基于可穿戴设备的跌倒报警方法、可穿戴设备及存储介质

技术领域

本发明实施例涉及智能可穿戴设备技术领域，特别涉及一种基于可穿戴设备的跌倒报警方法、可穿戴设备及存储介质。

背景技术

随着生活条件和医疗水平的提升，越来越多的国家进入了老龄化社会。老年人大多伴随着行动不便导致其容易摔倒的问题。由于儿女无法时常伴随左右，因此经常出现救治不及时，导致老人留下后遗症甚至死亡的现象。因此，需要设计一款能智能识别老人跌倒状态并能自助求助的工具。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种基于可穿戴设备的跌倒报警方法、可穿戴设备及存储介质，以在监测到用户跌倒时及时向用户的紧急联系人发送报警求助信息。

本发明实施例解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本发明实施例的一个方面，提供一种基于可穿戴设备的跌倒报警方法，所述可穿戴设备包括用于采集用户的佩戴数据的第一传感器、用于采集用户的姿态数据的第二传感器及与所述第一传感器和所述第二传感器电性连接的处理器，所述方法包括采用所述处理器执行以下步骤：

获取所述第一传感器采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备；

当用户佩戴所述可穿戴设备时，获取所述第二传感器采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断佩戴者是否跌倒；

当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备绑定的终端设备发送跌倒提示信息，使所述终端设备根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人。

优选的，所述第一传感器为电容传感器，所述获取所述第一传感器采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备包括：

获取所述电容传感器的电容值，根据公式D＝ε

当所述电容传感器的板间距离小于预设阈值时，说明用户佩戴了所述可穿戴设备。

优选的，所述第二传感器包括陀螺仪和三轴加速度传感器，所述获取所述第二传感器采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断用户是否跌倒包括：

获取所述陀螺仪和所述三轴加速度传感器采集到的角速度数据和三轴加速度数据，根据所述角速度数据和所述三轴加速度数据计算用户当前的加速度和姿态；

获取用户的身高及体重，根据用户的身高及体重计算用户在当前的姿态下正常的加速度阈值，判断用户当前的加速度是否连续n次超出所述加速度阈值，若是，则判定为用户发生跌倒，n为正整数。

优选的，所述可穿戴设备为蓝牙耳机，所述当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备绑定的终端设备发送跌倒提示信息，使所述终端设备根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人包括：

当用户跌倒时，通过蓝牙向与所述蓝牙耳机绑定的终端设备发送跌倒提示信息，使所述终端设备根据所述跌倒提示信息通过短信或电话的方式通知用户的紧急联系人。

优选的，所述蓝牙耳机具有助听器功能，所述基于可穿戴设备的跌倒报警方法还包括：

当识别到关键字或者检测到用户输入的开启助听模式的指令时，控制所述蓝牙耳机从耳机模式切换到助听模式。

优选的，识别关键字的方法包括：

获取所述蓝牙耳机的麦克风采集到的音频信号；

计算所述音频信号的平均能量和/或短时平均过零率，根据所述平均能量和/或短时平均过零率判断所述音频信号是否为语音段；

若是语音段，则对所述音频信号预加重处理，然后提取所述音频信号的梅尔频率倒谱系数，将所述梅尔频率倒谱系数与预设的关键字对应的标准梅尔频率倒谱系数进行比对，若两者之间的距离小于预设阈值，则视为识别到关键字。

优选的，获取所述蓝牙耳机的麦克风采集到的音频信号之前还包括：

对所述音频信号进行低通滤波处理或者加窗处理。

根据本发明实施例的另一个方面，提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括用于采集用户的佩戴数据的第一传感器、用于采集用户的姿态数据的第二传感器及与所述第一传感器和所述第二传感器电性连接的处理器，所述处理器包括：

佩戴状态监测单元，用于获取所述第一传感器采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备；

跌倒状态识别单元，用于当用户佩戴所述可穿戴设备时，获取所述第二传感器采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断佩戴者是否跌倒；

