一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法及裝置與流程
2023-09-11 09:40:35 2
本發明涉及檢測人體摔倒傳感器領域，尤其涉及一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法及裝置。
背景技術：
人口老齡化問題已成為關係國計民生和國家長治久安的重大問題。中國面臨日益嚴峻的人口老齡化局面，年《國家人口發展戰略研究報告》指出：我國65歲以上老年人口己達1.43億，佔總人口的11％，本世紀中葉將達到4億多，比重將達30％，中國己正式進入了「老齡時代」。在65歲以上的老年人中將近四分之三患有一種甚至多種慢性病，而這些病一旦發作大多都會導致嚴重的後果，比如休克、暈厥等致使老年人突然跌倒。摔倒是老年人的突出問題，65歲以上的老年人每年有30％～40％摔倒，其中有的50％老年人為反覆摔倒人群；摔倒發生率隨年齡增長而增高，住養老院和醫院的老年人中每年50％摔倒，老人跌倒發生率高、危害性大，根據來自美國的一項統計資料顯示，老人死亡原因的第六位就是受傷性跌倒，因跌倒而死亡者佔70％，80歲以上老人跌倒高居死因前三。老弱病人的日常監護不再僅僅是家庭問題，已成為影響我國經濟發展必須解決的社會問題。
老年人摔倒檢測的方法大體上可分為三類：1基於視頻的檢測方法，利用攝像頭記錄人體的運動狀況，經過特定的圖像處理算法，判斷是否發生跌倒。基於視頻的跌倒檢測系統因為需要將攝像頭安裝在固定的地點，因此可監測的範圍是有限的。另外，還可能對被監測者造成個人隱私的洩漏。2基於聲頻信號的方法，這種方法安裝比較複雜，資金投入也比較大，而且無法得到很好的精度，所以實際應用中該方法很少被採用。3基於穿戴式的裝置監測，這種系統是將傳感器嵌入到可穿戴設備中或者直接佩戴在人體的特定部位，從而實現對監測個體的實時監控，但該系統對側向摔倒不敏感。
因此，針對上述技術問題，有必要提供一種精確率高的自動檢測人體摔倒傳感方法及裝置，以解決現有檢測技術所存在的問題。
技術實現要素：
本發明實施例提供了一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法及裝置，可以實現高精確度自動檢測人體摔倒，並減低誤判率。
本發明實施例提供了一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法，包括：
S1：控制微波傳感器發射微波信號，通過所述微波傳感器獲取到與所述微波信號對應的反饋波信號；
S2：在判斷所述反饋波信號與預置數值相等後，確認人體活動不正常並執行S3；
或
在判斷所述反饋波信號在預置反饋信號範圍內後，確認人體活動正常並停止運行預置時間，再重新執行S1；
S3：獲取到由脈搏檢測手環發送的脈搏跳動數據，判斷所述脈搏跳動數據是否在預置正常脈搏跳動範圍內，若不在，執行報警操作，若在，執行S4；
S4：令循環次數k＝k+1，判斷k是否大於預置循環次數，若大於，則執行報警操作，若不大於，則執行S2。
優選地，所述脈搏檢測手環為脈搏檢測傳感器。
優選地，所述報警操作為發出警報或向移動終端發出通知簡訊。
優選地，本發明實施例還提供了一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感裝置，包括：
控制單元，用於控制微波傳感器發射微波信號，通過所述微波傳感器獲取到與所述微波信號對應的反饋波信號；
確認單元，用於在判斷所述反饋波信號與預置數值相等後，確認人體活動不正常並觸發第一判斷單元；
或
在判斷所述反饋波信號在預置反饋信號範圍內後，確認人體活動正常並停止運行預置時間，再重新觸發所述控制單元；
所述第一判斷單元，用於獲取到由脈搏檢測手環發送的脈搏跳動數據，判斷所述脈搏跳動數據是否在預置正常脈搏跳動範圍內，若不在，執行報警操作，若在，執行第二判斷單元；
所述第二判斷單元，用於令循環次數k＝k+1，判斷k是否大於預置循環次數，若大於，則執行報警操作，若不大於，則觸發所述確認單元。
優選地，所述脈搏檢測手環為脈搏檢測傳感器。
優選地，所述報警操作為發出警報或向移動終端發出通知簡訊。
從以上技術方案可以看出，本發明實施例具有以下優點：
本發明實施例提供了一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法及裝置，通過微波傳感器發射和接收微波利用都卜勒效應探測人體的活動情況，同時結合脈搏檢測手環所檢測到的脈搏信息來判斷人體是否摔倒，以達到提高精確度減低誤判率的效果。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其它的附圖。
圖1為本發明實施例提供的一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法的流程示意圖；
圖2為本發明實施例提供的一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感裝置的結構示意圖。
具體實施方式
