一种跌倒检测方法及装置与流程

1.本发明涉及智能穿戴技术领域，尤其涉及一种跌倒检测方法与装置。


背景技术：

2.跌倒事件通常由于没有及时发现，给老年人造成骨折、半身不遂和慢性病并发症等风险，甚至威胁生命，所以对老年人的跌倒进行及时的发现以及救治是至关重要的。目前，跌倒检测技术主要使用跌倒检测算法来实现，而现有跌倒检测算法主要通过基于视频设备、基于音频设备、基于红外线/雷达设备以及基于可穿戴设备的相关算法对跌倒事件进行检测。基于视频设备的跌倒检测系统识别率高，但在图像数据获取的过程中无法有效保障用户隐私，且成本较高，检测范围较小，具有一定的局限性；基于音频设备的跌倒检测系统容易受到噪声的干扰，识别准确率低；基于红外线/雷达的跌倒检测系统同样成本较高，抗干扰能力弱，无法实现便携要求；基于可穿戴设备的跌倒检测系统能够满足便于携带和保护用户隐私等要求，具有造价低、覆盖范围广和可扩展性强等优点，但仍存在包括准确率较低、设备的佩戴舒适度不良、所需佩戴传感器数目较多及节点能耗等问题急需解决。
3.综上所述，现有跌倒检测技术检测范围小、检测精度低、检测成本高、舒适度以及便携度不理想等技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供如下方案。
5.一方面，本发明提供一种跌倒检测方法，包括并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤包括下述步骤：s1、判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，跳转至步骤s2；s2、激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点；跳转至步骤s1；所述跌倒事件检测步骤包括下述步骤：s3、根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧
拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则跳转至步骤s4；s4，获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，则跳转至步骤s5；s5，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助。
6.一方面，本发明提供一种跌倒检测系统，包括：心率追踪模块和跌倒事件检测模块；所述心率追踪模块和所述跌倒事件检测模块在所述跌倒检测系统中并发执行，以使得所述心率追踪模块和所述跌倒事件检测模块运行上述任一种方法。
7.一方面，本发明提供一种跌倒检测装置，包括：三轴加速度计模块、三轴陀螺仪模块、ppg心率监测模块、睡眠监测模块、计算模块、数据存储模块、供电模块以及控制终端模块；所述三轴加速度计模块包括三轴加速度计；当所述跌倒检测装置佩戴于用户手腕，所述三轴加速度计的z轴正方向为用户手掌指向手背方向；所述三轴陀螺仪模块包括：三轴陀螺仪；所述三轴陀螺仪的x轴正方向与所述三轴加速度计的x轴正方向相同，所述三轴陀螺仪的y轴正方向与所述三轴加速度计的y轴正方向相同，所述三轴陀螺仪的z轴正方向与所述三轴加速度计的z轴正方向相同；所述控制终端模块包括：通讯模块、输入模块、显示模块以及定位模块；所述ppg心率监测模块包括：返回用户当前心率值；所述睡眠监测模块包括：返回用户当前睡眠状态，若为0，表示用户当前处于清醒状态；若为1，表示用户当前处于睡眠状态。
8.一方面，本发明提供一种跌倒检测设备，包括：存储器，存储计算机程序；处理器，运行所述计算机程序，以实现上述任一种方法。
9.一方面，本发明提供一种可读储存介质，储存计算机程序，所述计算机程序在处理器运行实现上述任一种方法。
10.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的跌倒检测方法，包括并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤通过判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列
的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点。所述跌倒事件检测步骤通过根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值、和进行比较，若或或，则获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助，从而实现跌倒检测和救助，保障用户隐私，降低检测成本，拓宽检测范围，提升检测准确率。
附图说明
11.图1是本发明实施例跌倒检测方法的一个流程示意图；图2是本发明实施例跌倒检测装置的一个架构示意图；图3是本发明实施例跌倒检测系统的一个架构示意图；图4是本发明实施例跌倒检测设备的一个架构示意图。
具体实施方式
