本發(fā)明涉及傳感器數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種跌倒檢測(cè)裝置、腰帶及跌倒檢測(cè)方法。

背景技術(shù)：

隨著年齡的增長(zhǎng)，跌倒在老年人群中變得越來(lái)越普遍，而老年人身體孱弱，出現(xiàn)跌倒很容易對(duì)身體造成傷害。跌倒是由于身體失去平衡所造成的。在跌倒的一瞬間，人體受重力的作用，產(chǎn)生一個(gè)與重力方向相同的加速度分量，人體的位置、姿態(tài)等相關(guān)量都會(huì)發(fā)生相應(yīng)地變化。目前市場(chǎng)上出現(xiàn)的檢測(cè)跌倒的裝置不能準(zhǔn)確對(duì)跌倒進(jìn)行判斷，容易出現(xiàn)誤判。例如在用戶坐下或躺下休息時(shí)，采集的信息不能進(jìn)行有效處理而發(fā)出誤判，影響用戶的體驗(yàn)感。

因此，如何提供一種可準(zhǔn)確有效地檢測(cè)人體跌倒的裝置和方法已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提供一種跌倒檢測(cè)裝置、腰帶及跌倒檢測(cè)方法，以解決上述問(wèn)題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明較佳實(shí)施例所提供的技術(shù)方案如下所示：

本發(fā)明較佳實(shí)施例提供一種跌倒檢測(cè)裝置，應(yīng)用于腰帶，所述跌倒檢測(cè)裝置包括：

至少一個(gè)用于檢測(cè)人體腰部旋轉(zhuǎn)角速度的角速度傳感器；

至少一個(gè)用于檢測(cè)人體腰部運(yùn)動(dòng)方向及加速度的加速度傳感器；

與所述角速度傳感器以及加速度傳感器連接的處理器，所述處理器用于根據(jù)運(yùn)動(dòng)加速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)計(jì)算獲得運(yùn)動(dòng)距離，在人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)發(fā)出跌倒報(bào)警。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述處理器還用于：

計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在所述運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的積分得到所述運(yùn)動(dòng)距離；

計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在所述運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的微分得到所述運(yùn)動(dòng)方向。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述跌倒檢測(cè)裝置還包括與所述處理器連接的報(bào)警單元；所述處理器在檢測(cè)到垂直向下的運(yùn)動(dòng)方向上的運(yùn)動(dòng)距離超過(guò)一預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離閾值，且人體腰部的旋轉(zhuǎn)角速度低于預(yù)設(shè)角速度閾值，且人體腰部的空間朝向與一預(yù)設(shè)朝向間的角度大于一預(yù)設(shè)角度閾值以及所述運(yùn)動(dòng)加速度超過(guò)一預(yù)設(shè)加速度時(shí)，生成跌倒報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警單元根據(jù)所述跌倒報(bào)警信號(hào)發(fā)出跌倒報(bào)警。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述跌倒檢測(cè)裝置還包括與所述處理器連接的通信單元；所述通信單元與服務(wù)器或用戶終端通信連接；所述處理器通過(guò)所述通信單元將所述跌倒報(bào)警信號(hào)發(fā)送給所述服務(wù)器或用戶終端。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述跌倒檢測(cè)裝置還包括與所述處理器連接的定位單元，所述處理器通過(guò)所述定位單元獲取當(dāng)前位置的地理位置信息，并將跌倒報(bào)警信息及所述地理位置信息通過(guò)所述通信單元發(fā)送給服務(wù)器或用戶終端。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述跌倒檢測(cè)裝置還包括與所述處理器連接的輸入單元，所述處理器接收用戶通過(guò)所述輸入單元輸入的身高參數(shù)，根據(jù)所述身高參數(shù)計(jì)算獲得所述預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述角速度傳感器和所述加速度傳感器均為三個(gè)，三個(gè)所述角速度傳感器和三個(gè)所述加速度傳感器設(shè)置在所述腰帶上不同位置，且均與所述處理器連接，以采集腰帶的旋轉(zhuǎn)角速度、運(yùn)動(dòng)方向及加速度，所述處理器用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)加速度、角速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)計(jì)算獲得腰帶的空間朝向。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例還提供一種腰帶，所述腰帶包括帶體、帶扣以及上述的跌倒檢測(cè)裝置，所述帶扣設(shè)置在所述帶體的一端，所述跌倒檢測(cè)裝置設(shè)置在所述腰帶上。