报警单元，用于当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备绑定的终端设备发送跌倒提示信息，使所述终端设备根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人。

根据本发明实施例的又一个方面，提供一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括用于采集用户的佩戴数据的第一传感器、用于采集用户的姿态数据的第二传感器及与所述第一传感器和所述第二传感器电性连接的处理器；

所述可穿戴设备还包括与所述处理器连接的存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，该所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如上述任一项所述的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的步骤。

根据本发明实施例的再一个方面，提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的步骤。

本发明实施例为了克服现有技术中存在的由于老人的儿女无法常伴老人左右，导致老人摔倒时无法及时得到救治的问题，提供了一种基于可穿戴设备的跌倒报警方法、可穿戴设备及存储介质，其通过可穿戴设备内的处理器执行以下步骤：获取所述第一传感器采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备；当用户佩戴所述可穿戴设备时，获取所述第二传感器采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断佩戴者是否跌倒；当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备绑定的终端设备发送跌倒提示信息，使所述终端设备根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人，可以实现实时监测老人是否跌倒，并在监测到老人跌倒时及时通知用户的紧急联系人，使老人可以及时得到救治。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中的基于可穿戴设备的跌倒报警系统的结构框图；

图2是本发明实施例一提供的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的具体实现流程示意图；

图3是本发明实施例二提供的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的具体实现流程图；

图4是本发明实施例三提供的可穿戴设备的结构示意图；

图5是本发明实施例四提供的可穿戴设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例中的基于可穿戴设备的跌倒报警系统的结构框图，为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图1所示，本发明实施例中的基于可穿戴设备的跌倒报警系统包括可穿戴设备1及终端设备2，所述可穿戴设备1与所述终端设备2之间建立有短距离通信连接。

优选的，所述短距离通信连接为蓝牙连接；所述可穿戴设备1包括但不限于蓝牙耳机、蓝牙助听器及其他具有蓝牙通信功能的蓝牙设备；所述终端设备2包括但不限于具有蓝牙功能的手机、电脑等智能终端设备2。

优选的，所述可穿戴设备1包括用于采集用户的佩戴数据的第一传感器11、用于采集用户的姿态数据的第二传感器12及与所述第一传感器11和所述第二传感器12电性连接的处理器13。

本发明实施例中的基于可穿戴设备1的跌倒报警系统通过可穿戴设备1中的处理器13执行以下步骤：获取所述第一传感器11采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备1；当用户佩戴所述可穿戴设备1时，获取所述第二传感器12采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断佩戴者是否跌倒；当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备1绑定的终端设备2发送跌倒提示信息，使所述终端设备2根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人，从而可以实现实时监测老人是否跌倒，并在监测到老人跌倒时及时通知用户的紧急联系人，使老人可以及时得到救治。

基于上述系统结构，提出本发明的以下实施例。

实施例一、

图2是本发明实施例一提供的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的具体实现流程示意图，该方法的执行主体为图1所示系统中可穿戴设备1内的处理器13。参见图2所示，所述基于可穿戴设备的跌倒报警方法包括：

步骤S201，获取所述第一传感器11采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备1。

优选的，所述第一传感器11为电容传感器，所述获取所述第一传感器11采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备1包括：

获取所述电容传感器的电容值，根据公式D＝ε

当所述电容传感器的板间距离小于预设阈值时，说明用户佩戴了所述可穿戴设备1。

在本实施例中，所述处理器13可以根据所述电容传感器检测到的电容值计算得到用户与可穿戴设备1之间的距离，即电容传感器的板间距离，当计算出用户与可穿戴设备1之间的距离小于所述预设阈值时，则说明可穿戴设备1处于佩戴状态；反之，则说明可穿戴设备1处于未佩戴状态。

步骤S202，当用户佩戴所述可穿戴设备1时，获取所述第二传感器12采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断佩戴者是否跌倒。

优选的，所述第二传感器12包括陀螺仪和三轴加速度传感器，所述获取所述第二传感器12采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断用户是否跌倒包括：