12.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。应当理解，在本发明的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。应当理解，在本发明中，“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。应当理解，在本发明中，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“包含a、b和c”、“包含a、b、c”是指a、b、c三者都包含，“包含a、b或c”是指包含a、b、c三者之一，“包含a、b和/或c”是指包含a、b、c三者中任1个或任2个或3个。应当理解，在本发明中，“与a对应的b”、“与a相对应的b”、“a与b相对应”或者“b与a相对应”，表示b与a相关联，根据a可以确定b。根据a确定b并不意味着仅仅根据a确定b，还可以根据a和/或其他信息确定b。a与b的匹配，是a与b的相似度大于或等于预设的阈值。取决于语境，如在此所使用的“若”可以被解释成为“在
……
时”或“当
……
时”或“响应于确定”或“响应于检测”。下面以具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
14.实施例一参见图1，本实施例提供一种跌倒检测方法，包括并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤包括下述步骤：s1、判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，跳转至步骤s2；s2、激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点；跳转至步骤s1；所述跌倒事件检测步骤包括下述步骤：s3、根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则跳转至步骤s4；s4，获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，则跳转至步骤s5；
s5，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助。
15.需要说明的是，本实施例提供的跌倒检测方法可以在跌倒检测设备运行，跌倒检测设备作为一种智能穿戴设备，可以是跌倒检测方法中全部或部分步骤的执行主体，跌倒检测设备除了可以执行本实施例中步骤s1、步骤s2、步骤s3、步骤s4以及步骤s5之外，还可以运行下文中涉及的方法的部分或全部步骤。本实施例中，跌倒检测方法通过并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤通过判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点。所述跌倒事件检测步骤通过根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助，从而实现跌倒检测和救助，保障用户隐私，降低检测成本，拓宽检测范围，提升检测准确率。
16.在步骤s1中，跌倒检测设备运行心率追踪步骤，包括：判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，跳转至步骤s2。在一些实施例中，步骤s1包括：步骤一，设置心率长期监测时间间隔，心率短期监测时间
间隔，创建并初始化短期心率队列和长期心率队列；其中，短期心率队列的最大队列长度为，长期心率队列的最大队列长度为；步骤二，获取系统当前时刻的时间戳；步骤三，若或，则激活睡眠监测模块获取用户当前睡眠状态，若为0，则跳转至步骤s2，否则跳转至步骤二；其中，为0，表示用户当前处于清醒状态；为1，表示用户当前处于睡眠状态。
17.在步骤s2中，跌倒检测设备运行心率追踪步骤，包括：激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点；跳转至步骤s1。在一些实施例中，步骤s2包括：步骤四，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；步骤五，若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点；跳转至步骤一。
18.在步骤s3中，跌倒检测设备运行跌倒事件检测步骤，包括：根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则跳转至步骤s4。在一些实施例中，步骤s3包括：步骤s31，以采样率获取三轴加速度计模块和三轴陀螺仪模块时间周期内三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、，并对其分别进行均值滤波处理获得信号、、、、和；计算合加速度；计算合角速度；步骤s32，设置帧长，帧移，分别对所述信号、、、、、、和进行分帧处理，获得信号、、、、、、和
，并分别对所述信号、、、、、、和进行加窗处理，获得信号、、、、、、和；其中，；，；，；，；；；；步骤s33，计算欧拉角，；其中，，；步骤s34，对信号、、、、、和同步选取单个窗口、、、、、和；其中，；；；；；步骤s35，计算欧拉角窗口绝对变化：；；；；；；；其中，和可根据实验数据分析获得；
