JP6106198B2 - 空気圧センサを使用する装置の高さ変化の監視方法 - Google Patents
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Description
ここで、H0及びP0は、それぞれ海水位基準の高度及び空気圧である。これら後続の2つの測定値は、装置の高さ変化を判定するために比較される。
r=(Pup−Pdown)/(aup−adown)
ここで、Pup及びPdownは、それぞれの空気圧の第1及び第2の測定値であり、aup及びadownは、それぞれ加速度の第1及び第2の測定値であり、rは、キャリブレーション係数である。
いくつかの実施形態では、圧力変化しきい値を決定するステップは、既定の高さ変化及び既定高度での空気圧の推定値から圧力変化しきい値を決定するステップを含む。このステップは、通常、装置の製造、テスト又は初期設定手順中に実行される。
好ましくは、圧力変化しきい値を決定するステップは、装置での空気圧の少なくとも1つの新しい測定値を使用して繰り返される。
いくつかの実施形態では、圧力変化しきい値を決定するステップは、既定の時間間隔の経過後に繰り返される。
好ましくは、γはγ=(4.42×10−4)P0.81によって与えられ、ここで、Pは装置での空気圧の測定値である。あるいはまた、γは、線形依存性を用いて近似され、γ∝Pである。
好ましい実施形態では、装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するステップは、判定された空気圧の変化と決定された圧力変化しきい値とを比較するステップを含む。
本発明の更なる実施形態では、装置内のプロセッサは、上述したように方法ステップのいずれかを実行するように構成することができる。
本発明の第4の態様によれば、ユーザが着用するように構成されたユーザ装置を含むシステムが提供される。このユーザ装置は、ユーザ装置での空気圧を測定する空気圧センサと;ユーザ装置から遠隔であり、且つユーザ装置での空気圧の測定値を受け取るためにユーザ装置と通信ように構成されているベースユニット又は他の電子装置と;を有しており、ベースユニット又は他の電子装置は、上述したような装置を有する。
本発明の第5の態様によれば、その内部で具体化されたコンピュータ・プログラムコードを有するコンピュータ可読媒体を含むような、コンピュータプログラム製品が提供される。コンピュータ・プログラムコードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されるとき、コンピュータ又はプロセッサが、上述したような方法を実行するように構成される。
本発明は、(既定の高さ変化より大きいような、ユーザが着用した装置の高さの検知された減少によって、転倒が生じたことを示すような)ユーザの転倒を検知するシステムで使用される観点から説明するが、本発明は、(例えば、活動中に消費されたエネルギー又は用いられた体力を算出し、又は歩行、座る、横たわる及び立ち上がる等の活動の種類を監視するような)ユーザの身体的活動を監視するための装置、座っている状態から立ち上がる状態への移動を検知し且つ評価する(おそらく、転倒リスクの表示を提供する)ための装置、及びユーザがベッド(具体的には、病院環境における術後患者のため)から起き出ているか否かを検知するための装置等の他の種類の装置又はシステムの中で使用され得ることを理解されたい。以下に説明する技術は、装置の高さの減少を特定することに限定されるものではないが、装置の高さの対応する増加を特定するために容易に使用できることを理解されたい(つまり、疑われるか、検知された転倒の後にユーザが起き上がったか否か、従って、転倒アラームが取り消された否かを確認するために利用される)。最後に、本発明は、高さ変化を監視するために空気圧センサを使用するような、任意の種類の装置又はシステムにも適用可能であることを理解されたい。
ユーザ装置4は、3つの直交軸に沿った加速度を測定値する加速度計10を含む。加速度計10によって出力された信号は、分析するためにプロセッサ8に提供される。加速度計10は、微小電気機械システム(MEMS)の加速度計とすることができる。加速度計10が経験する加速度は、30Hzのレートでサンプリングされるが、他の多くのサンプリング周波数(例えば50又は100Hz)を使用できることを理解されたい。
示されていないが、ユーザ装置4は、随意に、転倒が検知された場合に、プロセッサ8によってトリガできる可聴警報装置を含んでもよい。この警報によって、ユーザへの助けを求めることができる。実際に、低価格帯の転倒検知システムでは、送信機又は受信機回路12は、省略されており、プロセッサ8が可聴警報装置を使用してユーザへの助けを呼んでいる。
更なる実施形態では、転倒検知システム2(具体的には、ユーザ装置4)は、ジャイロスコープ、磁力計及び/又は気流センサ等のセンサをさらに含んでおり、これらの信号を処理して、転倒やユーザの活動に関連する高さや、姿勢又は他の特性を決定する、又はこれらの決定を支援することができる。
