CN113349760A - 跌倒侦测方法、单气压计装置与系统 - Google Patents

Abstract

一种单气压计装置、使用此气压计跌倒侦测方法以及系统，由配戴于使用者身上的单气压计装置中的气压计连续量测多笔气压值，并储存于内存中，接着量测一当下气压值，经比对由内存中取得的前一笔气压值，得出一气压差异值，再比对气压差异值与一门槛，根据比对结果判断是否有一跌倒事件。于判断气压差异值大于此门槛时，判断有一跌倒事件，接着还能继续以单气压计装置的加速度计感测得出加速度变化确认此跌倒事件。

Description

跌倒侦测方法、单气压计装置与系统

技术领域

说明书公开一种跌倒侦测技术，特别是利用采用单一气压计的装置执行跌倒侦测方法以及相关系统。

背景技术

长期照护是一个老龄化社会重要的课题，长期照护常见的需求是照护人员，而照护系统还可采用一些科技方法，例如在居家照护时侦测被照护者是否处于危及的状态，其中被照护者跌倒常常是一个危及的状态，因此跌倒侦测是一个重要的长期照护需求。

习知有很多跌倒侦测的方法，其中常见的方式是在被照护者身上配戴一个跌倒侦测装置，此装置中设有一加速度计，加速度计又称重力传感器，可以量测几个方向(如X,Y,Z)的加速度值，因此可用于判断被照护者移动产生的加速度值，包括跌倒事件。

更者，跌倒者因为配戴的侦测装置会瞬间产生一个高度落差，高度落差可以由气压计量测得出，然而，若以气压计作为跌倒侦测的依据，将有很大的误判机会，理由是气压这个信息的变化很大，因为不同的温度、地点与高度的气压有很大的误差，因此单纯地查看气压值来侦测跌倒并不是一个可靠的依据。

发明内容

说明书公开一种跌倒侦测方法、单气压计装置与系统，其中跌倒侦测方法由设有单一气压计的单气压计装置所执行，由其中气压计连续量测多笔气压值，从这些气压值得出使用者所在环境以及所处状态的气压变化，这些气压值储存于单气压计装置的一内存中。

当以气压计量测得出的当下气压值时，用以比对自内存中取得的前一笔气压值，得出一气压差异值，再比对此气压差异值与一门槛，通过此判断是否有一跌倒事件。

进一步地，当气压差异值不大于所述的门槛，即继续量测气压值的步骤；反之，当气压差异值大于门槛时，表示判断有跌倒事件，即产生一警示信息。

进一步地，在一实施例中，还可以单气压计装置中的加速度计进一步辅助确认跌倒事件，其中，当判断气压差异值大于所述门槛时，再以装置中的加速度计得出一加速度变化，再比对另一门槛，以确认之前所判断的跌倒事件。

在一实施例中，跌倒侦测系统设有所述单气压计装置，单气压计装置配戴于使用者身上，由单气压计装置中的微控制器中运行跌倒侦测方法。跌倒侦测系统还包括执行于一电子装置的软件程序，此电子装置可以一无线通信协议与单气压计装置建立联机，再通过软件程序取得单气压计装置连续量测得出的气压值。

进一步地，在此系统中，单气压计装置可通过电子装置联机一外部系统。

为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1显示采用单气压计装置所实现用于跌倒侦测的系统实施例示意图；

图2显示单气压计装置的电路方块实施例图；

图3显示利用单气压计装置执行跌倒侦测的方法实施例的一流程图；以及

图4显示利用单气压计装置执行跌倒侦测的方法实施例的二流程图。

具体实施方式

本申请公开一种跌倒侦测方法、单气压计装置与系统，其中特别的是使用单一气压计执行的跌倒侦测方法，单气压计装置并不与另一气压计互动，没有同步数据的需要，即便气压计在每个时刻受到温度、高度与环境变化影响很大，但使用单一气压计执行的方法也没有校正的需求，其中主要技术概念是，所用来进行跌倒侦测的数据为一个单气压计装置在相近时刻的前后气压值得出的相对变化值，因此没有与其他装置同步与校正的需要。

所述单气压计装置穿戴于被照护者身上，根据使用单气压计装置执行跌倒侦测方法的实施例，主要是应用单气压计装置中气压计量测当下被照护者所处位置的气压值，气压计所量测的气压值随着所在位置的高度变化。但一般来说，环境造成气压的影响在一个有限时间内(如数秒内)并不会有太大变动，让灵敏的气压计在此有限时间内受到环境影响的变量可被忽略，因此只要参考这一有限时间内前后两笔或多笔气压值即可判断被照护者的身体是否有较大的变化，例如跌倒，跌倒会使得穿戴于被照护者身上的单气压计装置产生剧烈的高度变化，因此所量测的气压值也随着改变，这个改变的程度就成为判断跌倒事件的主要依据。

