检测装置100的构成相同，因此省略说明。

第一实施方式的变形例的跌倒检测装置100与第一实施方式的跌倒检测装置100的不同点在于，第一实施方式的变形例的跌倒检测装置100中，第一获取部405、及第二获取部406所获取到的值不同。

第一获取部405，获取的第一值P1是第一时刻的第三规定时间t3后的规定的时间间隔内的时刻的气压传感器102的检测值。这里，与第一实施方式中同样地，第三规定时间t3例如为0.3秒，规定的时间间隔例如为0.4秒，但不限定于此，第三规定时间t3、规定的时间间隔的值可以预先设定，也可以根据需要而变更。

第二获取部406，获取的第二值P2是第三时刻之前的第四规定时间的时刻的气压传感器102的检测值。这里，与第一实施方式中同样地，第四规定时间t4例如为0.2秒，但不限定于此，第四规定时间t4的值可以预先设定，也可以根据需要而变更。

※变形例的跌倒检测装置100的动作

变形例的跌倒检测装置100的动作流程图与第一实施方式的流程图基本相同，下面仅叙述区别之处，而省略对相同的处理步骤的叙述。另外，在本实施方式中，结合与第一实施方式设为的状况进行说明。

在步骤S214中，变形例的跌倒检测装置100通过第一获取部405获取第一值P1，该第一值P1是第一时刻的第三规定时间t3后的规定的时间间隔内的时刻的气压传感器102的检测值，之后进入到步骤S216。这里设为，第三规定时间t3为0.3秒，规定的时间间隔为0.4秒，在此基础上，第一提取部405提取出第一时刻T60的第三规定时间0.3秒后的规定的时间间隔0.4秒内的时刻T95的气压传感器102的检测值P1为102525Pa。

在步骤S216中，变形例的跌倒检测装置100通过第二获取部406获取第二值P2，该第二值P2是第三时刻之前的第四规定时间的时刻的气压传感器102的检测值，之后进入到步骤S218。这里设为，第四规定时间t4为0.2秒，在此基础上，第二提取部409提取出第三时刻T35之前的第四规定时间0.2秒的时刻T25的气压传感器102的检测值P2为102514Pa。

在步骤S218中，变形例的跌倒检测装置100通过第二判断部410通过判断第一值P1与第二值P2之差是否为第四阈值以上，来判断是否满足第二跌倒条件，并且，在判断为不满足第二跌倒条件的情况下(步骤S218中为否)，结束处理；另一方面，在判断为满足第二跌倒条件的情况下(步骤S218中为是)，结束处理。这里设为变形例的跌倒检测装置100被佩戴于用户手腕，因此第四阈值设为7Pa。根据上述可知，第一值P1为102525Pa，第二值P2为102514Pa，即第一值P1与第二值P2之差为：102525Pa-102314Pa＝11Pa，为第四阈值7Pa以上，从而第二判断部410判断为第一值P1与第二值P2之差为第四阈值以上(步骤S218中为是)，之后结束处理。

根据本实施方式的变形例的跌倒检测装置100，也具备第一实施方式的跌倒检测装置的效果，这里不予赘述。

(第二实施方式)

下面，对本发明的第二实施方式的跌倒检测装置100A及其应用的跌倒检测方法进行说明。

※跌倒检测装置100A的构成

图3是本发明的第二实施方式的跌倒检测装置100A的构成的示意图。在图3中，对与第一实施方式的跌倒检测装置100的结构的示意图即图1中相同的构件标注相同的符号并省略说明。

第二实施方式的跌倒检测装置100A与第一实施方式的跌倒检测装置100的不同点在于，第二实施方式的跌倒检测装置100A具备第三判断部408。

第三判断部408，例如由CPU或MCU等具备信息处理功能的部件或模块构成，用于判断是否满足第三跌倒条件。例如，第三判断部408判断第一时刻后经过了第五规定时间t5后的第六规定时间t6期间的各时刻的加速度传感器101的检测值是否全部为第五阈值以上且为第六阈值以下，在第一时刻后经过了第五规定时间t5后的第六规定时间t6期间的各时刻的加速度传感器101的检测值全部为第五阈值以上且为第六阈值以下的情况下，判断为满足第三跌倒条件。这里，第五规定时间t5例如可以是3秒，第六规定时间t6可以是3～8秒，例如可以是5秒。另外，第五阈值例如是比用户静止或者水平方向上匀速运动时的重力加速度稍小的值，该第五阈值例如为9.6m/s²、9.65m/s²、9.7m/s²。另外，第六阈值例如是比用户静止或者水平方向上匀速运动时的重力加速度稍大的值，该第六阈值例如为9.81m/s²、9.85m/s²、9.9m/s²。另外，第五规定时间t5、第六规定时间t6、第五阈值、第六阈值的值不限定于此，可以预先设定，也可以根据需要而变更。

