專利名稱：跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種跌倒檢測(cè)系統(tǒng)和操作跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的方法，并且具體涉及一種提供跌倒嚴(yán)重性的指示的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)和操作所述跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
背景技術(shù)：
在老年人護(hù)理中，跌倒是一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，其可能導(dǎo)致發(fā)病和死亡。從身體的角度講，跌倒引起損傷，而從心理的角度講，跌倒引起跌倒恐懼，這繼而導(dǎo)致社交隔離和抑郁癥。
正在開發(fā)能夠提供用于檢測(cè)用戶何時(shí)跌倒的自動(dòng)且可靠的途徑的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)。 如果檢測(cè)到跌倒，系統(tǒng)發(fā)出為用戶請(qǐng)求幫助的警報(bào)。這確保在發(fā)生跌倒的情況時(shí)為用戶采取適當(dāng)?shù)拇胧?br> 通常，自動(dòng)跌倒檢測(cè)系統(tǒng)基于附接到用戶身體的加速度計(jì)。跌倒檢測(cè)系統(tǒng)追蹤來(lái)自加速度計(jì)的信號(hào)，并且如果識(shí)別到特征模式則確定已經(jīng)發(fā)生了跌倒。典型的模式為高沖擊值以及隨后的相對(duì)靜止或?qū)嶋H靜止期的組合，在所述高沖擊值中加速度信號(hào)超過(guò)預(yù)先配置的閾值，所述相對(duì)靜止或?qū)嶋H靜止期的特征為相對(duì)恒定的加速度，例如僅有重力(或者無(wú)加速度，這取決于所使用的加速度計(jì)的類型)，這是因?yàn)橛脩舨粍?dòng)地躺在地上。當(dāng)用戶再次站起來(lái)時(shí)，該模式可能通過(guò)揭示從加速度相對(duì)恒定期脫離的活動(dòng)而繼續(xù)。
一些跌倒檢測(cè)系統(tǒng)能夠確定用戶跌倒后無(wú)法起身(如由長(zhǎng)時(shí)間的靜止期表示)， 并使用這一確定觸發(fā)或發(fā)出警報(bào)信號(hào)。在WO 2005/016143中描述了一種這樣的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
在已知的系統(tǒng)中，存在用于測(cè)量用戶跌倒后無(wú)法起身的單一固定時(shí)期，這意味著該時(shí)期對(duì)于跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的每個(gè)可能用戶而言都是相同的。因此，將該時(shí)期設(shè)置為某一值， 而未考慮用戶的身體狀況以及他們從地上站起來(lái)的個(gè)人能力。用戶起身所花費(fèi)的典型時(shí)間可以處于從對(duì)于年輕且健康的用戶而言的幾秒(比如，2-3秒)到對(duì)于年老且虛弱的用戶而言的幾十秒(比如，15-45秒)的范圍內(nèi)。
因此，在針對(duì)跌倒檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置單一時(shí)期的過(guò)程中，要在對(duì)以下兩者之間的選擇中做出折衷保守值，其可能導(dǎo)致用戶跌倒、無(wú)法起身并且必須等待幾十秒之后才發(fā)出警報(bào)或請(qǐng)求幫助；以及較短時(shí)期，其導(dǎo)致在用戶有機(jī)會(huì)(以其自己的節(jié)奏)自己起身之前就發(fā)出了警報(bào)。
因此，本發(fā)明的目的在于提供克服上述現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)的缺點(diǎn)的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)和操作所述跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)傳感器， 所述傳感器用于監(jiān)測(cè)跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的用戶的運(yùn)動(dòng)以及用于生成相應(yīng)的信號(hào)；用于根據(jù)用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果確定閾值的模塊；處理器，所述處理器用于分析信號(hào)以識(shí)別用戶的跌倒、分析信號(hào)以識(shí)別跌倒后用戶的靜止期以及將用戶的靜止期的長(zhǎng)度與閾值進(jìn)行比較以確定跌倒的嚴(yán)重性。
優(yōu)選地，處理器適于在用戶的靜止期的長(zhǎng)度超過(guò)閾值的情況下將該跌倒確定為嚴(yán)重。