本發明實施例提供了一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法及裝置，可以實現高精確度自動檢測人體摔倒，並減低誤判率。
為使得本發明的發明目的、特徵、優點能夠更加的明顯和易懂，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而非全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬於本發明保護的範圍。
請參閱圖1，本發明實施例提供的一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法的一個實施例，包括：
101、控制微波傳感器發射微波信號，通過微波傳感器獲取到與微波信號對應的反饋波信號；
控制微波傳感器發射微波信號，通過微波傳感器獲取到與微波信號對應的反饋波信號，以實現對人體狀態的準確判斷。
102、在判斷反饋波信號與預置數值相等後，確認人體活動不正常並執行103；
或
在判斷反饋波信號在預置反饋信號範圍內後，確認人體活動正常並停止運行預置時間，再重新執行101；
在獲取到反饋波信號後，若判斷判斷反饋波信號與預置數值相等，確認人體活動不正常並執行步驟103，若判斷反饋波信號在預置反饋信號範圍內，確認人體活動正常並停止運行預置時間，再重新執行步驟101。
其中，通過預設兩組微波信號判斷數據：(1)人體摔倒狀態(躺下不動或微弱活動)時反饋信號x等於一個預設的恆定值(人體反饋信號為x；摔倒狀態時反饋信號x接近於恆定值)；(2)人體正常活動(即正常站立，彎腰，下蹲，躺下活動)時的反饋信號m<x<n(人體正常活動時x值一直在動態變化；n和m為人體正常活動時產生的反饋信號上下閾值)，同時設定正常脈搏跳動範圍數據。
在判斷人體狀態正常後，會停止檢測30～60秒(這個步驟是為了避免將彎腰和下蹲或者坐下這幾個洗澡可能發生的姿勢誤報為人體摔倒)。然後繼續開始檢測。
103、獲取到由脈搏檢測手環發送的脈搏跳動數據，判斷脈搏跳動數據是否在預置正常脈搏跳動範圍內，若不在，執行報警操作，若在，執行104；
獲取到由脈搏檢測手環發送的脈搏跳動數據，判斷脈搏跳動數據是否在預置正常脈搏跳動範圍內，若不在，執行報警操作，若在，執行步驟104。其中，脈搏檢測手環由人帶在手腕上，用於檢測人的脈搏狀態，因為人在不同的狀態心律是不一樣的，如果人體摔倒那麼心律會發生突變。
當人體活動不正常，通過開始讀取脈搏手環的數據與預設的正常脈搏跳動範圍數據，進行比對來判斷脈搏是否跳動正常。
104、令循環次數k＝k+1，判斷k是否大於預置循環次數，若大於，則執行報警操作，若不大於，則執行102。
檢測循環次數k可以設定，如果超出循環次數則執行報警操作，若未超出，繼續返回微波信號檢測。
本發明實施例提供的一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感方法的另一個實施例，包括：
201、控制微波傳感器發射微波信號，通過微波傳感器獲取到與微波信號對應的反饋波信號；
控制微波傳感器發射微波信號，通過微波傳感器獲取到與微波信號對應的反饋波信號，以實現對人體狀態的準確判斷。
微波傳感器利用都卜勒效應檢測人體的活動狀態，傳感器發射的波長或頻率因人體和傳感器的相對運動而產生變化實現對人體正常態或摔倒狀態的檢測。當人體與微波傳感器距離固定時，其回波波長或頻率固定不變。當人體向微波傳感器方向微小移動時，波長變短，頻率變高(藍移)；同理，當人體向微波傳感器反向微小移動時，波長變長，頻率變低(紅移)。
202、在判斷反饋波信號與預置數值相等後，確認人體活動不正常並執行203；
或
在判斷反饋波信號在預置反饋信號範圍內後，確認人體活動正常並停止運行預置時間，再重新執行201；
在獲取到反饋波信號後，若判斷判斷反饋波信號與預置數值相等，確認人體活動不正常並執行步驟203，若判斷反饋波信號在預置反饋信號範圍內，確認人體活動正常並停止運行預置時間，再重新執行步驟201。
其中，通過預設兩組微波信號判斷數據：(1)人體摔倒狀態(躺下不動或微弱活動)時反饋信號x等於一個預設的恆定值(人體反饋信號為x；摔倒狀態時反饋信號x接近於恆定值)；(2)人體正常活動(即正常站立，彎腰，下蹲，躺下活動)時的反饋信號m<x<n(人體正常活動時x值一直在動態變化；n和m為人體正常活動時產生的反饋信號上下閾值)，同時設定正常脈搏跳動範圍數據。
在判斷人體狀態正常後，會停止檢測30～60秒(這個步驟是為了避免將彎腰和下蹲或者坐下這幾個洗澡可能發生的姿勢誤報為人體摔倒),然後繼續開始檢測。
203、獲取到由脈搏檢測手環發送的脈搏跳動數據，判斷脈搏跳動數據是否在預置正常脈搏跳動範圍內，若不在，執行報警操作，若在，執行204；
獲取到由脈搏檢測手環發送的脈搏跳動數據，判斷脈搏跳動數據是否在預置正常脈搏跳動範圍內，若不在，執行報警操作，若在，執行步驟204。其中，脈搏檢測手環由人帶在手腕上，用於檢測人的脈搏狀態，因為人在不同的狀態心律是不一樣的，如果人體摔倒那麼心律會發生突變。
當人體活動不正常，通過開始讀取脈搏手環的數據與預設的正常脈搏跳動範圍數據，進行比對來判斷脈搏是否跳動正常。
結合脈搏狀態和人體活動狀態這兩種信息可精確判斷人體是否摔倒，降低誤判率。
