Dievorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahrenmit den in den Patentansprüchen 1 und 16 genannten Merkmalen.TheThe present invention relates to an apparatus and a methodwith the features mentioned in claims 1 and 16.
Vorrichtungenund Verfahren zur Sturzerkennung werden verwendet, um Stürzevon Personen möglichst frühzeitig zu registrieren,um im Falle eines Sturzes rechtzeitig geeignete Maßnahmentreffen zu können. Solche geeigneten Maßnahmenkönnen beispielsweise im Aussenden eines Notrufs bestehen,wodurch für die gestürzte Person eine möglichstzeitnahe ärztliche Versorgung gewährleistet werdenkann. Sturzerkennungssysteme finden insbesondere bei älterenMenschen Anwendung, da diese sich nach einem Sturz häufignicht aus eigener Kraft aufhelfen bzw. einen Arzt rufen können.devicesand fall detection methods are used to prevent fallsto register people as early as possible,in case of a fall in time appropriate measuresto meet. Such appropriate measurescan be, for example, sending an emergency call,whereby for the fallen person one possibletimely medical carecan. Fall detection systems are found especially in older onesPeople use this as they often fall after a fallcan not help themselves or call a doctor.
EinDetektor zur Sturzerkennung ist beispielsweise aus
Esist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung undein Verfahren zur Sturzerkennung anzugeben, das eine sichere Sturzerkennungzu einem möglichst frühen Zeitpunkt gewährleistet,wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung möglichstkostengünstig ausgebildet sein soll und wobei weiterhinauf die Kenntnis der Richtung der Erdbeschleunigung im Bezug zumSensor verzichtet werden kann. Dadurch soll es erfindungsgemäß möglichsein, die Erkennung eines Sturzes einer Trägerperson sicherfestzustellen, wobei die vorzugsweise tragbare erfindungsgemäßeVorrichtung nicht notwendigerweise definiert zur Trägerperson ausgerichtetwerden muss.Itis therefore an object of the present invention, an apparatus andto provide a fall detection method that provides safe fall detectionguaranteed at the earliest opportunitythe device according to the invention as possibleshould be designed inexpensively and continue toon the knowledge of the direction of gravitational acceleration in relation toSensor can be omitted. This should make it possible according to the inventionbe, the detection of a fall of a wearer safedetermine the preferably portable inventiveDevice not necessarily defined to the wearermust become.
DieseAufgaben werden erfindungsgemäß durch die Merkmaleim kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 (Vorrichtungsanspruch) sowiedes Anspruchs 16 (Verfahrensanspruch) im Zusammenwirken mit denMerkmalen im Oberbegriff gelöst. ZweckmäßigeAusgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchenenthalten.TheseTasks are according to the invention by the featuresin the characterizing part of claim 1 (device claim) andof claim 16 (method claim) in cooperation with theCharacteristics solved in the preamble. expedientEmbodiments of the invention are in the subclaimscontain.
Einbesonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass fürdas Erkennen eines Sturzes keinerlei Orientierung bzw. Abgleichmit einem körperbezogenen Koordinatensystem erforderlichist. Vielmehr wird ein Sturz erfindungsgemäß lediglichdurch die Korrelation zeitlich aufeinanderfolgender, normierterBeschleunigungsvektoren erkannt. Weiterhin vorteilhaft ist, dasssich mit diesem Ansatz der Sturz in einem besonders frühenStadium erkennen lässt. Vorzugsweise wird ein vorzugsweisetragbares System verwendet, das einen handelsüblichen 3D-Beschleunigungssensoraufweist. Der Beschleunigungssensor liefert einen Vektor B → = (bx, by, bz)T, wobei die einzelnen, linear unabhängigenKomponenten des Beschleunigungsvektors sowohl von der Bewegung alsauch der Lage des Systems relativ zur Trägerperson abhängen.A particular advantage of the invention is that no orientation or matching with a body-related coordinate system is required for detecting a fall. Rather, according to the invention, a fall is only detected by the correlation of temporally successive, normalized acceleration vectors. It is furthermore advantageous that the lintel can be recognized at a particularly early stage with this approach. Preferably, a preferably portable system is used which comprises a commercially available 3D acceleration sensor. The acceleration sensor provides a vector B → = (bx , by , bz )T , wherein the individual, linearly independent components of the acceleration vector depend both on the movement and the position of the system relative to the wearer.
