跌倒报警装置及其微处理器的制造方法
【专利摘要】公开了一种跌倒报警装置，其包括检测使用者人体相关部位的加速度信号的加速度传感器；检测使用者人体相关部位的位置信号的位置传感器；基于所述加速度信号以及由所述位置信号得出的速度信号这两种信号判断使用者跌倒情况的微处理器；以及由微处理器控制以发送使用者跌倒消息的无线通讯模块。还公开了一种用于跌倒报警装置的微处理器。本申请改进了跌倒检测精度。
【专利说明】跌倒报警装置及其微处理器
【技术领域】
[0001]本申请涉及一种在穿戴者跌倒时提供报警信号的跌倒报警装置以及一种用于跌倒报警装置的微处理器。
【背景技术】
[0002]老人或病人在脚下打滑、受到冲撞或心脏病发作时摔倒了是很危险的。在他们跌倒时，如果能让他们的亲属或护理人员立即得知，就能及时帮助他们。
[0003]现有技术中的一种类型的跌倒报警装置包括装于鞋中或腰带上的压力传感器、力口速度传感器和定位装置，利用传感器检测人的跌倒，并且利用定位装置确定人跌倒的位置。
[0004]这种类型的技术存在的共同问题是检测精度不高。由于装置在很多情况下(例如装置受到碰撞时)会检测到类似的信号，因此仅凭借压力信号和加速度信号，有时难以区分跌倒和其它情况(即使是配备多个传感器时)，从而可能导致误发跌倒信号。
实用新型内容
[0005]本申请旨在解决现有技术的跌倒报警装置检测精度不足的问题。
[0006]为此，根据本申请的一个方面，提供了一种跌倒报警装置，其包括检测使用者人体相关部位的加速度信号的加速度传感器；检测使用者人体相关部位的位置信号的位置传感器；基于所述加速度信号以及由所述位置信号得出的速度信号这两种信号判断使用者跌倒情况的微处理器；以及由微处理器控制以发送使用者跌倒消息的无线通讯模块。
[0007]根据本申请的一种可行实施方式，所述跌倒报警装置为集成为单件可穿戴装置，并且具有适于穿戴在靠近人体重心部位的结构。
[0008]根据本申请的一种可行实施方式，所述跌倒报警装置为腰带佩戴型的。
[0009]根据本申请的一种可行实施方式，所述加速度传感器为至少检测竖直方向加速度的加速度传感器。
[0010]根据本申请的一种可行实施方式，所述加速度传感器为检测三位维方向上加速度的传感器，例如，包括三轴加速度传感器，或者包括一个或多个单轴或二轴加速度传感器。
[0011]根据本申请的一种可行实施方式，所述位置传感器为至少检测前后方向和左右方向位置的位置传感器。
[0012]根据本申请的一种可行实施方式，所述位置传感器包括卫星定位信号接收器和/或无线定位信号接收器。
[0013]根据本申请的一种可行实施方式，所述无线通讯模块为向远程服务器或无线通讯装置发送使用者跌倒消息的无线信号发射器。
[0014]根据本申请的一种可行实施方式，所述使用者跌倒消息中包含使用者所处位置信肩、O
[0015]根据本申请的另一个方面，提供了一种用于跌倒报警装置的微处理器，其包括:接收使用者人体相关部位的加速度信号和位置信号的信号接收模块；基于所述加速度信号以及由所述位置信号得出的速度信号这两种信号判断使用者跌倒情况的判断模块；以及在判断出使用者跌倒后控制发送使用者跌倒消息的信号发送控制模块。
[0016]由于本申请的跌倒检测装置及其微处理器利用人体相关部位的速度和加速度这两种信息来判断人是否跌倒，因而能够提高跌倒检测精度。此外，由于不使用力或压力传感器，因而在装置受到外力时，不会误发跌倒消息，这进一步改进了跌倒检测精度。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]通过结合附图阅读下面的详细描述，本申请的其它目的、特征和优点将会变得更加清楚。
[0018]图1是根据本申请的跌倒报警装置的组成结构的框图；
[0019]图2是根据本申请的跌倒报警装置的操作流程图。
【具体实施方式】
[0020]下面参照附图描述本申请的一些可行实施方式。