本發(fā)明的較佳實(shí)施例還提供一種跌倒檢測(cè)方法，應(yīng)用于跌倒檢測(cè)裝置，所述跌倒檢測(cè)裝置包括至少一個(gè)用于檢測(cè)人體腰部旋轉(zhuǎn)角速度的角速度傳感器，至少一個(gè)用于檢測(cè)人體腰部運(yùn)動(dòng)方向及加速度的加速度傳感器，與所述角速度傳感器及加速度傳感器連接的處理器；所述方法包括：

通過(guò)所述角速度傳感器檢測(cè)人體腰部旋轉(zhuǎn)角速度；

通過(guò)所述加速度傳感器檢測(cè)人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向及加速度；

所述處理器根據(jù)運(yùn)動(dòng)加速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)算獲得運(yùn)動(dòng)距離及運(yùn)動(dòng)方向；

在人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)發(fā)出跌倒報(bào)警。

在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，上述處理器根據(jù)運(yùn)動(dòng)加速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)算獲得運(yùn)動(dòng)距離及運(yùn)動(dòng)方向的步驟，包括：

計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的積分得到所述運(yùn)動(dòng)距離；

計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的微分得到所述運(yùn)動(dòng)方向。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的跌倒檢測(cè)裝置、腰帶及跌倒檢測(cè)方法，通過(guò)角速度傳感器及加速度傳感器檢測(cè)人體腰部的運(yùn)動(dòng)情況，計(jì)算得出腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向以判斷是否跌倒。通過(guò)檢測(cè)腰部的運(yùn)動(dòng)能更加準(zhǔn)確地反映人體整體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)情況，并且通過(guò)結(jié)合運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向進(jìn)行是否跌倒的判斷，能更加真實(shí)可靠。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉本發(fā)明較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。應(yīng)當(dāng)理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例，因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的跌倒檢測(cè)裝置、服務(wù)器和用戶終端的交互示意圖。

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的腰帶的一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的跌倒檢測(cè)裝置的一種方框示意圖。

圖4為本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的跌倒檢測(cè)方法的一種流程示意圖。

圖5為圖4中步驟s530包括的子步驟的一種流程示意圖。

圖標(biāo)：100-跌倒檢測(cè)裝置；110-角速度傳感器；120-加速度傳感器；130-處理器；140-報(bào)警單元；150-通信單元；160-定位單元；170-輸入單元；200-服務(wù)器；300-用戶終端；400-腰帶；410-帶體；420-帶扣。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來(lái)布置和設(shè)計(jì)。

因此，以下對(duì)在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步定義和解釋。同時(shí)，在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中”、“上”、“下”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時(shí)慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語(yǔ)“水平”、“豎直”、“垂直”等術(shù)語(yǔ)并不表示要求部件絕對(duì)水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“水平”僅僅是指其方向相對(duì)“豎直”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，需要說(shuō)明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語(yǔ)“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接?？梢允菣C(jī)械連接，也可以是電性連接。可以是直接相連，也可以通過(guò)中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)在本發(fā)明中的具體含義。

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的一些實(shí)施方式作詳細(xì)說(shuō)明。在不沖突的情況下，下述的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