ユーザ装置4上の気柱は、力/面積で表す場合に、圧力に変換された量を有している。高度の減少は、空気圧の点で感知できる総重量の増加をもたらす。この量の増加は、高さの減少に比例し、(ローカルの)質量密度に比例する。理想気体について、圧力は、密度に比例し(単位体積あたりにより多くの粒子を有することによって、圧力の増加につながる)、温度に比例する(容積を加熱すると圧力が増加する)。換言すると、質量密度は、空気圧に比例し、温度に反比例する。そのため、一次において、重量増加、従って小さな高さ減少−dHによる圧力増加dPは、現在の圧力に比例するが、温度に反比例し、高さ減少に比例する:
dP∝ρ.−dH∝(P/T).−dH (2)
ここで、ρは空気の質量密度であり、P及びTはそれぞれ圧力及び温度である。Tが一定であると仮定すると、式(2)を解くと、指数関数的な依存性が得られる。しかしながら、温度は、より高い高度で減少するので、より洗練された依存性が、式(1)に示されようにもたらされるが、参照を容易にするためにここでは繰り返さない。
H=H0+44330(1−(P/P0)0.19) (3)
ここで、H0及びP0は、海水位基準の高度及び空気圧である(それぞれ通常0m及び1013.25hPa)。海水位基準での288Kの温度が使用される。
第1に、空気圧は、常に変動しており、これは、推定される高さの変動に転換される。
第2に、異なる高度において、異なる空気の密度が存在しており、従って、高さ減少とともに様々な重量(圧力)は増加する。この影響は、変換式(3)において考慮されているが、この式の近似を使用した場合に殆ど正確に処理されていない。
第4に、空気圧は、環境温度にも依存する。結果として、空気圧が高さ変化によって変化する量はまた、温度依存である。温度勾配は、式(3)において考慮されている。しかしながら、変化を検知する際に、式(2)の依存性が必要である。センサが、典型的に、建物の内部で使用される場合には、温度は小さな範囲内にあり、定数として扱うことができる。しかしながら、センサが外部で使用される場合には、内部と外部との間の温度差はより大きな範囲となり、従って、この影響はより大きくなる。更なる精度を、この影響を考慮することによって得ることができる。この問題は、「環境温度」に関係することであり、すなわち、ユーザの周囲の空間内の空気の温度は、必ずしも圧力センサでの温度ではないことを理解されたい。例えば、センサが冬に外で使用をされる場合であって、センサがユーザのコートの下に着用される場合に、センサでの気温は、体温に近いが、「環境温度」は、殆ど273Kに近いと考えられる。環境温度は、センサによる空気圧測定値に必要な任意の補正を算定するときに考慮すべきことである。
最後に、空気圧センサは、飛行機の中又は(熱及び制限された気流によって生じる)シャワー中等の、圧力が通常の環境よりも人為的に高くなることがあるような環境で用いられる装置において使用される。普通の環境圧力を想定することによって、高さ推定アルゴリズムは、不正確な高さ変化を判定することができる。例えば、ユーザがシャワー中に転倒した場合に、感知された空気圧の変化は、リビングルーム(例)の空気圧の変化とは異なる大きさとなり得る。このアルゴリズムは、感知された高低差(変換アルゴリズムにおける前提条件によって大きく外れている)を、転倒イベントに遭遇する低い可能性の指標として解釈される「外れ値」としてみなすことができる。そのため、イベントは拒否され、誤警報とみなされる。
ΔP∝−γΔH (5)
ここで、
γ=(1.19×10−4)P0 0.19P0.81=(4.42×10−4)P0.81 (6)
ここで、P[k]は時刻kでの空気圧測定値であり、N=fstp、期間tpのサンプル数であり、fsは空気圧センサ6のサンプリング周波数である。代替実施形態では、期間tpに亘って取得された測定値の他の平均値(すなわち、推定値の中心点)は、モード又は中央値として取得することができることを理解されたい。
従って、式(5)及び式(6)の検知基準は、環境高度を考慮している。従来のアルゴリズムと比較して、各サンプルについての式(3)の評価(算出)は、式(6)のより低いレートの評価に置き換えられ、上述したように、例えば毎分、10分毎、30分毎、毎時、90分毎に評価される。随意に、式(6)の評価は、近似手法を用いて、可能性として、測定されたPの異なる範囲について異なる近似を用いて、単純化することができる。
空気圧センサ6が「上」向きの膜及び反対側の「下」向きの膜と一緒に重力以外の加速度の影響を受けていない間に、空気圧を測定することにより、空気圧オフセット及び加速度の間のキャリブレーション係数rは、以下の式から較正することができる。
r=(Pup−Pdown)/(aup−adown) (8)
