一種跌倒檢測裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及檢測領域，尤其涉及一種跌倒檢測裝置及方法。
【背景技術】
[0002]意外摔倒是老人主要的健康威脅以及死亡原因，有因摔倒而需要醫(yī)療護理的，有因摔倒致死的，在身體狀況相對差的老者中，2/3的意外摔倒可導致死亡，在老人家庭及養(yǎng)老院中，報告不完全統(tǒng)計每年至少有72%的居民會有一次意外摔倒，目前國內(nèi)外已經(jīng)有一些類似的檢測裝置，但是由于傳感信號不準確，信號處理不當?shù)仍蚴沟谜`判率較高，并且裝置功耗過大，成本較高，不能遠程監(jiān)控跌倒事件，給裝置推廣造成了很大障礙。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種跌倒檢測裝置及方法，旨在解決現(xiàn)有檢測裝置中傳感信號不準確以及誤判率高的問題。
[0004]為了解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0005]本發(fā)明實施例提供一種跌倒檢測裝置，包括:加速度傳感器、聲音采集模塊、控制豐旲塊、電源1旲塊以及提不1旲塊；
[0006]所述加速度傳感器的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，用于采集三維正交坐標系的各軸的加速度分量并輸出給所述控制模塊；
[0007]所述聲音采集模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，用于采集人體發(fā)出的聲音并輸出聲音信號給所述控制模塊；
[0008]所述控制模塊的輸出端與所述提示設備的控制端連接，
[0009]所述控制模塊包括計算單元，與所述計算單元連接的第一判斷單元、第二判斷單元以及與所述第一判斷單元和所述第二判斷單元相連的輸出單元，
[0010]所述計算單元根據(jù)所述各軸的加速度分量計算其中任意兩軸加速度分量差的絕對值以得到第一差異值、第二差異值和第三差異值；
[0011]所述第一判斷單元判斷所述第一差異值、所述第二差異值和所述第三差異值是否分別在第一預設范圍、第二預設范圍和第三預設范圍內(nèi)；
[0012]所述第二判斷單元判斷所述聲音信號的聲音分貝值是否大于第一預設值；
[0013]所述輸出單元用于在所述第一判斷單元和所述第二判斷單元均判斷為是時，判定為跌倒動作發(fā)生，并將跌倒信息發(fā)送給提示模塊進行提示；
[0014]所述電源模塊的輸出端與所述控制模塊的輸入端連接，用于為所述控制模塊提供工作電壓。
[0015]所述控制模塊包括第一接口 ；所述加速度傳感器連接于所述第一接口，所述加速度傳感器在檢測的任一軸的加速度分量達到第二預設值并持續(xù)第一預設時間時，產(chǎn)生中斷信號并發(fā)送給所述控制模塊，以使所述控制模塊讀取所述加速度傳感器測量的三軸加速度分量。
[0016]所述第二預設值不小于一個重力加速度，所述第一預設時間不小于I秒。
[0017]所述控制模塊還包括與所述輸出單元連接的計時單元，所述計時單元用于在所述輸出單元判定跌倒動作發(fā)生時開始計時。
[0018]所述提示模塊包括與所述控制模塊連接的LED燈和蜂鳴器。
[0019]所述跌倒檢測裝置還包括與所述控制模塊連接通訊模塊，所述通訊模塊用于將所述跌倒信息發(fā)送至服務器上。
[0020]本發(fā)明實施例還提供一種跌倒檢測方法，包括:
[0021]加速度傳感器采集三維正交坐標系的各軸的加速度分量并輸出給控制模塊；
[0022]聲音采集模塊采集人體發(fā)出的聲音并輸出聲音信號給控制模塊；
[0023]控制模塊根據(jù)各軸加速度分量計算其中任意兩軸加速度分量差的絕對值以得到第一差異值、第二差異值和第三差異值，并判斷所述第一差異值、所述第二差異值和所述第三差異值是否分別在第一預設范圍、第二預設范圍和第三預設范圍內(nèi)，且判斷所述聲音信號是否大于第一預設值；
[0024]控制模塊在所述第一差異值、所述第二差異值和所述第三差異值在第一預設范圍、第二預設范圍和第三預設范圍內(nèi)，且所述聲音信號的聲音分貝值大于所述第一預設值時，判定為跌倒動作發(fā)生，并將跌倒信息發(fā)送給提示設備進行提示。
[0025]所述加速度傳感器采集三維正交坐標系的各軸的加速度分量，并輸出給控制模塊的步驟具體為:
[0026]加速度傳感器檢測的任一軸的加速度分量超過第二預設值并持續(xù)第一預設時間時，產(chǎn)生中斷信號并發(fā)送給控制模塊，以使控制模塊讀取各軸的加速度分量。
[0027]所述跌倒檢測方法還包括:
[0028]所述控制模塊判斷跌倒發(fā)生時開始計時，將跌倒時間和跌倒持續(xù)時間發(fā)送給服務器，使所述服務器發(fā)送給與所述檢測裝置相綁定的通信設備。
[0029]本發(fā)明提供一種跌倒檢測裝置及方法，通過三軸加速度傳感器檢測加速度值并發(fā)送給控制模塊，通過控制模塊在跌倒的第一時間更全面地對跌倒狀況進行準確判斷并進行通知，提高判斷的準確度，減少了誤判，并能實時給出跌倒報警信息，及時通知親屬及醫(yī)療服務中心以提供醫(yī)療救助。