優(yōu)選地，處理器適于當(dāng)?shù)篂閲?yán)重時(shí)觸發(fā)警報(bào)和/或?yàn)橛脩粽?qǐng)求幫助。
在優(yōu)選實(shí)施例中，處理器適于分析信號(hào)以識(shí)別當(dāng)用戶起身時(shí)靜止期的結(jié)束。
在一些實(shí)施例中，處理器適于在用戶的靜止期的長(zhǎng)度小于閾值的情況下確定跌倒不嚴(yán)重。
在備選實(shí)施例中，處理器適于在用戶的靜止期的長(zhǎng)度小于閾值的情況下使用靜止期的長(zhǎng)度與閾值的比率對(duì)跌倒的嚴(yán)重性分級(jí)。處理器然后能夠基于所確定的嚴(yán)重性級(jí)別觸發(fā)警報(bào)和/或?yàn)橛脩粽?qǐng)求幫助。
優(yōu)選地，一個(gè)或多個(gè)傳感器包括用于測(cè)量跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的加速度的加速度計(jì)。
在一些實(shí)施例中，處理器適于通過(guò)識(shí)別作為跌倒特征的沖擊來(lái)識(shí)別跌倒。處理器能夠通過(guò)識(shí)別加速度的測(cè)量結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)峰值來(lái)識(shí)別沖擊。處理器還能夠適于通過(guò)確定沖擊中加速度的幅度來(lái)確定跌倒的嚴(yán)重性。
優(yōu)選地，用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果包括用戶完成的預(yù)先確定的運(yùn)動(dòng)或一系列運(yùn)動(dòng)的測(cè)量結(jié)果。
在特定實(shí)施例中，所述預(yù)先確定的運(yùn)動(dòng)或一系列運(yùn)動(dòng)包括坐-立轉(zhuǎn)換、計(jì)時(shí)的起-走運(yùn)動(dòng)、從床上起身以及從地上起身中的一個(gè)或多個(gè)。
在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果包括用戶完成預(yù)先確定的運(yùn)動(dòng)或一系列運(yùn)動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間的測(cè)量結(jié)果。
在優(yōu)選實(shí)施例中，處理器包括用于確定閾值的模塊；并且處理器適于在用戶使用跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的同時(shí)確定用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種操作跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的方法，所述方法包括根據(jù)跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果確定閾值；檢測(cè)用戶的跌倒；以及監(jiān)測(cè)跌倒后的用戶的靜止期相對(duì)于閾值的長(zhǎng)度以確定跌倒的嚴(yán)重性。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種用于跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)代碼，當(dāng)在處理器或計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序代碼適于根據(jù)跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的用戶的身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果確定閾值；檢測(cè)用戶的跌倒；以及監(jiān)測(cè)跌倒之后的用戶的靜止期相對(duì)于第一閾值的長(zhǎng)度以確定跌倒的嚴(yán)重性。


現(xiàn)在參考以下附圖，僅以示例的方式描述本發(fā)明，在附圖中 圖1示出了附接到用戶的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)； 圖2是跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的方框圖； 圖3是圖示了根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖；以及 圖4是圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了經(jīng)由綁帶或其他附接模塊6附接到用戶4的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2。跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2優(yōu)選附接在用戶身體4的上部分，諸如腰部周圍、手腕處或作為飾墜在頸部周圍。