ここで、Pup及びPdownは、空気圧センサ6がそれぞれ「上」及び「下」向きにある場合の圧力測定値(又は平均化された圧力測定値)であり、aup及びadownは、空気圧センサ6と固定(すなわち、非移動)関係にある、加速度計10によって測定されるような同じ測定期間に亘って平均化された対応する加速度である。この手順で加速度計10によって提供される測定値は、「較正された」値である、すなわち、加速度測定値が較正ルーチン(典型的には、行列乗算)を通過し、これら較正された値が、式(8)においてrの値を設定するために使用される。当業者であれば、行列乗算を含まないが、代わりに軸毎にオフセットとゲイン補正を適用する(行列乗算は、軸同士の間のクロストークの影響も考慮しているので:例えば、x軸に沿った加速度がy軸の測定値に影響を与える)ような、簡略化された較正ルーチンを使用することが可能であることを理解するであろう。オフセットは、ゼロ加速ポイント、ゲインスケーリングを設定する。通常、ゲインは1に近いが、オフセットは、無視できない。aupが正のオフセットを有する場合に、adownは負のオフセットを有しており、キャリブレーションを用いることなく式(8)を使用することは、誤った結果を提供することになる。
キャリブレーション係数rは、ユーザ装置4の製造又は検査中に決定され、ユーザ装置4のメモリモジュール16に格納することができる。
アルゴリズム30において、処理ブロック34は、加速度計10により測定された膜の平面に対して垂直な方向の(較正された)加速度(azは、aupとして同じ符号を有する)を、キャリブレーション係数rによって乗算することにより、空気圧測定値補正値を計算し、且つこの補正値を空気圧センサ6からの測定値と組み合わせて、補正された圧力センサ測定値P補正を与える。式の形では、以下の通りである。
P補正=P−r.az (9)
示されるアルゴリズム30では、式(9)は平滑化フィルタブロック36を含むように実装されるが、式(9)は、平滑化フィルタとは別個のブロックで実装することができることを理解されたい。
平滑化フィルタブロック36は、空気圧測定値のノイズを除去又は抑制するために、ローパスフィルタ、移動平均(MA)フィルタ、メディアン(中央値)フィルタ、又はこれらの組み合わせ等の平滑化フィルタを用いて、取得され且つ補正された圧力センサの測定値P補正をフィルタ処理する。
dP=P[t]−P[t−Δt] (10)
決定された圧力変化dPが、ブロック40において、ブロック32で決定されたしきい値圧力変化ΔPと比較され、圧力変化dPがしきい値圧力変化ΔPを超える場合に、少なくともΔHの高さ変化が、検知される(ブロック42)。圧力変化dPがしきい値圧力変化ΔPを超えない場合に、ΔHより大きな高さ変化は検知されず、アルゴリズムは、ブロック38において、補正された圧力センサ測定値の次のペアを評価する。
γ=1.19×10−4(T0/T)P0 0.19P0.81=0.034P0 0.19P0.81/T=0.13P0.81/T (11)
ここで、T0=288.15Kであり、Tは、現在の(環境の)温度(Kでの)である。T0が、海水位基準の温度であるときに、式(11)は、より高い高度について完全に正確ではない。しかしながら、実際的な利用のために、T0を使用することができる。近似は、異なる表現のγを式(11)で与えられるγに提供することによって行われることを理解されたい。例えば、γ=0.034P/Tは、このような近似とすることができる。
また上述したように、ユーザがシャワーを浴びているときに、環境圧力及び環境温度の影響を考慮すべきである。そうすることにより、シャワー等の状況で起こる高さ変化が、より容易且つ確実に検知されるはずである。
この方法は、検知すべき高さ変化ΔHが、ステップ101で決定され又は設定され、この高さを変化が観察される期間Δtと一緒に開始する。ステップ101は、典型的に製造又は初期ユーザ設定段階中に実行されるステップである。
次に、ユーザ装置4の使用中に、ユーザ装置4での空気圧の少なくとも1つの測定値が、空気圧センサ6を用いて取得される(ステップ103)。
圧力変化しきい値ΔPが決定される/更新される時刻は、メモリモジュール16にt更新されたしきい値として格納される(ステップ107)。しかしながら、カウントダウン又はカウントアップクロックを起動する等の、代替の実装形態が考えられることを理解されたい。
ステップ109で取得される測定値は、各測定を取得した時刻にユーザ装置4に作用する姿勢/加速度についてそれぞれ補正される(ステップ111)。このステップは、同じ期間中に一連の空気圧測定値として取得された、ユーザ装置4に作用する加速度の測定値を利用する。上述したように、空気圧測定値に対する補正は、空気圧センサ6の膜又は隔膜の面に垂直な加速度の測定成分を、ユーザ装置4の製造又は検査中に決定されたキャリブレーション係数rによって乗算することによって決定される。
ステップ115では、判定された圧力変化dPは、更新された圧力変化しきい値ΔPと比較され、圧力変化dPが圧力変化しきい値ΔPを超えた場合に、次に、既定の高さ変化ΔHよりも大きな高さ変化が検知される(ステップ117)。いくつかのケースでは、ユーザ装置4は、装置4のユーザが転倒したことを表す警告やアラームを直ちに発することができる。代替の実装形態では、圧力変化しきい値ΔPより大きい圧力変化の検知を利用して、ユーザの活動や運動の他の測定値において、転倒に関連する他の特性値の計算結果又は検知をトリガすることができる。1つ以上の他の特性値(転倒を検知するために使用される特定のアルゴリズムに依存する特性値)が、検知された場合に、次に、ユーザ装置4は、装置4のユーザが転倒したことを表す警告やアラームを発することができる。当業者であれば、多くの異なるアルゴリズムを使用して、検知された高さ変化及び1つ以上の他の検知された特性値から転倒を検知することができることを理解するであろう(転倒の別の特性が最初に検知され、この特性の検知を利用して、空気圧センサの測定値を使用する高さ変化の評価をトリガすることもできることを理解されたい)。
