专利名称：跌倒预防的制作方法跌倒每年影响数百万人并导致特别是老年人的严重损伤。实际上，据估计，跌倒是老年人的排前三位的死亡原因之一。跌倒被定义为突然的、不受控制并且无意识的身体至地面的向下位移。当前可得到检测这些跌倒并允许用户在跌倒发生的情况下手动或自动地获得辅助的某些跌倒检测系统。示范性的跌倒检测器能够包括个人帮助按钮(PHB)或佩戴式和/或基于环境的自动检测器。自动跌倒检测器包括测量用户的移动的一个或一组传感器，以及将所测量或处理的信号与预定阈值进行比较以便检测跌倒的处理器。具体而言，自动跌倒检测器存储一组预定的阈值和/或参数组。当激活检测器时，将连续变换和处理从该传感器(诸如，例如， 加速度计)获得的移动数据，然后，将该数据与那些参数组进行比较，以确定跌倒事件是否发生。尽管这些跌倒检测器是有用的，但它们实际上不预防跌倒，而仅在用户已跌倒的情况下提供警告或报警。然而，例如由于对跌倒的恐惧、肌肉的疲劳、频繁地进行多种任务(即，他们在步行、与其孙子谈话等时携带物品或在暗光、潮湿或不规则的地面-诸如松散的地毯、电线、 玩具、工具以及其他危险的地方移动)而引起或增强的在步行期间的不安全的用户，或者处在可能影响平衡或专注度的药物治疗期间的用户，能够由跌倒预防的设备进行辅助，所述设备用于减小实际的跌倒风险或至少在特定时间使用户警觉他们处于更高的跌倒风险中以及使他们感觉更加安全。因此，存在着对能够确定用户的即时跌倒风险的方法和设备的需要。
根据本发明的第一方面，提供了一种确定用户的跌倒风险的方法，该方法包括收集用户的运动的测量(measurement)；根据该测量来估计与用户的步态相关的参数的值； 以及根据所估计的值与根据用户处于其正常的跌倒风险时用户的运动而确定的参数的正常值的比较来确定用户的跌倒风险。在优选实施例中，确定跌倒风险的步骤包括根据正常值的标准偏差来对所估计的值和正常值之间的比较进行加权。优选地，在比确定正常值的一段时间更短的一段时间根据用户的运动来确定所估计的值。在优选实施例中，估计的步骤包括在所收集的测量中识别迈步边界。在一个实施例中，识别迈步边界的步骤包括在所收集的测量中识别相邻测量的集群(cluster)，在所述集群中的所述测量的每个的大小都超过阈值。在备选实施例中，识别迈步边界的步骤包括在所收集的测量中识别相邻的测量的集群，在所述集群中除了大小小于阈值的所述测量的子集之外，所述测量的每个的大小都超过所述阈值，其中假设所述子集涵盖小于时间阈值的时间段。。在另一备选实施例中，识别迈步边界的步骤包括在所收集的测量中识别相邻的测量的集群，在所收集的测量中大小超过第一阈值的第一收集的测量表示集群中的第一测量，并且其中，所述集群中大小下降至低于第二阈值的所述第一测量之后的所述第一收集的测量表示所述集群中的最后的测量，其中假设所述最后的测量大于所述第一测量之后的最小时期。。在这些备选实施例的任一个中，识别迈步边界的步骤还能够包括将迈步边界识别为每个集群中具有最高大小的测量。在优选实施例中，与用户的步态相关的参数包括步长，并且，估计参数的值的步骤包括利用由连续的识别的迈步边界给出的积分界限来对所收集的测量的水平分量进行积分。在优选实施例中，估计参数的值的步骤包括从积分略去用户的平均速度，从而基于速度的变化来确定步长。在一个实施例中，与用户的步态相关的参数包括或另外包括前进步长，并且，估计参数的值的步骤包括利用由连续的识别的迈步边界给出的积分界限来对所收集的测量的水平分量进行积分，以给出迈步的开始位置和结束位置；以及将前进步长确定为连接开始位置和结束位置的矢量的范数。优选地，与用户的步态相关的参数另外包括横向步长，并且，估计参数的值的步骤还包括定义开始位置和结束位置之间的直线；对在迈步期间发生的所收集的测量进行积分，以给出在所述迈步期间的一系列位置；确定每个位置和直线之间的距离；以及将横向步长确定为该系列中的最大距离。在优选实施例中，该方法还包括校准步骤，该校准步骤包括在用户处于其正常的跌倒风险时收集用户的运动的测量；以及根据所收集的测量来估计与用户的步态相关的参数的正常值。优选地，估计的步骤包括根据测量来估计与用户的步态相关的多个参数的值，并且，确定跌倒风险的步骤包括将所估计的值与根据其中用户处于跌倒的低风险的用户的运动而确定的参数的值进行比较。优选地，与用户的步态相关的一个或多个参数是从步长、步宽、迈步时间、双脚支撑时间、步态速度、节奏、平均步长、平均迈步时间、平均双脚支撑时间、平均步态速度以及平均节奏中选择的。根据本发明的第二方面，提供了一种跌倒预防设备，该设备包括至少一个传感器，其用于收集设备的用户的运动的测量；以及处理器，其用于根据所述测量来估计与用户的步态相关的参数的值，并用于根据所估计的值与根据用户处于其正常的跌倒风险时用户的运动而确定的参数的值的比较来确定用户的跌倒风险。根据本发明的第三方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机可读代码，所述计算机可读代码被配置成，当其在合适的计算机或处理器上运行时，令计算机或处理器执行在上述方法中的步骤。根据本发明的备选方面，如上文和在下面的详细描述中所描述的，提供了一种用于确定包括迈步边界、步长、前进步长和/或横向步长的步态参数的方法。仅经由范例并参考下列附图描述本发明的实施例，在附图中图1示出了由用户佩戴的根据本发明的跌倒预防设备；图2更详细地示出了图1的跌倒预防系统；图3是图示了根据本发明的方法中的步骤的流程图；图4是图示了来自围绕用户的颈部佩戴的垂饰中的加速度计的测量的绘图；图5是图示了来自佩戴在用户的踝部上的加速度计的测量的绘图；以及图6是图示了来自佩戴在用户的踝部上的加速度计的测量的导数的绘图。
准平均值的标准偏差，并且，a表示当前观察到的参数值，如果Μ」 (1 )超过阈值，
σ
则用信号发送偏差。例如，


本发明提供了一种确定用户的跌倒风险的方法，所述方法包括收集用户的运动的测量；根据测量来估计与用户的步态相关的参数的值；以及根据所估计的值与根据用户处于其正常的跌倒风险时用户的运动而确定的参数的正常值的比较来确定用户的跌倒风险。