跌倒检测系统和跌倒检测方法与流程

1.本发明涉及电子通信技术领域，具体地涉及一种跌倒检测系统和跌倒检测方法，尤其涉及一种可解除警报的跌倒检测系统和跌倒检测方法。


背景技术：

2.随着科技水平的日益进步，人们对美好生活的向往不断提高。当今社会，人们对于个人健康安全的防护尤为重视。跌倒这一安全事故，每年影响数百万人并导致相当数量的损伤，特别是在老年人群体中，造成的损伤最大。对于跌倒的检测报警系统发明，特别是面向老年人，是非常必要的，在某些关键时刻，跌倒检测系统可以挽救宝贵的生命。但是在实际使用中，跌倒检测系统会发生误报警。例如当用户蹲在地上擦地板时，跌倒检测系统可能会误认为用户摔倒了，并进行报警。这时，如果需要解除报警，则需要用户按动解除按钮，而解除按钮可能离用户所在的位置很远，此时用户需要放下手中的工作，到较远的位置去按动解除按钮以此解除报警状态，这给用户的使用带来了很大不便，因此急需一种能够解除不恰当警报的跌倒检测系统。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种跌倒检测系统，能够快速且准确地解除不适当的报警。
4.根据本发明提供的一种跌倒检测系统，包括：
5.数据获取装置，用于获取用户的人体状态数据或环境数据；
6.控制装置，与数据获取装置通信连接，控制装置包括：
7.跌倒报警单元，基于从数据获取装置传送的人体状态数据判断人体是否跌倒，若判断人体处于跌倒状态，则发送报警信息至报警接收端；
8.报警解除单元，报警解除单元能够响应于解除指令而将报警解除信息发送至报警接收端。
9.根据上述技术方案，能够响应于解除指令而以电子传输方式快速地将报警解除信息发送至报警接收端，避免了用户因需要接触实体解除装置而造成的不便。
10.优选地，解除指令包括如下数据中的任意种：用户的声音数据、用户的姿态数据、报警解除部件的触发数据、用户所处空间的振动强度数据以及该空间的亮度数据。
11.根据上述技术方案，能够基于用户本身的信息或者所处环境的信息而发出解除指令，控制简单且能够应对多种情况。
12.优选地，数据获取装置包括速度传感器、高度传感器、振动传感器、gps传感器、三轴姿态传感器和声音传感器中的任意种。
13.根据上述技术方案，数据获取装置能够基于多种传感器采集多类别信息，控制简单且能够应对多种情况。
14.优选地，报警解除单元包括：
15.动作识别模块，动作识别模块配设有神经网络模型，通过训练后的神经网络模型识别由三轴姿态传感器获取的用户的姿态数据，若姿态数据与预设的报警解除动作一致，则发出报警解除信息。
16.根据上述技术方案，用户只需进行简单的对应动作即可准确判定要解除报警，减轻了跌倒的用户进行姿态变化时的负担。
17.优选地，报警解除单元包括：
18.声音识别模块，声音识别模块配设有报警解除声音数据库，若由声音传感器获取的用户的声音数据与报警解除声音数据库中的报警解除声音相匹配，则发出报警解除信息。
19.根据上述技术方案，用户只需进行简单的发声动作即可准确判定要解除报警，无需进行姿态变化，减轻了跌倒的用户的负担。
20.优选地，控制装置还包括计时单元，当跌倒报警单元判断出人体处于跌倒状态时，计时单元开始计时并获得第一计时时间，第一计时时间大于第一预设时间时，计时单元生成报警指令传送至跌倒报警单元，跌倒报警单元发送报警信息至报警接收端；当报警解除单元响应于用户的解除指令时开始计时并获得第二计时时间，第二计时时间大于第二预设时间时，计时单元生成报警解除指令传送至报警解除单元，报警解除单元发送报警解除信息至报警接收端。
21.根据上述技术方案，利用与预设时间的比较步骤而避免了用户发出错误的解除指令的情况，从而避免了因错误地解除报警而带来的用户得不到救助的潜在风险。
22.本发明另提供一种跌倒检测方法，包括如下步骤：
23.数据获取步骤，获取用户的人体状态数据或环境数据；
24.跌倒报警步骤，基于从数据获取步骤中得到的人体状态数据判断人体是否跌倒，若判断人体处于跌倒状态则发送报警信息至报警接收端；