[0021]图1中展示了根据本申请的一个方面的跌倒报警装置的基本组成。该跌倒报警装置主要包括微处理器1，与微处理器I相连并且向其提供加速度信号的加速度传感器2，与微处理器I相连并且向其提供位置信号的位置传感器3，以及与微处理器I相连并且被其控制的无线通讯模块4。
[0022]跌倒报警装置优选集成为单件可穿戴形式，并且适于穿戴在靠近人体重心(例如腰部)的位置，例如佩戴在腰带上。由于使用者在正常活动时，其重心的运动通常是稳定且平缓变化的，而在跌倒时，重心处的运动会相对于正常活动时的运动发生陡变。因此，靠近人体重心穿戴的益处在于，容易获得更高的跌倒检测精度。当然，本申请并不局限于此，跌倒报警装置也可以构造成适于穿戴在人的其它部位，例如颈部、上肢、脚部；此外，跌倒报警装置也可以不集成于一体，而是包括多个部件，这些部件可以布置于人体的不同部位。
[0023]加速度传感器2用于检测并向微处理器I提供人体相关部位的加速度(包括减速度)。加速度传感器2构造成至少检测人体相关部位在三维方向(竖直方向、前后方向和左右方向)中的至少一个方向上的加速度，优选构造成检测两个或三个方向上的加速度。因此，优选采用三轴加速度传感器，但也可以包括一个或多个单轴或二轴加速度传感器。
[0024]在跌倒报警装置构造为靠近人体重心穿戴时，加速度传感器2所检测的加速度最好至少包括竖直方向的加速度，因为人在跌倒时重心会突然下降。
[0025]位置传感器3用于检测并向微处理器I提供人体相关部位的位置数据。位置传感器3构造成至少检测人体相关部位在三维方向中的至少一个方向上的位置,优选构造成检测两个水平方向(前后方向和左右方向)上的位置或是检测三个方向上的位置。微处理器I可根据位置数据随时间的变化计算出人体相关部位在相关方向上的速度。
[0026]根据本申请，位置传感器3是基于卫星定位技术(例如GPS)和/或无线定位技术(例如蓝牙、WiFi等)的器件。例如，位置传感器是卫星定位信号接收器，其从卫星接收关于人体相关部位的位置的数据。当然，无线定位信号接收器和其它适宜类型的位置传感器也可以在此采用。
[0027]微处理器I由来自位置传感器3的位置数据计算出速度数据，与来自加速度传感器2的加速度数据一起用于判断人的跌倒。例如，根据使用者的常规活动确定出速度阈值和加速度阈值，尤其是人体重心处的。在速度数据和加速度数据都超出相应的阈值时，判断为发生跌倒。在这种情况下，微处理器I触发无线通讯模块4发出使用者跌倒消息。
[0028]无线通讯模块4构造为向远程服务器或相关人员(例如前述亲属或护理人员)的无线通讯装置(例如手机)发送使用者跌倒消息的无线信号发射器。使用者跌倒消息中包含使用者所处位置信息(基于卫星定位技术得到)。相关人员据此可迅速做出反应，以便及时对使用者进行救助。
[0029]根据本申请的另一个方面，微处理器I可以主要包括:从加速度传感器2和位置传感器3分别接收使用者人体相关部位的加速度信号和位置信号的信号接收模块；基于所述加速度信号以及由所述位置信号得出的速度信号这两种信号判断使用者跌倒情况的判断模块；以及在判断出使用者跌倒后控制无线通讯模块4发送使用者跌倒消息的信号发送控制模块。其它必要的模块也可以包含在微处理器I中。
[0030]图2中显示了根据本申请的跌倒报警装置的一种可行操作方式，其包括依次执行的下述步骤。
[0031]S1:开始。
[0032]S2:读取加速度数据。如前所述，加速度数据来自加速度传感器2。
[0033]S3:判断加速度是否超过加速度阈值。如果判断结果为“是”，则执行下一步骤S4 ；如果判断结果为“否”，则返回步骤S2。
[0034]S4:读取位置数据。如前所述，位置数据来自位置传感器3。
[0035]S5:计算速度数据。如前所述，速度数据由位置数据计算得出。
[0036]S6:判断速度是否超过速度阈值。如果判断结果为“是”，则执行下一步骤S7 ;如果判断结果为“否”，则返回步骤S2。