※跌倒检测装置100A的动作

下面，利用图4对跌倒检测装置100A的动作进行说明。

图4是本发明的第二实施方式的跌倒检测装置100A的动作流程图。

如图4所示，动作开始之后，跌倒检测装置100A，首先执行步骤S400～步骤S416的处理，该步骤S400～步骤S418的处理与第一实施方式中涉及的步骤S200～步骤S216的处理相同，另外，在本实施方式中，结合与第一实施方式设为的状况进行说明。因此，这里不予赘述。

在执行了步骤S400～步骤S416的处理后，跌倒检测装置100A的处理进入到步骤S418。

在步骤S418中，跌倒检测装置100A通过第二判断部407通过判断第一值P1与第二值P2之差是否为第四阈值以上，来判断是否满足第二跌倒条件，并且，在判断为不满足第二跌倒条件的情况下(步骤S418中为否)，结束处理；另一方面，在判断为满足第二跌倒条件的情况下(步骤S418中为是)，之后进入到步骤S420。这里设为跌倒检测装置100A被佩戴于用户手腕，因此第四阈值设为7Pa。根据上述可知，第一值P1为102525Pa，第二值P2为102514Pa，即第一值P1与第二值P2之差为：102525Pa-102314Pa＝11Pa，为第四阈值7Pa以上，从而第二判断部407判断为第一值P1与第二值P2之差为第四阈值以上(步骤S418中为是)，之后进入到步骤S420。

在步骤S420中，跌倒检测装置100A通过第三判断部408，判断第一时刻后经过了第五规定时间t5后的第六规定时间t6期间的各时刻的加速度传感器101的检测值是否全部为第五阈值以上且为第六阈值以下，来判断是否满足第三跌倒条件，并且，在判断为不满足第三跌倒条件的情况下(步骤S420中为否)，结束处理；另一方面，在判断为满足第三跌倒条件的情况下(步骤S420中为是)，结束处理。这里设为，第五规定时间t5是3秒，第六规定时间t6是5秒。第五阈值是9.7m/s²，第六阈值是9.85m/s²。并且设为，在此基础上，在第一时刻后经过了第五规定时间t5后的第六规定时间t6期间的各时刻的由加速度传感器101所获取到的检测值全部为第五阈值以上且为第六阈值以下，因此第三判断部408判断为满足第三跌倒条件。

根据本实施方式的跌倒检测装置100A，具备上述第一实施方式的技术效果，这里不予赘述。

此外，根据本实施方式的跌倒检测装置100A，第三判断部408通过判断发生撞击的第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间期间的各时刻的加速度传感器所获取的检测值是否全部为第五阈值以上且为第六阈值以下，来判断是否满足第三跌倒条件。即，考虑到发生撞击后到倒地不动为止，会经过一段时间，在跌倒检测与判断时将该一段时间中的数据排除，从而能够进一步提高跌倒检测的准确率。

(第三实施方式)

下面，对本发明的第三实施方式的跌倒检测装置100B及其应用的跌倒检测方法进行说明。

※跌倒检测装置100B的构成

图5是本发明的第三实施方式的跌倒检测装置100B的构成的示意图。对与第二实施方式的跌倒检测装置100A的结构的示意图即图3中相同的构件标注相同的符号并省略说明。

第三实施方式的跌倒检测装置100B与第二实施方式的跌倒检测装置100A的不同点在于，第三实施方式的跌倒检测装置100B具备跌倒判断部409及警告部410。另外，不同点还在于，第三实施方式的跌倒检测装置100B的第三判断部408，在第一时刻后经过了第五规定时间t5后的第六规定时间t6期间的各时刻的加速度传感器的检测值的方差或标准差小于第七阈值的情况下，判断为满足第三跌倒条件。这里，第七阈值的值根据是方差或是标准差而不同。另外，这里，第三判断部408也可以判断在第一时刻后经过了第五规定时间t5后的第六规定时间t6期间的各时刻的加速度传感器的检测值的规定函数值例如函数F的值是否小于第七阈值，来判断是否满足第三跌倒条件。