获取所述陀螺仪和所述三轴加速度传感器采集到的角速度数据和三轴加速度数据，根据所述角速度数据和所述三轴加速度数据计算用户当前的加速度和姿态；

获取用户的身高及体重，根据用户的身高及体重计算用户在当前的姿态下正常的加速度阈值，判断用户当前的加速度是否连续n次超出所述加速度阈值，若是，则判定为用户发生跌倒，n为正整数且用户可根据需要自动设置。

在本实施例中，所述终端设备2上安装有用于管理所述可穿戴设备1的APP，用户首次佩戴所述可穿戴设备1时，要先在APP上填写个人信息，所述个人信息包括但不限于：用户的姓名、身高、体重、紧急联系人及紧急联系人的联系方式等，然后由所述APP将用户的个人信息发送至所述可穿戴设备1，这样后续可穿戴设备1在获取到用户当前的加速度和姿态时，即可根据用户个人信息中的身高和体重计算用户当前姿态下正常的加速度阈值。优选的，在本实施例中n大于或等于2，这样可以避免误检测。

步骤S203，当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备1绑定的终端设备2发送跌倒提示信息，使所述终端设备2根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人。

优选的，所述可穿戴设备1为蓝牙耳机，步骤S203具体包括：

当用户跌倒时，通过蓝牙向与所述蓝牙耳机绑定的终端设备2发送跌倒提示信息，使所述终端设备2根据所述跌倒提示信息通过短信或电话的方式通知用户的紧急联系人。

在本实施例中，当所述处理器13检测到用户跌倒时，控制所述可穿戴设备1通过蓝牙向所述终端设备2发送跌倒提示信息，所述终端设备2上的APP接收用户跌倒提示信息后即会获取用户的紧急联系人的联系方式，然后根据所述联系方式以短信或者语音电话的方式通知用户的紧急联系人，这样用户即可及时获得紧急联系人的救助。

以上可以看出，本实施例中提供的基于可穿戴设备1的跌倒报警方法由于通过获取所述第一传感器11采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备1；当用户佩戴所述可穿戴设备1时，获取所述第二传感器12采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断佩戴者是否跌倒；当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备1绑定的终端设备2发送跌倒提示信息，使所述终端设备2根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人，可以实现实时监测老人是否跌倒，并在监测到老人跌倒时及时通知用户的紧急联系人，使老人可以及时得到救治。

实施例二

图3是本发明实施例二提供的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的具体实现流程示意图，该方法的执行主体是图1所示可穿戴设备1中的处理器13。参见图3所示，相对于上一实施例，本实施例提供的基于可穿戴设备的跌倒报警方法还包括：

步骤S304，当识别到关键字或者检测到用户输入的开启助听模式的指令时，控制所述蓝牙耳机从耳机模式切换到助听模式。

在本实施例中，所述可穿戴设备1为具有助听器功能的蓝牙耳机，所述蓝牙耳机的工作模式包括耳机模式和助听模式，在所述蓝牙耳机在耳机模式下可播放所述终端设备2的音频信号，在助听模式下可放大麦克风采集到的音频信号实现助听功能，所述蓝牙耳机可在耳机模式和助听模式之间切换。

具体地，当所述蓝牙耳机在耳机模式下工作时，若识别到关键字或者检测到用户输入的开启助听模式的指令时，会控制蓝牙耳机从耳机模式切换到助听模式。其中，识别关键字的方法包括：

获取所述蓝牙耳机的麦克风采集到的音频信号；

计算所述音频信号的平均能量和/或短时平均过零率，根据所述平均能量和/或短时平均过零率判断所述音频信号是否为语音段；

若是语音段，则对所述音频信号预加重处理，然后提取所述音频信号的梅尔频率倒谱系数，将所述梅尔频率倒谱系数与预设的关键字对应的标准梅尔频率倒谱系数进行比对，若两者之间的距离小于预设阈值，则视为识别到关键字。