如果跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2檢測(cè)到用戶4的跌倒，除非用戶4很快從地面起身，否則可以從跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2播放(例如，可聽見地)警報(bào)信號(hào)，或者可以將警報(bào)信號(hào)傳輸(例如，無(wú)線地)至呼叫中心或其他輔助單元。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2的方框圖。
系統(tǒng)2包括加速度計(jì)8，其測(cè)量跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2 (并且因此當(dāng)?shù)箼z測(cè)系統(tǒng)2附接到用戶4的身體上時(shí)，用戶)經(jīng)受的加速度，并生成指示所測(cè)量的加速度的信號(hào)；處理器 10，其用于處理來(lái)自加速度計(jì)8的信號(hào)以確定用戶4是否跌倒；以及警報(bào)器(和/或發(fā)射器 /收發(fā)器電路)12，其用于在用戶4跌倒的情況下請(qǐng)求幫助。
系統(tǒng)2還包括接口 14，接口 14可以為輸入/輸出端口的形式，其用于從另一設(shè)備中接收電子信號(hào)，或者可以包括具有適當(dāng)用戶反饋指示的一個(gè)或多個(gè)按鈕或開關(guān)，其允許用戶4或護(hù)理提供者與跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2交互。下文將進(jìn)一步描述接口 14的用途。
在一些實(shí)施例中，跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2還可以包括一個(gè)或多個(gè)其他傳感器16，其檢測(cè)用戶4的運(yùn)動(dòng)特征(而非加速度)并生成相應(yīng)的信號(hào)。然后處理器10可以利用這些信號(hào)并結(jié)合來(lái)自加速度計(jì)8的信號(hào)來(lái)確定用戶是否跌倒。所述一個(gè)或多個(gè)傳感器16可以包括磁力計(jì)、陀螺儀、高度計(jì)和/或任何其他合適的傳感器。
如上所述，處理器10監(jiān)測(cè)來(lái)自加速度計(jì)8的信號(hào)以確定是否發(fā)生跌倒。跌倒的特征常常為大的沖擊(當(dāng)用戶4撞擊地面時(shí))，隨后是用戶4躺到地上時(shí)幾乎靜止或完全靜止的時(shí)期，所述大的沖擊由垂直方向上相對(duì)大且突然(即，持續(xù)時(shí)間短)的加速度表示，而所述幾乎靜止或完全靜止的時(shí)期由相對(duì)恒定加速度的時(shí)期表示(這一恒定加速度通常為零或者為重力，這取決于所使用的加速度計(jì)的類型)。處理器10監(jiān)測(cè)靜止期的長(zhǎng)度，并且當(dāng)該時(shí)期的長(zhǎng)度超過(guò)閾值時(shí)將該跌倒確定為嚴(yán)重，并發(fā)出警報(bào)。
還應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，某些類型的跌倒的沖擊可能不明顯，并且處理器10中使用的算法通過(guò)放寬對(duì)大而短的加速度特征的要求也能夠識(shí)別這些跌倒。
圖3中示出了圖示說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。與針對(duì)所有用戶4存在單一閾值的現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)不同，本發(fā)明提供了根據(jù)用戶4的身體狀況的測(cè)量結(jié)果確定閾值(步驟101)。一旦檢測(cè)到跌倒(步驟103)，將閾值與跌倒后的靜止期進(jìn)行比較以確定跌倒是否嚴(yán)重(步驟105)。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以在用戶4第一次使用跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2之前手動(dòng)設(shè)置閾值，并且以固定間隔(幾天、幾周或者幾個(gè)月)重新評(píng)估以確保閾值隨時(shí)間適于用戶4的身體狀況。
作為手動(dòng)設(shè)置閾值的備選，優(yōu)選實(shí)施例提供了在使用跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2期間使用跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2自身來(lái)測(cè)量用戶4執(zhí)行諸如坐-立(STS)轉(zhuǎn)換、或者從床上起身的特定代表性運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間。例如，跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2能夠評(píng)估來(lái)自加速度計(jì)8和其他傳感器16(如果存在的話)的信號(hào)，以檢測(cè)發(fā)生代表性運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)的時(shí)間。