步骤s36，计算加权欧拉变化角；其中，、和可根据实验数据分析获得；步骤s37，获取中最大值和最小值，获取中最大值和最小值，计算合加速度窗口变化，合角速度窗口变化；步骤s38，设置窗口变化阈值，若或或，则跳转至步骤s4；否则，对信号、、、、、和同步选取下一时序单个窗口，并跳转至步骤s35；若所述下一时序单个窗口不存在，则跳转至步骤s31。
19.在步骤s4中，跌倒检测设备运行跌倒事件检测步骤，包括：获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，则跳转至步骤s5。在一些实施例中，步骤s4包括：步骤s49，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率，计算所述长期心率队列中所有结点的均值心率；步骤s410，设置心率突变阈值，计算，，若，则跳转至步骤s5；否则，对信号、、、、、和同步选取下一时序单个窗口，并跳转至步骤s35；若所述下一时序单个窗口不存在，则跳转至步骤s31。
20.在步骤s5中，跌倒检测设备运行跌倒事件检测步骤，包括：通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助。在一些实施例中，步骤s5包括：步骤s511，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件；步骤s512，在总控中心模块接收到跌倒事件后，进入预设的紧急联系人联系程序以提供救助。进一步，步骤s512包括下述步骤：在所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后，所述总控中心模块通过定位模块获取用户当前位置信息；将带有用户当前位置信息的求救信息通过通讯模块发送至用户预留的所有紧急联系人，并按紧急联系人排序依次循环拨打语音通话，直至语音通话接通；通话结束后跳转至步骤s31。
21.还需要说明的是，参见图2，跌倒检测方法可以在跌倒检测装置中运行，跌倒检测装置，包括：三轴加速度计模块，三轴陀螺仪模块，ppg心率监测模块，睡眠监测模块，计算模块，数据存储模块，供电模块，控制终端模块。所述三轴加速度计模块，包括：三轴加速度计；当所述跌倒检测装置佩戴于用户手腕，所述三轴加速度计的z轴正方向为用户手掌指向手
背方向。所述三轴陀螺仪模块，包括：三轴陀螺仪；所述三轴陀螺仪的x轴正方向与所述三轴加速度计的x轴正方向相同，所述三轴陀螺仪的y轴正方向与所述三轴加速度计的y轴正方向相同，所述三轴陀螺仪的z轴正方向与所述三轴加速度计的z轴正方向相同。所述控制终端模块，包括：通讯模块，输入模块，显示模块，定位模块。所述ppg心率监测模块，包括：返回用户当前心率值。所述睡眠监测模块，包括：返回用户当前睡眠状态，若为0，表示用户当前处于清醒状态；若为1，表示用户当前处于睡眠状态。跌倒检测装置内置的加速度计和陀螺仪获取三轴加速度和三轴角速度信号，分别通过三轴加速度和三轴角速度信号单独计算装置运动时段中的俯仰角和滚动角，再将两欧拉角数据融合为更精确的俯仰角和滚动角，基于此提取出三轴加速度和三轴角速度信号的时域特征并结合阈值判断法进行跌倒事件预检测，再依据所追踪的用户长/短期心率与当前心率的对比结果作出跌倒事件检测最终确认，最终返回跌倒事件帮助用户实现有效紧急求助而得到及时救助。跌倒检测方法在设备中运行，设备不需要过多传感器，从而具有便携、私密且佩戴舒适等特点，可适用于并全覆盖老年人所有正式及非正式日常场景，降低老年人因跌倒所导致的各类风险。跌倒检测方法，基于阈值判断法的跌倒事件预检测算法，所使用的模型特征为简单时域特征，算法鲁棒性强，可靠性高，同时使得算法所需占用的计算及存储资源较低；再结合所追踪的用户长/短期心率与当前心率进行简单对比来实现跌倒事件检测最终确认，具有较好的抗噪抗干扰能力，大大降低跌倒事件检测的误检率和漏检率，算法鲁棒性强，可靠性高，保证用户实现有效紧的跌倒急救求助而得到及时救助，为老年人高质量老年生活护航。
22.实施例二参见图3，本实施例提供一种跌倒检测系统，包括：心率追踪模块和跌倒事件检测模块；所述心率追踪模块和所述跌倒事件检测模块在所述跌倒检测系统中并发执行，以使得所述心率追踪模块和所述跌倒事件检测模块运行上述任一种实施例中的方法，通过并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤通过判断第一系列参数否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点。所述跌倒事件检测步骤通过根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化
，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助，从而实现跌倒检测和救助，保障用户隐私，降低检测成本，拓宽检测范围，提升检测准确率。
