一種檢測跌倒的方法和裝置的制造方法

一種檢測跌倒的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種檢測跌倒的方法和裝置，包括如下步驟：獲取信號接收器檢測到的測試信號強度，得到檢測數據；將所述檢測數據與基準數據比較，識別出被測區域中目標物，其中基準數據是被測區域內沒有目標物時通過預先測量得到的檢測數據；將當前檢測到的目標物與之前識別的目標物比較，判斷是否有目標物消失；如有第一目標物消失則判定所述第一目標物跌倒。本發明安裝方便、識別準確率高。
【專利說明】
-種檢測跌倒的方法和裝置
技術領域
[0001] 本發明設及跌倒檢測技術，尤其設及一種檢測人體跌倒的方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 眾所周知，很多地方存在跌到檢測的需求，尤其是人體跌倒檢測領域。在人口老齡 化日益凸顯的當今社會，跌倒已然成為一個不可忽視的危害公眾健康問題。據世界衛生組 織的數據，每年大約有30%的65歲W上老年人發生過一次跌倒，15%發生兩次W上跌倒。截 止2015年，我國老年人已突破1.5億，其中約有4000萬老年人會在一年中發生跌倒事故。在 所有的跌倒事故中，約有50% W上發生在家中。老年人跌倒后，如果得不到及時救助，將會 造成嚴重的身體和屯、理傷害，甚至導致死亡。因此，構建有效的跌倒檢測系統，特別是在居 家環境中，是減少跌倒傷害的重要途徑。社會大眾對運類系統有著廣泛而迫切的應用需求。
[0003] 目前，跌倒檢測的方法根據檢測對象的不同主要分為兩類:基于姿態的檢測和基 于運動的檢測。前者是利用視覺傳感器或者鋪設于地板上的壓力傳感器捕獲人體跌倒后的 姿態影像，通過圖像分析手段實現跌倒事件的檢測。中國發明專利201110267262.0、 201410136974.2等都是基于運一原理設計，根據圖像中人體高寬比、中屯、位置和有效面積 等特征進行跌倒判決。然而，人體姿態是復雜變形體，具有多樣性和多義性的特點，并且存 在個體差異，難W精準界定跌倒姿態與正常活動姿態的區別，影響檢測效果。
[0004] 基于運動檢測的系統一般是采用穿戴于人體的加速度傳感器捕捉跌倒引起的加 速度突然變化。運類系統實質檢測的是劇烈的運動變化，日常大幅度活動如跑跳、彎腰等都 可能引起系統誤判。此外，當人體小幅度跌倒時，可能會因為加速度變化不明顯而導致漏 判。

【發明內容】

[0005] 為了克服現有技術的不足，本發明為要解決的技術問題，提供一種檢測跌倒的方 法和裝置。
[0006] 為解決上述問題，本發明所采用的技術方案如下：
[0007] -種檢測跌倒的方法，包括如下步驟：
[000引獲取信號接收器檢測到的測試信號強度，得到檢測數據；
[0009] 將所述檢測數據與基準數據比較，識別出被測區域中目標物，其中基準數
[0010] 據是被測區域內沒有目標物時通過預先測量得到的檢測數據；
[0011] 將當前檢測到的目標物與之前識別的目標物比較，判斷是否有目標物消失；
[0012]
[0013] 如有第一目標物消失則判定所述第一目標物跌倒。
[0014] 所述測試信號由信號發射器發出，一個信號發射器發出的測試信號至少能被一個 信號接收器接收到。
[0015] 所述跌倒檢測區域內的測試信號需滿足預定標準，其中所述預定標準是指在所述 跌倒檢測區域的范圍內，所述目標物至少能被兩個信號發射器發射的測試信號交叉直射。
[0016] 進一步的，所述獲取信號接收器檢測到的測試信號強度是通過執行W下步驟得到 的：
[0017] 信號接收器識別出不同信號發射器發出的測試信號；
[0018] 測量并記錄下所述測試信號的強度；
[0019] 讀取每個信號接收器記錄的測量數據。
[0020] 所述信號接收器識別出不同信號發射器發出的測試信號，是通過設置信號發射器 按時分復用的方法依次輪詢發射測試信號，信號接收器根據各信號發射器分配的時間片識 別出不同信號發射器發出的測試信號。