Dieerfindungsgemäße Vorrichtung zur Sturzerkennungweist einen dreidimensionalen Beschleunigungssensor auf, der ausgebildetist, Beschleunigungsvektoren mit drei zueinander linear unabhängigenBeschleunigungskomponenten jeweils unterschiedlicher Raumrichtungenzu unterschiedlichen Zeitpunkten zu messen, wobei erfindungsgemäß eineAuswerteeinheit vorgesehen ist, die ausgebildet ist, aus den Beschleunigungskomponentenunterschiedlicher Zeitpunkte ein Maß der räumlichenOrientierungsänderung (vorzugsweise einen Raumwinkel) zwischen zweiBeschleunigungsvektoren direkt aufeinanderfolgender Messzeitpunktezu bestimmen, wobei der Betrag des Maßes der Orientierungsänderung(vorzugsweise des bestimmten Raumwinkels) zur Sturzerkennung miteinem Grenzwert verglichen wird.TheInventive device for fall detectionhas a three-dimensional acceleration sensor, which is formedis, acceleration vectors with three mutually linearly independentAcceleration components of different spatial directionsto measure at different times, according to the invention aEvaluation unit is provided, which is formed from the acceleration componentsdifferent times a measure of spatialOrientation change (preferably a solid angle) between twoAcceleration vectors of directly successive measurement timesto determine, with the amount of the measure of orientation change(preferably the specific solid angle) for fall detection witha threshold is compared.
Vorzugsweiseerfolgt die Bestimmung des Maßes der Orientierungsänderung(des Raumwinkels) ohne Bezug zum Erdschwerefeld bzw. weist die Vorrichtungkeine Mittel zur Bestimmung der Richtung der Erdbeschleunigung auf.Vorzugsweise werden fortlaufend Beschleunigungsvektoren gemessen,wobei der zeitliche Abstand aufeinanderfolgender Messzeitpunktegeringer als 0.05 s, noch bevorzugter 0.01 s ist. Vorzugsweise wirdein Sturz angenommen, wenn der Betrag des Gradmaßes desRaumwinkels zweier Beschleunigungsvektoren (aufeinanderfolgenderMesszeitpunkte) größer als 15 Grad pro 0.1 Sekunde,noch bevorzugter größer als 30 Grad pro 0.1 Sekundeist.Preferablythe determination of the degree of orientation change takes place(the solid angle) without reference to the earth's gravity field or has the deviceno means of determining the direction of gravitational acceleration.Preferably, acceleration vectors are continuously measured,wherein the time interval of successive measuring timesless than 0.05 s, more preferably 0.01 s. Preferablya fall is assumed if the amount of the degree of theSolid angle of two acceleration vectors (successiveMeasurement times) greater than 15 degrees per 0.1 second,more preferably, greater than 30 degrees per 0.1 secondis.
DerErfindung liegt die Beobachtung zugrunde, dass ein Sturz häufigdurch eine plötzliche äußere Kraft undsomit ein äußeres Moment eingeleitet wird. Eineinfaches kanonisches Beispiel ist das Hängenbleiben mitdem Fuß an einer Teppichkante. Dieses eingeleitete (Dreh-)Momentführt zu einer veränderten Orientierung des Beschleunigungsvektors B →,was vorzugsweise mittels des normierten Skalarprodukts wie folgtbestimmt werden kann. InGleichung (1) bezeichnen B →t und B →t-1 zweizeitlich aufeinanderfolgende Beschleunigungsvektoren. Der Winkel φ repräsentiertdabei das Maß der Orientierungsänderung bzw. diezeitliche Änderung der Orientierung zweier Beschleunigungsvektorenunmittelbar aufeinanderfolgender Messzeitpunkte.The invention is based on the observation that a fall is often initiated by a sudden external force and thus an external moment. A simple canonical example is getting your foot caught on a carpet edge. This introduced (rotational) moment leads to an altered orientation of the acceleration vector B →, which is preferably by means of the normalized scalar product as follows can be determined. In equation (1), B →t and B →t-1 denote two temporally successive acceleration vectors. The angle φ in this case represents the degree of the orientation change or the temporal change in the orientation of two acceleration vectors of directly successive measuring times.
