[发明专利]人体防跌倒预警及干预方法和系统

权利要求书

1.一种人体防跌倒预警及干预方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S11：对被监测对象的身体姿态进行实时检测，采集所述被监测对象的身体姿态信息，获得检测数据；

步骤S12：将所述检测数据进行融合处理，获得处理后的信号数据；

步骤S13：将所述处理后的信号数据与一设定阈值进行比较，判断被监测对象是否有跌倒倾向，当被监测对象有跌倒倾向时，在被监测对象跌倒前发出预警信息；

步骤S14：防跌倒鞋工作，实施干预措施，进行跌倒预防。

2.根据权利要求1所述的人体防跌倒预警及干预方法，其特征在于，在所述步骤S14之后，还包括：

步骤S15：当所述步骤S14跌倒预防未成功，跌倒将要发生之前，穿戴式人体防护气囊工作，进行实时防护。

3.根据权利要求2所述的人体防跌倒预警及干预方法，其特征在于，在所述步骤S15之后，还包括：

步骤S16：跌倒发生之后，通过定位装置进行定位，将被监测对象跌倒处的位置信息发送到监控平台和/或监护人手机，进行远程报警。

4.根据权利要求1-3任一项所述的人体防跌倒预警及干预方法，其特征在于，所述被监测对象的身体姿态信息包括被监测对象的三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息，所述检测数据为九轴惯性传感数据；

所述步骤S12包括：

通过卡尔曼滤波器，将所述三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息融合到一起，导出姿态角信号，所述姿态角信号为处理后的信号数据；

所述步骤S13包括：

步骤S131：判断所述处理后的信号数据是否大于设定阈值；

步骤S132：当所述处理后的信号数据大于设定阈值时，则判断出所述被监测对象有跌倒倾向；

步骤S133：当被监测对象有跌倒倾向时，在被监测对象跌倒前发出预警信息；

其中，根据多次跌倒实验，通过卡尔曼滤波器，将每次跌倒实验的三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息融合到一起，导出姿态角信号，并根据跌倒过程中的数据波形，选取出一姿态角信号作为设定阈值。

5.一种人体防跌倒预警及干预系统，其特征在于，所述人体防跌倒预警及干预系统采用如权利要求1-4任一项所述的方法进行跌倒预警及干预；所述人体防跌倒预警及干预系统包括防跌倒预警器和防跌倒鞋；

所述防跌倒预警器包括传感模块、微控制器模块和电源模块，其中：

传感模块与微控制器模块连接，传感模块对被监测对象的身体姿态进行实时检测，并将检测数据传送给微控制器模块；

微控制器模块接收传感模块的检测数据，对所述检测数据进行处理和判断，在预判出跌倒将发生、且在跌倒发生之前发出预警信息；

电源模块分别与传感模块和微控制器模块连接，给传感模块和微控制器模块供电；

微控制器模块中的无线通信单元将处理后的检测数据发送给防跌倒鞋；

所述防跌倒鞋用于实施干预措施，进行跌倒预防。

6.根据权利要求5所述的人体防跌倒预警及干预系统，其特征在于，所述人体防跌倒预警及干预系统还包括在所述防跌倒鞋跌倒预防未成功，跌倒将要发生之前，进行实时防护的穿戴式人体防护气囊。

7.根据权利要求6所述的人体防跌倒预警及干预系统，其特征在于，所述人体防跌倒预警及干预系统还包括跌倒发生之后进行定位，将被监测对象跌倒处的位置信息发送到监控平台和/或监护人手机，进行远程报警的定位装置。

8.根据权利要求5-7任一项所述的人体防跌倒预警及干预系统，其特征在于，所述传感模块包括三轴加速度计、三轴陀螺仪和三轴磁力计，分别采集被监测对象的三个轴向的加速度信息、三个轴向的角速度信息和三个轴向的身体倾角信息，所述传感模块的检测数据为九轴惯性传感数据。

9.根据权利要求5-7任一项所述的人体防跌倒预警及干预系统，其特征在于，所述三轴加速度计和三轴陀螺仪之间通过I²C总线进行通信；传感模块和微控制器模块之间通过SPI总线或者I²C总线进行通信，传感模块的检测数据通过SPI总线或者I²C总线传送给微控制器模块。

10.根据权利要求5-7任一项所述的人体防跌倒预警及干预系统，其特征在于，所述传感模块、微控制器模块和电源模块为相互独立的硬件模块，传感模块、微控制器模块和电源模块之间通过电连接器进行连接。