[0021] 所述信號接收器識別出不同信號發射器發出的測試信號，是通過設置信號發射器 按頻分復用的方法設置每個信號發射器按不同的頻率發射測試信號，信號接收器根據各 信號發射器分配的頻率識別出不同信號發射器發出的測試信號。
[0022] 所述基準數據是通過預先測量得到的，即當檢測區域范圍內沒有任何目標物時， 檢測到的檢測數據就是基準數據。
[0023] 所述識別出被測區域中目標物，包括W下步驟：
[0024] 將基準數據與所述檢測數據比較；
[0025] 識別出差值大于第一閥值的所有點，其中所述每個點代表一個目標物；
[0026] 根據所述識別出的點，計算得到目標物的位置信息。
[0027] 進一步的，所述的檢測跌倒的方法，還包括第二閥值，將連續兩次檢測中識別出的 目標物的位置信息進行計算得到目標物間距離信息，距離小于第二閥值的目標物，判斷為 同一個目標物。
[0028] 所述的檢測跌倒的方法，還包括第=閥值，當目標物消失時間大于第=閥值時，判 斷為目標物跌倒。
[0029] 進一步的，還包括信息素，根據信息素的減少程度判斷目標物是否跌倒，其中，所 述信息素是根據所述檢測數據生成的。
[0030] 進一步的，所述信息素 S(t) = (l-p)S(t-l)+s(t)，其中P為揮發率，S(Z)二卽 Mt)為高斯卷積核，決定信息素的擴散程度；i(〇為經過計算的當前檢測數據信息。
[0031] 所述i的是通過對當前檢測數據信息利用魯棒稀疏貝葉斯學習算法計算得到的。
[0032] 進一步的，所述的檢測跌倒的方法，還包括特殊區域，如果目標物消失的位置在所 述特殊區域附近，則認為目標物未跌倒。
[0033] 更進一步的，所述特殊區域為口、床、沙發或椅子所在區域，所述目標物為人體。
[0034] -種檢測跌倒的裝置，包括：
[0035] 信號發射單元，用于發射所述測試信號；
[0036] 信號接收單元，用于接收所述測試信號；
[0037] 測試信號獲取單元，用于獲取各信號接收器檢測到的測試信號強度，得到檢測數 據；
[0038] 識別單元，用于將所述檢測數據與基準數據比較，識別出被測區域中目標物；
[0039] 基準數據單元，用于生成所述基準數據；
[0040] 判斷單元，用于將所述目標物與之前識別的目標物相比較，判斷是否有目標物消 失；
[0041] 控制單元，用于配置其他單元，并根據判斷單元的判斷結果，判定是否有目標物跌 倒。
[0042] 進一步的，所述信號接收單元，最低安裝高度要高于目標物跌倒后的高度;所述信 號接收單元，最高安裝高度要低于所述目標物未跌倒前的高度。
[0043] 更進一步的，所述信號接收單元安裝高度為距地面1米。
[0044] 進一步的，所述信號發射單元為ZigBee或WiFi信號發射器;所述信號接收單元為 Zi濁ee或WiFi信號接收器。
[0045] 進一步的，所述檢測跌倒的裝置，還包括計時單元，所述計時單元實現對目標物消 失時間的計時功能。
[0046] 所述信號發射器產生的信號滿足所述預定標準的要求，即在跌倒檢測區域范圍內 目標物能被至少兩個不同源的測試信號交叉直射。
[0047] 進一步的，所述檢測跌倒的裝置，還包括濾波器，實現對上述測試信號進行濾波處 理。
[0048] 更進一步的，所述濾波器采用平滑線性濾波器。
[0049] 進一步的，所述檢測跌倒的裝置，信號發射器采用時分復用的方法，依次輪詢發射 特定無線信號。
[0050] 進一步的，所述檢測跌倒的裝置，信號發射器采用頻分復用的方法，不同信號發射 器采用不同的頻率發射特定無線信號。
[0051] 相比現有技術，本發明的有益效果在于：
[0052] 1、通過無線信號檢測跌倒，利用無線信號的穿透性，沒有盲區，避免了基于圖像分 析檢測時的視覺盲區的影響。
[0053] 2、通過在檢測區域設置無線信號來檢測跌倒，方便設置，免去了通過設置壓力傳 感器的方法檢測時壓力傳感器設置困難的問題。