例如，函数F的值可以由式2来定义。

F＝sqrt((acclen₁-aver)^2+(acclen₂-aver)^2+……(acclen_n-aver)^2))

(式2)

这里，acclen₁，acclen₂，……，acclen_n为第六规定时间t6期间的各时刻的加速度传感器的检测值，n为大于等于2的整数，aver为acclen₁，acclen₂，……，acclen_n的平均值，sqrt表示平方根。

另外，在设为式2所示的函数时，第七阈值例如设为60mg(0.558m/s^2)。但第七阈值的值不限定于此，可以根据需要或函数的定义不同而设定。

跌倒判断部409，例如由CPU或MCU等具备信息处理功能的部件或模块构成，用于判断是否发生跌倒。例如，跌倒判断部409，在通过第一判断部404判断为满足第一跌倒条件、且通过第二判断部407判断为满足第二跌倒条件的情况下，及在通过第一判断部404判断为满足第一跌倒条件、且通过第二判断部407判断为满足第二跌倒条件、且通过第三判断部408判断为满足第三跌倒条件的情况下，跌倒判断部409判断为发生跌倒。

警告部410，在由跌倒判断部412判断为发生跌倒的情况下，输出警报信号。这里，警告部410例如可以包括扬声器、等声音输出部件，也可以包括CRT显示器、液晶显示、触摸屏等能够进行将无线信号包含的信息进行画面显示的部件，还可以包括从扬声器、麦克鼠标、CRT显示器、液晶显示、触摸屏等的硬件设备接收信号并通过软件来实现声音或显示画面等的提示的功能的软件模块。该警告部410可以通过以声音或显示画面的方式输出警报信号。另外，警报信号可以是无线信号和/或警报音。

※跌倒检测装置100B的动作

图6是本发明的第三实施方式的跌倒检测装置100B的动作流程图。

如图6所示，动作开始之后，跌倒检测装置100B，首先执行步骤S600～步骤S618的处理，该步骤S600～步骤S618的处理与第二实施方式中涉及的步骤S400～步骤S418的处理相同，另外，在本实施方式中，结合与第二实施方式设为的状况进行说明。因此，这里不予赘述。

在执行了步骤S600～步骤S618的处理后，跌倒检测装置100B的处理进入到步骤S620。

在步骤S620中，跌倒检测装置100B通过第三判断部408，判断第一时刻后经过了第五规定时间t5后的第六规定时间t6期间的各时刻的加速度传感器的检测值的函数F是否小于第七阈值，来判断是否满足第三跌倒条件，并且，在判断为不满足第三跌倒条件的情况下(步骤S620中为否)，结束处理；另一方面，在判断为满足第三跌倒条件的情况下(步骤S620中为是)，进入到步骤S622。这里设为，函数F为50mg，第七阈值为60mg，因此第三判断部408判断为满足第三跌倒条件(步骤S620中为是)，之后进入到步骤S622。

在步骤S622中，跌倒检测装置100B通过跌倒判断部409，判断是否发生跌倒。这里，如上所述，通过第一判断部404判断为满足第一跌倒条件、且通过第二判断部407判断为满足第二跌倒条件、且通过第三判断部408判断为满足第三跌倒条件，因此跌倒判断部409判断为发生跌倒，之后进入到步骤S624。

在步骤S624中，跌倒检测装置100B通过警告部410，输出警报信号。

根据本实施方式的跌倒检测装置100B，具备上述第一实施方式至第二实施方式的技术效果，这里不予赘述。

(变形例)

上述对各实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式、实施例及变形例。例如，本领域技术人员对于上述的各实施方式、实施例及变形例适当进行了结构要素的追加、删除、设计变更的方式、将各实施方式、实施例或变形例的特征适当组合后的方式，只要符合本发明的技术思想，都包含于本发明的范围。

例如，本发明的跌倒检测装置，还具备：第二提取部(未图示)，从存储部103中提取出加速度传感器101的检测值小于第八阈值的第四时刻，在第一提取部401从存储部103中提取出第一时刻、且第二提取部提取到连续的三个或三个以上的第四时刻的情况下，跌倒判断部409判断为未发生跌倒。这里，第八阈值例如可以设为0.25g，当然也可以根据需要设为其他值。这样，对于跌倒检测装置发生例如脱落而自由落体运动，从而检测到有三个或三个以上的加速度值连续小于第八阈值时，判断为未发生跌倒。由此，能够避免误判，能够提高跌倒检测的准确率。