請(qǐng)結(jié)合參照?qǐng)D1，是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的跌倒檢測(cè)裝置100與服務(wù)器200和用戶終端300的交互示意圖。所述跌倒檢測(cè)裝置100可以與服務(wù)器200和至少一個(gè)用戶終端300進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，以使相關(guān)人員及時(shí)收到跌倒檢測(cè)裝置100發(fā)出的跌倒警報(bào)提示，便于相關(guān)人員及時(shí)處理跌倒事件。

在本實(shí)施例中，所述用戶終端300為一種便攜式的電子設(shè)備，所述用戶終端300可以是，但不限于，智能手機(jī)、個(gè)人電腦(personalcomputer，pc)、平板電腦、個(gè)人數(shù)字助理(personaldigitalassistant，pda)、移動(dòng)上網(wǎng)設(shè)備(mobileinternetdevice，mid)等，優(yōu)選地，所述用戶終端300為智能手機(jī)。

腰部在人體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，各個(gè)方向產(chǎn)生的加速度比四肢產(chǎn)生的加速度小，可以更準(zhǔn)確的反映人體整體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。故在本實(shí)施例中，請(qǐng)參照?qǐng)D2，為了減少了加速度數(shù)據(jù)對(duì)判斷跌倒的干擾，可以將腰帶400作為本實(shí)施例中的跌倒檢測(cè)裝置100的載體。值得說(shuō)明的是，所述跌倒檢測(cè)裝置100也可以設(shè)置在人體四肢除外所對(duì)應(yīng)的衣飾或配飾上，例如，領(lǐng)帶或胸針上。

請(qǐng)參照?qǐng)D3，是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的跌倒檢測(cè)裝置100的一種方框示意圖。該跌倒檢測(cè)裝置100包括至少一個(gè)角速度傳感器110、至少一個(gè)加速度傳感器120以及處理器130。所述角速度傳感器110以及加速度傳感器120均與處理器130連接，角速度傳感器110又稱陀螺儀，可以用于檢測(cè)人體腰部旋轉(zhuǎn)的角速度。加速度傳感器120又稱重力傳感器，可以用于檢測(cè)人體腰部運(yùn)動(dòng)方向以及加速度。所述處理器130可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)加速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)計(jì)算并獲得運(yùn)動(dòng)距離。該跌倒檢測(cè)裝置100在人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)發(fā)出跌倒報(bào)警，以及時(shí)通知到相關(guān)人員。

在本實(shí)施例中，所述處理器130可能是一種集成電路芯片，具有信號(hào)的處理能力。所述處理器130可以是通用處理器，包括中央處理器(centralprocessingunit，cpu)、網(wǎng)絡(luò)處理器(networkprocessor，np)、單片機(jī)等；還可以是數(shù)字信號(hào)處理器(dsp)、專用集成電路(asic)、現(xiàn)成可編程門(mén)陣列(fpga)或者其他可編程邏輯器件、分立門(mén)或者晶體管邏輯器件、分立硬件組件，可以實(shí)現(xiàn)或者執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例中的公開(kāi)的各方法、步驟及邏輯框圖。

在本實(shí)施例中，角速度傳感器110的個(gè)數(shù)和加速度傳感器120的個(gè)數(shù)可以根據(jù)具體情況而設(shè)置，可以均為一個(gè)或更多?？蛇x地，所述加速度傳感器120為三軸加速度傳感器、六軸加速度傳感器。當(dāng)然，所述加速度傳感器120也可以是通過(guò)多個(gè)單軸加速度傳感器組合形成的多軸加速度傳感器，比如通過(guò)三個(gè)單軸加速度傳感器，組合成可以用于測(cè)量歐幾里得空間的三個(gè)維度方向(比如長(zhǎng)、寬、高)的加速度的三軸加速度傳感器。所述加速度傳感器120還可以是不同于本實(shí)施例中所述的型號(hào)，這里不再贅述。

在本實(shí)施例中，所述控制器還用于計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在所述運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的積分得到所述運(yùn)動(dòng)距離，以及計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在所述運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的微分得到所述運(yùn)動(dòng)方向。所述運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)可以為預(yù)設(shè)的一個(gè)時(shí)長(zhǎng)，這里對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)的具體時(shí)間長(zhǎng)度不作限定。

