包括加速度计的鞋，组件以及相应的跌倒检测方法技术

本发明专利技术涉及鞋(1)或一对鞋。该鞋或每个鞋包括加速度计(2)和数据处理单元，该数据处理单元构造成将由加速度计测量的加速度与阈值进行比较，并至少根据比较的结果，开始确定以下参数：沿Z轴测量的加速度随时间变化的曲线(优选经过滤波)的梯度，以及沿加速度计的一个或多个轴线的加速度或加速度变化保持在阈值以下的水平位置持续时间。至少根据所述梯度以及根据所述水平位置持续时间来检测到跌倒。如果检测到跌倒，则产生相应的跌倒检测信号。无线电通信模块将所述跌倒检测信号传输到远程接收器。本发明专利技术还涉及相应的跌倒检测方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括加速度计的鞋，组件以及相应的跌倒检测方法
本专利技术一般涉及跌倒检测。
技术介绍
更具体地，本专利技术涉及一种鞋和一组鞋，其允许检测配备有该鞋或该组鞋的人(穿着者)的跌倒。在在先技术中，尤其是从文献EP2774502中已知配备有加速度计和回转仪(其数据用来试图检测人的跌倒)的鞋。从文献US2016157756、US2012101770、CN104464189、US2013185003、US2015157274和CN104821061中还已知用于分析人的步态或试图检测人的跌倒的其他系统。但是，期望能够提高所检测到的跌倒的可靠性。本专利技术的目的是提供一种新的鞋、一组新的鞋和一种新的相应方法，其允许减轻所有或一些上述问题。
技术实现思路
为此，本专利技术的一个主题是一种包括加速度计的鞋，该加速度计允许传递沿三个不同的轴线X，Y，Z的加速度数据，当将鞋平放(即直立)在水平面上时，轴线Z为竖向取向，所述鞋还包括控制系统，该控制系统包括：-存储器，用于存储由加速度计传送的数据；和-数据处理单元，例如处理器，其特征在于，处理单元构造成执行以下步骤：-将加速度计沿至少一个轴线测量的加速度与阈值(例如6g)进行比较，以及，-至少取决于此比较的结果，触发以下参数的确定：-沿轴线Z测量的加速度随时间变化的，优选经过滤波的曲线的斜率，-对于称为处于水平位置的时间的时间，沿加速度计的一个轴线或多个轴线的加速度或加速度变化保持低于阈值；-至少根据所述斜率和处于水平位置的所述时间来检测跌倒，所述处理模块构造成在检测到跌倒的情况下产生相应的跌倒检测信号；所述控制系统还包括无线电通信模块，所述无线电通信模块允许将所述跌倒检测信号传输到远程接收器。具有这种设计的鞋可以提高检测诸如老人或单身工人等人意外跌倒的可靠性。因此，配备有这种鞋的人将从电子系统中受益，该电子系统允许检测竖向度的损失，并且如果需要，可以通过传输到接收器设备的无线电波(例如，通过诸如物联网的通信网络或甚至是LPWAN之类的网络)来启动警告程序。根据一个特定方面，鞋还包括电源，例如电池，以允许供电鞋中包括的各种电子部件。在如下所述彼此通信的一组两个鞋的情况下，每只鞋包括电源，例如电池，用于为鞋中包括的相应电子部件供电。该鞋或每只鞋还可以具有以下一个或多个特征，这些特征可以以任何技术上可接受的组合来实现。根据本专利技术的一个有利特征，处理单元构造成基于在给定时间窗口中记录的数据来执行参数的所述确定，所述窗口由处理单元确定所述测量的加速度高于所述给定阈值的时间之前的第一给定持续时间以及在该时间之后的第二给定持续时间限定。根据本专利技术的一个有利特征，处理单元构造成在所述时间窗口的一部分中确定处于水平位置的所述时间，所述时间窗口的开始时间根据以下参数中的至少一个而限定：-所确定的斜率，-处理单元确定所测量的加速度高于所述给定阈值的时间。根据本专利技术的一个有利的特征，处理单元还构造成对于加速度计的至少一个轴线，并且优选地对于加速度计的每个轴线，确定最大加速度值，并且还根据所述最大加速度值来检测跌倒。根据本专利技术的一个有利特征，处理单元还构造成确定震动次数，对应于沿加速度计的至少一个轴线的加速度的震动高于给定的阈值，例如3g，并且处理单元还构造成根据所述震动次数来检测跌倒。根据本专利技术的一个有利特征，处理单元还构造成确定鞋相对于竖向方向的取向，并且还根据鞋的所述取向来检测跌倒。根据本专利技术的一个有利特征，鞋包括回转仪，该回转仪允许传递至少绕轴线X和/或Y的回转数据，并且处理单元构造成还根据该回转数据来检测跌倒。根据本专利技术的一个有利特征，鞋包括用于检测鞋中足部存在的传感器。根据本专利技术的一个有利特征，传感器是电容传感器，其优选地容纳在鞋的鞋后跟中。根据本专利技术的一个有利特征，处理单元还包括验证模块，该验证模块构造成检测人的足部在鞋中的存在，并且是否触发参数确定还取决于足部在鞋中存在的检测结果。根据本专利技术的一个有利特征，鞋具有鞋后跟，加速度计容纳在鞋后跟中。可以规定，当存在回转仪时，回转仪也容纳在鞋后跟中。根据本专利技术的一个有利特征，处理模块构造成：-根据所述确定的参数，为多个轴线，优选地为每个轴线，计算每个轴线的称为分数的值，-优选地，根据人的重量和/或尺寸加权所述分数，-对与每个所述轴线关的分数(优选为加权的)求和，并且-当所述和大于预定阈值时，检测到所述和对应于跌倒。