本發(fā)明涉及一種異常跌倒的檢測系統(tǒng)及檢測方法，尤其是涉及一種針對特殊人群的用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)及檢測方法。

背景技術(shù)：

近年來，跌倒事件在我國不斷發(fā)生，引起了社會的廣泛關(guān)注。而事故多發(fā)生在老年人身上。據(jù)國家統(tǒng)計局《2014年國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展統(tǒng)計公報》，我國已進(jìn)入老齡化，社會上老年人所占比例逐年增加。老年人作為社會的弱勢群體，應(yīng)得到更多地關(guān)注，而與之矛盾的是，隨著現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，社會迅猛發(fā)展，生活節(jié)奏的不斷加快，年輕人所承受的壓力也越來越大，同時隨著人口政策的影響和跨地域社會流動的加劇，我國“空巢老人”越來越多，導(dǎo)致很多事故發(fā)生后，老人不能及時得到救助。

引起跌倒的原因是多方面的，據(jù)統(tǒng)計，在因跌倒而住院的老年人中，內(nèi)在原因占45％，外在原因占39％，原因不明者為16％。其中內(nèi)在原因包括由于自身感覺器官、神經(jīng)系統(tǒng)和骨骼肌肉系統(tǒng)功能衰退引起的長期危險因素和由于突發(fā)性疾病引起的短期危險因素。然而跌倒本身并不是引發(fā)死亡的直接因素，據(jù)統(tǒng)計表明，在跌倒事故中，直接導(dǎo)致死亡的原因大多數(shù)是心腦血管并發(fā)癥?；颊咄话l(fā)的病變導(dǎo)致跌倒或由于環(huán)境因素跌倒后引起的并發(fā)癥，此時人缺乏自救能力，而且往往不能得到及時的救助，而錯過了最佳的搶救時機(jī)造成悲劇。而在老年人中，心腦血管疾病的患病率極高，因此這無疑是一個巨大的隱患。

如今，國內(nèi)外眾多學(xué)者針對跌倒的檢測提出了很多方案，跌倒作為一種行為動作，其具有高度的不確定性以及復(fù)雜性，現(xiàn)有的檢測方法都是通過對跌倒這一不具有確定性行為進(jìn)行直接檢測，從而對跌倒行為進(jìn)行判定，然而檢測過程中存在眾多干擾，因此其檢測的準(zhǔn)確率和穩(wěn)定性相對較差。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種針對特殊人群的用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)及檢測方法。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種針對特殊人群的用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：主控單元以及分別與之連接的靜態(tài)檢測單元、生理參數(shù)檢測單元、存儲單元、計算單元和報警裝置，所述的靜態(tài)檢測單元實時檢測被測人員的運(yùn)動狀態(tài)，并將檢測結(jié)果發(fā)送至主控單元，當(dāng)檢測到被測人員處于靜止?fàn)顟B(tài)時主控單元控制生理參數(shù)檢測單元檢測被測人員的人體生理參數(shù)并通過存儲單元存儲所述的人體生理參數(shù)，同時計算單元根據(jù)存儲的人體生理參數(shù)進(jìn)行處理分析并通過設(shè)定的危險狀態(tài)判定指標(biāo)判定被測人員安全狀態(tài)，當(dāng)判定被測人員處于危險狀態(tài)時報警裝置進(jìn)行報警，否則報警裝置不動作。

所述的報警裝置包括分別與主控單元連接的本地報警單元、遠(yuǎn)程報警單元和交互操作單元，所述的交互操作單元包括本地報警取消模塊，當(dāng)判定被測人員處于危險狀態(tài)時，本地報警單元工作，主控單元根據(jù)本地報警取消模塊的信息判定遠(yuǎn)程報警單元工作狀態(tài)并控制遠(yuǎn)程報警單元開啟與關(guān)閉。