可以理解的是，圖3所示的結(jié)構(gòu)僅為跌倒檢測(cè)裝置100的一種方框示意圖，所述用戶終端300還可包括比圖3中所示更多或者更少的組件，或者具有與圖3所示不同的配置。圖3中所示的各組件可以采用硬件、軟件或其組合實(shí)現(xiàn)。

請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D2，例如處于腰帶400水平狀態(tài)時(shí)，所述加速度傳感器120為可測(cè)量三個(gè)方向加速度的三軸加速度傳感器?？梢约僭O(shè)一個(gè)空間直角坐標(biāo)系oxyz，可理解地，o為坐標(biāo)原點(diǎn)，x軸的正方向?yàn)閳D2中所示的帶扣420的左方向，y軸的正方向?yàn)閹Э?20的正前方或人體的正前方，z軸為圖2中所示的帶扣420的上下邊緣方向，且z軸的反方向與重力方向相同，該加速度傳感器120用于測(cè)量x軸的加速度分量a(x，t)、y軸的加速度分量a(y，t)，以及z軸的加速度分量a(z，t)，其中t可表示在預(yù)設(shè)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)不同時(shí)刻對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)。人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所攜帶的加速度傳感器120的坐標(biāo)系隨著人體姿勢(shì)的改變而改變，當(dāng)人跌倒時(shí)，加速度傳感器120將檢測(cè)跌倒過(guò)程中的三個(gè)方向的加速度分量，處理器130可以對(duì)三個(gè)加速度分量進(jìn)行運(yùn)算，得到合加速度，以消除不同時(shí)刻加速度輸出值的坐標(biāo)映射關(guān)系。其合加速度可以通過(guò)公式

計(jì)算得到。其中，a(t)表示該合加速度。計(jì)算合加速度可以將空間的加速度合為一矢量，在跌倒檢測(cè)中可以忽略跌倒的方向的影響，以對(duì)所有可能跌倒的方向進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)，提高了跌倒判斷的準(zhǔn)確性。

另外，通過(guò)比較上述的a(x，t)、a(y，t)、a(z，t)、的大小和方向，可得到跌倒檢測(cè)裝置100的一個(gè)大致空間朝向，若跌倒檢測(cè)裝置100設(shè)置在腰帶400上，便可以確定人體腰部與豎直方向的一個(gè)夾角。結(jié)合處理器130計(jì)算的腰部在豎直方向上的運(yùn)動(dòng)距離，便可以判斷人體是否處于臥倒?fàn)顟B(tài)或者彎腰狀態(tài)等。例如，當(dāng)?shù)玫降膴A角接近直角(比如該夾角范圍為80°-100°)時(shí)，在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，若腰部的豎直運(yùn)動(dòng)距離超過(guò)預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離，則人體處于臥倒?fàn)顟B(tài)；若該運(yùn)動(dòng)距離沒(méi)超過(guò)預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離，則人體并不處于臥倒?fàn)顟B(tài)，此時(shí)人體的狀態(tài)可以是處于彎腰姿勢(shì)或下蹲姿勢(shì)等。通常地，人體跌倒時(shí)，身體處于臥倒?fàn)顟B(tài)。通過(guò)上述的判斷，便可以減少人體其他姿勢(shì)對(duì)跌倒判斷的干擾，提高了跌倒檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