25.报警解除步骤，响应于解除指令而将报警解除信息发送至报警接收端。
26.优选地，解除指令包括如下数据中的任意种：用户的声音数据、用户的姿态数据、报警解除部件的触发数据、用户所处空间的振动强度数据以及该空间的亮度数据。
27.优选地，报警解除步骤包括如下任一子步骤：
28.动作识别步骤，识别用户的姿态数据，若姿态数据与预设的报警解除动作一致，则发出报警解除信息；
29.声音识别步骤，识别用户的声音数据，若声音数据与报警解除声音数据库中的报警解除声音相匹配，则发出报警解除信息。
30.优选地，跌倒报警步骤包括第一计时步骤，当判断出人体处于跌倒状态时，开始计时并获得第一计时时间，第一计时时间大于第一预设时间时发送报警信息至报警接收端；报警解除步骤包括第二计时步骤，当用户的解除指令响应时时开始计时并获得第二计时时间，第二计时时间大于第二预设时间时发送报警解除信息至报警接收端。
31.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明提供的一种跌倒检测系统配置了报警解除单元，当系统误判为跌倒状态时，能够及时解除报警状态，本系统避免了用户因为系统误判而产生不必要的恐慌，提高了系统判断用户跌倒的准确性，提高了系统的安全性。同时整个系统设计简单，操作方便，成本较低，能够有效解决用户特别是老年人用
户的居家安全问题。
附图说明
32.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
33.图1所示为本发明提供的跌倒检测系统的基本结构示意图；
34.图2所示为本发明提供的跌倒检测系统的第一结构示意图；
35.图3所示为本发明提供的跌倒检测系统的第二结构示意图；
36.图4所示为本发明提供的跌倒检测系统的第三结构示意图；
37.图5所示为本发明提供的跌倒检测系统的第四结构示意图；
38.图6所示为本发明提供的跌倒检测系统的第五结构示意图；
39.图7所示为本发明提供的跌倒检测系统具体场景下的示意图；
40.图8所示为本发明的提供一种跌倒检测方法的示意图。
41.附图标记：
42.数据获取装置1；控制装置2；跌倒报警单元3；报警解除单元4；计时单元5；语音通信单元6；报警接收端7；三轴姿态传感器101；声音传感器102；速度传感器103；高度传感器104；振动传感器105；亮度传感器106；动作识别模块401；声音识别模块402；振动识别模块403；亮度识别模块404。
具体实施方式
43.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
44.首先对本发明提供的一种跌倒检测系统的基本实施例进行说明。
45.图1所示为本发明提供的跌倒检测系统的基本结构示意图，如图1所示，本发明的跌倒检测系统包括数据获取装置1和控制装置2，数据获取装置1用来获取用户的人体状态数据或环境数据，人体状态数据包括用户所作出的动作状态、用户所发出的声音和用户的人体姿势等来源于人体的信息数据，环境数据包括系统所处的环境的照明亮度、环境的温度和环境的空间振动强度等来源于用户所处环境的信息数据；控制装置2与数据获取装置1之间通信连接，控制装置2包括跌倒报警单元3和报警解除单元4，跌倒报警单元3能够基于从数据获取装置1传送的人体状态数据来判断人体是否跌倒，若判断人体处于跌倒状态则发送报警信息至报警接收端(图中未标出)，报警接收端可以是用户的家属、用户所在社区的物业和用户所在社区的医院等；报警解除单元4能够响应于解除指令并将报警解除信息发送至报警接收端。解除指令包括如下数据中的任意一种或者多种：用户的声音数据、用户的姿态数据、报警解除部件的触发数据、用户所处空间的振动强度数据以及该空间的亮度数据。值得说明的是，本系统不仅可以设置于用户的家中，以此对用户的日常安全进行有效的保护，还可以放置于工厂、医院等需要对用户安全进行监督预警的场景中。另外值得说明的是，上述所说的报警的接收端也可以为报警终端，比如蜂鸣器或者报警灯，报警终端也可