Ineiner weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindungkann zur Sturzerkennung folgende Messgröße:verwendet werden, wobei B →t, B →t-1 und B →t-2 in Gleichung (2) drei zeitlich direktaufeinanderfolgende Beschleunigungsvektoren bezeichnen und v dasSpatprodukt angibt und somit das Maß der Orientierungsänderungbzw. die zeitliche Änderung der Orientierung zweier Beschleunigungsvektorenunmittelbar aufeinanderfolgender Messzeitpunkte repräsentiert,wobei dieses Maß normalerweise nahe Null liegt und im Falleeines Sturzes signifikant ansteigt, d. h. v ist im Falle eines Sturzesvorzugsweise größer als 0.03, und noch bevorzugtergrößer als 0.05 pro 0.1 Sekunde.In a further preferred embodiment variant of the invention, the following measured variable can be used for fall detection: where B →t , B →t-1 and B →t-2 in Equation (2) designate three temporally directly successive acceleration vectors and v indicates the spatiate product and thus the measure of the orientation change or the time change of the orientation of two acceleration vectors This measurement is normally close to zero and increases significantly in the event of a fall, ie v is preferably greater than 0.03 in the event of a fall, and more preferably greater than 0.05 per 0.1 second.
Ineiner weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindungkann die Divergenz mindestens dreier Beschleunigungsvektoren unmittelbaraufeinanderfolgender Messzeitpunkte Maß für dieOrientierungsänderung verwendet und mit einem Grenzwertverglichen werden.Ina further preferred embodiment of the inventionthe divergence of at least three acceleration vectors can be immediatesuccessive measurement timesOrientation change used and with a limitbe compared.
Wiesich aus den oben genannten Ausführungen ergibt, kann dasMaß der räumlichen Orientierungsänderungdurch unterschiedliche mathematische Operationen von mindestenszwei Beschleunigungsvektoren direkt aufeinanderfolgender Messzeitpunkteerrechnet werden. Unter dem Begriff „Maß der räumlichenOrientierungsänderung” im Sinne der vorliegendenErfindung wird die zeitliche Änderungen der Raumrichtungder Beschleunigungsvektoren aufeinanderfolgender Messzeitpunktezueinander verstanden.Ascan be seen from the above statements, theMeasure of spatial orientation changethrough different mathematical operations of at leasttwo acceleration vectors of directly successive measurement timesbe calculated. Under the term "measure of spatialOrientation change "within the meaning of the presentInvention is the temporal changes of the spatial directionthe acceleration vectors of successive measurement timesunderstood each other.
Vorteilhafterweiselässt sich der Beschleunigungsvektor B → mit handelsüblichenBeschleunigungssensoren bestimmen. So können beispielsweisezur Bestimmung des Beschleunigungsvektors B → solche Beschleunigungssensorenverwendet werden, die in heute bereits handelsüblichenMobiltelefonen integriert sind. Damit ist es erfindungsgemäß möglich,die Funktionalität der erfindungsgemäßen Sturzerkennungin besonders preiswerter Weise in ein ohnehin einen Beschleunigungssensoraufweisendes Mobiltelefon zu integrieren.advantageously,can be the acceleration vector B → with commercially availableDetermine acceleration sensors. So, for examplefor determining the acceleration vector B → such acceleration sensorsused in today already commercially availableMobile phones are integrated. This makes it possible according to the inventionthe functionality of the fall detection according to the inventionin a particularly inexpensive way in anyway an acceleration sensorintegrated mobile phone.
Einweiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass keine weiterenMittel zur Bestimmung physikalischer Referenzgrößenbenötigt werden und die mathematischen Berechnungen zurBestimmung des Winkels (bzw. der Korrelation der zeitlich aufeinanderfolgendenBeschleunigungsvektoren) relativ einfach sind. So reicht die Rechenleistungherkömmlicher Mobiltelefone für solche Berechnungenproblemlos aus, so dass gleichzeitig ein Notruf im Falle eines Sturzesintegriert werden kann. Aufgrund des geringen Aufwandes an Gerätekomponentenkann eine erfindungsgemäße Sturzerkennungsvorrichtungohne störende Eigenschaften von Personen mitgeführtwerden. Insbesondere vorteilhaft ist es, dass ein bestimmtes Ausrichtenvon Trägerperson zur Sturzerkennungsvorrichtung nicht notwendigsind. Weiterhin ist es bevorzugt, dass derjenige Grenzwert, ab welchemein Sturz angenommen wird, an die normalen Aktivitätenbzw. den Gesundheitszustand der Trägerperson angepasstwird. Neben den bereits genannten Anwendungsmöglichkeitenist es weiterhin möglich, die erfindungsgemäßeVorrichtung bzw. das erfindungsgemäße Verfahren,welches ohne Ausrichtung zu einem externen Bezugssystem auskommt,beispielweise für die Lageerhaltung zu verwenden, wobeidas Umkippen oder das Verrutschen von Containern oder anderen Behältnissenin einfacher Weise detektiert werden kann.OneAnother advantage of the invention is that no furtherMeans for determining physical reference quantitiesneeded and the mathematical calculations forDetermination of the angle (or the correlation of the temporally successiveAcceleration vectors) are relatively simple. So the computing power is enoughconventional mobile phones for such calculationstrouble-free, so that at the same time an emergency call in case of a fallcan be integrated. Due to the low cost of device componentsmay be a fall detection device according to the inventionwithout disturbing properties of persons carriedbecome. It is particularly advantageous that a specific alignmentfrom wearer to fall detection device not necessaryare. Furthermore, it is preferred that the limit from whicha fall is assumed to the normal activitiesor the state of health of the wearer adaptedbecomes. In addition to the applications already mentionedit is also possible, the inventiveDevice or the method according to the invention,which manages without orientation to an external frame of reference,For example, to use for the preservation of the location, wherethe overturning or slipping of containers or other containerscan be detected in a simple manner.
Vorzugsweiseweist die erfindungsgemäße Vorrichtung Mittelzum Auslösen eines Notrufs und/oder Mittel zum Auslöseneines Alarms auf. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäßeVorrichtung genau einen dreidimensionalen Beschleunigungssensorauf. Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße VorrichtungMittel zum Kompensation eines Sturzes auf, beispielsweise Mittelzur Befüllung eines (Gel-)Kissens oder eine aufblasbareHalskrause.Preferably, the device according to the invention comprises means for triggering an emergency call and / or means for triggering an alarm. Preferably, the device according to the invention has exactly one three-dimensional acceleration sensor. Preferably, the device according to the invention comprises means for compensating for a fall, for example means for filling a (gel) cushion or an inflatable neck brace.
Ineiner besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindungsind Mittel zur Bestimmung der Richtung des Falles bezogen auf mindestenseine Körperachse einer Trägerperson, wobei vorzugsweiseMittel zur selektiven Kompensation des Sturzes, beispielsweise Airbags,die lediglich in Fallrichtung auslösen, vorgesehen sind.Ina particularly preferred embodiment of the inventionare means of determining the direction of the case relative to at leasta body axis of a wearer, preferablyMeans for selectively compensating for the fall, for example airbags,which trigger only in the direction of fall, are provided.