另外，也可以是，本发明的跌倒检测装置中，对于加速度传感器101连续检测到的三个或三个以上的小于第八阈值的检测值，存储部103不进行存储。这样，对于跌倒检测装置发生例如脱落而自由落体运动，从而检测到有三个或三个以上的加速度值连续小于第八阈值的数据，不会被应用到跌倒检测中。由此，能够避免误判，能够提高跌倒检测的准确率。

另外，当加速度传感器101的检测值连续的三个或三个以上小于某规定值(例如0.25)时，气压传感器102的检测值大于规定值的情况下，也认为未发生跌倒。由此，能够进一步避免误判，能够提高跌倒检测的准确率。在上述各实施方式中，举出了将跌倒检测装置佩戴于用户手腕的例子进行说明，但不限于此，在跌倒检测装置佩戴于用户腰间、脖子等其他部位的情况下，也可以应用上述各实施方式，仅需要根据情况设定各规定时间或各阈值的值即可。

另外，在上述实施方式中，对处理部的详细构成进行了说明，但处理部的构成不限于此，处理部只要能够实现对存储部存储的数据进行处理，而判断是否满足第一～第三跌倒条件即可，其功能框图可以是其他形式。例如可以是，处理部作为一个部件，能够发挥图1、图3、图5中的处理部包括的各部的功能。

另外，在上述各实施方式中，涉及的第一判断部404、第二判断部407、第三判断部408、跌倒判断部409为不同的部件或模块，但它们中的一部分或全部可以整合成一个部件或模块。

另外，本发明详细叙述了跌倒检测装置以及跌倒检测方法的具体表现形态，但本发明的具体表现形态不限于此，也可以以跌倒检测系统、集成电路、程序及记录有程序的介质等各种形态表现出来。

Claims (14)

1.一种跌倒检测装置，具备：

加速度传感器，检测用户的加速度；

气压传感器，检测上述用户所在的环境的气压；

存储部，将上述加速度传感器及上述气压传感器的检测值与检测时刻建立对应地存储；以及

处理部，对存储于上述存储部的数据进行处理，

上述处理部具有：

第一提取部，从上述存储部中提取出第一时刻，该第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值的时刻；

第二提取部，提取第二时刻，该第二时刻是上述第一时刻之前的第一规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到最小加速度值的时刻；

第三提取部，提取第三时刻，该第三时刻是上述第二时刻之前的第二规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到第二阈值的时刻；

第一判断部，在上述第一时刻与上述第三时刻的时间差为第三阈值以上的情况下，判断为满足第一跌倒条件；

第一获取部，获取第一值，该第一值是上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的某一时刻的上述气压传感器的检测值、或者上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的上述气压传感器的检测值的平均值；

第二获取部，获取第二值，该第二值是上述第三时刻之前的第四规定时间的时刻的上述气压传感器的检测值、或者上述第三时刻之前的第四规定时间内的上述气压传感器的检测值的平均值；以及

第二判断部，在上述第一值与上述第二值之差为第四阈值以上的情况下，判断为满足第二跌倒条件。

2.根据权利要求1所述的跌倒检测装置，

上述第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值且达到最大加速度值的时刻。

3.根据权利要求1所述的跌倒检测装置，

上述处理部还具有：

第三判断部，在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间内的各时刻的上述加速度传感器的检测值全部为第五阈值以上且为第六阈值以下的情况下、或在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间内的各时刻的上述加速度传感器的检测值的方差或标准差或下述公式所示的规定函数F的规定函数值小于第七阈值的情况下，判断为满足第三跌倒条件，

F＝sqrt((acclen₁-aver)^2+(acclen₂-aver)^2+……(acclen_n-aver)^2))

其中，acclen₁，acclen₂，……，acclen_n为上述第六规定时间内的各时刻的上述加速度传感器的检测值，n为大于等于2的整数，aver为acclen₁，acclen₂，……，acclen_n的平均值，sqrt表示平方根。