[0037]S7:发送跌倒消息。如前所述，跌倒消息被发送给远程服务器或相关人员的无线通讯装置。
[0038]根据本申请，跌倒检测是借助由来自位置传感器的数据得出的速度信息和来自加速度传感器的加速度信息实现的。人的速度信息基于卫星定位技术和/或无线定位技术。
[0039]可以理解，一方面，加速度计获得的数据短期精度高，而长期精度会因漂移而下降。另一方面，基于卫星定位技术或无线定位技术的位置传感器的数据尽管短期精度低，但长期精度高。本申请的跌倒检测装置利用了人体相关部位的速度和加速度这两种信息各自的优势的组合来判断人是否跌倒，因此能更准确的反映使用者是否跌倒。此外，本申请的装置中不使用力或压力传感器，因而在装置受到作用力或压力时传感器数据不会发生变化。这样，在装置受到外部撞击等情况下，不会误发跌倒消息，因此进一步改进了跌倒检测精度。
[0040]虽然这里参考具体的实施方式描述了本申请，但是本申请的范围并不局限于所示的细节。在不偏离本申请的基本原理的情况下，可针对这些细节做出各种修改。
【权利要求】
1.一种跌倒报警装置，其特征在于，包括: 检测使用者人体相关部位的加速度信号的加速度传感器； 检测使用者人体相关部位的位置信号的位置传感器； 基于所述加速度信号以及由所述位置信号得出的速度信号这两种信号判断使用者跌倒情况的微处理器；以及 由微处理器控制以发送使用者跌倒消息的无线通讯模块。
2.如权利要求1所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述跌倒报警装置为集成为单件可穿戴装置，并且具有适于穿戴在靠近人体重心部位的结构。
3.如权利要求2所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述跌倒报警装置为腰带佩戴型的。
4.如权利要求1所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述加速度传感器为至少检测竖直方向加速度的加速度传感器。
5.如权利要求4所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述加速度传感器为检测三维方向上加速度的传感器。
6.如权利要求5所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述加速度传感器包括三轴加速度传感器，或者包括一个或多个单轴或二轴加速度传感器。
7.如权利要求1至6中任一项所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述位置传感器为至少检测前后方向和左右方向位置的位置传感器。
8.如权利要求1至6中任一项所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述位置传感器包括卫星定位信号接收器和/或无线定位信号接收器。
9.如权利要求8所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述无线通讯模块为向远程服务器或无线通讯装置发送使用者跌倒消息的无线信号发射器。
10.如权利要求9所述的跌倒报警装置，其特征在于，所述使用者跌倒消息中包含使用者所处位置信息。
11.一种用于跌倒报警装置的微处理器，其特征在于，包括: 接收使用者人体相关部位的加速度信号和位置信号的信号接收模块； 基于所述加速度信号以及由所述位置信号得出的速度信号这两种信号判断使用者跌倒情况的判断模块；以及 在判断出使用者跌倒后控制发送使用者跌倒消息的信号发送控制模块。
【文档编号】G08B21/04GK204129913SQ201420560210
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】韩旭, 王犇, 罗红 申请人:博世汽车部件(苏州)有限公司