所述的本地報警單元包括聲音報警和震動報警。

所述的遠(yuǎn)程報警單元包括分別與主控單元連接的定位模塊和遠(yuǎn)程通訊模塊，當(dāng)主控單元控制遠(yuǎn)程報警單元開啟時，所述的定位模塊獲取位置信息并通過遠(yuǎn)程通訊模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程報警操作。

所述的交互操作單元包括用于被測人員進(jìn)行自主求助的一鍵求助模塊。

所述的交互操作單元包括個性化設(shè)置模塊，所述的個性化設(shè)置模塊用于設(shè)定生理參數(shù)檢測單元檢測的人體生理參數(shù)和危險狀態(tài)判定指標(biāo)，具有個性化優(yōu)化功能，可根據(jù)被測人員的病歷及預(yù)先采集的生理參數(shù)特點對判定生理參數(shù)的檢測進(jìn)行相應(yīng)的訂制和優(yōu)化，具有較強(qiáng)的針對性和實用性。

所述的人體生理參數(shù)包括以下至少一項：心率數(shù)據(jù)、脈搏數(shù)據(jù)、血壓數(shù)據(jù)、血糖數(shù)據(jù)和體溫數(shù)據(jù)。

一種針對特殊人群的用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)的檢測方法，該方法包括以下步驟：

(1)生理參數(shù)檢測單元獲取需要檢測的人體生理參數(shù)和危險狀態(tài)判定指標(biāo)；

(2)靜態(tài)檢測單元實時檢測被測人員的運(yùn)動狀態(tài)，將檢測結(jié)果發(fā)送至主控單 元；

(3)主控單元判定檢測結(jié)果是否為靜止?fàn)顟B(tài)，若是執(zhí)行步驟(4)，否則執(zhí)行步驟(9)；

(4)主控單元實時接收靜態(tài)檢測單元的檢測結(jié)果，并對檢測結(jié)果為靜止?fàn)顟B(tài)持續(xù)的時間進(jìn)行計時，當(dāng)靜止?fàn)顟B(tài)保持時間超過設(shè)定時間后執(zhí)行步驟(5)，否則返回步驟(2)；

(5)主控單元控制生理參數(shù)檢測單元檢測被測人員的人體生理參數(shù)，并保存在存儲單元中，同時對生理參數(shù)檢測單元檢測時間計時；

(6)判定生理參數(shù)檢測單元檢測時間是否超過設(shè)定時間，若是則執(zhí)行步驟(7)，否則返回步驟(5)；

(7)計算單元根據(jù)存儲單元中的人體生理參數(shù)進(jìn)行處理分析并通過設(shè)定的危險狀態(tài)判定指標(biāo)判定被測人員安全狀態(tài)，若被測人員處于安全狀態(tài)則執(zhí)行步驟(9)，若被測人員處于危險狀態(tài)則執(zhí)行步驟(8)；

(8)本地報警單元報警，主控單元判斷交互操作單元中本地報警取消模塊是否有響應(yīng)信息，若有則執(zhí)行步驟(9)，否則執(zhí)行步驟(10)；

(9)檢測結(jié)束并返回步驟(2)；

(10)定位模塊獲取位置信息并通過遠(yuǎn)程通訊模塊進(jìn)行遠(yuǎn)程報警操作。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點：

(1)本發(fā)明結(jié)合異常跌倒的特點，設(shè)置靜態(tài)檢測單元，以檢測靜止(或近似靜止)狀態(tài)作為檢測跌倒的切入點，并不是對跌倒瞬間行為的直接檢測，不需要區(qū)分各種不同的行為動作，避免了不同行為動作在對檢測跌倒過程中帶來的干擾，不需要使用復(fù)雜的算法對跌倒這一不具有確定性行為的直接檢測，從而簡化了檢測，并且提高了檢測的穩(wěn)定性；

(2)本發(fā)明的生理參數(shù)檢測單元只有在靜態(tài)檢測單元檢測到靜止?fàn)顟B(tài)并持續(xù)設(shè)定時間后采進(jìn)行工作，相比于現(xiàn)有的病人監(jiān)護(hù)方法，本發(fā)明不需要實時對生理參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測，只在人長期處于靜止?fàn)顟B(tài)時對其生理數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測，極大的降低了能耗，可使設(shè)備更加輕巧便捷，不需要配備大電池；

