[发明专利]具有摔倒识别功能的安全防护终端及系统

权利要求书

1.一种具有摔倒识别功能的安全防护终端，其特征在于，包括：

加速度传感模块，用于实时获取用户的加速度；

GPS定位模块，用于获取用户的位置信息；

通信模块，用于在单片机控制下发送信息；

告警器，用于在单片机控制下发出告警；

单片机，用于根据加速度传感模块获取的加速度计算得到加速度幅值和夹角，并将加速度幅值和夹角作为人体的状态特征值，通过不同人体状态下的状态特征值阈值条件来平判断当前用户状态，进行摔倒类型识别，并将摔倒识别类型和位置信息通过通信模块发送出去，并控制告警器发出告警。

2.根据权利要求1所述的具有摔倒识别功能的安全防护终端，其特征在于：所述单片机上加载有以下软件单元：

加速度幅值计算单元，用于根据加速度传感模块获取的加速度计算得到实时加速度幅值AA(t)；

第一判别单元，用于判断加速度幅值计算单元计算得到的实时加速度幅值AA(t)是否超过第一阈值2.5g，g为重力加速度，若是，则判定处于怀疑跌倒状态，并执行第二判别单元，若否，则判定为无异常；

第二判别单元，用于判断加速度幅值在超过第一状态特征值阈值2.5g并达到第1超重峰值点后的1秒内，是否满足任意两个相邻加速度幅值采样点的差值小于第二阈值0.3g，若满足，则进而判断后续时间段T内加速度幅值AA(t)与前1秒的平均加速度幅值的差值是否小于第二阈值0.3g，若是，则判定处于摔倒状态，并执行第三判别单元，若否判定为无危险状态，其中，加速度幅值采样频率为20Hz，T＝5s：

第三判别单元，用于计算t-T₁时刻与t+T₂时刻加速度矢量的夹角，并判断该夹角是否小于40度时，若是，则判定处于跌倒后静止状态，立即将状态和位置信息通过通信模块发送出去，并控制告警器发出告警；若否，执行第四判别单元；其中，T₁＝1s，T₂＝2s；

第四判别单元，用于获取加速度幅值达到第1超重峰值点和第2超重峰值点的时间，并判断这两个超重峰值点之间连续失重的时间是否小于0.2s，若是，则判定处于瘫坐或极快速蹲下状态，若否，则判定处于跳起状态。

3.根据权利要求2所述的具有摔倒识别功能的安全防护终端，其特征在于：所述第二判别单元中的判断条件用公式表示为：

式中，t表示当前时刻，AA(i)表示采样点i的加速度幅值，T_k表示到达超重峰值点之后的1s，T₂表示后续5s，n表示在T_k时间段的取样点个数，Th＝0.3g。

4.根据权利要求2所述的具有摔倒识别功能的安全防护终端，其特征在于：所述第三判别单元中t-T₁时刻与t+T₂时刻加速度矢量的夹角的计算公式具体为：

式中，为t-T₁时刻的加速度矢量，为t+T₂时刻的加速度矢量，AA(t-T₁)、AA(t-T₂)分别为t-T₁时刻、t+T₂时刻的加速度幅值，*为向量外积，·为乘法。

5.根据权利要求1所述的具有摔倒识别功能的安全防护终端，其特征在于：所述告警器具体为蜂鸣器。

6.一种具有摔倒识别功能的安全防护系统，包括权利要求1所述的安全防护终端、反馈端和经纬度解析网站，所述反馈端用于接收通信模块发送的位置信息，并通过登录经纬度解析网站进行经纬度解析得到跌倒实际地点。

7.一种具有摔倒识别功能的安全防护系统，包括权利要求1所述的安全防护终端以及手机端，所述手机端用于接收通信模块发送的位置信息，并经过解析后显示跌倒实际地点。