DieVerwendung des Maßes der Orientierungsänderung(vorzugsweise Änderung des Raumwinkels) reicht prinzipiellzur Sturzerkennung aus. Vorzugsweise kann die Zuverlässigkeitder Sturzerkennung durch Hinzunahme weiterer Sensorinformationennoch weiter verbessert werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariantewird daher zusätzlich der Betrag (die Länge) desBeschleunigungsvektors B →t ausgewertet. EinSturz ist erfindungsgemäß dann gegeben, wenn dasMaß der Orientierungsänderung einen definierten Schwellwert(beispielsweise größer als 15 Grad pro 0.1 Sekunde) überschrittenhat, sich jedoch der Betrag des Beschleunigungsvektors (bzw. derBeschleunigungsvektoren zu den unterschiedlichen Messzeitpunkten)nicht zu stark vergrößert. Dieser Ausführungsvarianteliegt folgende Beobachtung zugrunde: Das Auftreten externer (Dreh-)Momente,wie sie beim kanonischen Fall des Stolperns an einer Teppichkanteauftreten, führen in der Regel zu einer Orientierungsänderungaber nicht zu einer deutlichen Änderung des Betrages. Andererseits führtdas Loslaufen oder Anhalten zu einer zusätzlichen Beschleunigung,die i. d. R. senkrecht zur Erdgravitation steht, was auch zu einerVergrößerung des Gesamtbetrages des Beschleunigungsvektorsführt. Diese Betragsänderung wird gemäß einerbevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung zur Vermeidungvon Fehlalarmen berücksichtigt. Der zu verwendende Schwellwertkann in Abhängigkeit des Alters und/oder der Mobilität desTrägers (welche durch einen Testlauf vorab bestimmt werdenkann) frei gewählt werden. Auch kann das tatsächlicheVerhalten des Trägers zur permanenten Justierung des Schwellwertsund/oder des Maßes der Orientierungsänderung verwendetwerden. In einer besonders bevorzugten Variante wird ein Sturz angenommen,wenn das Maß der Orientierungsänderung einen definiertenSchwellwert (beispielsweise größer als 15 Gradpro 0.1 Sekunde) überschritten hat, jedoch der Betrag derBeschleunigungsvektoren zu den unterschiedlichen Messzeitpunktenkleiner als 50% der Erdbeschleunigung (bevorzugter kleiner als 50%der Erdbeschleunigung und noch bevorzugter kleiner als 15% der Erdbeschleunigung)ist. Die Erdbeschleunigung beträgt i. S. d. vorliegendenErfindung 9,81 m/s2. Es ist besonders bevorzugt,dass der Schwellwert durch Auswertung des tatsächlichenVerhaltens des Trägers angepasst wird, beispielsweise durchMessung der absoluten Maximalbeschleunigung und Anpassung (Gleichsetzen)des Schwellwerts auf diese absoluten Maximalbeschleunigung, sofernnicht ein Sturz erfolgte, was vorzugsweise durch eine nachträglicheDateneingabe festgestellt werden kann.The use of the measure of the orientation change (preferably change of the solid angle) is sufficient in principle for fall detection. Preferably, the reliability of the fall detection can be further improved by adding further sensor information. In a further preferred embodiment, therefore, the amount (the length) of the acceleration vector B →t is additionally evaluated. A fall is inventively given when the degree of orientation change has exceeded a defined threshold (for example, greater than 15 degrees per 0.1 second), but the amount of the acceleration vector (or the acceleration vectors at the different measurement times) is not increased too much. This embodiment is based on the following observation: The occurrence of external (rotational) moments, as they occur in the canonical case of tripping on a carpet edge, usually lead to a change in orientation but not to a significant change in the amount. On the other hand, running loose or stopping leads to an additional acceleration, which is usually perpendicular to the earth's gravity, which also leads to an increase in the total amount of the acceleration vector. This amount change is considered according to a preferred embodiment of the invention to avoid false alarms. The threshold value to be used may be freely selected depending on the age and / or the mobility of the wearer (which may be predetermined by a test run). Also, the actual behavior of the wearer may be used to permanently adjust the threshold and / or the amount of orientation change. In a particularly preferred variant, a fall is assumed when the degree of orientation change has exceeded a defined threshold (eg greater than 15 degrees per 0.1 second), but the magnitude of the acceleration vectors at the different measurement times is less than 50% of the acceleration due to gravity (more preferably less than 50% of the gravitational acceleration, and more preferably less than 15% of the gravitational acceleration). The gravitational acceleration is i. P. D. present invention 9.81 m / s2 . It is particularly preferred that the threshold value is adjusted by evaluating the actual behavior of the carrier, for example by measuring the absolute maximum acceleration and adjusting (equalizing) the threshold value to this absolute maximum acceleration, unless a fall occurred, which is preferably detected by a subsequent data input can.