根据本专利技术的一个有利特征，所述无线电通信模块构造成使用以下协议中的至少一种进行通信：NB-IoT；NB-IoT；LTE-M。根据本专利技术的一个有利特征，鞋包括直接或间接地连接至控制系统的地理定位模块，以便允许获取鞋的地理位置并通过所述通信模块将该位置传输到远程接收器。根据本专利技术的一个有利特征，鞋还包括振动器，该振动器优选地包括在鞋的鞋后跟中，并且直接或间接地连接至控制系统。本专利技术还涉及一种包括如上所述的鞋和第二鞋的套件，该第二鞋包括加速度计，该加速度计优选地包括在第二鞋的鞋后跟中，其中第一鞋和第二鞋中的每一个都包括无线电通信模块，该无线电通信模块优选地使用蓝牙协议，所述通信模块能够彼此通信以便将加速度计数据从第二鞋的通信模块传输到第一鞋的处理模块。还可以规定，第二鞋还包括回转仪，该回转仪优选容纳在鞋后跟中，并且回转仪数据可以从第二鞋的通信模块传输到第一鞋的处理模块。根据一个特定方面，加速度计在第一鞋和第二鞋中以相同的方式布置。还可以规定，回转仪在第一鞋和第二鞋中也以相同的方式布置。本专利技术还涉及一种使用如上所述的鞋或一组鞋来检测跌倒的方法，其中该跌倒检测方法包括以下步骤：-将加速度计沿至少一个轴线测量的加速度与阈值进行比较，以及，-至少取决于该比较的结果，触发包括以下步骤的确定参数的方法：-确定沿轴线Z测量的加速度随时间变化的，优选经过滤波的曲线的斜率，-确定称为处于水平位置的时间的时间，对于该时间，沿加速度计的一个轴线或多个轴线的加速度或加速度变化保持低于阈值；-至少根据所述斜率和处于水平位置的所述时间来检测跌倒，并且所述方法包括：产生相应的跌倒检测信号；以及将所述跌倒检测信号传输到远程接收器。本专利技术还涉及一种非暂时性计算机程序产品，其包含程序代码指令，当所述程序由该鞋或这些鞋之一的处理器执行时，程序代码指令用于使用如上所述的鞋或如上所述的一组鞋来执行如上所述的跌倒检测方法的步骤。附图说明从下面的描述中，本专利技术的其他特征和优点将变得更加明显，下面的描述仅是示例性而非限制性的，并且必须参考附图进行阅读，其中：-图1是根据本专利技术一个实施例的鞋的视图；-图2是根据本专利技术一个实施例的沿鞋中存在的加速度计的轴线Z测量的加速度曲线的视图，在该加速度曲线上叠加有与处于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包括加速度计(2)的鞋(1)，所述加速度计(2)允许传递沿三个不同的轴线X，Y，Z的加速度数据(AccX，AccY，AccZ)，当将所述鞋(1)平放在水平面上时，所述轴线Z为竖向取向，所述鞋(1)还包括控制系统(4)，所述控制系统(4)包括：/n-存储器(40)，其允许存储由所述加速度计(2)传送的数据；以及/n-数据处理单元(41)，诸如处理器，/n其特征在于，所述处理单元(41)构造成执行以下步骤：/n-将所述加速度计沿至少一个轴线测量的所述加速度与阈值(例如6g)进行比较，以及，/n-至少根据此比较的结果，触发以下参数的确定：/n-沿所述轴线Z测量的所述加速度随时间变化的，优选经过滤波的曲线(C_AccZf)的斜率，/n-对于称为处于所述水平位置的时间的时间，沿所述加速度计的一个轴线(Z)或多个轴线(X，Y，Z)的加速度或加速度变化保持低于阈值；/n-至少根据所述斜率和处于水平位置的所述时间来检测跌倒，/n所述处理模块(41)构造成在检测到跌倒的情况下产生相应的跌倒检测信号；/n并且所述控制系统(4)还包括无线电通信模块(42)，所述无线电通信模块(42)允许将所述跌倒检测信号传输到远程接收器。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180108 FR 18501271.一种包括加速度计(2)的鞋(1)，所述加速度计(2)允许传递沿三个不同的轴线X，Y，Z的加速度数据(AccX，AccY，AccZ)，当将所述鞋(1)平放在水平面上时，所述轴线Z为竖向取向，所述鞋(1)还包括控制系统(4)，所述控制系统(4)包括：
-存储器(40)，其允许存储由所述加速度计(2)传送的数据；以及
-数据处理单元(41)，诸如处理器，
其特征在于，所述处理单元(41)构造成执行以下步骤：
-将所述加速度计沿至少一个轴线测量的所述加速度与阈值(例如6g)进行比较，以及，
-至少根据此比较的结果，触发以下参数的确定：
-沿所述轴线Z测量的所述加速度随时间变化的，优选经过滤波的曲线(C_AccZf)的斜率，
-对于称为处于所述水平位置的时间的时间，沿所述加速度计的一个轴线(Z)或多个轴线(X，Y，Z)的加速度或加速度变化保持低于阈值；
-至少根据所述斜率和处于水平位置的所述时间来检测跌倒，
所述处理模块(41)构造成在检测到跌倒的情况下产生相应的跌倒检测信号；
并且所述控制系统(4)还包括无线电通信模块(42)，所述无线电通信模块(42)允许将所述跌倒检测信号传输到远程接收器。


