[发明专利]用于检测用户跌倒的方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于检测用户跌倒的方法和设备，尤其涉及通过使用压力传感器来检测用户跌倒的方法和设备。

背景技术

由于慢性病或者由急性病、残疾以及衰老导致的并发症等原因，很多人面临着受伤或者死亡的危险。还有很多人需要忍受持续一段时间或者长期治疗所带来的痛苦。其他人，诸如士兵、警察、消防员以及营救人员等，工作在非常危险甚至危及生命的环境之下。在许多情况下，检测这些人的跌倒可以及时向他们提供所需的帮助，从而避免由跌倒所带来的更多的健康问题。

通过监测可佩带的跌倒检测设备的海拔高度变化能够检测用户的跌倒。通常情况下，当跌倒发生时，佩带在用户脖颈处的跌倒检测设备的海拔高度将发生60cm左右的变化。因此，可以通过检查跌倒检测设备的海拔高度变化来检测跌倒是否发生。由于大气压力可以转换为海拔高度值，为了获得跌倒检测设备的海拔高度变化，能够测量大气压力的压力传感器是较好的候选传感器。

当考虑海拔高度值以用于跌倒检测时，压力传感器最好能够获得分辨率大约10cm的海拔高度值，这样就能够正确地检测跌倒而不会发生误警或漏警。然而，当压力传感器的取向发生变化时，压力传感器就不能满足10cm的分辨率要求。

图1(a)图示了威特艾公司(VTI)生产的压力传感器SCP1000-D01(http://www.vti.fi/en/products/pressure-sensors/pressure_sensors/)的示意图，图1(b)图示了当压力传感器的取向变化时，所测量到的海拔高度值(纵轴)与实际海拔高度值(横轴)的对比。标有三角形的虚线对应于压力传感器有“D01”字样的表面垂直于地面的情况；标有正方形的实线对应于压力传感器有“D01”字样的表面向上的情况；标有菱形的点划线为压力传感器有“D01”字样的表面向下的情况。

参照图1(b)，当压力传感器有“D01”字样的表面从向上翻转为向下时，压力传感器有可以获得误差为50cm的海拔高度变化值。在跌倒检测应用中，不允许误差为50cm的海拔高度值，因为其会生成漏警或误警。产生海拔高度值的误差的原因在于，压力传感器中包括压力感测元件，压力传感器通过检测压力感测元件响应于大气压力所产生的变形而测量大气压力，因此，当压力传感器的取向变化时，压力感测元件自身的重量就会影响压力感测元件的变形。此外，在压力感测元件上提供了保护胶质，以防止压力感测元件一级保护胶质的重量也影响压力感测元件的变形。

发明内容

考虑到上述由压力传感器取向的变化而引起的大气压力误差，而大气压力误差又导致了海拔高度值误差，减少或者消除由压力传感器测量的大气压力误差以提高跌倒检测的准确率将是有益的。

为了更好的解决上述一个或多个考量，在本发明的第一方面中，提供了一种用于检测用户跌倒的设备，该设备包括：

第一和第二压力传感器，其被配置成获得第一和第二大气压力数据值并且拟被配置成佩带于所述用户的身体上；以及

处理器，其被配置成根据所述第一和第二大气压力数据值来导出第三大气压力数据值，以确定跌倒是否发生；

其中，配置所述第一和第二压力传感器以使得该第一和第二压力传感器的预设取向彼此相反。

预设取向可以根据多种方式确定，诸如基于压力传感器的外表或者结构确定。由于第一和第二压力传感器的预设取向被配置成彼此相反，第一和第二压力传感器中所包括的测量元件的重量对测量的大气压力会产生相反的影响。因此，通过根据第一和第二压力传感器所获得的第一和第二大气压力数据值来导出第三大气压力数据值，能够补偿由压力传感器取向变化引起的大气压力值的误差。

在本发明的第二方面中，提供了一种用于测量大气压力的压力传感器，该压力传感器包括：

第一和第二压力感测元件，其被配置成获得第一和第二大气压力数据值；以及

处理器，其被配置成根据所述第一和第二大气压力数据值来导出第三大气压力数据值；

其中，每个压力感测元件能够响应于大气压力而变形并且包括大气压力感测表面，所述第一压力感测元件的大气压力感测表面的法线方向被配置成与所述第二压力感测元件的大气压力感测表面的法线方向相反。

由于第一和第二压力感测元件的大气压力感测表面面向相反的方向，第一和第二压力感测元件的重量对第一和第二压力感测元件的变形，即测量的大气压力，具有相反的影响。因此，通过根据第一和第二压力感测元件获得的第一和第二大气压力数据值来导出第三大气压力数据值，能够补偿由压力传感器的取向变化引起的大气压力值的误差。