在平日的一天中定期地進(jìn)行這些運(yùn)動(dòng)，并且可以將執(zhí)行這些運(yùn)動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間用于估計(jì)跌倒后用戶4站起來(lái)將花費(fèi)的時(shí)間(以及因此靜止期閾值)。具體而言，跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2能夠在用戶4無(wú)法在多個(gè)該時(shí)期內(nèi)再次站起來(lái)時(shí)確定跌倒是否嚴(yán)重。如果用戶4未站起來(lái)，可以將跌倒視為嚴(yán)重。
系統(tǒng)2還可以考慮用戶4由于跌倒而慌亂的時(shí)間，其延長(zhǎng)了用戶躺在地上的時(shí)間。在第一階中，該時(shí)間與所觀察的活動(dòng)花費(fèi)的時(shí)間成比例，盡管如此可以使用其他措施。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，如果用戶4在跌倒之后確實(shí)站起來(lái)了，則可以通過(guò)評(píng)估所估計(jì)的再次站起來(lái)所需的時(shí)間(即靜止期閾值)與測(cè)得的站起來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間的比率對(duì)跌倒進(jìn)行分級(jí)。
如下文進(jìn)一步地描述，還可使用該比率，或者測(cè)得的站起來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)細(xì)化靜止期閾值。
可以通過(guò)評(píng)估指示用戶4的身體狀況的特定運(yùn)動(dòng)測(cè)試的結(jié)果來(lái)(有效地手動(dòng))設(shè)置閾值，所述運(yùn)動(dòng)測(cè)試諸如是所提及的STS轉(zhuǎn)換(Buatois等人，J. Am. Geriatr. Soc. 56 (2008) 1575-1577)、計(jì)時(shí)的起-走(TUG)測(cè)試(Podsiadlo 等人，J. Am. Geriatr. Soc. 39(1991) 142-148)、或者任何其他標(biāo)準(zhǔn)跌倒危險(xiǎn)測(cè)試，例如從椅子或床上站起來(lái)的時(shí)間，或者若干測(cè)試的組合。
TUG測(cè)試是通過(guò)測(cè)量用戶進(jìn)行以下動(dòng)作所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)確定用戶4是否具有跌倒危險(xiǎn)的標(biāo)準(zhǔn)方法從椅子上站起來(lái)、行走三米、轉(zhuǎn)身、走回到椅子處并且坐下。如果該練習(xí)活動(dòng)花費(fèi)了用戶4超過(guò)30秒，則將他們視為跌倒的危險(xiǎn)較高。如果花費(fèi)了小于20秒，則將用戶4視為跌倒的危險(xiǎn)較低。20和30秒之間的間隔被視為過(guò)渡期?？梢曰赥UG測(cè)試的結(jié)果設(shè)置靜止期閾值。在TUG結(jié)果小于20秒的情況下，可以將閾值設(shè)置為相對(duì)低的值，為 5-8秒的量級(jí)，而對(duì)于超過(guò)30秒的TUG結(jié)果，可以將閾值設(shè)置為相對(duì)高的值，為15-20秒的量級(jí)。對(duì)于20和30秒之間的TUG結(jié)果，可以針對(duì)閾值使用高值或低值，但閾值從低值到高值線性地上升也是可能的。
備選測(cè)試是測(cè)量用戶4從椅子上站起來(lái)花費(fèi)的時(shí)間，其被稱為坐-立(STS)轉(zhuǎn)換持續(xù)時(shí)間。例如，可以將閾值設(shè)置為STS持續(xù)時(shí)間加上3秒。備選地，可以測(cè)量用戶4躺在床上之后站起來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間。例如，可以將閾值設(shè)置為所測(cè)得的時(shí)間加上1秒。備選地， 可以測(cè)量用戶4躺在地上之后站起來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間。例如，可以將該閾值設(shè)置為所測(cè)得的時(shí)間。通過(guò)執(zhí)行多于一個(gè)的測(cè)試，可以通過(guò)從每個(gè)測(cè)試中獲得所得時(shí)期的最大值，或者通過(guò)獲得時(shí)期的加權(quán)平均而更可靠地確定閾值。
