摔倒检测器和摔倒检测的改进制造技术

一种用于检测佩戴者的摔倒的腕戴式设备(1)，所述设备(1)包括：用于检测(3)所述设备或佩戴者的加速度并确定加速度大小的装置；用于确定(3)所述装置或佩戴者的角度的改变的装置；用于检测(3)和/或确定所述装置或佩戴者的陀螺幅值的装置；用于处理(2)加速度大小数据并将这样的数据与阈值进行比较以确定是否已经发生摔倒的装置；并且其中该装置还包括模糊逻辑单元(2)，用于分析角度变化和陀螺幅值，以便分类这些数据的值，从而验证是否发生摔倒。

Improvement of fall detector and fall detection

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】摔倒检测器和摔倒检测的改进
本专利技术涉及摔倒检测和摔倒检测装置。特别地，本专利技术涉及用于检测佩戴者的摔倒的腕戴式设备和相关的方法。
技术介绍
现有技术中的摔倒检测器主要针对在老年人和残疾人，以帮助其独立的生活。现有的摔倒检测器通常为腰戴式，头戴式或吊挂式的(于佩戴者/用户的胸部)。现有的摔倒检测器存在各种缺点，包括格昂贵的价格，难以使用和难以修复。这样的摔倒检测器除了误报频繁之外，也会受制于无法自动地通信，不能自动发送警报信息，用户也无法取消误报的信息.
技术实现思路
本专利技术旨在解决现有技术相关的的缺点。特别地，本专利技术的目的是提供一种带在手腕上的，改进的具有低误报率的，摔倒检测器和摔倒检测方法。根据第一方面，本专利技术提供了一种用于检测佩戴者摔倒的腕戴式设备，所述设备包括：用于检测所述装置或佩戴者的加速度并确定加速度大小；用于确定所述装置或佩戴者的角度的改变的装置；用于检测和/或确定所述设备或佩戴者的螺仪(角速度)幅值的装置；用于处理加速度大小数据并将这样的数据与阈值进行比较以确定是否已经发生摔倒；并且该装置还包括模糊逻辑单元，用于分析角度变化和陀螺仪幅值，以便将数据进行分类，从而验证是否发生摔倒优选地，包括用于处理最大加速度大小数据的装置优选地，模糊逻辑单元用于分析的螺仪幅值的统计数据中的一个或多个，包括：最大；最小；平均；求和；和/或标准偏差.优选地，模糊逻辑单元确定模糊逻辑输出对于角度的变化和螺仪幅值进行低，中或高进行分类，然后：如果模糊逻辑输出为低或中，则不触发摔倒检测警报；或者，如果总模糊逻辑输出高，则会触发摔倒警报优选地，模糊逻辑单元用于附加地分析包括：加速度大小的统计数据包括：最大；最小；平均；求和；和/或标准偏差.优选地，用于检测和/或确定陀螺仪幅值的装置是陀螺仪，最优选是三轴陀螺仪优选地，用于检测加速度的装置是加速度计并且最优选是三轴加速度计。最优选地，从加速度计求出角度的变化可替代地，该装置可以包括惯性测量单元(IMU)，是一个加速度计和陀螺仪(一个或多个)和的组合，任选地，地磁传感器优选地，所述设备还包括用于检测所述佩戴者的位置的装置。优选地，用于检测所述佩戴者的位置的装置是地磁传感器，或者优选地是三轴地磁传感器或卫星导航装置优选地，还包括用于检测活动和/或心率数据的装置。进一步优选地，该装置包括用于检测血压，血氧和/或心率数据的装置。优选地，所述装置是光电容积脉搏波描记法(PPG)传感器。