以位于用户的家中，以此来提醒跌倒者的家中其他人的注意，从而对跌倒者进行及时有效的救助，尤其对于老年人群体来说，具有非常高的实用性。通过设置报警解除单元4，本发明提供的跌倒报警系统具有解除报警的功能，从而提高了整个系统的报警判断准确率，避免了用户因为系统误判而造成的不必要的恐慌。本发明提供的跌倒报警系统设计简单，操作方便，成本较低，提高了用户特别是老年人用户的居家安全度。
46.接下来基于上述基础实施例，通过具体的实施例对本发明提供的一种跌倒报警系统进行进一步的说明。
47.实施例1
48.图2所示为本发明提供的跌倒检测系统的第一结构示意图，如图2所示，本发明提供的一种跌倒报警系统的数据获取装置1包括三轴姿态传感器101和声音传感器102，值得说明的是，本发明提供的跌倒报警系统的数据获取装置1不限于上述装置，传感器的种类越多，系统对于用户人体状态信息的获取更丰富，从而系统对用户的意思表示更为准确，系统的反应也就越灵敏，准确度也越高。其中，三轴姿态传感器101能够实时获取用户的人体姿态例如身体的角度倾斜信息，同时将用户的人体姿态例如身体倾斜的角度信息传送到控制装置2，从而控制装置2能够对用户人体姿态的倾斜角度变化进行实时监控；声音传感器102能够实时获取用户所发出的声音信息以及用户所在的环境的声音信息，并将所获取的声音信息实时地传送到控制装置2，从而控制装置2能够对使用场景的声音进行实时监控。当所述控制装置2监控到用户人体姿态倾斜的角度超过人体正常倾斜角度范围时，则控制装置2发送一报警指令至跌倒报警单元3，跌倒报警单元3发送报警信息至报警接收端，从而系统完成报警功能；当所述控制装置2监控到用户使用场景中所产生的声音与跌倒声音数据库中的声音相匹配时，控制装置2发送一报警指令至跌倒报警单元3，跌倒报警单元3发送报警信息至报警接收端，从而系统完成报警功能。比如控制装置2监控到用户跌倒后与地面的撞击声音，该声音存在于跌倒声音数据库中，则控制装置2发送一报警指令至跌倒报警单元3，跌倒报警单元3发送报警信息至报警接收端，从而系统完成报警功能。如图2所示，报警解除单元4设有动作识别模块401；其中动作识别模块401配设有神经网络模型，可通过训练后的神经网络模型识别由三轴姿态传感器101获取的用户的姿态数据，当用户作出的姿态与预设好的报警解除动作一致时，则动作识别模块401发出一报警解除指令至报警解除单元4，报警解除单元4根据收到的报警解除指令发送报警解除信息至报警接收端，从而系统完成报警解除，这种解除系统报警的方式简单，操作便捷，通过用户完成特定的动作指令从而解除报警，避免了当系统产生误判时，造成用户不必要的恐慌心理，提高了系统的判断准确性。如图2所示报警解除装置4还配设有声音识别模块402，所述声音识别模块402配设有报警解除声音的数据库，当控制装置2监控到由所述声音传感器102获取的用户的声音数据与所述报警解除的声音数据库中的报警解除声音相匹配(例如用户发出“解除报警”的声音)时，则控制装置2发送一报警解除指令至报警解除单元4，报警解除单元4根据接收到的报警解除指令发送报警解除信息至报警接收端，整个系统从而完成报警解除。通过设置声音识别模块402，用户方便地进行报警解除，只需要发出相关报警解除声音即可。
49.实施例2
50.图3所示为本发明提供的一种跌倒检测系统的第二结构示意图，本发明提供的一种跌倒检测系统还包括速度传感器103和高度传感器104，所述速度传感器103能够实时获