[0054] 3、通過無線信號檢測跌倒，不用在被測物上安裝設備或傳感器，免去了通過加速 度檢測方式必須在被測物上安裝設備或傳感器的麻煩。
[0055] 4、信號發射器和信號接收器使用市電，避免了穿戴式檢測電池沒電時無法工作的 問題。
[0056] 上述說明僅是本發明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發明的技術手段， 而可依照說明書的內容予W實施，并且為了讓本發明的目的、特征和優點能夠更明顯易懂， 特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。
【附圖說明】
[0057] 圖1是按照本發明一實施方式檢測跌倒的方法的流程圖；
[0058] 圖2是本發明一種實施例示意圖；
[0059] 圖3是本發明另一種實施例示意圖；
[0060] 圖4是圖3中檢測方法對應的測試信號強度的一種記錄方式；
[0061] 圖5是本發明一種實施方式中實現識別被測區域中目標物的方法；
[0062] 圖6是圖1中步驟102完成測試信號的檢測，得到檢測數據的一種方法；
[0063] 圖7是圖I中步驟103完成目標物識別步驟的一種方法；
[0064] 圖8是按照本發明一實施方式用于檢測跌倒的裝置的示意結構圖。
【具體實施方式】
[0065] 下面結合附圖詳細描述本發明的【具體實施方式】。
[0066] 圖1是按照本發明一實施方式檢測跌倒的方法的流程圖。該流程開始于步驟101。 然后，在步驟102檢測跌倒檢測區域內的測試信號的信號強度，單位為DB。運里對測試信號 的檢測是通過檢測特征值實現的，所述特征值可W是信號強度，也可W是相位，或者是頻 率，或者是其他具有區別特征的特征值。
[0067] 跌倒檢測區域內的測試信號是由信號發射器產生的。為實現跌倒檢測區域內目標 物跌倒的檢測，信號發射器產生的測試信號需滿足一定的標準。在此對信號發射器產生的 測試信號的標準進行簡要的討論。對于跌倒檢測區域內的目標物，例如人體，根據測試環境 和要求的不同，測試信號需滿足不同的標準。對于簡單的環境，如圖2所示的房間，當目標物 如人的數量為一個時，信號發射器可W設置在房間的一側，在與信號發射器對應的另一側 設置信號接收器。設置的信號發射器的數量和信號發射器產生的無線信號的福射張角有 關，張角越大，需要的信號發射器的數量越少;信號接收器的數量和被測物的體積和尺寸相 關，體積、尺寸越大則需要的接收器的數量越少，反之，則越多。一個信號發射器發出的測試 信號至少要能被一個信號接收器接收到。對于目標物為人時，一般信號接收器每隔5~20厘 米設置一個。在圖2中，房間左側的信號發射器發出無線信號，房間右側的信號接收器接收 信號，由于人體對信號的影響，信號接收器采集到的接收信號會產生變化，如信號強度會由 于人體的阻擋而衰減，而當人體跌倒時阻擋消失，接收信號的衰減也隨之消失，即可實現人 體跌倒的檢測。此種方法比較簡單，不能實現被測人員的準確定位，只能實現一個維度上的 檢測，對于復雜情況，如:兩個或多個人并排站立，此時就不能實現準確的跌倒檢測。
[0068] 如圖3所示，如要實現對被測人員的準確定位，則要求所述跌倒檢測區域內的特定 無線信號需滿足預定標準，其中所述預定標準是指在所述跌倒檢測區域的范圍內，所述目 標物如人體，被至少兩個不同源的信號發射器發出的測試信號交叉直射。通過確定交叉點 的位置，即可確定所述目標物如人體的具體位置。
[0069] 圖4是圖3中檢測方法對應的測試信號強度的一種記錄方式，在步驟102中，完成一 次測試信號的檢測后得到的檢測數據可W用數列表示，檢測數據是個m行n列的數列，其中m 的值等于信號接收器的數量，n的值等于信號發射器的數量。每一列代表同一信號發射器發 射的測試信號，每行代表同一信號接收器接收到的不同信號發射器發射的測試信號。數列 中的每一個值代表其所在行的信號接收器接收到的所在列的信號發射器產生的測試信號 的強度值大小。