ステップ115及び117のいずれかの後で、本方法は、圧力変化しきい値を再び更新すべきか否かを判定するステップ119に進む。具体的には、現在時刻tが、最後のしきい値更新時間(t更新されたしきい値)と、更新間隔t更新(例えば、1分、10分、30分、1時間、90分等とすることができる)との合計を超えているか否かを判定する。図3には示されていないが、圧力変化しきい値に対して更新をトリガするような、他の理由が存在することを理解されたい。例えば、ユーザ装置4をしばらく使用していない(例えば、測定された加速度が、低い分散を示す)場合に、ユーザ装置4の使用を再び開始することによって、取得すべき新しい空気圧測定値を要求するような圧力変化しきい値の更新手順がトリガされる(当然ながら、圧力変化しきい値の更新手順は、ユーザ装置4が使用されない間に、すなわち測定された加速度が低い分散を示す間には、実行されないと仮定する)。別の例として、ユーザ装置4が建物内部から外部に移動することの検知することによって、又はその逆の移動を検知することによって、圧力変化しきい値の更新手順をトリガすることができる。
圧力変化しきい値ΔPを更新する時間である場合に、本方法はステップ103に戻り、新たな空気圧測定値(複数可)が取得されて、しきい値圧力変化ΔPを更新(再計算)するために使用される。図3は、圧力変化しきい値を更新するステップと必要な圧力変化を検査するステップとの一連の処理を示しているが、この更新及び検査処理が、独立して且つ並列に実行可能であることを理解されたい。
開示される実施形態に対する変形形態は、図面、明細書の開示及び添付の特許請求の範囲の検討から特許請求の範囲に記載された発明を実施する際に、当業者によって理解され且つ行うことができる。請求項において、用語「備える、有する、含む(comprising)」は、他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「1つの(a, an)」は複数を除外するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、請求項に列挙されるいくつかのアイテムの機能を充足することができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、光学記憶媒体又は他のハードウェアと一緒に又は一部として供給される固体媒体等の適切な媒体に記憶され/配布されてもよいが、インターネット、或いは他の有線又は無線通信システムを介して他の形態で配布されてもよい。特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、特許請求の範囲を限定するものとして解釈すべきでない。
Claims (15)
- 装置の空気圧を測定するためのセンサを含む、前記装置の高さ変化を監視する方法であって、当該方法は:
既定の高さ変化、及び前記装置での空気圧の推定値又は空気圧の測定値から圧力変化しきい値を決定するステップと;
前記装置での空気圧の複数の測定値を取得するステップと;
複数の測定値のうちの2つ以上の測定値から空気圧の変化を判定するステップと;
前記装置の高さが、前記判定された空気圧の変化及び前記決定された圧力変化しきい値を用いて、前記既定の高さ変化より多く変化したか否かを判定するステップと;を含む、
方法。 - 前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記既定の高さ変化及び既定高度での空気圧の推定値から前記圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記既定の高さ変化及び前記装置での空気圧の少なくとも1つの測定値から圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項1に記載の方法。 - 前記圧力変化しきい値を決定するステップは、前記装置での空気圧の少なくとも1つの新しい測定値を用いて繰り返される、
請求項1,2又は3に記載の方法。 - 前記圧力変化しきい値を決定するステップは、
ΔP∝−γΔH
を評価するステップを含み、
ここで、ΔPは圧力変化しきい値であり、γは圧力に依存しており、ΔHは既定の高さ変化である、
請求項1乃至4のいずれか一項に記載の方法。 - 前記装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定するステップは、判定された空気圧の変化と決定された既定の圧力変化しきい値とを比較するステップを含む、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 前記装置の高さが既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定するステップは、判定された空気圧の変化を正規化するステップと、前記装置の高さが、前記正規化された空気圧の変化からの判定された高さ変化より多く変化したかの可能性を判定するステップをさらに含む、