(3)本發(fā)明采用本地報警單元、遠(yuǎn)程報警單元和交互操作單元提供了一種本地報警單元的誤判過濾機(jī)制，具有較好的實用性；

(4)本發(fā)明交互操作單元中的個性化設(shè)置模塊能根據(jù)不同的被測人員進(jìn)行個 訂制和優(yōu)化，具有較強(qiáng)的針對性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本發(fā)明用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)的檢測方法的流程圖。

圖中，101為主控單元，102為靜態(tài)檢測單元，103為生理參數(shù)檢測單元，104為存儲單元，105為計算單元，106為本地報警單元，107為交互操作單元，108為定位模塊，109為遠(yuǎn)程通訊模塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

實施例

如今，智能手表，作為可穿戴智能設(shè)備的代表產(chǎn)品，已走進(jìn)越來越的人的生活，在滿足傳統(tǒng)手表的功能基礎(chǔ)上為人們提供了更多便捷的功能，如電話、導(dǎo)航、身體狀況監(jiān)測等功能，而跌到檢測這一功能并沒有實現(xiàn)，其難點在于手部活動情況復(fù)雜，很難通過手部的動作去和跌倒行為建立模型。而本發(fā)明所提供的檢測系統(tǒng)可以很好的應(yīng)用于智能手表以實現(xiàn)其對跌倒行為的檢測。

如圖1所示，一種針對特殊人群的用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)，所述的特殊人群包括：患有心腦血管疾病的人群、患有易引起突發(fā)性昏厥的疾病的人群或具有潛在跌倒危險的老年人等，所述的異常跌倒包括：由于突發(fā)性疾病導(dǎo)致的跌倒或跌倒后引起突發(fā)性疾病或?qū)е律韰?shù)異常的跌倒。本發(fā)明用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)包括：主控單元101以及分別與之連接的靜態(tài)檢測單元102、生理參數(shù)檢測單元103、存儲單元104、計算單元105和報警裝置，所述的靜態(tài)檢測單元102實時檢測被測人員的運(yùn)動狀態(tài)，并將檢測結(jié)果發(fā)送至主控單元101，當(dāng)檢測到被測人員處于靜止?fàn)顟B(tài)時主控單元101控制生理參數(shù)檢測單元103檢測被測人員的人體生理參數(shù)并通過存儲單元104存儲所述的人體生理參數(shù)，同時計算單元105根據(jù)存儲的人體生理參數(shù)進(jìn)行處理分析并通過設(shè)定的危險狀態(tài)判定指標(biāo)判定被測人員安全狀態(tài)，當(dāng)判定被測人員處于危險狀態(tài)時報警裝置進(jìn)行報警，否則報警裝置不動作。其中所述的靜態(tài)檢測單元102為三軸加速度傳感器，對被測人員運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行檢測，或者也可以采用姿態(tài)檢測方法對人的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，實現(xiàn)對人的靜止?fàn)顟B(tài)進(jìn)行檢測、捕 捉，本發(fā)明以檢測靜止(或近似靜止)狀態(tài)作為檢測跌倒的切入點，并不是對跌倒瞬間行為的直接檢測，不需要區(qū)分不各種不同的行為動作，避免了不同行為動作在對檢測跌倒過程中帶來的干擾，不需要使用復(fù)雜的算法對跌倒這一不具有確定性行為的直接檢測，從而簡化了檢測，并且提高了檢測的穩(wěn)定性。所述的人體生理參數(shù)包括以下至少一項：心率數(shù)據(jù)、脈搏數(shù)據(jù)、血壓數(shù)據(jù)、血糖數(shù)據(jù)和體溫數(shù)據(jù)，設(shè)定的危險狀態(tài)判定指標(biāo)包括測得的疼提生理參數(shù)指標(biāo)與正常人體生理參數(shù)指標(biāo)之差超過設(shè)定的閾值。