23.实施例三参见图4，本实施例提供一种跌倒检测设备，包括：存储器，存储计算机程序；处理器，运行所述计算机程序，以实现上述任一种实施例中的方法，通过并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤通过判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点。所述跌倒事件检测步骤通过根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则跳转至步骤s4，获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助，从而实现跌倒检测和救助，保障用户隐私，降低检测成本，拓宽检测范围，提升检测
准确率。
24.需要说明的是，存储器可以是闪存（flash），计算机程序例如是实现上述方法的应用程序、功能模块等。可选地，存储器既可以是独立的，也可以跟处理器集成在一起。当存储器是独立于处理器之外的器件时，设备还可以包括：总线，用于连接存储器和处理器。
25.实施例四本实施例提供一种可读存储介质，可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时用于实现上述的各种实施方式提供的方法，通过并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤通过判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点。所述跌倒事件检测步骤通过根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助，从而实现跌倒检测和救助，保障用户隐私，降低检测成本，拓宽检测范围，提升检测准确率。
26.需要说明的是，可读存储介质可以是计算机存储介质，也可以是通信介质。通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。计算机存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。例如，可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息。当然，可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuits，简称：asic)中。另外，该asic可以位于用户设备中。当然，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于通信设备中。可读存储
介质可以是只读存储器（rom）、随机存取存储器（ram）、cd-rom、磁带、软盘和光数据存储设备等。在上述设备的实施例中，应理解，处理器可以是中央处理单元（英文：central processing unit，简称：cpu），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（英文：digital signal processor，简称：dsp）、专用集成电路（英文：application specific integrated circuit，简称：asic）等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
27.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

技术特征：
1.一种跌倒检测方法，其特征在于，包括并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，所述心率追踪步骤包括下述步骤：s1、判断第一系列参数是否满足第一公式；所述第一系列参数包括心率长期监测时间间隔、心率短期监测时间间隔、短期心率队列的最大队列长度为、长期心率队列的最大队列长度为以及系统当前时刻的时间戳；所述第一公式为或；在所述第一系列参数满足所述第一公式时，跳转至步骤s2；s2、激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点；跳转至步骤s1；所述跌倒事件检测步骤包括下述步骤：s3、根据三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、计算加权欧拉变化角、合加速度窗口变化，合角速度窗口变化，以与窗口变化阈值进行比较，若或或，则跳转至步骤s4；s4，获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率和所述长期心率队列中所有结点的均值心率，并计算，，设置心率突变阈值，在时，则跳转至步骤s5；s5，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件，所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助。2.如权利要求1所述的跌倒检测方法，其特征在于，步骤s1包括：步骤一，设置心率长期监测时间间隔，心率短期监测时间间隔，创建并初始化短期心率队列和长期心率队列；其中，短期心率队列的最大队列长度为，长期心率队列的最大队列长度为；步骤二，获取系统当前时刻的时间戳；步骤三，若或，则激活睡眠监测模块获取用户当前睡眠状态，若为0，则跳转至步骤s2，否则跳转至步骤二；其中，为0，表示用户当前处于清醒状态；为1，表示用户当前处于睡眠状态。