在本实施例中，当麦克风采集到的音频信号的平均能量小于预设能量阈值或短时平均过零率小于预设过零率阈值，则说明麦克风采集到的音频信号为噪声信号，反之则说明麦克风采集到的音频信号为语音段。

在本实施例中，当识别到麦克风采集到的音频信号为语音段时对其进行预加重处理，这样可以对语音信号的高频部分进行加重，增加语音的高频分辨率。

在本实施例中，所述终端设备2中预先配置有预设的关键字对应的标准梅尔频率倒谱系数，所述可穿戴设备1通过所述终端设备2获取所述预设的关键字对应的标准梅尔频率倒谱系数。

优选的，在本实施例中，在获取所述蓝牙耳机的麦克风采集到的音频信号之前还包括：对所述音频信号进行低通滤波处理或者加窗处理。这样可以滤除掉音频信号中的噪声信号，提高后续音频信号识别的精度。

优选的，在本实施例中，在步骤S304之后还可以包括：

在对麦克风采集到的音频信号进行放大处理完成后自动恢复到耳机模式；或者，当接收到用户输入的切换到耳机模式的控制指令时，根据所述控制指令将蓝牙耳机从助听模式切换到耳机模式。

优选的，在本实施例中，所述蓝牙耳机的处理器13采用TWS(True WirelessStereo，真正的无线立体声)蓝牙芯片，这样可以使用户获得更好的音频效果体验。

需要说明的是，本实施例中步骤S301～步骤S303的具体实现方式由于分别与上一实施例中的步骤S201～步骤S203的具体实现方式相同，因此，在此不再赘述。

以上可以看出，相对于上一实施例本实施例中的可穿戴设备1不仅具有跌倒报警功能，而且还同时具有蓝牙耳机及助听器功能，能够进一步提高用户的体验感；此外，由于其采用TWS蓝牙芯片，使得用户能够获得更好的音频效果。

实施例三

图4是本发明实施例三提供的可穿戴设备的结构示意图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图4所示，本实施例提供的可穿戴设备1包括用于采集用户的佩戴数据的第一传感器11、用于采集用户的姿态数据的第二传感器12及与所述第一传感器11和所述第二传感器12电性连接的处理器13，所述处理器13包括：

佩戴状态监测单元131，用于获取所述第一传感器11采集的佩戴数据，根据所述佩戴数据判断用户是否佩戴所述可穿戴设备1；

跌倒状态识别单元132，用于当用户佩戴所述可穿戴设备1时，获取所述第二传感器12采集的佩戴者的姿态数据，根据所述姿态数据判断佩戴者是否跌倒；

报警单元133，用于当用户跌倒时，向与所述可穿戴设备1绑定的终端设备2发送跌倒提示信息，使所述终端设备2根据所述跌倒提示信息通知用户的紧急联系人。

需要说明的是，本发明实施例提供的上述可穿戴设备1中的各个单元，由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

实施例四

图5是本发明实施例四提供的可穿戴设备的结构示意图。为了便于说明仅仅示出了与本实施例相关的部分。

参见图5所示，本实施例提供的可穿戴设备1包括用于采集用户的佩戴数据的第一传感器11、用于采集用户的姿态数据的第二传感器12及与所述第一传感器11和所述第二传感器12电性连接的处理器13；

所述可穿戴设备1还包括与所述处理器13连接的存储器及存储在所述存储器14上并可在所述处理器13上运行的计算机程序141，该所述计算机程序141被所述处理器13执行时，实现如上述实施例一或实施例二所述的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的步骤。

需要说明的是，本发明实施例提供的可穿戴设备由于与本发明方法实施例基于同一构思，其带来的技术效果与本发明方法实施例相同，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

实施例五

本发明实施例五提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上述实施例一或实施例二所述的基于可穿戴设备的跌倒报警方法的步骤。

本发明实施例的计算机可读存储介质与上述实施例一至实施例二的方法属于同一构思，其具体实现过程详细见对应的方法实施例，且方法实施例中的技术特征在本计算机可读存储介质实施例中均对应适用，这里不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。

在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。