4.根据权利要求3所述的跌倒检测装置，

上述处理部还具有：

跌倒判断部，在通过上述第一判断部判断为满足上述第一跌倒条件、且通过上述第二判断部判断为满足上述第二跌倒条件的情况下，或在通过上述第一判断部判断为满足上述第一跌倒条件、且通过上述第二判断部判断为满足上述第二跌倒条件、且通过上述第三判断部判断为满足上述第三跌倒条件的情况下，上述跌倒判断部判断为发生跌倒；以及

警告部，在由上述跌倒判断部判断为发生跌倒的情况下，输出警报信号。

5.根据权利要求4所述的跌倒检测装置，

对于上述加速度传感器连续检测到的三个以上的小于第八阈值的检测值，上述存储部不进行存储。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的跌倒检测装置，

上述存储部存储最近的第七规定时间内的上述加速度及气压传感器的检测值。

7.根据权利要求4所述的跌倒检测装置，

上述警报信号是无线信号和/或警报音。

8.一种跌倒检测方法，是用于跌倒检测装置的跌倒检测方法，该跌倒检测方法为：

利用加速度传感器检测用户的加速度；

利用气压传感器检测上述用户所在的环境的气压；

利用存储部将上述加速度及上述气压传感器的检测值与检测时刻建立对应地存储；以及

利用处理部对存储于上述存储部的数据进行处理，

上述处理部执行如下步骤：

第一提取步骤，从上述存储部中检测出第一时刻，该第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值的时刻；

第二提取步骤，提取第二时刻，该第二时刻是上述第一时刻之前的第一规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到最小加速度值的时刻；

第三提取步骤，提取第三时刻，该第三时刻是上述第二时刻之前的第二规定时间以内的上述加速度传感器的检测值达到第二阈值的时刻；

第一判断步骤，在上述第一时刻与上述第三时刻的时间差为第三阈值以上的情况下，判断为满足第一跌倒条件；

第一获取步骤，获取第一值，该第一值是上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的某一时刻的上述气压传感器的检测值、或者上述第一时刻的第三规定时间后的规定的时间间隔内的上述气压传感器的检测值的平均值；

第二获取步骤，获取第二值，该第二值是上述第三时刻之前的第四规定时间的时刻的上述气压传感器的检测值、或者上述第三时刻之前的第四规定时间内的上述气压传感器的检测值的平均值；以及

第二判断步骤，在上述第一值与上述第二值之差为第四阈值以上的情况下，判断为满足第二跌倒条件。

9.根据权利要求8所述的跌倒检测方法，

上述第一时刻为上述加速度传感器的检测值超过第一阈值且达到最大加速度值的时刻。

10.根据权利要求8所述的跌倒检测方法，

上述处理部还执行如下步骤：

第三判断步骤，在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间内的各时刻的上述加速度传感器的检测值全部为第五阈值以上且为第六阈值以下的情况下、或在上述第一时刻后经过了第五规定时间后的第六规定时间内的各时刻的上述加速度传感器的检测值的方差或标准差或下述公式所示的规定函数F的规定函数值小于第七阈值的情况下，判断为满足第三跌倒条件，

F＝sqrt((acclen₁-aver)^2+(acclen₂-aver)^2+……(acclen_n-aver)^2))

其中，acclen₁，acclen₂，……，acclen_n为上述第六规定时间内的各时刻的上述加速度传感器的检测值，n为大于等于2的整数，aver为acclen₁，acclen₂，……，acclen_n的平均值，sqrt表示平方根。

11.根据权利要求10所述的跌倒检测方法，

上述处理部还执行如下步骤：

跌倒判断步骤，在通过上述第一判断步骤判断为满足上述第一跌倒条件、且通过上述第二判断步骤判断为满足上述第二跌倒条件的情况下，及在通过上述第一判断步骤判断为满足上述第一跌倒条件、或通过上述第二判断步骤判断为满足上述第二跌倒条件、且通过上述第三判断步骤判断为满足上述第三跌倒条件的情况下，上述跌倒判断步骤判断为发生跌倒；以及

警告步骤，在由上述跌倒判断步骤判断为发生跌倒的情况下，输出警报信号。

12.根据权利要求11所述的跌倒检测方法，

对于上述加速度传感器连续检测到的三个以上的小于第八阈值的检测值，上述存储部不进行存储。

13.根据权利要求8～12中任一项所述的跌倒检测方法，

上述存储部存储最近的第七规定时间内的上述加速度及气压传感器的检测值。

14.根据权利要求8所述的跌倒检测方法，

上述警报信号是无线信号和/或警报音。

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