具體地，例如當(dāng)人體的腰部與豎直方向的夾角接近直角時(shí)，z軸的加速度分量a(z，t)的值至少小于x軸的加速度分量a(x，t)、y軸的加速度分量a(y，t)中的一個(gè)，當(dāng)加速度分量a(z，t)的方向?yàn)閦軸的負(fù)方向時(shí)，若a(z，t)持續(xù)小于a(x，t)、a(y，t)中的至少一個(gè)，且持續(xù)的時(shí)間超過(guò)了預(yù)設(shè)時(shí)段(比如10秒)，可以得到用戶處于臥倒?fàn)顟B(tài)。再結(jié)合處理器130計(jì)算得到的各方向上的加速度分量和角速度數(shù)據(jù)，若加速度分量數(shù)據(jù)超過(guò)對(duì)應(yīng)預(yù)設(shè)的加速度閾值且角速度數(shù)據(jù)低于預(yù)設(shè)的角速度閾值時(shí)，則跌倒檢測(cè)裝置100發(fā)出跌倒報(bào)警提示。

進(jìn)一步地，處理器130通過(guò)對(duì)合加速度或各個(gè)方向的加速度分量在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)做積分運(yùn)算，可以得到跌倒檢測(cè)裝置100在該運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)，豎直方向上的位移變化量。一般地，用戶從站立姿勢(shì)變?yōu)樽⒆藙?shì)時(shí)，跌倒檢測(cè)裝置100在豎直方向上的位移變化量相對(duì)于從站立姿勢(shì)變到躺臥的位移變化量要小。在本實(shí)施例中，可以將檢測(cè)的豎直方向上的位移變化量的值超過(guò)預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離值，作為第一預(yù)設(shè)條件；合加速度的值超過(guò)預(yù)設(shè)加速度作為第二預(yù)設(shè)條件。進(jìn)一步加強(qiáng)了判斷跌倒的準(zhǔn)確性，以避免用戶在向下運(yùn)動(dòng)(比如，由站姿變?yōu)樽嘶蚺P姿)而引起的加速度以及角速度變換過(guò)大，使跌倒檢測(cè)裝置100出現(xiàn)誤判，發(fā)出錯(cuò)誤的跌倒報(bào)警提示。

進(jìn)一步地，處理器130通過(guò)對(duì)合加速度或各個(gè)方向的加速度分量在運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)做微分運(yùn)算，可以得到跌倒檢測(cè)裝置100在該運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)由起始位置運(yùn)動(dòng)到最終位置方向是否有豎直向下的分量方向，以得到人體腰部在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的空間朝向?？衫斫獾?，所述空間朝向包括與重力方向相同、與重力方向相反、水平等方向。在本實(shí)施例中，可以將在該運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)由起始位置運(yùn)動(dòng)到最終位置方向有豎直向下的分量方向，作為第三預(yù)設(shè)條件，以避免用戶因向上運(yùn)動(dòng)(比如由坐姿或臥姿變?yōu)檎咀?而引起的加速度以及角速度變換過(guò)大，使跌倒檢測(cè)裝置100發(fā)出誤判。

可理解地，所述跌倒檢測(cè)裝置100設(shè)置在腰帶400上，且在運(yùn)行時(shí)，通常系在人體的腰部，所述獲得的運(yùn)動(dòng)距離為跌倒檢測(cè)裝置100的運(yùn)動(dòng)距離?？衫斫獾?，因跌倒檢測(cè)裝置100系在人體的腰部，該運(yùn)動(dòng)距離也可以是人體腰部的運(yùn)動(dòng)距離。

在本實(shí)施例中，所述角速度傳感器110可以檢測(cè)到人體腰部轉(zhuǎn)動(dòng)方向以及旋轉(zhuǎn)的角速度，可以結(jié)合加速度傳感器120一同作為判斷發(fā)生跌倒事件時(shí)，用戶的身體運(yùn)動(dòng)狀況，以避免發(fā)出錯(cuò)誤的跌倒報(bào)警提示。

例如，在老年人群中，一般的意外跌倒，身體通常是朝一個(gè)方向跌倒。比如向前跌倒或向后跌倒等，一般不會(huì)發(fā)生身體大幅度改變方向的跌倒情況。在本實(shí)施例中，可以將角速度檢測(cè)的角速度值低于預(yù)設(shè)角速度閾值，作為第四預(yù)設(shè)條件。通過(guò)第四預(yù)設(shè)條件，進(jìn)一步提高了對(duì)跌倒判斷的準(zhǔn)確性，可以避免用戶因轉(zhuǎn)身而引起的加速度以及角速度變換過(guò)大而產(chǎn)生錯(cuò)誤跌倒報(bào)警提示。

具體地，處理器130做跌倒判斷時(shí)，將各個(gè)傳感器檢測(cè)到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理，得到人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向等數(shù)據(jù)，若得到的所述數(shù)據(jù)同時(shí)滿足上述的第一預(yù)設(shè)條件、第二預(yù)設(shè)條件、第三預(yù)設(shè)條件以及第四預(yù)設(shè)條件，則發(fā)出跌倒報(bào)警。當(dāng)然，所述預(yù)設(shè)條件還可以是不同于本實(shí)施例中所述預(yù)設(shè)條件或其組合，即可以是其他能準(zhǔn)確有效地判斷跌倒的預(yù)設(shè)條件，這里不再贅述。

請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D3，在本實(shí)施例中，所述跌倒檢測(cè)裝置100還可以包括與所述處理器130連接的報(bào)警單元140。例如，所述處理器130在檢測(cè)到人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向等數(shù)據(jù)，同時(shí)滿足上述的第一預(yù)設(shè)條件、第二預(yù)設(shè)條件、第三預(yù)設(shè)條件以及第四預(yù)設(shè)條件時(shí)，生成跌倒報(bào)警信號(hào)，所述報(bào)警單元140根據(jù)所述跌倒報(bào)警信號(hào)發(fā)出跌倒報(bào)警。

進(jìn)一步地，所述報(bào)警單元140可以包括：用于根據(jù)所述跌倒報(bào)警信號(hào)發(fā)出聲音提醒的聲音提示單元，比如蜂鳴器、語(yǔ)言喇叭等；用于根據(jù)所述跌倒報(bào)警信號(hào)發(fā)出燈光閃爍的閃爍燈；用于根據(jù)所述跌倒報(bào)警模塊發(fā)出短信提示或語(yǔ)音通知的通信單元150。詳細(xì)地，所述報(bào)警單元140可以包括上述聲音提示單元、閃爍燈、通信單元150中的至少一種。其中，該通信單元150可以為藍(lán)牙芯片、或wifi芯片等，這里不作具體限定。

在本實(shí)施例中，所述通信單元150與服務(wù)器200或用戶終端300通信連接。所述處理器130通過(guò)所述通信單元150將所述跌倒報(bào)警信號(hào)發(fā)送給所述服務(wù)器200或用戶終端300，并用于收發(fā)數(shù)據(jù)，以使相關(guān)人員能及時(shí)收到攜帶該跌倒檢測(cè)裝置100的用戶的跌倒提示，進(jìn)而加快對(duì)跌倒用戶的跌倒的處理，比如送往醫(yī)院治療。其中，所述服務(wù)器200可以是本地服務(wù)器200，也可以是云服務(wù)器200。

在本實(shí)施例中，所述跌倒檢測(cè)裝置100還可以包括與所述處理器130連接的定位單元160。所述處理器130通過(guò)所述定位單元160獲取當(dāng)前位置的地理位置信息，并將跌倒報(bào)警信息及所述地理位置信息通過(guò)所述通信單元150發(fā)送給遠(yuǎn)程的服務(wù)器200或用戶終端300。所述跌倒報(bào)警信息可以為跌倒報(bào)警的提示。所述處理器130可對(duì)地理位置信息進(jìn)行語(yǔ)音處理，通過(guò)報(bào)警單元140的聲音提示單元發(fā)出語(yǔ)音位置信息，以便相關(guān)人員及時(shí)準(zhǔn)確找到用戶的跌倒位置，有利于對(duì)跌倒事件的處理。例如，若跌倒的用戶受傷嚴(yán)重，通過(guò)設(shè)置的定位單元160，可盡早找到該用戶，以及時(shí)使用戶得到治療，避免因發(fā)現(xiàn)跌倒用戶過(guò)晚而造成不可預(yù)期的后果，比如死亡。

