瘫倒监测和预防装置及其处理方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及智能化的安全产品，尤其涉及一种瘫倒监测和预防装置及其处理方 法。
【背景技术】
[0002] 随着生活节奏的改变，孤寡老人、留守老人成为了一个不可忽视的大群体，更多的 年轻人由于工作等原因不能时刻陪伴老人，导致了老人在出现瘫倒情况下无法及时得到救 助，恶化了病情。所以，提供一种可以随身佩戴的并且能够实时监测老人身体状况的智能设 备，使得老人能够在最短的时间得到帮助，对老年人来讲非常必要。
[0003]目前有许多监护装置，都是采用跌倒监测的技术手段实现的。而跌倒监测的技术 手段，通用的方法是通过加速度传感器来检测在跌倒的过程中身体碰撞到地面时的剧烈变 化的信号以及跌倒后一段时间内无法动弹的一段相对静止信号，来识别是否发生跌倒的。 但瘫倒是指由于某些突发症状导致的肢体不受主观意识控制的一种情形，更多情况是自身 由于身体原因导致，其在姿态特征上并不一定出现由站立变为平躺，即先出现剧烈变化的 信号然后又一段相对静止的信号，而是表现形式多样，比如坐姿发生瘫倒且瘫倒后还是坐 姿，靠墙发生瘫倒后缓慢瘫坐在地上等等。对于这种情形，通过的跌倒监测的方法是无法识 别的。并且，目前的监护装置并没有解决检测装置人为或意外脱离身体时导致误报的问题。
【发明内容】
[0004] 根据本发明的一个方面，提供了一种瘫倒监测和预防装置，包括：警报模块、信号 采集模块和信号处理模块，其中，
[0005] 所述信号采集模块用于采集人体姿态行为数据和人体生物体征数据；
[0006] 所述信号处理模块包括瘫倒检测单元，所述瘫倒检测单元设置为根据所述采集的 人体姿态行为数据和人体生物体征数据进行分析处理，以判断人体状态，当判断人体发生 瘫倒时输出求救信号至警报模块；
[0007] 所述警报模块根据所述求救信号生成并输出求救信息。
[0008] 本发明的监护装置通过人体姿态行为数据和人体生物体征数据进行瘫倒检测，有 效考虑人体的行为特征，正确率更高。
[0009] 在一些实施方式中，所述信号处理模块还包括装置佩戴检测单元，所述信号采集 模块还用于采集装置佩戴信息数据，所述装置佩戴检测单元设置为根据所述装置佩戴信息 数据进行分析处理，输出佩戴状态标识；
[0010] 所述瘫倒检测单元根据所述输出的佩戴状态标识，进行人体瘫倒检测和向所述警 报模块输出求救信号。由此，可以检测出装置的佩戴方向和/或佩戴位置是否正确，实现避 免佩戴不正确导致的误报的不良，进一步提高跌倒检测的准确率。
[0011] 在一些实施方式中，所述信号采集模块还用于采集人体周围环境信息数据，所述 信号处理模块还包括瘫倒预防单元，设置为根据所述人体姿态行为数据、人体生物体征数 据和人体周围环境数据，判断人体状态，根据判断结果数据加权计算瘫倒风险级别，并输出 所述瘫倒风险级别。由此，可以进一步对人体身体状态进行监测，在有瘫倒风险时及时提醒 用户，防止瘫倒的发生，提高对用户监护的安全性。
[0012] 在一些实施方式中，所述装置还包括定位模块和无线通讯模块，所述定位模块采 集所述装置的位置信息，所述警报模块通过所述无线通讯模块发送含有所述位置信息的求 救信息至远程终端。由此，可以及时通知监护人，并将使用者的位置信息提供给监护人，以 方便得到及时有效的救助。
[0013] 在一些实施方式中，所述信号采集模块通过传感器进行信息采集，包括用于采集 人体姿态行为数据的传感器、用于采集人体生物体征数据的传感器、用于采集装置佩戴信 息数据的传感器和用于采集人体周围环境的传感器，其中，
[0014] 所述用于采集人体姿态行为数据的传感器包括三轴加速度传感器或三轴加速度 传感器、气压传感器和陀螺仪；
[0015] 所述用于采集人体生物体征数据的传感器包括心率传感器、光电血压传感器、温 度传感器、湿度传感器和血氧饱和度传感器的其中之一或者两者以上的组合；
[0016] 所述用于采集装置佩戴信息数据的传感器包括温度传感器、人体生物电传感器、 压力传感器和三轴加速度传感器的其中之一或者两者以上的组合；
[0017] 所述用于采集人体周围环境信息数据的传感器包括气压传感器、温度传感器、湿 度传感器和风速传感器的其中之一或两者以上的组合。由此，可以实现对相应数据的采集， 以进行监测分析。
[0018] 在一些实施方式中，还包括人机交互模块，所述人机交互模块包括触摸屏、按钮和 语音播放器的其中之一或两者以上的组合，所述瘫倒预防单元将所述瘫倒风险级别通过所 述人机交互模块输出。由此，用户可以通过触摸屏录入用户信息，以方便装置根据用户信息 进行分析处理，也能够实现在装置发生检测误报时，用户通过按钮进行求救或解除误报求 救，能够有效改善用户体验，快捷方便。
[0019] 根据本发明的一个方面，还提供了一种瘫倒监测和预防装置的操作方法，该装置 包括定位模块、无线通讯模块、警报模块、信号采集模块和信号处理模块，处理方法包括：
[0020] 信号采集模块实时采集人体姿态行为数据和人体生物体征数据，输出至信号处理 丰吴块；
[0021] 信号处理模块根据所述人体姿态行为数据和人体生物体征数据进行分析处理，判 断人体状态，当判断人体发生瘫倒时，输出求救信号至警报模块；
[0022] 警报模块根据所述求救信号，发送包含位置信息的求救信息至远程终端。