可以利用接口 14將所確定的閾值提供給跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2的處理器10。備選地，可以將測(cè)試結(jié)果(單個(gè)測(cè)試或組合結(jié)果)提供給處理器10，并且處理器10可以根據(jù)結(jié)果確定閾值(可能利用查詢表或類似的)。具體而言，如果接口 14為輸入/輸出端口，則可以從另一電子設(shè)備提供閾值或測(cè)試結(jié)果，而如果接口 14為鍵盤或類似的，可以由用戶4或護(hù)理提供者手動(dòng)輸入測(cè)試結(jié)果。
作為手動(dòng)設(shè)置閾值的備選，優(yōu)選實(shí)施例提供了在使用跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2期間使用跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2自身來(lái)測(cè)量用戶4執(zhí)行諸如STS轉(zhuǎn)換、或者從床上起身的特定代表性運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間。例如，跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2能夠評(píng)估來(lái)自加速度計(jì)8和其他傳感器16 (如果存在的話)的信號(hào)，以檢測(cè)發(fā)生代表性運(yùn)動(dòng)或活動(dòng)的時(shí)間，測(cè)量其持續(xù)時(shí)間并且確定閾值。
在平日的一天中定期地進(jìn)行這些運(yùn)動(dòng)，并且可以將執(zhí)行這些運(yùn)動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間用于估計(jì)跌倒之后用戶4站起來(lái)將花費(fèi)的時(shí)間(以及因此靜止期閾值)。具體而言，跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2能夠在用戶4無(wú)法在多個(gè)該時(shí)期內(nèi)再次站起來(lái)時(shí)確定跌倒是否嚴(yán)重。如果用戶4未站起來(lái)，可以將跌倒視為嚴(yán)重。
在另一優(yōu)選實(shí)施例中，如果用戶4在跌倒之后確實(shí)站起來(lái)了，則可以通過(guò)評(píng)估所估計(jì)的再次站起來(lái)所需時(shí)間(即靜止期閾值)與測(cè)得的站起來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間的比率對(duì)跌倒進(jìn)行分級(jí)。
如下文進(jìn)一步地描述，還可使用該比率，或者測(cè)得的站起來(lái)所花費(fèi)的時(shí)間來(lái)改進(jìn)靜止期閾值。
圖4提供了圖示了在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中對(duì)跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的操作的流程圖，其中，根據(jù)跌倒檢測(cè)器在其正常操作期間收集的數(shù)據(jù)確定閾值P。
通過(guò)監(jiān)測(cè)來(lái)自加速度計(jì)8的測(cè)量結(jié)果a，以及來(lái)自跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2中的任何其他傳感器16的測(cè)量結(jié)果來(lái)開始這一過(guò)程(步驟201)。
分析這些測(cè)量結(jié)果以檢測(cè)跌倒(步驟203)或檢測(cè)特定活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間(步驟 205)，諸如STS轉(zhuǎn)換、從床上起身等。這些活動(dòng)中的每個(gè)都具有可以從加速度計(jì)8和傳感器測(cè)量中檢測(cè)到的特定特征。
一旦檢測(cè)到活動(dòng)，將持續(xù)時(shí)間d用于估計(jì)用戶4從跌倒中站起來(lái)的時(shí)間(步驟 207)。如上所述，可以將從跌倒中站起來(lái)的時(shí)間確定為多個(gè)持續(xù)時(shí)間d，其中，多個(gè)的值取決于檢測(cè)到的特定活動(dòng)。例如，可以將時(shí)間t設(shè)置為d+3秒。備選地，可以將t設(shè)置為例如 2d-l秒。還可以由查詢表或通過(guò)剪除最大值和最小值給出非線性關(guān)系。
備選的選擇是保持η個(gè)最后檢測(cè)到的活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間的列表。當(dāng)確定了新的活動(dòng)持續(xù)時(shí)間d后，可以更新列表，并將時(shí)間設(shè)置為例如列表中活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間的平均值或最大值加上3秒。
另一備選是使用附加的(例如)持續(xù)時(shí)間范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)差的兩倍。這將得到大約 2. 5%地將跌倒錯(cuò)誤分類為嚴(yán)重的概率。
