[发明专利]一种毫米波雷达检测跌倒的方法及装置

说明书

本发明公开了一种毫米波雷达检测跌倒的方法和装置，该方法包括：毫米波雷达对待测空间发射电磁波信号，对反射回来的信号进行信号处理，得到待测空间内目标点云的信息数据；将得到的目标点云的高度信息保存，并求取平均高度；累计到一定数量的帧数，选取对比帧，获取关于当前帧与对比帧的高差信息δ；判断δ的大小与阈值区间的关系，从而判断是否跌倒；如若跌倒，则触发呼叫系统进行对话或者就医。本发明通过高度值的变化情况，实时检测人体体态，完成对人体跌倒的检测和报警。整体设计成本低、可靠性高、算法复杂度低、检测准确度高和可扩展的优点，可以满足对人体跌倒检测报警的需要，且能保证人员居住的私密性，非常适合独居老人的日常监测。

技术领域

本发明涉及信号处理技术领域，尤其涉及一种毫米波雷达检测跌倒的方法及装置。

背景技术

跌倒，是威胁老年人健康的最危险意外事故之一。跌倒是我国老年人(高于65周岁者)伤害致死的最主要原因，是全年龄段群体意外受伤致死的第四大原因。某些跌倒并不导致伤害，但非损伤性跌倒中47％的老年人无法在没有外人帮助下自主站立起来。跌倒不仅会在生理上造成伤害，也会在心理上造成影响(害怕跌倒)。可以说，跌倒是老年人健康的重大隐患之一。所以，对于老年人来说，跌倒检测是一个很重要的功能。

跌倒检测技术主要三类，分别是基于动力特征(速度，加速度，角度，角速度等等)，生理特征(心率，生理电信号)以及环境特征(声音，震动，姿态等等)的检测。目前实际应用得比较多的跌倒检测技术主要有基于视频、图像、声音、压力感应垫的环境特征检测和基于加速度、角度等动力特征的检测，但是这些传感器容易受外部环境(如光照、温度等)影响，造成虚警的出现。

发明内容

本发明提供了一种毫米波雷达检测跌倒的方法及装置，以解决上述问题。

本发明采用的技术方案是：提供一种毫米波雷达检测跌倒的方法，包括：

毫米波雷达对待测空间发射电磁波信号，对反射回来的信号进行信号处理，得到待测空间内目标点云的信息数据，包括坐标、高度、方位角、俯仰角以及信噪比；

将得到的目标点云的高度信息保存，并求取平均高度；

累计到一定数量的帧数，选取对比帧，获取关于当前帧与对比帧的高差信息δ；

判断δ的大小与阈值区间的关系，从而判断是否跌倒；

如若跌倒，则触发呼叫系统进行对话或者就医。

作为毫米波雷达检测跌倒的方法的一种优选方式，所述对反射回来的信号进行信号处理具体包括如下步骤：

对反射回来的信号进行傅里叶变换，在距离维度上根据恒虚警率算法提取目标的距离信息；

根据目标的距离信息，由天线阵列确定的方向导引矢量，先确定目标的方位角，然后根据恒虚警率算法提取出有效目标的角度，然后再由方向导引矢量算出所提取出的目标的俯仰角；

根据目标的距离和角度，结合毫米波雷达的角度分辨率和距离分辨率，得到待测空间内目标点云的信息数据。

作为毫米波雷达检测跌倒的方法的一种优选方式，所述求取平均高度的方法为：

获取当前帧的高度数据H1，以及上一帧的高度数据H2,并分别设置分配系数a,b,其中a+b＝1；

平均高度＝a*H1+b*H2。

作为毫米波雷达检测跌倒的方法的一种优选方式，所述累计到一定数量的帧数，选取对比帧，获取关于当前帧与对比帧的高差信息δ的方法包括：

累计到一定数量的帧数后，选取距离当前帧具有一定距离的帧作为对比帧，然后计算高差信息，高差信息δ＝当前帧的平均高度-对比帧的平均高度。