請求項1乃至5のいずれか一項に記載の方法。 - 重力及び/又は加速度が、センサによる空気圧の測定値のそれぞれに重ね合されるような有効圧力を決定するステップと;
決定された有効圧について空気圧の測定値のそれぞれを補正するステップと;をさらに含む、
請求項1乃至7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記重力及び/又は他の加速度が、空気圧の測定値に重ね合わされるような有効圧力を決定するステップは、
前記装置での空気圧の測定が前記センサにより行われる時刻に又はその時刻付近で、前記装置に作用する加速度を取得するステップと;
加速度の測定値及びキャリブレーション係数を用いて前記有効圧力を決定するステップと;を含む、
請求項8に記載の方法。 - 前記方法は、
前記装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値を取得するステップ;をさらに含み、
前記圧力変化しきい値を決定するステップが、前記しきい値高さ変化、前記装置での空気圧の複数の測定値のうちの少なくとも1つ、前記装置の周囲環境の温度の推定値又は測定値から、前記圧力変化しきい値を決定するステップを含む、
請求項1乃至9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記圧力変化しきい値を決定するステップが、
ΔP=−γΔH
を評価するステップを含み、
ここで、ΔPは圧力変化しきい値であり、γは前記装置の周囲環境の空気圧及び温度に依存しており、ΔHは既定の高さ変化である、
請求項10に記載の方法。 - 装置の空気圧を測定するための空気圧センサを含む、前記装置の高さ変化を監視する装置であって、当該装置は:
既定の高さ変化、及び前記装置での空気圧の推定値又は空気圧の測定値から圧力変化しきい値を決定し;
前記装置での空気圧の複数の測定値を受け取り;
複数の測定値のうちの2つ以上の測定値から空気圧の変化を判定し;
前記装置の高さが、前記判定された空気圧の変化及び前記決定された圧力変化しきい値を用いて、前記既定の高さ変化より多く変化したか否かを決定する;
ように構成された処理ユニットを含む、
装置。 - ユーザによって着用されるように構成された装置であって、当該装置は:
前記装置での空気圧を測定する空気圧センサと;
請求項12に記載の装置と;を含む、
ユーザ装置。 - システムであって、当該システムは:
ユーザによって着用されるように構成された装置であって、該装置は、前記装置での空気圧を測定するような空気圧センサを備えている、装置と;
前記装置から遠隔であり、且つ前記装置での空気圧の測定値を受け取るために前記装置と通信するように構成されているベースユニット又は他の電子装置であって、該ベースユニット又は他の電子装置は、請求項12に記載されるような装置を含む、ベースユニット又は他の電子装置と;を有する、
システム。 - コンピュータプログラムであって、その内部で具体化されるコンピュータ・プログラムコードを含むコンピュータ可読媒体を有し、前記コンピュータ・プログラムコードは、適切なコンピュータ又はプロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサ又はコンピュータが、請求項1乃至11のいずれか一項に記載の方法を実行するように構成される、コンピュータプログラム。
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US10480945B2 (en) * | 2012-07-24 | 2019-11-19 | Qualcomm Incorporated | Multi-level location disambiguation |
EP2736176B1 (en) * | 2012-11-21 | 2016-05-04 | Veyance Technologies, Inc. | Frequency hopping for smart air springs |
FR3012879B1 (fr) | 2013-11-07 | 2017-07-21 | Withings | Procede d'estimation de denivele parcouru par un utilisateur |
JP6424424B2 (ja) * | 2013-12-02 | 2018-11-21 | Tdk株式会社 | 行動推定装置及び活動量計 |
US10384370B2 (en) * | 2014-02-07 | 2019-08-20 | Erik Wallgren | Level monitoring of bulk material bin with heater control function |
DE102014002124A1 (de) * | 2014-02-17 | 2015-08-20 | Thomas von Chossy | Technik zum Erfassen eines Personensturzes |