[0070] 在步驟103,將步驟102中檢測到的檢測數據與基準數據進行比較。其中基準數據 是通過預先測量得到的，即當跌倒檢測區域范圍內沒有任何目標物時，信號接收器檢測到 的檢測數據就是基準數據。通過將檢測到的檢測數據與基準數據比較可W識別出被測區域 內的目標物，具體識別方法有多種方式，此處詳細說明一種檢測識別方法，該方法不對能達 到本發明目的的其他方法構成任何限制。
[0071] 圖5示出本發明一種實施方式中實現識別被測區域中目標物的方法。圖5中信號接 收器和信號發射器是一體的，封裝在同一個外殼下，統稱為信號器;選取某一個信號器作為 二維坐標的原點，如將左下角的信號器定為坐標的原點，按其他信號器的相對位置，在坐標 圖中標示出其坐標。檢測數據對應的數組中的每個數據，可W在坐標圖上對應到確定的一 個發射信號的信號器到接收信號的信號器的鏈路;如檢測數據中第二行第=列的數據，對 應的就是3號信號器發射到2號信號器接收的一條鏈路。
[0072] 將檢測數據與基準數據比較，即將基準數據與檢測數據相同行列位置的值做差， 如果該基準數據與檢測數據差值大于第一閥值，則認為該鏈路上存在目標物，并將其對應 的鏈路在坐標圖上用直線連起來。將所有存在目標物的鏈路都在坐標圖上用直線標出。在 坐標圖上找出兩條不同鏈路的交叉點，每個交叉點就是一個目標物。在圖5中，由于目標物 人體的遮擋，從1號信號器到7號信號器鏈路，從5號信號器到8號信號器鏈路的信號強度衰 減大于第一閥值，將運兩條鏈路對應的在坐標圖中連起來，連線的交叉點即是目標物在二 維坐標中的位置。所述第一閥值和具體的目標物有關，當目標物對測試信號的衰減作用較 大時，第一閥值也較大；當目標物對測試信號的衰減作用較小時，第一閥值也較小。當目標 物為人體時，第一閥值一般為1~5,尤其當第一閥值為3時對人體的識別效果較好，并能有 效減少誤判。
[0073] 步驟104,將當前識別到的目標物與之前已識別的目標物作比較。如果有之前識別 的目標物不在當前識別的目標物范圍內，表明有目標物消失，消失的目標物可能不止一個， 將消失的目標物按序號編號為第一目標物，第二目標物等;當至少有一個目標物消失時，即 如有第一目標物消失則判定所述第一目標物跌倒。
[0074] 信號發射器可W采用時分復用的方法工作，即信號器按編號輪詢發射信號，每次 輪詢到則發射信號1毫秒。信號器內的接收器除去自己發射信號的時間，其他時刻都在工 作，檢測其他信號器發射的信號的強度。
[0075] 信號發射器也可W采用頻分復用的方法工作，即信號發射器采用不同的頻率發射 信號，信號接收器通過信號的頻率來區分不同的信號發射器，并檢測信號的強度。
[0076] 圖6示出圖1中步驟102完成測試信號的檢測，得到檢測數據的一種方法。圖1中的 步驟102包括步驟6(n到603。在步驟601選中一個信號接收器，讀取該信號接收器測量到的 每一個信號發射器的信號強度;在步驟602，判斷是否還有其他信號接收器未被讀取，如有 則選中該信號接收器，重復601的步驟;在步驟603,生成檢測數據;檢測數據是個m行n列的 數組，其中m的值等于信號接收器的數量，n的值等于信號發射器的數量。每一列代表同一信 號發射器發射的測試信號，每行代表同一信號接收器接收到的測試信號。數組中的每一個 值代表其所在行的信號接收器接收到的所在列的信號發射器產生的測試信號的強度值大 小。
[0077] 圖7示出圖1中步驟103完成目標物識別步驟的例子。在步驟701，將基準數據與測 試數據比較，即將基準數據與測試數據對應數組上相同位置的值做差。在步驟702,找出測 試數據矩陣中所有差值大于第一閥值的點。在步驟703計算目標物的具體位置，此處列舉其 中一種計算方法，該方法不對其他任何方法起到限定作用。具體為:如圖5所示，在二維坐標 圖上根據信號接收器和信號發射器的位置關系，將其標識;將步驟702中得到的點，根據其 行列信息，在二維坐標圖上將其代表的鏈路用直線連起來;在坐標圖上找到鏈路的交叉點； 每個交叉點對應一個目標物。在步驟704，根據位置信息對目標物進行編號并記錄下識別到 的目標物的具體二維坐標位置信息和編號。