优选地，所述装置还包括用于从所述佩戴者接收命令的语音识别装置优选地，该装置还包括以下中的一个或多个：LED模块；一个或多个用于交互的按钮；用于振动警报的马达；和/或用于可听警报的扬声器优选地，所述装置另外包括用于发送摔倒检测结果的装置，优选地，自动地发送摔倒检测结果优选地，用于发送的装置被配置为使用移动电话网络和/或短程无线技术优选地，所述腕戴式设备被配置成使得至少一个传感器能够接触所述佩戴者的皮肤优选地，腕戴式设备包括PPG传感器或PPG传感器等效物，将其接触佩戴者的手腕的区域中的皮肤，并进行心率和血压的测量优选地，所述装置包括数据收集，处理和传输装置，使得该装置能够独立于智能手机或计算机等设备检测摔倒并发出警报如本文所公开的，参照附图中的图1和/或本文公开的任何示例，一个用于检测摔倒佩戴者的装置。根据第二方面，本专利技术提供了一种用于摔倒检测的方法，所述方法包括：检测使用者的加速度并确定加速度大小；检测和/或确定所述用户的角度的变化；检测和/或确定所述用户的陀螺仪幅值；处理加速度幅值数据并与阈值进行比较，以确定是否已经发生了潜在的摔倒；以及该方法还包括使用模糊逻辑来分析角度的变化和陀螺幅值，以便分类这些数据，从而验证是否发生摔倒优选地，该方法包括处理最大加速度幅值，以便确定是否发生了潜在的摔倒。优选地，该方法包括分析组的陀螺幅度的统计数据中的一个或多个，包括：最大；最小；平均；求和；和/或标准偏差.优选地，该方法包括使用模糊逻辑来附加地分析组的加速度大小的统计数据中的一个或多个，包括：最大；最小；平均；求和；和/或标准偏差.优选地，该方法还包括在摔倒事件之后所述用户的活动和/或移动幅度，并且如果移动低于阈值，则触发警报。最优选地，使用加速度大小的标准差来确定所述用户的活动和/或移动幅度。优选地，使用陀螺仪检测和/或确定陀螺仪幅值，使用加速度传感器检测和/或确定加速度大小，用加速度计和/或来计算的角度的变化优选地，根据接收和分析的数据，将角度变化和陀螺幅值分别分类为低，中或高，并且如果两者都是中或高，或者一个是中且另一个是高，则判定为摔倒。进一步优选地，角度变化和陀螺仪幅值在0到100之间进行分类，其中若数值介于0到20之间则分类为低，>20到60为分类为中；>60至100分类为高。优选地，采集实时加速度大小数据和陀螺幅值数据，并且如果加速度大小大于阈值，则存储用于后续分析的数据。进一步优选地，独立地将实时加速度大小和陀螺仪幅值分类为低，中和/或高类别，并且确定对角度变化和陀螺仪幅值通过模糊逻辑进行低，中或高的分类，然后：如果模糊逻辑输出为低或中，则不触发摔倒检测警报，并恢复回采集实时数据；或者，如果总模糊逻辑输出为高，则在事件之后进一步采集的加速度大小数据最优选地，对事件之后进一步采集的加速度大小进行数据分析并计算它们的标准偏差，然后：如果标准偏差低于阈值，触发警报；或者如果标准偏差高于阈值，则触发任何警报，并恢复到重新收集实时数据。优选地，所述方法包括检测所述用户的位置优选地，所述方法包括检测所述用户的活动，血压和/或心率数据优选地，该方法还包括触发声音和/或振动警报优选地，该方法进一步包括发送摔倒警报，以获得援助。优选地，该方法包括接收并作用于识别的用户的语音命令以触发或取消摔倒警报。如本文所公开的，一种用于摔倒检测方法，参照图2至图5b中的图和/或本文公开的任何示例。本专利技术还涉及一种腕带的摔倒检测装置，所述装置包括：用于检测所述设备或佩戴者的加速度的装置；用于检测所述装置或佩戴者角度的装置；用于处理与加速度相关的数据并计算角度变化的装置，并将这个数据与一个或多个阈值进行比较，以确定是否发生摔倒；以及陀螺仪，其中所述腕戴式设备还包括用于检测和/或计算加速度大小的装置和用于分角度变化和最大陀螺仪幅度数据的模糊逻辑装置，以便分类所述数据的值，并且由此验证是否发生摔倒本专利技术还可以涉及一种相应的方法有利地，本专利技术使用改进的方法分析和/或处理多传感器输入的数据，以减少假警报的发生。本专利技术在触发报警前能够能够过滤掉用户的正常活动，诸如步行，跑步和坐下等动作。...