如果可以檢測(cè)到多種活動(dòng)類型，可以分別獲得每種活動(dòng)的平均值或最大值，并且可以基于每種活動(dòng)類型的結(jié)果設(shè)置時(shí)間t。例如，假定有兩種活動(dòng)，每種分別具有持續(xù)時(shí)間屯和屯。然后例如可以將時(shí)間t設(shè)置為的最大值?？梢詫y(cè)得的每種活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間調(diào)整(歸一化)到從地面站起來(lái)的持續(xù)時(shí)間。
一旦確定了時(shí)間t，確定了閾值ρ (步驟209)，該閾值指示用戶4跌倒之后須躺多長(zhǎng)時(shí)間才可以將該跌倒分類為嚴(yán)重?？赡軐設(shè)置為等于t，但優(yōu)選為用戶4提供附加的時(shí)間站起來(lái)(因?yàn)樗麄儎倓偟?，因此P可以設(shè)置為等于(比如)t+2秒。
為了確保跌倒檢測(cè)系統(tǒng)2能夠根據(jù)第一活動(dòng)(即，在用戶4執(zhí)行所監(jiān)測(cè)活動(dòng)中的一個(gè)之前)給出嚴(yán)重性分類，P可以為缺省值，可能是根據(jù)上述手動(dòng)實(shí)施例測(cè)試中的一個(gè)確定的，諸如在檢測(cè)到活動(dòng)之前使用的TUG測(cè)試(步驟211)。
方框213使用閾值ρ來(lái)評(píng)估用戶4是否在跌倒(如步驟203所檢測(cè)到的)之后的時(shí)期P內(nèi)站起來(lái)。將來(lái)自加速度計(jì)8和其他傳感器16 (如果存在的話)的測(cè)量結(jié)果提供至方框213，以便確定用戶4何時(shí)站起來(lái)(其可以由向上加速度(補(bǔ)償重力)、取向變化、向上位移等指示)。因此，監(jiān)測(cè)測(cè)量結(jié)果以確定用戶4在跌倒之后保持在地上的時(shí)期。
如果用戶4在跌倒之后流逝的時(shí)間達(dá)到閾值ρ之前站起來(lái)，則確定用戶4站起來(lái)花費(fèi)的時(shí)間(步驟215)，并將其用于估計(jì)嚴(yán)重性s (步驟217)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)用戶在閾值所允許的時(shí)間內(nèi)站起來(lái)時(shí)，則簡(jiǎn)單地將嚴(yán)重性分類為不嚴(yán)重。
在備選實(shí)施例中，可以將嚴(yán)重性s分級(jí)為從當(dāng)用戶4相對(duì)快速地起身時(shí)的不嚴(yán)重直到當(dāng)用戶4相對(duì)緩慢地起身的中等嚴(yán)重(即用戶4使用了閾值所允許的大部分時(shí)間站起來(lái))?？梢酝ㄟ^(guò)評(píng)估的比率的比率來(lái)確定該分級(jí)。例如，如果該比率處于0. 5和1之間，則將嚴(yán)重性設(shè)置為中等，并且如果該比率位于0和0. 5之間，則將嚴(yán)重性設(shè)置為低。
當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，作為確定比率的替代，可能將一個(gè)或多個(gè)另外的閾值設(shè)置在0 和P之間，所述O和P定義了當(dāng)?shù)故禽^不嚴(yán)重、中等嚴(yán)重等時(shí)的情況。
如果用戶4在跌倒之后未在閾值ρ允許的時(shí)間內(nèi)站起來(lái)，則將跌倒嚴(yán)重性設(shè)置為高(步驟219)。
基于所確定的跌倒嚴(yán)重性S，可以啟動(dòng)不同的服務(wù)。例如，對(duì)于高嚴(yán)重性跌倒，在呼叫或服務(wù)中心處發(fā)出警報(bào)，并且可能請(qǐng)求緊急服務(wù)。對(duì)于較低嚴(yán)重性的跌倒，可以記錄該跌倒信息和/或?qū)⑵浒l(fā)送給家庭成員以獲得該信息，或者醫(yī)師可以使用該信息來(lái)獲得對(duì)用戶 4的跌倒歷史的更好的深入了解，并且可能改善醫(yī)學(xué)治療。當(dāng)然，也可以針對(duì)高嚴(yán)重性跌倒采取這些步驟。頻繁地重復(fù)發(fā)生低嚴(yán)重性跌倒可以是提醒護(hù)理提供者用戶4可能需要輔助的另一觸發(fā)。
在一些實(shí)施例中，也可以將在步驟215中確定的時(shí)間提供給步驟207以細(xì)化和/或更新t和ρ的值。
在一些實(shí)施例中，從跌倒中站起來(lái)所估計(jì)的時(shí)間t也在確定跌倒嚴(yán)重性中使用 (步驟217)。
在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，通過(guò)使用來(lái)自加速度計(jì)8和其他傳感器16的其他參數(shù)或信號(hào)的特征來(lái)改進(jìn)嚴(yán)重性估計(jì)是可能的。例如，可以考慮沖擊的幅度(即，主加速度峰值的幅度，或沖擊持續(xù)時(shí)間內(nèi)的三個(gè)到五個(gè)最大峰值的絕對(duì)值之和)。明顯地，大的沖擊指示更為嚴(yán)重的跌倒。諸如從沖擊和靜止持續(xù)時(shí)間中導(dǎo)出的那些嚴(yán)重性指數(shù)可以進(jìn)行組合以確定整體嚴(yán)重性和必需的警報(bào)行動(dòng)。