[0078] 進一步的，在步驟704,對目標物進行編號時，由于目標物，如人，是會運動的，所W 有可能兩次不同的測試數據中識別的不同位置上的人，實際上是同一個人。為解決運個問 題，引入第二閥值，即將連續兩次測量中識別的目標物在二維坐標中的位置進行比較，當位 置間距離小于第二閥值時，則認為是同一個目標物。第二閥值和每次測量之間隔的時間長 短相關，測量的頻度越高，第二閥值越小，但系統功耗越大；測量的頻度越低，第二閥值越 大，系統功耗越小，但測試準確度降低;根據實際測試，測量的頻度控制在每秒50次左右，系 統功耗較為合適，識別準確率較高。此時第二閥值為5厘米。
[0079] 進一步的，在上述步驟104中通過判斷是否有已識別的目標物消失來判斷目標物 是否跌倒。當目標物為人時，有可能造成誤判，如當人短時間蹲下或彎腰時，由于檢測不到 人體對信號的遮擋，可能會造成誤判跌倒。為解決運個問題，引入第S閥值，只有當目標物 消失的時間超過第=閥值時才認為目標物跌倒。
[0080] 進一步的，還可W通過信息素來判別目標物的跌倒。具體的，當目標物跌倒時，當 前檢測數據中目標物對鏈路信號的遮擋消失，從而導致信息素隨之減少，通過檢測信息素 的減少可W判別目標物是否跌倒。所述信息素是通過所述檢測數據生成的，即通過一段時 間內的測試信號的信號強度集合來生成信息素，具體方法如下，述信息素生成的方法為S (t) = (l-p)S(t-l)+s(t)，其中s(/) =如)0h(〇，s(t)為當前時刻t的實時信息素點值;h(t) 為高斯卷積核，決定實時信息素點值的擴散程度；i的為經過計算的當前檢測數據信息，所 述iW是通過對當前檢測數據信息利用魯棒稀疏貝葉斯學習算法計算得到的。設定揮發率 P，則可生成截止t時刻的陰影衰落信息素圖S(t) = (l-p)S(t-l)+s(t)，揮發率P取值在0到1 之間，包括0和1兩個端點值。不同的揮發率P代表信息素歷史數據的揮發程度，P越大揮發速 率越快，P越小揮發程度越慢。
[0081] 此處舉例說明一種信息素的具體生成方法，本方法不對本發明的其他實現方法構 成限制。將被檢測區域分為N像素，t時刻陰影衰落分布記為x(t) = {xi(t)|i = l，…，N}。當 目標物位于像素 i時，xi(t)取值非零，否則為零。鏈路信號強度的測量與未知稀疏影像x(t) 之間的關系可表示為y(t) = (6x(t)+e(t)其中y(t) = {yi(t)|i = l,???,M}，yi(t)為t時刻鏈 路i的信號強度測量值，即實時信號強度值與感知層沒有目標時獲得的基準數據值之差，e (t)為觀測噪聲，測量矩陣O = {(!) 表示像素 j對鏈路i的陰影衰落貢獻。影像重構 的主要挑戰來源于多徑衰落干擾致使的異常RSS測量數據。
[0082] 針對包含異常值的測量數據，下面將采用魯棒稀疏貝葉斯學習算法進行陰影衰落 影像重構。約束陰影衰落影像x(t)和觀測噪聲e(t)的每一個分量獨立服從0均值高斯分布， 良 P
、:其中 A = diag{ai,…，cin}，B = diag{0i,…，0m}。則陰
[0083][0084] 其中為馬氏距離，即
，參數A和B通過迭代學習的方式獲得。前者自 影衰落分布的最大后驗估計為 適應地調節懲罰函數W增強稀疏促進能力；后者自適應地調節損失函數W弱化異常RSS測 量對數據擬合的影響，增強魯棒性。約束B中每一個元素服從伽馬分布，即ei = Gamma(v，v)， 同時假定A中每一個元素具有無信息先驗。則參數A和B的學習法則可由最大化聯合分布log p(y(t)，A，B，v)求得：
[0085]
[0086] 其中，Sii為
主對角線上的第i個元素，焉為學習誤差向量 ,