取用户人体头部的速度信息，并将获取的用户人体头部的速度信息实时传送到控制装置2，从而控制装置2能够对用户的人体头部的速度进行实时监控，当控制装置2监控到用户人体头部的速度超过设置好的正常人体头部速度范围时，则控制装置2发送一报警指令至跌倒报警单元3，跌倒报警单元3收到报警指令则发送报警信息至报警接收端；高度传感器104能够实时获取用户头部的距离地面的高度信息，并将获取的用户头部的距离地面的高度信息实时发送至控制装置2，控制装置2以此能够实时监控用户头部的距离地面的高度，当控制装置2监控到用户的头部距离地面的高度小于正常的范围时，控制装置2则发送一报警指令至跌倒报警单元3，跌倒报警单元3收到控制装置2发送来的报警指令则立即发送报警至报警接收端。通过设置速度传感器103和高度传感器104，进一步提高系统识别用户人体跌倒的状态，提高了系统判断用户跌倒的准确性，进一步提高了系统的安全性。
51.实施例3
52.图4所示为本发明提供的一种跌倒检测系统的第三结构示意图，如图4所示，本发明提供的一种跌倒报警系统中的控制装置2还包括计时单元5，计时单元5用来对跌倒报警单元3和报警解除单元4的工作状态进行计时。具体的，当控制装置2监控到人体处于跌倒状态时，所述计时单元5开始计时并获得第一计时时间，所述第一计时时间大于第一预设时间(例如大于3秒)时，所述计时单元5生成报警指令传送至所述跌倒报警单元3，所述跌倒报警单元3发送报警信息至报警接收端，从而完成报警；当所述报警解除单元4响应于用户的解除指令时开始计时并获得第二计时时间，所述第二计时时间大于第二预设时间(例如在5秒内未收到用户的其他指令信息)时，所述计时单元5生成报警解除指令传送至所述报警解除单元4，所述报警解除单元4发送报警解除信息至报警接收端，从而完成报警解除。在这一实施例中，通过设置计时单元5，提高了系统的报警判断准确性，由于跌倒这一状态是一个持续的状态，当人体处于跌倒后，一时间不会立马站起来，特别是老年人，跌倒后不会立刻起身，而是持续一段时间的跌倒状态，因此，通过设置计时单元5能够更准确的判断用户跌倒，从而立刻进行报警，让相关医护人员或者家属第一时间赶到现场进行救助；另一方面，用户做出的报警解除指令，比如动作，也会持续一段时间，而这个时间通常是在一定范围内的，用户不可能一直做这个动作，所以通过计时单元5从而对用户的报警解除指令进行计时，更为准确的判断用户做出的报警解除指令，系统的安全性和稳定性进一步的提升，判别用户跌倒的准确性与用户解除指令的准确性也大大增加。
53.实施例4
54.图5所示为本发明提供的一种跌倒检测系统的第四结构示意图，如图5所示，本发明提供的一种跌倒检测系统中的数据获取装置还包括振动传感器105和亮度传感器106，相应的，在报警解除单元4中增加了振动识别模块403和亮度识别模块404。振动传感器105能够用来获取来自用户使用场景空间中的振动信息，具体的，比如桌子的振动信息，并将所获取的振动信息实时的传送至控制装置2中的振动识别模块403，从而振动识别模块403能够对用户使用场景空间中的振动变化进行实时的监控，当振动识别模块403监控到的场景中的振动频率与用户所发出的报警解除振动频率相匹配时，则振动识别模块403发送报警解除指令至报警解除单元4，报警解除单元4收到振动识别模块403发来的报警解除指令则发送报警解除信息至报警接收端，系统完成报警解除；亮度识别模块106能够实时获取用户所处场景的光照亮度值信息，并将光照亮度值信息实时发送至报警解除单元4中的亮度识别
模块404，从而亮度识别模块404能够对用户所处场景的光照亮度值信息进行实时监控，当用户所处场景的光照亮度值处于报警解除亮度的范围内时，则亮度识别模块404发送一报警解除指令至报警解除单元4，报警解除单元4收到报警解除指令则发送报警解除信息至报警接收端，从而完成报警解除。通过设置振动传感器105和亮度传感器106以及振动识别模块403和亮度识别模块404，丰富了用户的报警解除指令，进一步提高了系统判断用户跌倒的准确度，进一步提高了系统的稳定性与安全性。
55.实施例5