所述的報警裝置包括分別與主控單元101連接的本地報警單元106、遠(yuǎn)程報警單元和交互操作單元107，所述的交互操作單元107包括本地報警取消模塊，當(dāng)判定被測人員處于危險狀態(tài)時，本地報警單元106工作，主控單元101根據(jù)本地報警取消模塊的信息判定遠(yuǎn)程報警單元工作狀態(tài)并控制遠(yuǎn)程報警單元開啟與關(guān)閉。其中，所述的本地報警單元106包括聲音報警和震動報警。所述的遠(yuǎn)程報警單元包括分別與主控單元101連接的定位模塊108和遠(yuǎn)程通訊模塊109，當(dāng)主控單元101控制遠(yuǎn)程報警單元開啟時，所述的定位模塊108獲取位置信息并通過遠(yuǎn)程通訊模塊109進(jìn)行遠(yuǎn)程報警操作。所述的交互操作單元107包括用于被測人員進(jìn)行自主求助的一鍵求助模塊。本發(fā)明提供了一種本地報警單元106的誤判過濾機(jī)制，若被測人員通過交互操作單元107對本地報警做出及時響應(yīng)則判定被測人員處于安全狀態(tài)，取消報警，或可能發(fā)生跌倒但具有一定意識及行動能力，此時可選擇使用交互操作單元107進(jìn)行自主求救；若被測人員未能對報警做出及時響應(yīng)，則認(rèn)定其處于危險狀態(tài)，會通過遠(yuǎn)程通訊單元以及定位單元發(fā)出遠(yuǎn)程報警進(jìn)行自動求助。所述的本地報警單元106包括聲音報警和震動報警。該系統(tǒng)還包括分別與主控單元101連接的定位單元和遠(yuǎn)程通訊單元，當(dāng)主控單元101控制遠(yuǎn)程報警開啟時，所述的定位單元獲取位置信息并通過遠(yuǎn)程通訊單元進(jìn)行遠(yuǎn)程報警操作。

另外，所述的交互操作單元107還包括個性化設(shè)置模塊，所述的個性化設(shè)置模塊用于設(shè)定生理參數(shù)檢測單元103檢測的人體生理參數(shù)和危險狀態(tài)判定指標(biāo)，具有個性化優(yōu)化功能，可根據(jù)被測人員的病歷及預(yù)先采集的生理參數(shù)特點對判定人體生理參數(shù)的檢測進(jìn)行相應(yīng)的訂制和優(yōu)化，具有較強(qiáng)的針對性和實用性。

被測人員在正?；顒又?，手大多情況下處于活動狀態(tài)，只少數(shù)情況下維持靜止?fàn)顟B(tài)不動，且由于突發(fā)性疾病導(dǎo)致的跌倒或昏迷，在跌倒后手處于就靜止?fàn)顟B(tài)或近似靜止?fàn)顟B(tài)，且生理參數(shù)會產(chǎn)生異常，因此檢測手何時處于靜止?fàn)顟B(tài)，并聯(lián)合各種 生理參數(shù)傳感器，對靜止時的生理狀態(tài)進(jìn)行檢測。若檢測到手靜止時且生理參數(shù)異常的情況可判定此時人處于疑似跌倒?fàn)顟B(tài)，因為也有可能是靜止時由于環(huán)境因素或生理因素導(dǎo)致生理參數(shù)波動。此時手表會發(fā)出本地報警，若并未發(fā)生跌倒或只是輕微跌倒，佩戴者可通過按鍵解除報警，但是若長時間為得到佩戴者的響應(yīng)，可判定發(fā)生了嚴(yán)重的事故，手表會自動發(fā)出遠(yuǎn)程報警通知家屬。