X的第i個元素。迭代估計iW和為6"'、月DW直至收斂，可獲得魯棒稀疏的 陰影衰落影像估計側詩。
[0087] 信息素可表示成5(〇 = (1-口)5(*-1)+3(*)，其中8(【'）=:^(〇011(【'），3(〇為當前時刻 t的實時信息素點值，h(t)為高斯卷積核，決定信息素的擴散程度，P為揮發率，決定信息素 的揮發速度。
[0088] 對于人體跌倒檢測，根據不同的環境，如家里，可能存在一些特殊區域，如沙發、n 或床之類的地方，當被檢測的人在沙發或床上休息，或者從口離開房間時可能會造成誤判 為跌倒，此時，可W根據實際環境，設置特殊區域，當目標物消失時，如果其位置位于運些特 殊區域，則不認為目標物摔倒，W免引起誤判。
[0089] 圖8是按照本發明一實施方式用于檢測跌倒的裝置的示意結構圖。801代表信號接 收單元，802代表測試信號獲取單元，803為識別單元，804為基準數據，805為信號發射單元， 806為控制單元，807為判斷單元。
[0090] 信號發射單元，用于發射所述測試信號。信號發射器用于產生所述測試信號，要實 現目標物的準確定位，則在所述跌倒檢測區域的范圍內，目標物能被至少兩個不同源的測 試信號交叉直射。信號發射器產生的無線信號可W是本領域通用的Zi濁ee或是WiFi等無線 信號。信號發射器可W采用時分復用的方法，依次輪詢發射特定無線信號;也可W采用頻分 復用的方法，不同信號發射器采用不同的頻率發射特定無線信號。
[0091] 信號接收單元，用于接收所述測試信號。信號接收單元也可用于檢測測試信號的 其他特征值，如信號強度、信號相位、信號頻率等。進一步的，所述信號接收器設置于離地面 1米高時，檢測效果較佳。當目標物為人體時，信號接收器設置離地面較高時，如1米W上， 當人坐下時容易產生跌倒誤判;信號接收器設置過低，信號容易被其他物體遮擋，影響檢測 效果。
[0092] 測試信號獲取單元，用于獲取各信號接收器檢測到的測試信號強度，得到檢測數 據。
[0093] 識別單元，用于將所述檢測數據與基準數據比較，識別出被測區域中目標物。
[0094] 基準數據單元，用于生成所述基準數據。
[00M]判斷單元，用于將所述目標物與之前識別的目標物相比較，判斷是否有目標物消 失。
[0096] 控制單元，用于配置其他單元，并根據判斷單元的判斷結果，判定是否有目標物跌 倒。
[0097] 進一步的，還可W有告警單元808,用于跌倒識別后的告警，告警可W通過聲音、燈 光實現告警，也可W通過WiFi模塊，3G，4G等無線模塊實現消息或電話告警。
[0098] 更進一步的，還包括有計時單元809,用于給控制器提供計時功能，用于如給第= 閥值提供計時等。
[0099] 進一步的，所述裝置還可W包含有濾波器，實現對測試信號的濾波功能，所述濾波 器采用平滑線性濾波器，采用高斯卷積平滑算法實現對測試信號的濾波功能。
[0100] 雖然W上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本技術領域內的技術人員應當理 解，運些僅是舉例說明，可W對運些實施方式做出多種變更或修改，而不背離本發明的原理 和實質。本發明的范圍僅由所述權利要求書限定。
【主權項】
1. 一種檢測跌倒的方法，其特征在于，包括如下步驟： 獲取信號接收器檢測到的測試信號強度，得到檢測數據； 將所述檢測數據與基準數據比較，識別出被測區域中目標物，其中基準數據是被測區 域內沒有目標物時通過預先測量得到的檢測數據； 將當前檢測到的目標物與之前識別的目標物比較，判斷是否有目標物消失； 如有第一目標物消失則判定所述第一目標物跌倒。2. 如權利要求1所述的檢測跌倒的方法，其特征在于：所述測試信號由信號發射器發 出，一個信號發射器發出的測試信號至少能被一個信號接收器接收到； 優選的，所述跌倒檢測區域內的測試信號需滿足預定標準，其中所述預定標準是指在 所述跌倒檢測區域的范圍內，所述目標物至少能被兩個信號發射器發射的測試信號交叉直 射。