WO2016044198A1 (en) * | 2014-09-15 | 2016-03-24 | 3M Innovative Properties Company | Impairment detection with environmental considerations |
WO2016044831A1 (en) | 2014-09-21 | 2016-03-24 | Athlete Architect Llc | Methods and apparatus for power expenditure and technique determination during bipedal motion |
WO2016047315A1 (ja) * | 2014-09-24 | 2016-03-31 | セイコーインスツル株式会社 | 圧力変化測定装置、高度測定装置及び圧力変化測定方法 |
JP6438728B2 (ja) * | 2014-10-16 | 2018-12-19 | 株式会社五洋電子 | 転倒通報システム |
CN105872962A (zh) * | 2015-01-23 | 2016-08-17 | 上海爱戴科技有限公司 | 一种老人跌倒追踪系统 |
JPWO2016181442A1 (ja) * | 2015-05-08 | 2018-02-22 | 富士通株式会社 | 電子機器、検出方法および検出プログラム |
US10758931B2 (en) | 2015-06-12 | 2020-09-01 | 3M Innovative Properties Company | Liquid coating method and apparatus with a deformable metal roll |
US9574964B2 (en) | 2015-07-07 | 2017-02-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Mobile computer atmospheric barometric pressure system |
US11433190B2 (en) | 2017-05-31 | 2022-09-06 | Lexion Medical, Llc | Method and system for controlling pressurization of a patient cavity using a pressure sensor of a medical appliance |
US10646667B2 (en) | 2017-05-31 | 2020-05-12 | Lexion Medical, Llc | Method and system for controlling pressurization of a patient cavity using a pressure sensor in a trocar |
US10595897B2 (en) | 2016-08-30 | 2020-03-24 | Lexion Medical, Llc | Method and system for measuring pressure in a body cavity using a trocar |
JP6510368B2 (ja) * | 2015-08-26 | 2019-05-08 | 京セラ株式会社 | 携帯電子機器、制御方法、及び制御プログラム |
JP2017049158A (ja) * | 2015-09-03 | 2017-03-09 | セイコーエプソン株式会社 | センサー装置、携帯機器、電子機器および移動体 |
JP2017067463A (ja) * | 2015-09-28 | 2017-04-06 | セイコーエプソン株式会社 | 圧力センサー、高度計、電子機器および移動体 |
US11064912B2 (en) * | 2016-01-26 | 2021-07-20 | Climax Technology Co., Ltd. | Fall sensor |
CN105784256B (zh) * | 2016-04-08 | 2018-06-22 | 上海恒瑞测控技术有限公司 | 一种高频大幅度震动高压强测量方法及装置 |
CN106097654B (zh) * | 2016-07-27 | 2018-09-04 | 歌尔股份有限公司 | 一种跌倒检测方法和可穿戴式跌倒检测装置 |
US10835284B2 (en) | 2016-10-13 | 2020-11-17 | Lexion Medical, Llc | Method and system for controlling pressurization of a patient cavity using cavity distension measured by a pressure sensor of a trocar |
CN106705935A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-24 | 上海华测导航技术股份有限公司 | 多轴无人机高度更新方法 |
