用于检测跌倒的方法和跌倒检测系统的制作方法_2

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所述方法还包括根据所述目标的所确定的范围或延伸来确定由接近度传感器的所述阵列测量的距离是否为到所述地面、所述地板或所述另一目标的距离的步骤。
[0036]在一些实施例中,所述方法还包括在对来自所述接近度传感器的所述测量结果和来自所述移动传感器的所述测量结果的处理中使用所述处理的结果来确定通过所述目标测量的距离是否为到所述地面、所述地板或所述另一目标的,以确定所述用户是否已经跌倒。
[0037]在一些实施例中,激活所述接近度传感器的所述步骤包括控制所述阵列以测量到所述用户的身体的不同部分的距离,并且所述方法还包括根据所测量的距离来确定所述用户的姿势的步骤。
[0038]在一些实施例中,所述方法还包括以下步骤:确定由所述接近度传感器发出的能量的回波或反射的相对强度,并且确定反射表面是硬的还是软的和/或对所述用户设备到所述地面或所述地板的接近度的测量结果的可靠性。
[0039]根据第三方面,提供了一种计算机程序产品,其具有被实施在其中的计算机可读代码,所述计算机可读代码被配置为使得在由合适的计算机或处理单元运行时,所述计算机或所述处理单元执行上述的方法中的任一项。
[0040]根据本发明的第四方面,提供了一种用于使用跌倒检测系统来检测跌倒的方法,所述方法包括:使用移动传感器来测量用户的移动;确定跌倒检测系统的用户穿戴设备的取向;根据所确定的取向来确定用户设备中的多个接近度传感器中的哪个为面向下,所述多个接近度传感器被以不同的取向分布在用户设备周围;使用被确定为面向下的一个或多个接近度传感器来测量所述用户设备到地面或地板的接近度;并且处理来自所述接近度传感器的测量结果和来自所述移动传感器的测量结果,以确定所述用户是否已经跌倒。
[0041]在第四方面的一些实施例中,多个接近度传感器被布置在阵列中,并且所述使用的步骤包括控制所述多个接近度传感器以根据所确定的取向将由所述阵列形成的波束导向为大体上垂直向下。
[0042]根据本发明的第五方面,提供了一种跌倒检测系统,所述跌倒检测系统包括被配置为由用户穿戴或携带的用户设备,所述用户设备包括:多个接近度传感器,其被以不同的取向分布在所述用户设备周围,所述多个接近度传感器用于测量所述用户设备到地面或地板的接近度;以及移动传感器,其用于测量所述用户的移动;所述跌倒检测系统还包括处理单元,所述处理单元被配置为确定所述用户设备的取向,根据所确定的取向来确定所述多个接近度传感器中的哪个为面向下;控制所确定的一个或多个接近度传感器以测量所述用户设备到所述地面或所述地板的接近度;并且处理来自所述移动传感器的测量结果和来自所述接近度传感器的测量结果,以确定所述用户是否已经跌倒。
[0043]根据本发明的第六方面,提供了一种用于使用跌倒检测系统来检测跌倒的方法,所述跌倒检测系统包括被布置为大体上面向相同的方向以形成阵列的多个接近度传感器,所述方法包括:使用移动传感器来测量用户的移动;控制所述阵列以测量在不同方向上到目标的距离;处理在不同方向上的距离测量结果,以确定所述目标的范围或延伸;根据所述目标的所确定的范围或延伸来确定所述目标是否为地面或地板;并且在所述目标被确定为所述地面或所述地板时处理对所述用户的所述移动的测量结果和所述距离测量结果,以确定所述用户是否已经跌倒。
[0044]根据本发明的第七方面,提供了一种跌倒检测系统,所述跌倒检测系统包括被配置为由用户穿戴或携带的用户设备,所述用户设备包括:多个接近度传感器,其被布置为大体上面向相同的方向以形成阵列,所述多个接近度传感器用于测量所述用户设备到地面或地板的接近度;以及移动传感器,其用于测量所述用户的移动;所述跌倒检测系统还包括处理单元,所述处理单元被配置为控制所述阵列以测量在不同方向上到目标的距离;处理在不同方向上的距离测量结果,以确定所述目标的范围或延伸;根据所述目标的所确定的范围或延伸来确定所述目标是否为所述地面或所述地板;并且在所述目标被确定为所述地面或所述地板时处理对所述用户的所述移动的测量结果和所述距离测量结果,以确定所述用户是否已经跌倒。
【附图说明】
[0045]现在将参考附图,仅通过范例的方式来描述本发明的示范性实施例,在附图中:
[0046]图1示出了穿戴根据本发明的腕戴式跌倒检测系统的用户,其中用户直立或行走;
[0047]图2示出了穿戴根据本发明的腕戴式跌倒检测系统的用户,其中用户躺在地面或地板上;
[0048]图3为根据本发明的实施例的跌倒检测系统的方框图;
[0049]图4为图示操作根据第一实施例的跌倒检测系统的方法的流程图;
[0050]图5为对根据第二实施例的跌倒检测系统的图示;
[0051 ]图6为图示操作根据第二实施例的跌倒检测系统的方法的流程图;
[0052]图7示出了穿戴腕戴式跌倒检测系统的用户,所述用户直立并且接近桌子;并且
