[发明专利]使用气压传感器监测设备的高度改变

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括气压传感器的设备，并且具体涉及一种用于监测设备的高度改变的具有提高的准确度的方法和实施所述方法的装置。

背景技术

跌倒是中老年人的护理中的显著问题，其能够导致发病和死亡。从物理的角度，跌倒引起损伤，而从精神的角度，跌倒引起对跌倒的恐惧，其继而会导致社会隔绝和抑郁症。

跌倒检测系统是可获得的，其能够提供用于检测用户何时已经跌倒的自动和可靠的器件。如果检测到跌倒，所述系统发出用户寻求帮助的警报。这确保在跌倒发生的事件中将会对用户采取适当的措施。

一般地，跌倒检测器是基于加速度计(通常是在三个维度中测量加速度的3D加速度计)，所述加速度计是被附着到用户身体的设备的一部分。处理来自加速度计的信号，以确定跌倒是否已经发生。能够在设备本身中或相关的基本单元中执行该处理。

通过使用其他传感器能够提高跌倒检测的可靠性，所述其他传感器能够用于检测表征跌倒的各种不同的特征。重要的特征包括在跌倒期间用户与地面的碰撞(其也能够由加速度计检测)和随用户跌倒的取向改变(其能够由加速度计和/或由磁力计和/或陀螺仪检测)。

由于跌倒能够被定义为“导致人无意中达到地面或其他较低水平面的事件”，因此能够检测的另一特征是在地面上方的设备的高度改变(主要是减少)。为此，EP1642248提出使用气压传感器，以检测由设备测量的相对高度的改变。一些当前可获得的气压传感器使用膜或隔膜来测量气压，并且足够灵敏以能够解析等于0.1米的数量级的高度改变的压强改变。

通常，在设备中由压强传感器测量的气压P根据如下公式被转换为海拔H：

其中，H₀和P₀分别是在海平面处的海拔和气压。比较两个后续的测量结果，以确定设备的高度变化。

然而，这一转换公式是在电子设备中实施的复杂的公式。通常必须对每一个测量样本执行转换，这给出对电池功率消耗的显著负载。即使可能通过将其近似为多项式来简化这一方程，但是每一个测量样本都必须通过转换例程。此外，多项式扩展是在海平面处的准确的近似值，但是当在较高的海拔上(例如在海平面上方大于1000m)操作传感器时，多项式扩展会偏离。

对在处理中的这些不准确和其他不准确进行校正是重要的，因为跌倒检测或其他活动算法试图监测的高度改变接近于气压传感器的检测准确度(即，常常在0.5米左右，这发生在当传感器被穿戴在手腕或腰部处时，其中，用户是相对矮的，和/或发生在针对跌倒进行监测，或正好相反，针对从床或椅子起来进行检测时)。

因此，需要改进的方式来处理来自气压传感器的测量结果，以确定设备的高度改变，其避免在现有技术方法中出现的不准确。

发明内容

本发明提供的，不是根据方程(1)针对来自气压传感器的每个测量样本计算海拔H，并且对所计算的海拔进行比较，以确定是否已经超过设备的预定的高度改变，而是改变针对高度改变的检测阈值来代替对应的压强改变阈值，并且使用压强改变阈值来评估两个气压测量结果之间的差异。

然而，已知在不同的海拔处具有不同的空气密度，这意味着随着高度减量存在不同权重(压强)增量。这一作用被考虑在常规的海拔转换中(方程(1))，但是不能通过评定如上所述的压强域中的高度改变而被简单地考虑。因此，为了克服这一问题，本发明还提供：基于在设备处的环境气压，周期性或间歇性地调节压强改变阈值。在一些实施例中，使用例如在海平面处的气压(典型地为1013.25hPa)或基于要被使用的设备处的典型海拔预设置的一些其他的气压值，能够确定针对压强改变阈值的默认值。当设备第一次被激活时，能够使用这一默认压强改变阈值，并且当设备收集实际的气压测量结果时，能够更新这一默认压强改变阈值。

具体地，根据本发明的第一方面，提供了一种监测设备的高度改变的方法，所述设备包括用于测量在所述设备处的气压的传感器，所述方法包括根据预定的高度改变和气压的估计值或测量结果确定压强改变阈值；获得在所述设备处的所述气压的多个测量结果；根据所述测量结果中的两个或更多个确定所述气压的改变；以及，使用所确定的所述气压的改变和所确定的压强改变阈值，来确定所述设备的所述高度是否已经改变超过所述预定的高度改变。