[0023] 本发明的方法，通过人体姿态行为数据和人体生物体征数据进行瘫倒检测，能够 结合用户行为特征，有效检测人体是否发生瘫倒，准确率更高。
[0024] 在一些实施方式中，其中，处理方法还包括：
[0025] 信号采集模块实时采集装置佩戴信息数据，输出至信号处理模块；
[0026] 信号处理模块根据所述装置佩戴信息数据进行分析，判断装置佩戴状态，根据装 置佩戴状态输出佩戴状态标识；
[0027] 所述信号处理模块读取所述佩戴状态标识进行判断，当所述佩戴状态标识为正确 佩戴时，进行人体瘫倒状态的判断和根据瘫倒状态输出求救信号至警报模块。由此，可以实 现通过温度判断人体是否佩戴了装置，通过压力和加速度判断人体佩戴装置的位置和方向 是否正确，从而实现对装置是否佩戴和佩戴是否正确的检测，避免因装置问题而误报的不 良。而且，只有在装置佩戴正确时，才进行用户行为信息数据的采集和人体瘫倒的检测，能 够减少不必要的数据处理操作，提高效率。
[0028] 在一些实施方式中，所述信号采集模块通过三轴加速度传感器采集人体姿态行为 数据，通过心率传感器、光电血压传感器、温度传感器、湿度传感器和血氧饱和度传感器的 其中之一或者两者以上的组合采集人体生物特征数据，
[0029] 所述信号处理模根据所述人体姿态行为数据和人体生物体征数据进行分析处理， 判断人体状态包括：
[0030] 读取三轴加速度传感器采集的三轴加速度数据，计算三轴加速度变化之和ACC_ SUM ；
[0031] 判断三轴加速度变化之和ACC_SUM是否满足小于设定的阀值，满足则设置身体姿 态标识为TRUE ;
[0032] 读取人体生物体征数据，判断是否满足大于设定的上限阀值或小于设定的下限阀 值，满足则根据设定的阀值等级判断人体发生瘫倒的严重程度，输出人体瘫倒标识。由此， 可以实现对用户身体是否进入安静期的检测和对人体特征是否发生异常的检测，判断人体 瘫倒的状态。
[0033] 在一些实施方式中，该方法还包括：信号采集模块实时采集周围环境信息数据，输 出至信号处理模块；所述信号处理模块根据所述人体姿态行为数据、人体生物体征数据和 周围环境信息数据进行分析处理，判断人体状态，根据判断结果进行数据加权计算，输出瘫 倒风险级别。由此，可以进行瘫倒风险检测，进行瘫倒预防，以减少发生瘫倒带来的不良后 果，减少瘫倒的发生。
[0034] 在一些实施方式中，所述信号米集模块通过三轴加速度传感器、陀螺仪和气压传 感器采集人体姿态行为数据，通过心率传感器、光电血压传感器、温度传感器、湿度传感器 和血氧饱和度传感器的其中之一或者两者以上的组合采集人体生物特征数据，气压传感 器、温度传感器、湿度传感器和风速传感器的其中之一或两者以上的组合采集人体周围环 境信息数据，
[0035] 所述信号处理模块根据所述人体姿态行为数据、人体生物体征数据和周围环境信 息数据进行分析处理，判断人体状态，根据判断结果进行数据加权计算，输出瘫倒风险级别 包括：
[0036] 读取人体姿态行为数据、人体生物体征数据和人体周围环境信息数据，分别判断 是否发生异常，当其中之一发生异常时，设置瘫倒风险标识为TRUE ;
[0037] 读取瘫倒报警状态标识SLUMP_WARN_FLAG的值进行判断，当瘫倒报警状态标识 SLUMP_WARN_FLAG为TRUE时，获取人体生物体征数据，根据公式
或
，计算当前瘫倒的风险等 级；
[0038] 其中，为第i个生物体征数据的权重值，D i为采集到的第i个生物体征数据的 值，DH1S正常情况下第i个生物体征数据的值，η为信号采集模块中用于采集生物体征数 据的传感器的编号，age为年龄、height为身高、weight为体重，w。、W1为权重值，age。为设 定的标准年龄值。由此，可以将瘫倒风险量化，根据量化结果进行风险等级判断和相应提 不。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明一实施方式的瘫倒监测和预防装置的外观结构示意图；
[0040] 图2为本发明一实施方式的瘫倒监测和预防装置的模块框架结构示意图；
[0041] 图3为本发明一实施方式的瘫倒识别检测方法的流程图；
[0042] 图4为本发明一实施方式的装置是否正确佩戴的检测方法流程图；
[0043] 图5为本发明一实施方式的瘫倒预防的方法流程图
[0044] 图6为本发明一实施方式的瘫倒监测和预防装置的工作流程图；
[0045] 图7为本发明另一实施方式的瘫倒监测和预防装置的工作流程图；
[0046] 图8为本发明另一实施方式的瘫倒监测和预防装置的工作流程图；
[0047] 图9为本发明另一实施方式的瘫倒监测和预防装置的工作流程图；
[0048] 图10为本发明另一实施方式的瘫倒监测和预防装置的工作流程图；
[0049] 图11为本发明另一实施方式的瘫倒监测和预防装置的工作流程图。
【具体实施方式】
[0050] 下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
[0051] 图1示意性地显示了根据本发明的一种实施方式的瘫倒检测和预防装置的外观 结构。如图1所示，该装置包括带体1和带扣2,带体1和带扣2 -端固定连接，另一端在系 腰带时扣紧，连接和扣紧方式同普通的腰带。带扣2上设置有按钮3,用户可以通过按下按 钮3进行人机交互。装