单气压计装置穿戴于受到跌倒侦测管理的被照护者身上，利用单气压计装置执行跌倒侦测的优点的一个是被照护者配戴单气压计装置，不需要再另外设置其他装置，即可执行跌倒侦测，且其中运算需求并不大，并不需要运算能力好的芯片，且其中跌倒侦测方法采用相对气压值的变化，并不会受到环境(如温度、高度)变动造成量测气压值变化的影响，具有可靠性。

图1显示采用单气压计装置所实现用于跌倒侦测的系统实施例示意图。

此图例显示被照护者穿戴一单气压计装置10，除图例显示为项链形式的单气压计装置10外，还可为胸针、手环或固定特定部位的方式穿戴于一使用者身上，使用者为一被照护者，如此，当被照护者跌倒或是有较大的高度变化时，所穿戴的单气压计装置10将因为高度产生落差而量测到前后气压差，这个瞬间得到的气压差就是成为判断是否发生跌倒事件的主要依据，根据这个方式执行的跌倒侦测，即便气压计本身有误差，仍可以不必与其他装置搭配同步信息或是校正再判断跌倒事件。

单气压计装置10的主要电路包括气压计(barometer)，以气压计量测使用者所处位置在不同时刻的气压值，若以方便携带为目的，可为一种电子气压计，其中设计的一个是在传感器设有形成电容的隔膜，隔膜受到压力会变形，因而改变了电容值，也能因此计算出压力。单气压计装置10通过气压计连续量测气压值，气压值暂存于装置内的内存，其中的处理电路可以判断出气压值变化。或者，单气压计装置10设有通信电路，用以与外部装置通信，如图示的电子装置12，电子装置12可为一行动装置或一计算机装置，目的是可以在电子装置12中记录并显示气压量测的结果，并可通过电子装置12中的运算能力判读所取得的气压变化。

跌倒侦测系统提供了执行于电子装置12中的一软件程序，若以行动装置为例，即为其中执行的行动应用程序(APP)，电子装置12可通过一无线通信协议与单气压计装置10建立联机，并传输数据，包括通过软件程序取得单气压计装置10连续量测得出的气压值。

所述跌倒侦测的程序可由单气压计装置10本身执行，但仍可通过所示的电子装置12执行，甚至可由通过网络14连接的外部系统16根据各终端的单气压计装置10提供的数据确认跌倒事件。在执行照护的工作上，单气压计装置10可以用以判断被照护者是否发生跌倒等危险的变化，当判断有跌倒事件后，可以通知外部系统16，如照护中心、医疗院所、保全系统或特定联络人，以能让外部系统对跌倒事件执行后续措施。

图2即显示单气压计装置的电路方块实施例图。

图中显示单气压计装置中的主要电路组件，单气压计装置为一种穿戴式气压侦测装置，穿戴在被照护者身上，主要电路组件包括有一微控制器20以及其他电性连接此微控制器20的电路组件，如内存201，为单气压计装置的储存器，可储存量测到的气压值；设有通信电路202，可以如WiFi^TM、Bluetooth^TM等(但不限于这些习知通信电路)无线通信电路所实现，用以与外部系统、连网设备、个人行动装置联机；设有气压计204，用以量测到单气压计装置所处位置的气压值；设有电源管理电路203，用以管理单气压计装置的电力需求，特别是利用电池组205供电时，需要特定的电源管理机制，以利装置长时间运作。

根据实施例之一，当单气压计装置运作时，通过微控制器20处理气压计204产生的气压值，并通过微控制器20处理后，将气压值等数据储存于内存201中，其中通过电源管理电路203控制提供装置运作的电力，当没有需要传输资料时，可以将其中通信电路202关闭或是处于省电模式，直到条件(如跌倒侦测结果为正、被外部装置触发等)符合而被启动为止。电源管理电路203同时管理电池组205的充放电。

在一实施例中，可以设有加速度计(accelerometer)206，加速度计206电线连接微控制器20，在一般正常状态下可为关闭或处于省电模式下，当微控制器20中运算程序判断有跌倒事件时，可以启动加速度计206，产生加速度的感测数据，其中得出的方向、位移与加速度值可用以辅助确认跌倒事件，让单气压计装置的跌倒侦测结果更为准确。