204、令循環次數k＝k+1，判斷k是否大於預置循環次數，若大於，則發出警報或向移動終端發出通知簡訊，若不大於，則執行202。
檢測循環次數k可以設定，如果超出循環次數則發出警報或向移動終端發出通知簡訊，若未超出，繼續返回微波信號檢測。
請參閱圖2，本發明實施例提供的一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感裝置的一個實施例，包括：
控制單元301，用於控制微波傳感器發射微波信號，通過微波傳感器獲取到與微波信號對應的反饋波信號；
確認單元302，用於在判斷反饋波信號與預置數值相等後，確認人體活動不正常並觸發第一判斷單元303；
或
在判斷反饋波信號在預置反饋信號範圍內後，確認人體活動正常並停止運行預置時間，再重新觸發控制單元301；
第一判斷單元303，用於獲取到由脈搏檢測手環發送的脈搏跳動數據，判斷脈搏跳動數據是否在預置正常脈搏跳動範圍內，若不在，執行報警操作，若在，執行第二判斷單元304；
第二判斷單元304，用於令循環次數k＝k+1，判斷k是否大於預置循環次數，若大於，則執行報警操作，若不大於，則觸發確認單元302。
進一步地，脈搏檢測手環為脈搏檢測傳感器。
進一步地，報警操作為發出警報或向移動終端發出通知簡訊。
在本實施例中，脈搏檢測手環可以檢測人體的脈搏狀態，並通過無線傳輸至實時判斷系統(即為本發明實施例提供的一種基於脈搏反饋的自動檢測人體摔倒傳感裝置，以下不再贅述)，脈搏檢測手環是脈搏檢測傳感器以手環形式攜帶，可集成到多功能手環上。
實時判斷系統能實時計算微波傳感器所接收的微波信號並結合脈搏檢測手環傳輸過來的脈搏信號，準確判斷人體的狀態。實時判斷系統實時判斷人體的活動狀態，如果活動狀態出現突變，再讀取脈搏手環傳輸過來的數據。
微波傳感器可以發出和接收所有類型的波，包括聲波和電磁波。
使用時，先把微波傳感器和實時判斷系統安裝到洗手間或者浴室等封閉的活動空間，使用者在手腕上帶上脈搏檢測手環，實時判斷系統開始控制微波傳感器發出微波，並接收反饋波信號，與預設定的數據進行比對，來判斷人體活動是否正常。當人體活動不正常，那麼實時判斷系統開始讀取脈搏手環的數據與預設的正常脈搏跳動範圍數據，比對來判斷脈搏是否跳動正常。如果脈搏跳動不正常，則系統立即發出警報或者簡訊通知；如果正常，則繼續返回微波信號檢測。檢測循環次數k可以設定，如果超出循環次數則系統發出警報或者簡訊通知。
所屬領域的技術人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的系統，裝置和單元的具體工作過程，可以參考前述方法實施例中的對應過程，在此不再贅述。
在本申請所提供的幾個實施例中，應該理解到，所揭露的系統，裝置和方法，可以通過其它的方式實現。例如，以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的，例如，所述單元的劃分，僅僅為一種邏輯功能劃分，實際實現時可以有另外的劃分方式，例如多個單元或組件可以結合或者可以集成到另一個系統，或一些特徵可以忽略，或不執行。另一點，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，裝置或單元的間接耦合或通信連接，可以是電性，機械或其它的形式。
所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位於一個地方，或者也可以分布到多個網絡單元上。可以根據實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現本實施例方案的目的。
另外，在本發明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中，也可以是各個單元單獨物理存在，也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以採用硬體的形式實現，也可以採用軟體功能單元的形式實現。
所述集成的單元如果以軟體功能單元的形式實現並作為獨立的產品銷售或使用時，可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中。基於這樣的理解，本發明的技術方案本質上或者說對現有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟體產品的形式體現出來，該計算機軟體產品存儲在一個存儲介質中，包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機，伺服器，或者網絡設備等)執行本發明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括：U盤、移動硬碟、只讀存儲器(ROM，Read-Only Memory)、隨機存取存儲器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光碟等各種可以存儲程序代碼的介質。
以上所述，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的精神和範圍。