如圖2所示為一種針對特殊人群的用于異常跌倒的檢測系統(tǒng)的檢測方法，該方法包括如下步驟：

執(zhí)行步驟200，對檢測系統(tǒng)的各個單元進(jìn)行初始化操作，執(zhí)行步驟201；

步驟201，進(jìn)行個性化設(shè)置，這里可以輸入病人的病歷信息，如患有疾病類型，同時系統(tǒng)會對病人的生理參數(shù)進(jìn)行檢測并記錄下來，用于對后面異常狀態(tài)判定的優(yōu)化，執(zhí)行步驟202；

步驟202，使用三軸加速度傳感器通過檢測加速度大小實時監(jiān)測手的運(yùn)動情況，若檢測手部各軸均存在加速度，說明手處于運(yùn)動狀態(tài)，執(zhí)行步驟203，否則執(zhí)行步驟204；

步驟203，判定被測人員處于正常狀態(tài)，返回步驟202；

步驟204，啟動第一計時器，開始計時，并執(zhí)行步驟205；

步驟205，實時對加速度狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，檢測是否為靜止?fàn)顟B(tài)，若是則執(zhí)行步驟207，否則執(zhí)行步驟206；

步驟206，停止計時并返回步驟202；

步驟207，判斷第一計時器定時滿設(shè)定時間，本實施例中第一計時器設(shè)定時間為90秒，若是執(zhí)行步驟208，否則返回步驟205；

步驟208，生理參數(shù)檢測單元103檢測人體生理參數(shù)包括以下至少一項：心率數(shù)據(jù)、脈搏數(shù)據(jù)、血壓數(shù)據(jù)、血糖數(shù)據(jù)和體溫數(shù)據(jù)，執(zhí)行步驟209；

步驟209，啟動第二計時器，開始計時，并執(zhí)行步驟210；

步驟210，存儲單元104存儲采集的人體生理參數(shù)并執(zhí)行步驟211；

步驟211，判斷第二計時器計時是否到達(dá)設(shè)定時間，本實施例中第二計時器設(shè)定時間為1分鐘，若是則執(zhí)行步驟212，否則返回步驟210；

步驟212，計算單元105根據(jù)儲存的人體生理參數(shù)進(jìn)行處理分析并通過設(shè)定的危險狀態(tài)判定指標(biāo)判定被測人員安全狀態(tài)，若人體處于正常狀態(tài)則執(zhí)行步驟213，否則執(zhí)行步驟214；

步驟213，判定被測人員處于正常狀態(tài)，并返回步驟202；

步驟214，本地警報單元工作，執(zhí)行步驟215；

步驟215，主控單元101判斷交互操作單元107中本地報警取消模塊是否有響應(yīng)信息，若有則執(zhí)行步驟216，否則執(zhí)行步驟217；

步驟216，被測人員在本地報警觸發(fā)后關(guān)閉報警，則系統(tǒng)判定北側(cè)人員并未發(fā)生意外或者發(fā)生跌倒但并不嚴(yán)重，具有一定行動能力，此時北側(cè)人員可以根據(jù)情況使用系統(tǒng)提供的一鍵求助模塊向預(yù)先設(shè)定好的家屬拔打電話；

步驟217，本地報警在一定時間內(nèi)未被被測人員取消，此時可認(rèn)定北側(cè)人員出現(xiàn)了嚴(yán)重的異常跌倒事件，執(zhí)行步驟218；

步驟218，定位模塊108獲取位置信息并通過遠(yuǎn)程通訊模塊109進(jìn)行遠(yuǎn)程報警操作，通知家屬或相關(guān)機(jī)構(gòu)。

綜上所述，本發(fā)明提出的一種針對特殊人群的以檢測靜止?fàn)顟B(tài)為切入點的異常跌到檢測系統(tǒng)，為跌到檢測提供了新的檢測新思路，與現(xiàn)有的跌倒檢測方法相比，其避免了對跌倒這一具有高度不確定性行為的直接檢測，簡化了檢測的難度，提高了檢測的準(zhǔn)確率與穩(wěn)定性，且面向特殊人群設(shè)計，更具有實用價值。