[0053]图8为图示操作根据第三实施例的跌倒检测系统的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0054]如上文在背景部分中所描述的,已经发现,现有的跌倒检测方法一一其基于对来自腕戴式跌倒检测系统中的移动传感器的测量结果的分析一一不能提供足够高的检测速率而同时限制因能够发生在正常日常活动(例如,行走、坐等)中的腕部的移动和明显撞击(它们否则并非源自于用户的跌倒)造成的假警报的数目。这些现有的跌倒检测方法从移动传感器测量结果导出包括取向改变、高度改变、垂直速度和/或撞击幅值的特征,以确定跌倒检测系统的用户是否已经遭受跌倒。
[0055]因此,根据本发明,通过在跌倒检测系统中包括能够测量跌倒检测系统到地面或地板的接近度的额外的传感器,腕戴式跌倒检测系统的可靠性得到改善。接近度传感器可以使用用于检测跌倒检测系统到地面或地板的接近度的一种或多种模态。
[0056]在优选实施例中,接近度传感器使用声音或光,以通过测量声音或光的脉冲的发出与脉冲的回波(反射)的接收之间的时间来测量到目标的距离。能够使用声音或光在特定介质中的已知速度和所测量的时间来确定往返距离(以及因此到产生回波的目标的距离)。此外,所反射的声音或光信号的强度可以被用作对距离和/或表面类型的量度。在一些情况中,由于在接近度传感器与目标之间的距离可以随着距离被测量而改变,因此在接收到的脉冲的反射中可能存在多普勒频移,并且能够分析该多普勒频移作为接近度检测的部分。
[0057]接近度传感器也能够或备选地测量电容或电感的改变,以估计到目标的接近度。分别针对电容性接近度传感器或电感性接近度传感器的电场或磁场的改变能够指示目标是否接近传感器。
[0058]作为另外的备选方案或额外方案,接近度传感器能够包括测量光亮度的光传感器,并且亮度水平能够用于估计到目标的接近度。例如,当所测量的亮度水平为低时(可能在其中所测量的亮度为相对地高的时期之后),这能够指示光传感器已经被诸如地板的目标挡住。光传感器也能够或备选地通过测量到目标的焦深和/或视界来确定接近度。
[0059]使用该传感器测量的跌倒检测系统到地板或地面的接近度将提供能够被使用在跌倒检测算法中以确定用户是否已经跌倒的另一特征。
[0060]通常,根据优选实施例的接近度传感器包括发出器和接收器,其中,所述发出器发出声音或光的短脉冲,所述接收器测量被接近传感器的目标的表面反射的对应信号。接近度传感器常常被设计为使得发出器和接收器被放置为紧密接近,同时防止二者之间的直接耦合。接收器的灵敏度响应也被设计为密切匹配发出器的信号的响应。例如基于超声的接近度传感器——其发出为40kHz的超声信号——将优选地包括其峰值响应以40kHz为中心的接收器。存在于一些计算机鼠标中的光换能器可以适合用作根据在本文中描述的实施例的跌倒检测系统中的接近度传感器。在那些实施例中,也可以有用的是使用该光传感器来测量传感器在目标或表面(例如,地板)上的位移。
[0061]图1和图2图示了包括接近度传感器的跌倒检测系统在确定用户是否已经跌倒中的使用。用户1在他们的腕部上携带或穿戴包括接近度传感器的跌倒检测系统2。跌倒检测系统2中的接近度传感器优选地(但不是必须地)发出如上文所描述的声音或光的脉冲,以测量到地面或地板的距离。跌倒检测系统2能够对来自接近度传感器的测量结果应用阈值,以确定跌倒检测系统2(以及因此用户1的腕部)是否足够接近地面或地板,以表明可能的跌倒。该阈值距离在图1和图2中被指代为d,并且具有在0.1米至0.5米的区域内的典型值。
[0062]当用户1如图1中正常站立或行走时,由跌倒检测系统2中的接近度传感器测量的距离将大于阈值距离,表明用户1没有躺在地面或地板上。该特征减小跌倒检测算法检测到跌倒已经发生的可能性。使用常规的跌倒检测算法,如果用户1意外地使他们的腕部碰撞某个家具,产生可测量的撞击,并且存在某种取向和高度改变(这能够在用户的腕部的正常移动中发生),则可能检测到跌倒。然而,根据本发明使用的接近度传感器的测量结果将指示腕部并不靠近地板或地面,这将减小该事件被归类为跌倒的可能性。而且,有可能跌倒检测算法的配置(例如,算法中使用的某些假设、阈值和/或参数)可以产生指示跌倒(与否)的输出,根据本发明的接近度传感器的使用能够帮助将其隔离为假警报。例如,如果用户举起他们的腕部并再一次放下,则算法可能碰巧在举起与放下的时间间隔中检查到高度改变,并得出结论为显著的高度降低已经发生,但是如果算法检查到从就在举起之前的高度的高度降低,则将不会检测到高度降低。
[0063]然而,如果用户1已经跌倒并且他们如图2中所示躺在地面或地板上,则由跌倒检测系统2中的接近度传感器测量的距离将小于阈值距离d,并且对该特征的检测能够增大跌倒被跌倒检测算法检测到的可能性。
[0064]在图3中示出了根据本发明的实施例的跌倒检测系统2。在本发明的优选实施例中,跌倒检测系统2被包括在用户设备3中,所述用户设备3被设
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