56.图6所示为本发明提供的一种跌倒检测系统的第五结构示意图，如图6所示，本发明提供的一种跌倒检测系统中的控制装置2还包括语音通信单元6，当控制装置2监控到人体状态的异常信息时，比如监控到人体的头部移动速度超过正常的范围时，控制装置2发送一报警询问指令至语音通信单元6，语音通信单元6则发出问询消息，与用户建立通讯，并问询用户是否需要救助；当用户跌倒了但是能够进行自我救助时，用户可发出报警解除语音指令，当用户的报警解除语音指令与语音通信单元6中的报警解除语音数据相匹配，则语音通信单元6发送一报警解除指令至报警解除单元4，报警解除单元4根据接收到的报警解除指令发送报警解除信息至报警接收端，从而完成报警解除；当用户跌倒后，需要进行外人救助时，则发出报警求救语音指令，当用户的报警求救语音指令与语音通信单元6中的报警求救语音数据相匹配时，语音通信单元6发送一报警解除指令至跌倒报警单元3，跌倒报警单元3根据接收到的报警指令发送报警信息至报警接收端，从而完成报警。通过设置语音通信单元，使得系统的误判率降低，通过问询的方式，直接与用户建立沟通，提高了整个系统的工作效率。
57.图7所示为本发明提供的一种跌倒检测系统具体场景下的示意图，如图7所示，当老人跌倒时，三轴姿态传感器101将老人跌倒时的姿态数据传送至控制装置2，控制装置2监控出老人的人体姿态倾斜角度属于跌倒状态时的倾斜角度，控制装置2发送一报警指令至跌倒报警单元3，跌倒报警单元3发送报警信息至报警接收端7，从而系统完成报警功能，报警接收端包括医院、家属和社区；当老人跌倒后能够自己站起来并不需要帮助时，可以通过语音的方式直接发出报警解除语音指令，当控制装置2监控到由声音传感器102获取的用户的声音数据与所述报警解除的声音数据库中的报警解除声音相匹配时，则控制装置2发送一报警解除指令至报警解除单元4，报警解除单元4根据接收到的报警解除指令发送报警解除信息至报警接收端7，整个系统从而完成报警解除。
58.图8所示为本发明提供的一种跌倒检测方法的示意图，如图8所示，本发明提供的跌倒检测方法应用于如上所述的跌倒检测系统，包括如下步骤：数据获取步骤s1，获取用户的人体状态数据或环境数据；跌倒报警步骤s2，基于从所述数据获取步骤中得到的人体状态数据判断人体是否跌倒，若判断人体处于跌倒状态则发送报警信息至报警接收端；报警解除步骤s3，响应于解除指令而将报警解除信息发送至报警接收端。具体来说，在数据获取步骤s1中，利用数据获取装置1获取数据，在跌倒报警步骤s2中，跌倒报警单元3能够基于从所述数据获取装置1传送的人体状态数据来判断人体是否跌倒，在报警解除步骤s3中，报警解除单元4能够响应于用户所做出的解除指令并将报警解除信息发送至报警接收端。
59.优选地，报警解除步骤s3包括如下任一子步骤：动作识别步骤，识别用户的姿态数据，若姿态数据与预设的报警解除动作一致，则发出报警解除信息；声音识别步骤，识别用
户的声音数据，若声音数据与报警解除声音数据库中的报警解除声音相匹配，则发出报警解除信息。
60.优选地，跌倒报警步骤包括计时步骤，当判断出人体处于跌倒状态时，开始计时并获得第一计时时间，第一计时时间大于第一预设时间时，则发送报警信息至报警接收端；报警解除步骤包括第二计时步骤，当接收到解除指令时开始计时并获得第二计时时间，第二计时时间大于第二预设时间时，则发送报警解除信息至报警接收端。本领域技术人员知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得本发明提供的系统及其各个装置、模块、单元以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器以及嵌入式微控制器等的形式来实现相同功能。所以，本发明提供的系统及其各项装置、模块、单元可以被认为是一种硬件部件，而对其内包括的用于实现各种功能的装置、模块、单元也可以视为硬件部件内的结构；也可以将用于实现各种功能的装置、模块、单元视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
61.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本技术的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。