2.根据权利要求1所述的鞋(1)，其中，所述处理单元(41)构造成基于在给定时间窗口中记录的数据来执行参数的所述确定，所述所述窗口由第一给定持续时间以及第二给定持续时间来限定，其中所述第一给定持续时间在所述处理单元(41)确定所述测量的加速度高于所述给定阈值的时间之前，第二给定持续时间在所述处理单元(41)确定所述测量的加速度高于所述给定阈值的时间之后。


3.根据权利要求2所述的鞋(1)，其中，所述处理单元(41)构造成在所述时间窗口的一部分中确定处于水平位置的所述时间，所述时间窗口的开始时间根据以下参数中的至少一个而限定：
-所确定的斜率，
-处理单元(41)确定所测量的加速度高于所述给定阈值的时间。


4.根据前述权利要求中任一项所述的鞋(1)，其中，所述处理单元(41)还构造成对于所述加速度计的至少一个轴线，并且优选地对于所述加速度计的每个轴线(X，Y，Z)，确定最大加速度值，并且还根据所述最大加速度值来检测所述跌倒。


5.根据前述权利要求中任一项所述的鞋(1)，其中，所述处理单元(41)还构造成确定震动次数，震动对应于沿所述加速度计的至少一个轴线的加速度高于给定的阈值，例如3g，并且所述处理单元(41)还构造成根据所述震动次数来检测所述跌倒。


6.根据前述权利要求中任一项所述的鞋(1)，其中，所述处理单元(41)还构造成确定所述鞋相对于所述竖向的取向，并且还根据所述鞋的所述取向来检测所述跌倒。


7.根据前述权利要求中任一项所述的鞋(1)，其中，所述鞋包括回转仪(3)，所述回转仪(3)允许传递至少绕所述轴线X和/或Y的回转数据，并且所述处理单元(41)构造成还根...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱利安·福图莫，乔斯林·布里塞索，洛尔·勒布朗，弗兰克·切雷尔，
申请(专利权)人：伊祖米公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR