【技术实现步骤摘要】
一种基于加速度传感器的人体运动跌倒检测装置及方法
本专利技术涉及一种人体运动跌倒检测装置及方法，具体是指一种基于加速度传感器的人体运动跌倒检测装置及方法。
技术介绍
当今社会步入老龄化社会，而老年人因为跌倒而引起人身伤害的情况频频发生，跌倒有可能因为意外引起，也可能因为突发疾病引起，而老年人跌倒后得不到及时的发现和救治，是老年人死亡的主要原因之一。现有技术(1)，通过智能手环、手表内置的加速度传感器，通过人体跌倒时的加速度变化判断人是否跌倒；由于人跌倒时的姿势多种多样，跌倒的速度也有所不同，所以根据跌倒引起的加速度变化过程来判定人是否跌倒，存在很大的误差，误报率非常高。现有技术(2)将加速度传感器置于鞋底内，当人体由站立状态变成跌倒状态时，通过判断加速度值的起止变化来判断人体是否跌倒；判断加速度值的起止变化，判断过于单一，无法识别人在静止状态时，鞋子与地面垂直的情况，比如静坐状态时，翘起二郎腿，或者单腿站立，单腿脚尖着地的情况，判断准确率较低。所以，一种判断准确率高的基于加速度传感器的...
【技术保护点】
1.一种基于加速度传感器的人体运动跌倒检测装置及方法，包括检测装置和检测方法，其特征在于：所述检测装置包括鞋子和电路板，所述鞋子包括鞋底和鞋帮，所述鞋底设有与电路板相适配的凹槽，所述电路板内置于鞋底凹槽，所述电路板上设有电源、处理器和加速传感器，所述加速传感器包括X轴、Y轴和Z轴；/n所述检测方法如下：/n(1)通过跌倒判断基础流程进行判断是否疑似跌倒；/n跌倒判断基础流程如下：/n开始采集一段时间的加速度数据(为了准确，一般采用10秒钟以上)，判断Z轴加速度是否由g(允许有正负0.2g误差)变成0(正负0.2g)；若是，则疑似跌倒，通过走步的算法逻辑进行进一步判断，提高准...
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.一种基于加速度传感器的人体运动跌倒检测装置及方法，包括检测装置和检测方法，其特征在于：所述检测装置包括鞋子和电路板，所述鞋子包括鞋底和鞋帮，所述鞋底设有与电路板相适配的凹槽，所述电路板内置于鞋底凹槽，所述电路板上设有电源、处理器和加速传感器，所述加速传感器包括X轴、Y轴和Z轴；
所述检测方法如下：
(1)通过跌倒判断基础流程进行判断是否疑似跌倒；
跌倒判断基础流程如下：
开始采集一段时间的加速度数据(为了准确，一般采用10秒钟以上)，判断Z轴加速度是否由g(允许有正负0.2g误差)变成0(正负0.2g)；若是，则疑似跌倒，通过走步的算法逻辑进行进一步判断，提高准确率，通过电路板网络模块向外部发出跌倒告警，然后继续采集加速度数据，滚动更新加速度数据缓存；若否，则继续采集加速度数据，滚动更新加速度数据缓存；
(2)通过步态分析，提高跌倒判断的准确度：对上一步疑似跌倒时刻前几秒钟内走步状态的准确判断，消除静坐状态下跌倒误报情况，如翘起二郎腿、脚底垂直于地面等情况误报为跌倒；以采集跌倒前最近4秒钟的X、Y、Z轴加速度的值，以采样间隔50ms，采样80个点为例，判断人体是否处于走步状态；
判断走步的算法如下：
a.以采样的80个点为计算样本，计算Z轴(或者Y轴)加速度阈值上轨和下轨；加速度的平均值，标记为avg，每个采样点的加速度值，标记为An，则阈值上轨upLimit＝avg+∑(|An-avg|)/80，阈值下轨lowLimit＝avg-∑(|An-avg|)/80；
b.判断步骤a中采样的80个点，加速度振动幅度是否达到走路的最小值，如果upLimit-avg或者avg-lowLimit小于0.1g(g为重力加速度)，则认为加速度幅度太小，判定不是走步状态；
c.寻找波形数量，一个完整波形计2步；
波形判定方法：当加速度采样值上穿upLimit，然后再经过若干采样点，加速度采样值下穿lowLimit，则认为此时经过了一个完整波形；
d.排除波长明显不符合走步特征的情况，在4秒钟时间内，正常走路应该计步4-16步，也就是2-8个波形周期，如果经过上一步波形判断，识别出来波形周期小于2或者大于8，则判定这个波形不是由走步引起的，而是由于其它振动引起的，进而判定刚刚过去的4秒钟不是一个走路状态；
技术研发人员：汲佐，徐知音，顾丽娟，王芳，
申请(专利权)人：杭州雄芯物联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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