WO2018107374A1 (zh) * | 2016-12-14 | 2018-06-21 | 深圳先进技术研究院 | 跌倒检测设备、跌倒检测方法及装置 |
US10357283B2 (en) | 2017-01-04 | 2019-07-23 | Lexion Medical, Inc. | Method and system for determining pressure and flow restrictions in a body cavity using a trocar |
EP3361228A1 (en) | 2017-02-09 | 2018-08-15 | Koninklijke Philips N.V. | A device and a method for determining whether the device is immersed in a fluid |
US10704905B2 (en) * | 2017-03-06 | 2020-07-07 | Nextnav, Llc | Systems and methods for determining a reference pressure for use in estimating an altitude of a mobile device |
CN106989869B (zh) * | 2017-06-06 | 2020-02-21 | 上海传输线研究所(中国电子科技集团公司第二十三研究所) | 一种拖线阵中压力传感器的简易校准方法 |
SE542317C2 (en) | 2017-07-07 | 2020-04-07 | Pink Nectarine Health Ab | Fall detection system and method |
JP2020530114A (ja) * | 2017-08-01 | 2020-10-15 | ナショナル ユニバーシティ オブ シンガポール | 気圧計及び気圧分布決定方法 |
US10496043B2 (en) * | 2017-09-08 | 2019-12-03 | Apple Inc. | Pressure sensor occlusion mitigation systems and methods |
JP6979553B2 (ja) * | 2017-09-14 | 2021-12-15 | 株式会社吉田製作所 | 嚥下能力検査装置 |
TWI645165B (zh) * | 2018-01-08 | 2018-12-21 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 高度定位系統及方法 |
CN108562269A (zh) * | 2018-01-10 | 2018-09-21 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种相对高度测量方法及装置 |
CN108418973A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-17 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 跌落检测方法及相关装置 |
CN108836352B (zh) * | 2018-07-05 | 2021-02-02 | 京东方科技集团股份有限公司 | 防摔倒装置和智能穿戴设备 |
CN109141355B (zh) * | 2018-08-28 | 2021-10-01 | 广东小天才科技有限公司 | 基于多传感器的相对高度测量方法及可穿戴设备 |
CN111222726B (zh) * | 2018-11-23 | 2022-07-12 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 测风数据异常的识别方法和设备 |
CN109758703B (zh) * | 2019-01-14 | 2020-09-11 | 南京正泽科技股份有限公司 | 一种用于消防火场气压高度传感器的误差修正系统及方法 |
US10935565B2 (en) * | 2019-03-04 | 2021-03-02 | Infineon Technologies Ag | Detecting contamination of a pressure sensor based on cross-sensitivity to acceleration |
EP3709276A1 (en) * | 2019-03-12 | 2020-09-16 | Koninklijke Philips N.V. | A method for detecting fall of a user |
CN110223484A (zh) * | 2019-05-10 | 2019-09-10 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 一种跌倒检测方法、装置及可穿戴式设备 |
CN110047248A (zh) * | 2019-05-23 | 2019-07-23 | 河南工业大学 | 一种基于可穿戴的老人跌倒检测方法及设备 |