在另一实施例中，加速度计206也可全时运作，侦测单气压计装置的动作，所产生的加速度相关数据可以用来验证通过气压计204得出的气压值以及前后气压值的变化。

所述通信电路202为单气压计装置连接外部装置或系统的电路。当联机到外部的计算机装置时，可以将所量测到的气压数据传送到计算机装置，可以通过计算机装置中运行的软件程序分析气压值，并显示数值，还包括可将数据上传到其他外部系统，或是将跌倒侦测的警示信息传送到外部系统，如照护中心、医疗院所或其他联络人等，以执行后续措施。

在图3所示利用单气压计装置执行跌倒侦测的方法实施例流程图中，即为使用单一气压计执行跌倒侦测的流程。在主要实施例中，可由单气压计装置中的微控制器运行跌倒侦测方法。

跌倒侦测方法于单气压计装置启动后执行，在方法中，将连续量测气压值，每次量测包括一当下气压值(步骤S301)，并且，运行于单气压计装置的程序将所量测气压值随着量测时间储存于装置的内存中，包括当下气压值以及由内存中取得的前一笔气压值，或是更多笔过去的气压值(步骤S303)，值得一提的是，所述方法主要是比对当下气压值与前一笔气压值来判断是否有跌倒事件，然而装置内存所储存过去的多笔气压值仍可用来验证气压值变化足以确认是跌倒事件。储存气压值的时间长度可随内存的大小改变、由使用者设定，或是装置设计者依照需要设定，通过单气压计装置所执行的跌倒侦测方法即利用储存的气压值进行跌倒侦测。

跌倒侦测方法的主要方式是在获得当下气压值时，还从内存取得前一或多笔记录的气压值，目的如步骤S305所示，将当下气压值比对前一笔气压值，形成一个气压差异值，这个气压差异值显示出当下被照护者状态是否相对前一时间有较大的变化，如步骤S307，将此差异比对一系统事先设定的门槛(根据图4实施例，可称第一门槛)，以判断气压差异值是否超过此门槛？所得出的比对结果用以判断是否有跌倒事件。

然而，此门槛设定为个人化的，可以在单气压计装置初始设定时让照护者或被照护者，或是相关服务人员设定，设定的方式可以通过联机此单气压计装置的计算机装置中的软件进行设定，主要是依照被照护者身高、单气压计装置配带的位置，或加上所处位置而弹性设定此门槛。举例来说，当被照护者身高较高，身体的状态改变往往会有较大的幅度，因此气压计容易在一般情况下也量测到较大变动，并且，当有跌倒时，显得高度落差会较身高较矮者还大，因此门槛的设定可斟酌调大，还能准确地判断出跌倒事件。反之，若单气压计装置配戴于身高较矮的人身上，则可能需要将门槛调得较小，让单气压计装置量测更为敏感，以避免忽略掉高度变化较小的跌倒事件。

在所述步骤S307的判断中，当前后气压值的气压差异值不大于所述门槛(否)，流程回到步骤S301，继续量测气压值。反之，若前后气压值的气压差异值大于门槛(是)，表示有跌倒事件，流程继续执行步骤S309，产生警示信息，包括发出警报、通知特定联络人，或是联系外部系统等。

其中，警示信息可形成一通报信息，用以通知照护中心、医疗运算或特定人员。

在一实施例中，执行如步骤S307的判断可以由外部系统执行。其中，当单气压计装置将量测到的气压值上传特定系统，如私有云、本地服务器、云端服务器等，可由其中软件服务执行计算前后笔气压值的差异、比对门槛，并判断是否产生警示信号等步骤。

「单气压计」仍可设有加速度计，用以辅助判断是否真的跌倒。

在一实施例中，所述用于判断是否有跌倒事件的门槛可以通过一方程式决定，可在单气压计装置中运行的软件程序中设计方程式，让使用者输入被照护者的身高、配戴位置(装置形式、型号)与所处位置的高度等数据，让此方程式自动计算得出门槛。其中数值与单位依照实际实施而定。

在另一实施例中，所述门槛还可以让单气压计装置内的软件程序自行设定，此类软件程序具有学习能力，当被照护者跌倒而单气压计装置并未正确判断，或是并未跌倒却发出跌倒警示，使用者可以提供校正的信息，让软件程序调整门槛值。