Ineiner weiteren bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindungweist die Vorrichtung zur Sturzerkennung (bevorzugt zusätzlich)eine Druckmesseinheit auf, wobei die Druckmesseinheit mindestenszwei Drucksensoren zur Messung des Umgebungsluftdrucks aufweist,wobei jeder Drucksensor jeweils eine Sensorfläche aufweistund die Flächennormalen der mindestens zwei Sensorflächenunterschiedliche (Raum-)Richtungen aufweisen. Vorzugsweise sinddie Sensorflächen planar ausgebildet, alternativ ist esjedoch auch möglich, dass nicht planare Sensorflächenverwendet werden. Dann bezieht sich die Flächennormaleder Sensorfläche auf die Flächennormale im geometrischenSchwerpunkt der Sensorfläche. Als Sensorflächewird vorzugsweise diejenige Fläche angesehen, welche durchDruckänderungen entsprechende Änderungen in ihrerForm, Position, Leitfähigkeit oder sonstigen physikalischenParametern erfährt, so dass daraus der Umgebungsluftdruckabgeleitet werden kann. Mit der genannten Druckmesseinheit könnenweitere Störsignale, beispielsweise das Öffneneiner Tür, eliminiert werden, welche zu unerwünschtenBeschleunigungen des Beschleunigungssensors führen können.Ina further preferred embodiment of the inventionhas the device for fall detection (preferably in addition)a pressure measuring unit, wherein the pressure measuring unit at leasthas two pressure sensors for measuring the ambient air pressure,each pressure sensor each having a sensor surfaceand the surface normals of the at least two sensor surfaceshave different (spatial) directions. Preferablythe sensor surfaces are planar, alternatively it isHowever, it is also possible that non-planar sensor surfacesbe used. Then the surface normal refersthe sensor surface on the surface normal in the geometricCenter of gravity of the sensor surface. As a sensor surfaceis preferably considered that area, which byChanges in their print changesShape, position, conductivity or other physicalParameter experiences, so that from the ambient air pressurecan be derived. With the mentioned pressure measuring unit canother interference signals, such as openinga door, which is undesirableAccelerations of the acceleration sensor can lead.
DieVerwendung dieser Druckmesseinheit liegt folgende Beobachtung zugrunde:im Falle eines Sturzes ändert sich aufgrund der Fallhöheauch der messbare Luftdruck. Moderne Luftdrucksensoren könnenbereits einen Luftdruckunterschied detektieren, der einem Höhenunterschiedvon etwa 30 cm entspricht. Allerdings können diese Luftdruckschwankungenauch durch das Öffnen von Türen, einem Windstossetc. verursacht werden. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Druckmesseinheitwürden sich diese Luftdruckschwankungen quasi zeitgleichan allen Einzelsensoren bemerkbar machen. Diese zeitliche Quasiparallelität wäreaber nicht mehr im Falle eines Sturzes beobachtbar, da diejenigenSensorflächen, die in Fallrichtung zeigen, einen höherenLuftdruck messen (Staudruck), als diejenigen, die entgegengesetztder Fallrichtung liegen (Windschatten); Sensoren, die quer zur Fallrichtungangeordnet sind, zeigen aufgrund der Sogeffekte ebenfalls einenverringerten Luftdruck an. Aufgrund dieser Beobachtung kann beiVerwendung der Druckmesseinheit eine Fallrichtung bezüglichder Druckeinheit abgeleitet werden, die sich aus dem Gradientender ermittelten Druckwerte (Skalare) ergibt. Ein Sturz liegt vorzugsweisedann vor, wenn die aus der Druckmesseinheit abgeleitete Fallgeschwindigkeitmindestens 2 m/s entspricht. Vorzugsweise wird die überdie Druckmesseinheit ermittelte Fallrichtung und die abgeleiteteFallgeschwindigkeit mit den Messwerten des Beschleunigungssensorsabgeglichen. Dazu sind Druckmesseinheit und Beschleunigungssensorvorzugsweise definiert zueinander angeordnet.The use of this pressure measuring unit is based on the following observation: in the event of a fall, the measurable air pressure also