[发明专利]基于朴素贝叶斯算法的跌倒检测报警系统及方法

权利要求书

1.一种基于朴素贝叶斯算法的跌倒检测报警系统，其特征在于，包括： 采集模块、处理模块、传输模块、识别模块、判断模块和通知模块；

所述采集模块包括三轴加速度传感器和三轴陀螺仪，三轴加速度传感器 和三轴陀螺仪以采样频率f分别实时采集人体活动中上躯干部位的三维加速 度a_x、a_y、a_z数据和三维角速度数据；其中：a_x为沿x轴方向的 加速度，a_y为沿y轴方向的加速度，a_z为沿z轴方向的加速度，为沿x轴 方向的角速度，为沿y轴方向的角速度，为沿z轴方向的角速度；

所述处理模块与所述采集模块相连，用于计算合加速度a与合角速度其中：

所述识别模块通过所述传输模块与所述处理模块相连，用于接收合加速 度数据和合角速度数据，并对人体活动状态进行分类识别，识别出人体的运 动类型；所述运动类型包括：“跌倒”类型、“站立”类型、“下蹲”类型、“上 楼”类型、“下楼”类型、“步行”类型中的一种或多种；

所述判断模块与所述识别模块相连，用于判断人体的运动类型是否为“跌 倒”类型；

所述通知模块与所述判断模块相连，当判断模块的判断结果为“跌倒” 类型时，通知模块通过设置的报警方式通知设定的联系人。

2.如权利要求1所述的基于朴素贝叶斯算法的跌倒检测报警系统，其特 征在于，所述判断模块中，当判断结果不属于“跌倒”类型时，则返回采集 模块重新进行数据采集。

3.如权利要求1所述的基于朴素贝叶斯算法的跌倒检测报警系统，其特 征在于，所述识别模块包括：

初始化子模块，与所述传输模块相连；用于接收人体活动中上躯干部位 的合加速度与合角速度；

采样子模块，与所述初始化子模块相连；采样子模块内建立合加速度数 据滑动窗口，用acc[m]表示，窗口长度为m；建立合角速度数据滑动窗口， 用angle[m]表示，窗口长度为m；用于以采样频率f接收初始化子模块中人体 活动中上躯干部位的合加速度与合角速度并分别依次存入滑动窗口acc[m]和 angle[m]中；

判定子模块，与所述采样子模块相连，用于判定滑动窗口acc[m]和angle[m] 是否已经填满；若没有填满，则继续进行合加速度数据和合角速度数据采集；

计算子模块，与所述判定子模块相连；当滑动窗口acc[m]和angle[m]均已 填满，则计算子模块用于统计、计算测试样本属于各个运动类型的条件概率， 测试样本指被测人体在活动中采集到的合加速度和合角速度数据；找出条件 概率的最大值，判断当前时刻测试样本所属的运动类型；

其中：

式中，x代表测试样本；

y_i代表第i类运动类型，n代表n类运动类型；

P(y_i|x)是测试样本x属于第i类运动类型的条件概率；

a_j和分别代表测试样本x在滑动窗口acc[m]与angle[m]内的第j个合加 速度与合角速度数据，a_j和共同组成测试样本x的第j个属性

P(x)代表测试样本在所有训练样本中出现的概率，所有训练样本指所有合 加速度和合角速度数据的数据库，P(x)为常数；

P(y_i)代表第i类运动类型在所有训练样本中出现的概率；

代表在第i类运动类型训练样本的第j个属性中出现测试 测试样本x的第j个属性的概率。

4.如权利要求1所述的基于朴素贝叶斯算法的跌倒检测报警系统，其特 征在于，所述处理模块为微处理器，所述传输模块为蓝牙设备。

5.如权利要求1所述的基于朴素贝叶斯算法的跌倒检测报警系统，其特 征在于，所述通知模块中设置的报警方式包括：向预设联系人号码拨打电话 进行报警，或者向预设联系人号码发送含有用户位置信息的短信进行报警。