【技术保护点】
1.用于检测佩戴者的摔倒的腕戴式设备，所述设备包括：/n用于检测所述装置或佩戴者的加速度并确定加速度大小的装置；/n用于确定所述装置或佩戴者的角度改变的装置；/n用于检测和/或确定所述设备或佩戴者的陀螺仪幅值的装置；/n用于处理加速度大小数据并将这样的数据与阈值进行比较以确定是否已经发生潜在摔倒；并且该装置还包括模糊逻辑单元，用于分析角度变化和陀螺仪幅值数据从而对这些数据分类以验证是否摔倒。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171117 GB 1719075.21.用于检测佩戴者的摔倒的腕戴式设备，所述设备包括：
用于检测所述装置或佩戴者的加速度并确定加速度大小的装置；
用于确定所述装置或佩戴者的角度改变的装置；
用于检测和/或确定所述设备或佩戴者的陀螺仪幅值的装置；
用于处理加速度大小数据并将这样的数据与阈值进行比较以确定是否已经发生潜在摔倒；并且该装置还包括模糊逻辑单元，用于分析角度变化和陀螺仪幅值数据从而对这些数据分类以验证是否摔倒。


2.根据权利要求1所述的装置，其中所述模糊逻辑单元用于分析所述陀螺仪幅值的统计数据的一个或多个，包括：最大值；最小值；平均；和；和/或标准差。


3.如权利要求1或权利要求2所述的装置，其中所述模糊逻辑单元对角度变化和陀螺仪幅值数据进行低，中或高的分类，然后：
如果模糊逻辑输出为低或中，则不触发摔倒检测警报；或者，
如果总模糊逻辑输出高，则会触发摔倒警报。


4.其中所述模糊逻辑装置用于分析所述加速度大小的统计数据中的一个或多个，包括：最大值；最小值；平均；和；和/或标准差。


5.在任何前面的权利要求中要求保护的装置，其中所述用于检测和/或确定陀螺仪幅值的装置是陀螺仪。


6.在任何前面的权利要求中要求保护的装置，其中所述用于检测加速的装置是加速度计。


7.根据权利要求6所述的装置，其中，从所述加速度计导出所述角度的变化。


8.在任何前面的权利要求中要求保护的装置还包括用于检测所述佩戴者的位置的装置。


9.如权利要求8所述的装置，其中所述用于检测所述佩戴者的位置的装置是地磁传感器。


10.在任何前述权利要求中要求保护的装置还包括用于检测活动，血压，血氧和/或心率数据的装置。


11.如权利要求10所述的装置，其中所述用于检测的装置是光电容积脉搏波描记法(PPG)传感器。


12.如在任何先前权利要求中所要求的装置，还包括用于从所述佩戴者接收命令的语音识别装置。


13.在任何前面的权利要求中要求保护的装置，其中所述装置另外包括以下中的一个或多个：
LED模块
一个或多个用于交互的按键
用于振动警报的马达
和/或用于警报的扬声器。


14.在任何前面的权利要求中要求保护的装置还包括用于发送摔倒检测信号的装置。


15.如权利要求14所述的装置，其中所述用于发送的装置使用移动网络和/或短程无线技术。


16.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置能够接触所述佩戴者的皮肤。


17.如权利要求1至16中任一项所要求保护的装置，其中所述装置包括数据收集，处理和传输装置，使得所述装置能够独立于智能手机或计算机等操作以检测摔倒并发出警报。


18.一种用于摔倒检测的方法，所述方法包括：
检测用户的加速度并确定加速度大小；检测和/或确定所述用户角度的变化；
检测和/或确定所述用户的陀螺仪幅度；
处理加速度幅值数据并与阈值进行比较，以确定是否...

【专利技术属性】
技术研发人员：周克明，张洪滔，
申请(专利权)人：英国奥科斯国际有限公司，
类型：发明
国别省市：英国;GB