3.如权利要求2所述的跌倒检测方法，其特征在于，步骤s2包括：步骤四，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，若，则将所述用户当前心率值加入所述短期心率队列的队尾中；若，则将所述用户当前心率值加入所述长期心率队列的队尾中；步骤五，若所述短期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述短期心率队列的队头结点；若所述长期心率队列的结点数量达到其最大队列长度，则删除所述长期心率队列的队头结点；跳转至步骤一。4.如权利要求3所述的跌倒检测方法，其特征在于，步骤s3包括：步骤s31，以采样率获取三轴加速度计模块和三轴陀螺仪模块时间周期内三轴加速度信号、、和三轴角速度信号、、，并对其分别进行均值滤波处理获得信号、、、、和；计算合加速度；计算合角速度；步骤s32，设置帧长，帧移，分别对所述信号、、、、、、和进行分帧处理，获得信号、、、、、、和，并分别对所述信号、、、、、、和进行加窗处理，获得信号、、、、、、和；其中，；，；，；，；；；；步骤s33，计算欧拉角，；其中，，；步骤s34，对信号、、、、、和同步选取单个窗口、、、、、和；其中，；
；；；；步骤s35，计算欧拉角窗口绝对变化：；；；；；；；其中，和可根据实验数据分析获得；步骤s36，计算加权欧拉变化角；其中，、和可根据实验数据分析获得；步骤s37，获取中最大值和最小值，获取中最大值和最小值，计算合加速度窗口变化，合角速度窗口变化；步骤s38，设置窗口变化阈值，若或或，则跳转至步骤s4；否则，对信号、、、、、和同步选取下一时序单个窗口，并跳转至步骤s35；若所述下一时序单个窗口不存在，则跳转至步骤s31。5.如权利要求4所述的跌倒检测方法，其特征在于，步骤s4包括：步骤s49，激活ppg心率监测模块，获取用户当前心率值，计算所述短期心率队列中所有结点的均值心率，计算所述长期心率队列中所有结点的均值心率；步骤s410，设置心率突变阈值，计算，，若，则跳转至步骤s5；否则，对信号、、、、、和同步选取下一时序单个窗口，并跳转至步骤s35；若所述下一时序单个窗口不存在，则跳转至步骤s31。
6.如权利要求5所述的跌倒检测方法，其特征在于，步骤s5包括：步骤s511，通过跌倒事件检测模块向总控中心模块发送跌倒事件；步骤s512，在总控中心模块接收到跌倒事件后，进入预设的紧急联系人联系程序以提供救助。7.如权利要求6所述的跌倒检测方法，其特征在于，步骤s512包括下述步骤：在所述总控中心模块接收到所述跌倒事件后，所述总控中心模块通过定位模块获取用户当前位置信息；将带有用户当前位置信息的求救信息通过通讯模块发送至用户预留的所有紧急联系人，并按紧急联系人排序依次循环拨打语音通话，直至语音通话接通；通话结束后跳转至步骤s31。8.一种跌倒检测系统，其特征在于，包括：心率追踪模块和跌倒事件检测模块；所述心率追踪模块和所述跌倒事件检测模块在所述跌倒检测系统中并发执行，以使得所述心率追踪模块和所述跌倒事件检测模块运行如权利要求1所述的方法。9.一种跌倒检测装置，其特征在于，包括：三轴加速度计模块、三轴陀螺仪模块、ppg心率监测模块、睡眠监测模块、计算模块、数据存储模块、供电模块以及控制终端模块；所述三轴加速度计模块包括三轴加速度计；当所述跌倒检测装置佩戴于用户手腕，所述三轴加速度计的z轴正方向为用户手掌指向手背方向；所述三轴陀螺仪模块包括三轴陀螺仪；所述三轴陀螺仪的x轴正方向与所述三轴加速度计的x轴正方向相同，所述三轴陀螺仪的y轴正方向与所述三轴加速度计的y轴正方向相同，所述三轴陀螺仪的z轴正方向与所述三轴加速度计的z轴正方向相同；所述控制终端模块包括通讯模块、输入模块、显示模块以及定位模块；所述ppg心率监测模块包括返回用户当前心率值；所述睡眠监测模块包括返回用户当前睡眠状态，若为0，表示用户当前处于清醒状态；若为1，表示用户当前处于睡眠状态。10.一种可读储存介质，储存计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在处理器运行实现如权利要求1-7任一项所述的方法。

技术总结
本发明属于智能穿戴技术领域，提供的跌倒检测方法，包括并发运行的心率追踪步骤和跌倒事件检测步骤，心率追踪步骤通过在第一系列参数满足第一公式时，激活PPG心率监测模块进行心率监测，跌倒事件检测步骤通过跌倒事件检测模块计算短期心率队列中所有结点的均值心率和长期心率队列中所有结点的均值心率，进而得到跌倒事件向总控中心模块发送，总控中心模块接收到跌倒事件后进入紧急救助程序以提供救助，从而实现跌倒检测和救助，保障用户隐私，降低检测成本，拓宽检测范围，提升检测准确率。提升检测准确率。提升检测准确率。


技术研发人员：陈达权 肖晓 付洪兵 吴应平
受保护的技术使用者：深圳市奋达智能技术有限公司
技术研发日：2023.04.23
技术公布日：2023/6/7