在一实施例中，可参考图4所示利用单气压计装置执行跌倒侦测的方法另一实施例流程图，此图提出利用单气压计装置中的另一传感器来确认装置所判断的跌倒事件。

在此流程中，如步骤S401，先通过如图3流程确认前后笔气压值差异大于所述的门槛，在此流程称第一门槛，也就是已经确认是跌倒事件，然而，在此实施例中，再如步骤S403，进一步取得单气压计装置中加速度计得到的前后时间的加速度变化，其中加速度计的感测时间可以是上述流程量测到前后两笔或多笔气压值的时间内。

接着，如步骤S405，将所得到的加速度变化比对另一门槛，此流程称第二门槛，在判断出跌倒事件的结果的时间内，也判断加速度变化是否大于第二门槛？通过加速度变化来确认跌倒事件。

若在此辅助流程中判断加速度变化并未大于第二门槛(否)，流程将可终止，并回到如图3的开始步骤S301。反之，若此流程判断出加速度变化大于第二门槛(是)，才确认跌倒事件，并继续步骤S407，产生警示信息，包括形成通报信息，传送到外部系统或特定人员。

综上所述，根据上述本申请所提出的跌倒侦测方法、单气压计装置与系统的实施方式，可知所提出的单气压计装置特别是穿戴于被照护者身上的跌倒侦测装置，可用以量测被照护者所处位置的气压，可以定时、持续地量测所处位置的气压，其特征在于使用单一气压计的单气压计装置并不需要特别的初始化设定，包括校准与频率同步，也不需要与其他装置搭配即可独立运作跌倒侦测方法，若以其他装置联机，也是方便可以记录数据与联系其他系统。

以上所公开的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。

Claims (10)

1.一种跌倒侦测方法，其特征在于所述的方法包括：

以配戴于一使用者身上的一单气压计装置中的一气压计连续量测多笔气压值，并储存于该单气压计装置的一内存中；

以该气压计量测得出的一当下气压值比对前一笔气压值，得出一气压差异值，其中该前一笔气压值由该内存取得；以及

比对该气压差异值与一第一门槛，根据比对结果判断是否有一跌倒事件。

2.如权利要求1所述的跌倒侦测方法，其特征在于，当该气压差异值不大于该第一门槛，即继续量测气压值的步骤；当该气压差异值大于该第一门槛，产生一警示信息。

3.如权利要求2所述的跌倒侦测方法，其特征在于，于判断该气压差异值大于该第一门槛时，再以该单气压计装置的一加速度计得出一加速度变化，由该加速度变化比对一第二门槛，以确认该跌倒事件。

4.如权利要求3所述的跌倒侦测方法，其特征在于，当该加速度变化大于该第二门槛时，确认该跌倒事件。

5.一种跌倒侦测系统，其特征在于所述的系统包括：

一单气压计装置，配戴于一使用者身上，该单气压计装置设有一微控制器、一内存与一气压计，以该气压计量测该使用者所处位置在不同时刻的气压值，并储存于该内存中；

其中，该微控制器中运行一跌倒侦测方法，包括：

以该气压计量测一当下气压值；

将该当下气压值比对该气压计量测的前一笔气压值，得出一气压差异值；以及

比对该气压差异值与一第一门槛，根据比对结果判断是否有一跌倒事件。

6.如权利要求5所述的跌倒侦测系统，其特征在于所述的系统还包括执行于一电子装置的一软件程序，其中该电子装置以一无线通信协议与该单气压计装置建立联机，再通过该软件程序取得该单气压计装置连续量测得出的气压值。

7.如权利要求6所述的跌倒侦测系统，其特征在于所述的单气压计装置通过该电子装置联机一外部系统。

8.如权利要求5至7中任一权利要求所述的跌倒侦测系统，其特征在于，当该气压差异值不大于该第一门槛，即继续量测气压值的步骤；当该气压差异值大于该第一门槛，产生一警示信息。

9.如权利要求8所述的跌倒侦测系统，其特征在于，于判断该气压差异值大于该第一门槛时，再以该单气压计装置的一加速度计得出一加速度变化，由该加速度变化比对一第二门槛，以确认该跌倒事件。

10.一种单气压计装置，配戴于一使用者身上，其特征在于所述的单气压计装置包括：

一微控制器；

一内存，电性连接该微控制器；

一气压计，电性连接该微控制器；

其中，以该气压计量测该使用者所处位置在不同时刻的气压值，并储存于该内存中，由该微控制器中运行一跌倒侦测方法，包括：

以该气压计量测一当下气压值；

将该当下气压值比对该气压计量测的前一笔气压值，得出一气压差异值；以及

比对该气压差异值与一第一门槛，根据比对结果判断是否有一跌倒事件。

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