盡管將本發(fā)明描述為在用戶4佩戴的系統(tǒng)中使用，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明可以以由護(hù)理提供者操作的監(jiān)視系統(tǒng)的形式實(shí)施，諸如在老年人護(hù)理及療養(yǎng)院中，或者在獨(dú)立生活的設(shè)施中。
因此，提供了允許確定跌倒嚴(yán)重性的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)和操作跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的方法。
盡管在附圖和上述說(shuō)明書中詳細(xì)圖示和描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)將這種圖示和描述視為圖示性或示范性而非限制性的；本發(fā)明并不限于所公開的實(shí)施例。
通過(guò)研究附圖、說(shuō)明書和權(quán)利要求，本領(lǐng)域技術(shù)人員在實(shí)踐所主張的本發(fā)明的基礎(chǔ)上能夠理解并實(shí)施所公開實(shí)施例的變型。在權(quán)利要求中，“包括”一詞不排除其他元件或步驟，并且不定冠詞“一”或“一個(gè)”不排除多個(gè)。單個(gè)處理器或其他單元可以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求中引用的若干項(xiàng)的功能。在互不相同的從屬權(quán)利要求中引用某些措施這一事實(shí)并不表明不可以有利地使用這些措施的組合。計(jì)算機(jī)程序可以存儲(chǔ)/分布在合適的介質(zhì)上，例如，光學(xué)存儲(chǔ)介質(zhì)或與其他硬件一起提供或作為其他硬件的一部分而提供的固態(tài)介質(zhì)，但也可以其他形式分布，例如經(jīng)由因特網(wǎng)或者其他有線或無(wú)線通信系統(tǒng)。不應(yīng)當(dāng)將權(quán)利要求中的任何參考標(biāo)記解釋為限制范圍。
權(quán)利要求
1.一種跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，包括_ 一個(gè)或多個(gè)傳感器，所述傳感器用于監(jiān)測(cè)所述跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的用戶的運(yùn)動(dòng)以及用于生成相應(yīng)的信號(hào)；-用于根據(jù)所述用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果確定閾值的模塊；-處理器，所述處理器用于-分析所述信號(hào)以識(shí)別所述用戶的跌倒；-分析所述信號(hào)以識(shí)別所述跌倒之后所述用戶的靜止期；以及-將所述用戶的所述靜止期的長(zhǎng)度與所述閾值進(jìn)行比較以確定所述跌倒的嚴(yán)重性。
2.如權(quán)利要求1所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于在所述用戶的所述靜止期的長(zhǎng)度超過(guò)所述閾值的情況下將所述跌倒確定為嚴(yán)重。
3.如權(quán)利要求2所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于在所述跌倒為嚴(yán)重時(shí)觸發(fā)警報(bào)和/或?yàn)樗鲇脩粽?qǐng)求幫助。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于分析所述信號(hào)以識(shí)別當(dāng)所述用戶起身時(shí)所述靜止期的結(jié)束。
5.如權(quán)利要求4所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于在所述用戶的所述靜止期的長(zhǎng)度小于所述閾值的情況下將所述跌倒確定為不嚴(yán)重。
6.如權(quán)利要求4所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于在所述用戶的所述靜止期的長(zhǎng)度小于所述閾值的情況下利用所述靜止期的長(zhǎng)度與所述閾值的比率對(duì)所述跌倒的嚴(yán)重性分級(jí)。
7.如權(quán)利要求6所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于響應(yīng)于所確定的嚴(yán)重性級(jí)別觸發(fā)警報(bào)和/或?yàn)樗鲇脩粽?qǐng)求幫助。
8.如任意前述權(quán)利要求中所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)傳感器包括用于測(cè)量所述跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的加速度的加速度計(jì)。