【附圖說明】
[0030]圖1是本發(fā)明實施例提供的跌倒檢測裝置的實施例示意圖；
[0031]圖2是本發(fā)明實施例提供的跌倒檢測裝置中的另一實施例示意圖；
[0032]圖3是本發(fā)明實施例提供的跌倒檢測方法的實施例流程圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0034]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的具體實現(xiàn)進行詳細描述:
[0035]圖1示出了本發(fā)明實施例提供的一種跌倒檢測裝置的模塊結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅列出與本發(fā)明實施例相關的部分，詳述如下:
[0036]作為本發(fā)明實施例提供一種跌倒檢測裝置的一個實施例，包括:
[0037]加速度傳感器201、聲音采集模塊202、控制模塊203、電源模塊204以及提示模塊205 ；
[0038]所述加速度傳感器201的輸出端與所述控制模塊203的輸入端連接，用于采集三維正交坐標系的各軸的加速度分量并輸出給控制模塊203 ；
[0039]所述聲音采集模塊202的輸出端與所述控制模塊203的輸入端連接，用于采集人體發(fā)出的聲音并輸出聲音信號給所述控制模塊203 ；
[0040]所述控制模塊203的輸出端與所述提示設備205的控制端連接，所述控制模塊203包括計算單元209，與所述計算單元209連接的第一判斷單元206、第二判斷單元207以及與所述第一判斷單元206和所述第二判斷單元207相連的輸出單元208，
[0041]所述計算單元209根據(jù)所述各軸的加速度分量計算其中任意兩軸加速度分量差的絕對值以得到第一差異值、第二差異值和第三差異值，
[0042]所述第一判斷單元206判斷所獲得的第一差異值、第二差異值和第三差異值是否分別在第一預設范圍、第二預設范圍和第三預設范圍內(nèi)；
[0043]所述第二判斷單元207判斷所述聲音信號的聲音分貝值是否大于第一預設值；
[0044]所述輸出單元208用于在所述第一判斷單元206和第二判斷單元207均判斷為是時，判斷為跌倒動作發(fā)生，并將跌倒信息發(fā)送給提示模塊205進行提示；
[0045]所述電源模塊204的輸出端與所述控制模塊203的輸入端連接，用于為所述控制模塊提供工作電壓。
[0046]本實施例中加速度傳感器為三軸加速度傳感器，對正交坐標系的X軸、Y軸以及Z軸的各軸方向的加速度分量進行檢測，輸出加速度分量數(shù)據(jù)，
[0047]具體的，加速度分量數(shù)據(jù)由其值的符號(“ + ”或“一”)表示加速度分量的方向，對于加速度分量的方向來說，能夠?qū)軸+方向、X軸一方向、Y軸+方向、Y軸一方向、Z軸+方向以及Z軸一方向的六個方向的加速度分量進行檢測。
[0048]優(yōu)選的，所述加速度傳感器為超低功耗三軸加速度計ADXL345，分辨率高(13位)，測量范圍可達±16G，因此可以很容易檢測出人體的跌落并立即報告以做出反應。
[0049]所述聲音采集模塊可以為駐極體傳聲器或者聲音傳感器或者分貝測量儀。
[0050]所述控制模塊可以包括微處理器(MCU)，該MCU可以包括中央處理單元(CentralProcessing Unit, CPU)、只讀存儲模塊(read-onlymemory, ROM)、隨機存儲模塊(randomaccess memory, RAM)、定時模塊、數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換模塊(A/D converter)、以及復數(shù)輸入/輸出。當然，控制模塊也可以采用其它形式的集成電路，如:特定用途集成電路(Applicat1nSpecific Integrated Circuit, ASIC)或現(xiàn)場可程序化門陣列(FieldProgrammable GateArray, FPGA)等。
[0051]優(yōu)選的，所述加速度傳感器與控制模塊之間通過12C接口進行通訊。
[0052]所述控制模塊的計算單元根據(jù)各軸加速度分量計算其中任意兩軸加速度分量差的絕對值得到第一差異值、第二差異值和第三差異值，即通過抽取三軸加速度傳感器測量的三軸上的加速度分量值，通過計算得到X與Y軸、X與Z軸、Y與Z軸上加速度值的差異值，例如通過測量得到X軸、Y軸與Z軸的加速度值分別為A、B、C，首先通過計算得到X與Y軸的差異值I A-B I =AMlX與Z軸的差異值I A-C I = Λ M2、Y與Z軸的差異值I B-CI = Λ M3，然后將所獲取的差異值發(fā)送給第一判斷單元，所述第一判斷單元判斷所獲得的第一差異值、第二差異值和第三差異值是否分別在第一預設范圍、第二預設范圍和第三預設范圍內(nèi)，所述第一預設范圍、第二預設