CN110226934B (zh) * | 2019-06-21 | 2022-03-22 | 青岛歌尔智能传感器有限公司 | 一种跌倒检测方法、装置及腕带式设备 |
EP3757957A1 (en) * | 2019-06-25 | 2020-12-30 | Koninklijke Philips N.V. | Evaluating movement of a subject |
CN111397551B (zh) * | 2020-03-11 | 2021-07-20 | 支付宝(杭州)信息技术有限公司 | 基于气压的位移识别方法以及装置 |
CN111905238A (zh) * | 2020-09-15 | 2020-11-10 | 无锡市第二人民医院 | 一种气囊压力监控装置 |
CN113029072A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-25 | 新奥科技发展有限公司 | 流化床气化炉料层检测装置及流化床气化炉 |
CN113514013B (zh) * | 2021-04-20 | 2023-02-24 | 广西电网有限责任公司南宁供电局 | 弧垂测量方法、装置、计算机设备和存储介质 |
US20240077374A1 (en) * | 2022-09-02 | 2024-03-07 | Honeywld Technology Corp. | Single-barometer device, method for fall detection, and system thereof |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH067327A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-18 | Yoshijirou Watanabe | 上下方向変位量測定方法 |
US6266623B1 (en) * | 1994-11-21 | 2001-07-24 | Phatrat Technology, Inc. | Sport monitoring apparatus for determining loft time, speed, power absorbed and other factors such as height |
US6216064B1 (en) * | 1998-02-24 | 2001-04-10 | Alliedsignal Inc. | Method and apparatus for determining altitude |
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US20100052896A1 (en) | 2008-09-02 | 2010-03-04 | Jesse Bruce Goodman | Fall detection system and method |
DE102008049750B4 (de) | 2008-10-01 | 2012-09-20 | Universität Rostock | Verfahren und Anordnung zum Feststellen eines Sturzes einer Person |
BRPI0915249A2 (pt) | 2008-11-14 | 2016-02-16 | Koninkl Philips Electronics Nv | aparelho para indicar uma queda de um usuário por meio de uma mensagem de alarme, sistema de detecção de queda e método de detecção de queda |
BRPI0917755A2 (pt) * | 2008-12-15 | 2016-02-23 | Koninkl Philips Electronics Nv | método para a calibração de um detector de queda, método para o ajuste de um detector de queda, aparelho para a calibração de um detector de queda e detector de queda |
CH700641B1 (fr) | 2009-03-20 | 2014-06-13 | Tansrex Ag | Dospositif de détection de chute. |
JP2010246741A (ja) * | 2009-04-16 | 2010-11-04 | Seiko Epson Corp | 生体姿勢監視システム及び生体姿勢監視システムの制御方法 |
ES2649864T3 (es) | 2009-06-23 | 2018-01-16 | Koninklijke Philips N.V. | Métodos y aparato para detectar una caída de un usuario |
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