具體地，所述定位單元160可以為一種由全球定位系統(tǒng)(globalpositioningsystem，gps)或北斗定位模塊組成的遠(yuǎn)程定位芯片。

在本實(shí)施例中，所述跌倒檢測(cè)裝置100還可以包括與所述處理器130連接的輸入單元170。所述處理器130接收用戶通過(guò)所述輸入單元170輸入的身高參數(shù)以及腰圍參數(shù)等，根據(jù)所述身高參數(shù)計(jì)算獲得所述預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離。可理解地，該預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離可以通過(guò)，人體站立時(shí)攜帶的跌倒檢測(cè)裝置100所在豎直位置與人體臥倒時(shí)的跌倒檢測(cè)裝置100所在豎直位置之差得到。比如，該預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離略小于所述的豎直位置之差。

所述輸入單元170用于提供給用戶或相關(guān)人員輸入數(shù)據(jù)，以使對(duì)跌倒判斷更為準(zhǔn)確。在本實(shí)施例中，用戶或相關(guān)人員通過(guò)所述輸入單元170在跌倒檢測(cè)裝置100中設(shè)置用于作為用戶跌倒判斷的預(yù)設(shè)條件之一的所述預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離。該預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離可以通過(guò)上述的方式得到，這里不再贅述。在本實(shí)施例中，所述輸入單元170可以是數(shù)字鍵盤(pán)、觸控顯示屏，所述觸控顯示屏可以是，但不限于，電容式觸摸屏、電阻式觸摸屏等。當(dāng)然，所述輸入單元170也可以是上述的通信單元150，該通信單元150與該跌倒檢測(cè)裝置100相配合的用戶終端300通信連接，通過(guò)該用戶終端300設(shè)置所述預(yù)設(shè)運(yùn)動(dòng)距離。

在本實(shí)施例中，所述角速度傳感器110和所述加速度傳感器120可以均為三個(gè)。三個(gè)所述角速度傳感器110和三個(gè)所述加速度傳感器120設(shè)置在所述腰帶400上不同位置，且均與所述處理器130連接，以采集腰帶400的旋轉(zhuǎn)角速度、運(yùn)動(dòng)方向及加速度，所述處理器130用于根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)加速度、角速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)計(jì)算獲得腰帶400的空間朝向。三個(gè)所述角速度傳感器110可以更加精確地檢測(cè)到腰部的角速度數(shù)據(jù)。三個(gè)所述加速度傳感器120的相對(duì)位置相互關(guān)聯(lián)，處理器130可以通過(guò)對(duì)三個(gè)所述加速度傳感器120采集的加速度進(jìn)行計(jì)算，可以更精準(zhǔn)地確定該腰帶400所在的空間位置或空間朝向，并得到腰帶400所在平面與水平面的夾角以及運(yùn)動(dòng)的距離。該夾角以及運(yùn)動(dòng)的距離可以用于避免用戶腰部在作一些傾斜動(dòng)(比如彎腰)而發(fā)生錯(cuò)誤的跌倒報(bào)警。同時(shí)，通過(guò)三個(gè)所述加速度傳感器120還可以判斷用戶的臥姿，比如仰臥或側(cè)臥等。

在本實(shí)施例中，所述跌倒檢測(cè)裝置100還可以包括電源模塊，該電源模塊與處理器130連接，以提供電能。該電源模塊可以是，但不限于干電池、鋰離子電池、紐扣電池等，