3. 如權利要求1所述的檢測跌倒的方法，其特征在于，所述獲取信號接收器檢測到的測 試信號強度是通過執行以下步驟得到的： 信號接收器識別出不同信號發射器發出的測試信號； 測量并記錄下所述測試信號的強度； 讀取每個信號接收器記錄的測量數據。4. 如權利要求3所述的檢測跌倒的方法，其特征在于:所述信號接收器識別出不同信號 發射器發出的測試信號，是通過設置信號發射器按時分復用的方法依次輪詢發射測試信 號，信號接收器根據各信號發射器分配的時間片識別出不同信號發射器發出的測試信號； 優選的，所述信號接收器識別出不同信號發射器發出的測試信號，是通過設置信號發 射器按頻分復用的方法設置每個信號發射器按不同的頻率發射測試信號，信號接收器根據 各信號發射器分配的頻率識別出不同信號發射器發出的測試信號。5. 如權利要求1所述的檢測跌倒的方法，其特征在于： 所述基準數據是通過預先測量得到的，即當檢測區域范圍內沒有目標物時，檢測到的 檢測數據就是基準數據； 優選的，所述識別出被測區域中目標物，包括以下步驟： 將基準數據與所述檢測數據比較； 識別出差值大于第一閥值的所有點，其中所述每個點代表一個目標物； 根據所述識別出的點，計算得到目標物的位置信息； 更優選的，還包括第二閥值，將連續兩次檢測中識別出的目標物的位置信息進行計算 得到目標物間距離信息，距離小于第二閥值的目標物，判斷為同一個目標物； 更優選的，還包括第三閥值，當目標物消失時間大于第三閥值時，判斷為目標物跌倒； 更優選的，還包括信息素，根據信息素的減少程度判斷目標物是否跌倒，其中，所述信 息素是根據所述檢測數據生成的； 更優選的，所述信息素3(〇 = (1-0)5(卜1)+8(〇，其中0為揮發率，咖)=你)011(/),11 (t)為高斯卷積核，決定信息素的擴散程度；i(〇為經過計算的當前檢測數據信息； 更優選的，所述i(/)是通過對當前檢測數據信息利用魯棒稀疏貝葉斯學習算法計算得 到的； 更優選的，還包括特殊區域，目標物消失的位置在所述特殊區域附近，則認為目標物未 跌倒； 更優選的，所述特殊區域為門、床、沙發或椅子所在區域； 更優選的，所述目標物為人體。6. -種檢測跌倒的裝置，其特征在于，包括： 信號發射單元，用于發射所述測試信號； 信號接收單元，用于接收所述測試信號； 測試信號獲取單元，用于獲取各信號接收器檢測到的測試信號強度，得到檢測數據； 識別單元，用于將所述檢測數據與基準數據比較，識別出被測區域中目標物； 基準數據單元，用于生成所述基準數據； 判斷單元，用于將所述目標物與之前識別的目標物相比較，判斷是否有目標物消失； 控制單元，用于配置其他單元，并根據判斷單元的結果，判定是否有目標物跌倒； 優選的，所述信號接收單元，最低安裝高度要高于目標物跌倒后的高度； 所述信號接收單元，最高安裝高度要低于所述目標物未跌倒前的高度； 更優選的，所述信號接收單元安裝高度為距地面1米； 更優選的，所述信號發射單元為ZigBee或WiFi信號發射器；所述信號接收單元為 ZigBee或WiFi信號接收器； 更優選的，還包括計時單元，所述計時單元實現對目標物消失時間的計時功能； 更優選的，所述信號發射單元產生的信號滿足所述預定標準的要求，即在 跌倒檢測區域范圍內目標物能被至少兩個不同源的測試信號交叉直射； 更優選的，還包括濾波器，實現對上述測試信號進行濾波處理； 更優選的，所述濾波器為平滑線性濾波器； 更優選的，所述信號發射器采用時分復用的方法，依次輪詢發射特定無線信號； 更優選的，所述信號發射器采用頻分復用的方法，不同信號發射器采用不同的頻率發 射特定無線信號。
【文檔編號】G08B21/04GK105957307SQ201610255255
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】王國利, 黃開德, 郭雪梅, 羅育斌, 廖書真
【申請人】中山大學