changes due to the drop height. Modern air pressure sensors can already detect an air pressure difference, which corresponds to a height difference of about 30 cm. However, these air pressure fluctuations can also be caused by opening doors, a gust of wind, etc. When using the pressure measuring unit according to the invention, these air pressure fluctuations would make virtually noticeable at the same time on all individual sensors. However, this temporal quasi-parallelism would no longer be observable in the event of a fall, since those sensor surfaces which point in the direction of fall measure a higher air pressure (dynamic pressure) than those which are opposite to the direction of fall (slipstream); Sensors, which are arranged transversely to the direction of fall, also show a reduced air pressure due to the Sogeffekte. Due to this observation, when using the pressure measuring unit, a falling direction with respect to the printing unit, which is determined from the gradient of the printing unit, can be derived results in pressure values (scalars). A fall is preferably present when the rate of fall derived from the pressure measuring unit is at least 2 m / s. Preferably, the fall direction determined via the pressure measuring unit and the derived falling speed are adjusted with the measured values of the acceleration sensor. For this purpose, the pressure measuring unit and the acceleration sensor are preferably arranged to be mutually defined.
Vorzugsweiseweisen die Flächennormalen der mindestens zwei Sensorflächeneinen Raumwinkel größer als 30°, bevorzugtergrößer als 60° und noch bevorzugter vongenau 90° auf. Vorzugsweise weist die Druckmesseinheitsechs Drucksensoren auf, deren Sensorflächen jeweils entsprechendeiner Seitenfläche eines Würfels ausgerichtetsind. Vorzugsweise weisen die Sensorflächen eine Abschirmungmit einer Öffnung auf, wobei die Flächennormaleder Öffnung parallel zur Flächennormale der jeweiligenSensorfläche ist.Preferablyhave the surface normals of the at least two sensor surfacesa solid angle greater than 30 °, more preferablygreater than 60 °, and more preferably fromexactly 90 ° up. Preferably, the pressure measuring unitsix pressure sensors, the sensor surfaces respectivelyaligned to a side surface of a cubeare. Preferably, the sensor surfaces have a shieldwith an opening, the surface normalthe opening parallel to the surface normal of the respectiveSensor surface is.
DasVerfahren zur Sturzerkennung gemäß der vorliegendenErfindung weist folgende Verfahrensschritte auf: Messung von Beschleunigungsvektorenmit drei Beschleunigungskomponenten jeweils unterschiedlicher Raumrichtungenzu unterschiedlichen Zeitpunkten, wobei aus den Beschleunigungskomponenten unterschiedlicherZeitpunkte ein Raumwinkel zwischen zwei Beschleunigungsvektorenaufeinanderfolgender Zeitpunkte bestimmt wird, wobei der bestimmteRaumwinkel zur Sturzerkennung mit einem Grenzwert verglichen wird.Vorzugsweise erfolgt die Bestimmung des Raumwinkels ohne Bezug zumErdschwerefeld.TheA method for fall detection according to the presentThe invention comprises the following method steps: Measurement of acceleration vectorswith three acceleration components each of different spatial directionsat different times, wherein the acceleration components of differentTimes a solid angle between two acceleration vectorssuccessive time points is determined, wherein the determinedSolid angle to fall detection is compared with a limit.Preferably, the determination of the solid angle without reference toEarth's gravity.
DieErfindung wird nachfolgend anhand von in den Figuren dargestelltenAusführungsbeispielen näher erläutert.Es zeigen:TheInvention will be described below with reference to FIGSEmbodiments explained in more detail.Show it:
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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