請(qǐng)?jiān)俅螀⒄請(qǐng)D2，本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種腰帶400。該腰帶400包括帶體410、帶扣420以及上述實(shí)施例中的跌倒檢測(cè)裝置100，所述帶扣420設(shè)置在所述帶體410的一端，所述跌倒檢測(cè)裝置100設(shè)置在所述腰帶400上。優(yōu)選地，所述跌倒檢測(cè)裝置100設(shè)置在所述帶扣420上。在使用該跌倒檢測(cè)裝置100時(shí)，即腰帶400系在用戶的腰部上，可以設(shè)置為在帶扣420扣合時(shí)，該跌倒檢測(cè)裝置100便啟動(dòng)；解開(kāi)帶扣420時(shí)，跌倒檢測(cè)裝置100便關(guān)閉。

請(qǐng)參照?qǐng)D4，是本發(fā)明較佳實(shí)施例提供的跌倒檢測(cè)方法的一種流程示意圖。本發(fā)明的較佳實(shí)施例還提供一種跌倒檢測(cè)方法，可以應(yīng)用于上述實(shí)施例中的跌倒檢測(cè)裝置100。所述方法可以包括步驟s510-s540，下面對(duì)該方法的各個(gè)步驟作具體闡述。

步驟s510，通過(guò)所述角速度傳感器110檢測(cè)人體腰部旋轉(zhuǎn)角速度。

在本實(shí)施例中，步驟s510可以通過(guò)上述實(shí)施例中的角速度傳感器110執(zhí)行，具體的操作方法可參照對(duì)角速度傳感器110的描述。

步驟s520，通過(guò)所述加速度傳感器120檢測(cè)人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向及加速度。

在本實(shí)施例中，步驟s520可以通過(guò)上述實(shí)施例中的加速度傳感器120執(zhí)行，具體的操作方法可參照對(duì)加速度傳感器120的描述。

步驟s530，所述處理器130根據(jù)運(yùn)動(dòng)加速度及運(yùn)動(dòng)時(shí)間計(jì)算獲得運(yùn)動(dòng)距離及運(yùn)動(dòng)方向。

具體地，請(qǐng)參照?qǐng)D5，是圖4中步驟s530包括的子步驟的一種流程示意圖。步驟s530可以包括子步驟s531以及子步驟s532。

子步驟s531，計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在所述運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的積分得到所述運(yùn)動(dòng)距離。

子步驟s532，計(jì)算所述運(yùn)動(dòng)加速度在所述運(yùn)動(dòng)時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的微分得到所述運(yùn)動(dòng)方向。

步驟s540，在人體腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)發(fā)出跌倒報(bào)警。

在本實(shí)施例中，步驟s530以及子步驟s531、s532可以通過(guò)上述實(shí)施例中的處理器130執(zhí)行，具體的操作方法可參照對(duì)處理器130的描述。步驟s540中發(fā)出跌倒報(bào)警可以通過(guò)上述實(shí)施例中的報(bào)警單元140執(zhí)行，具體操作方法可參照對(duì)報(bào)警單元140的描述。

綜上所述，本發(fā)明提供的跌倒檢測(cè)裝置、腰帶及跌倒檢測(cè)方法，通過(guò)角速度傳感器及加速度傳感器檢測(cè)人體腰部的運(yùn)動(dòng)情況，計(jì)算得出腰部的運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向以判斷是否跌倒。通過(guò)檢測(cè)腰部的運(yùn)動(dòng)能更加準(zhǔn)確地反映人體整體的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)情況，并且通過(guò)結(jié)合運(yùn)動(dòng)方向、加速度、角速度、運(yùn)動(dòng)距離及空間朝向進(jìn)行是否跌倒的判斷，能更加真實(shí)可靠。

應(yīng)當(dāng)注意，在有些作為替換的實(shí)現(xiàn)中，方框中所標(biāo)注的步驟也可以以不同于附圖中所標(biāo)注的順序發(fā)生。例如，兩個(gè)連續(xù)的方框?qū)嶋H上可以基本并行地執(zhí)行，它們有時(shí)也可以按相反的順序執(zhí)行，這依實(shí)際情況而定。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其它的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來(lái)看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說(shuō)明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。