9.如權(quán)利要求8所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于通過(guò)識(shí)別作為跌倒的特征的沖擊來(lái)識(shí)別跌倒。
10.如權(quán)利要求9所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器適于通過(guò)識(shí)別所述加速度的測(cè)量結(jié)果中的一個(gè)或多個(gè)峰值來(lái)識(shí)別沖擊。
11.如權(quán)利要求10所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器還適于通過(guò)確定所述沖擊中的所述加速度的幅度來(lái)確定所述跌倒的嚴(yán)重性。
12.如任意前述權(quán)利要求中所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述用戶身體狀況的所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果包括所述用戶完成的預(yù)先確定的一種運(yùn)動(dòng)或一系列運(yùn)動(dòng)的測(cè)量結(jié)果。
13.如權(quán)利要求12所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述預(yù)先確定的一種運(yùn)動(dòng)或一系列運(yùn)動(dòng)包括坐-立轉(zhuǎn)換、計(jì)時(shí)的起-走運(yùn)動(dòng)、從床上起身以及從地上起身中的一個(gè)或多個(gè)。
14.如權(quán)利要求12或13所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果包括對(duì)所述用戶完成所述預(yù)先確定的一種運(yùn)動(dòng)或一系列運(yùn)動(dòng)所花費(fèi)的時(shí)間的測(cè)量結(jié)果。
15.如權(quán)利要求12、13或14所述的跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其中，所述處理器包括用于確定所述閾值的模塊；并且所述處理器適于在所述用戶使用所述跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的同時(shí)確定所述用戶身體狀況的所述一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果。
16.一種操作跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的方法，所述方法包括“根據(jù)所述跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果確定閾值； _檢測(cè)所述用戶的跌倒；以及-監(jiān)測(cè)所述跌倒后所述用戶的靜止期相對(duì)于所述閾值的長(zhǎng)度以確定所述跌倒的嚴(yán)重性。
17. —種在跌倒檢測(cè)系統(tǒng)中使用的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括計(jì)算機(jī)程序代碼，當(dāng)在處理器或計(jì)算機(jī)上執(zhí)行時(shí)，所述計(jì)算機(jī)程序代碼適于-根據(jù)所述跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果確定閾值； _檢測(cè)所述用戶的跌倒；以及-監(jiān)測(cè)所述跌倒之后所述用戶的靜止期相對(duì)于第一閾值的長(zhǎng)度以確定所述跌倒的嚴(yán)重性。
全文摘要
提供了一種跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，所述傳感器用于監(jiān)測(cè)跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的用戶的運(yùn)動(dòng)以及用于生成相應(yīng)的信號(hào)；用于根據(jù)用戶身體狀況的一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果確定閾值的模塊；處理器，所述處理器用于分析信號(hào)以識(shí)別用戶的跌倒、分析信號(hào)以識(shí)別跌倒后用戶的靜止期以及將用戶的靜止期的長(zhǎng)度與閾值進(jìn)行比較來(lái)確定跌倒的嚴(yán)重性。
文檔編號(hào)A61B5/11GK102186420SQ200980140744
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2009年10月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月16日
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