(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転倒検出システムであって、
前記転倒検出システムを装着したユーザの動きをモニタする磁力計を有し、
前記システムは転倒を識別するとアラームを発するように構成され、
前記システムは、
前記磁力計と結合し、前記磁力計の出力信号を分析し、前記システムが少なくとも３６０°の１回転したか識別するように構成された分析手段をさらに有し、
前記システムは、少なくとも１回転したかに関するデータを提供し、少なくとも１回転していないことが識別された時の、前記転倒検出システムを装着している前記ユーザの転倒と、少なくとも１回転したことが識別された時の、前記ユーザに装着されていない前記転倒検出システムの落下との区別を可能にするようにさらに構成された、転倒検出システム。
【請求項２】
前記システムは、少なくとも１回転したかに応じて、前記アラームを発するようにさらに構成された、請求項１に記載の転倒検出システム。
【請求項３】
前記分析手段は、転倒を識別すると、出力信号を分析して、少なくとも１回転したか識別するようにさらに構成されている、請求項１または２に記載の転倒検出システム。
【請求項４】
前記システムは、さらに、前記分析手段に結合した加速度計を有し、前記システムの加速を示す信号を供給するように構成され、
前記分析手段は、さらに、前記加速度計の前記信号が所定の閾値を超えると、前記信号を分析して、少なくとも１回転したか識別するように構成されている、請求項１または２に記載の転倒検出システム。
【請求項５】
前記分析手段は、前記出力信号の周期性を判断するように構成されている、請求項１ないし４いずれか一項に記載の転倒検出システム。
【請求項６】
前記分析手段は、自己相関関数を前記磁力計の前記出力信号に用いて周期性を判断するように構成されている、請求項５に記載の転倒検出システム。
【請求項７】
前記分析手段は、
前記磁力計に結合し、前記出力信号を複数のデジタルコードに変換するように構成されたアナログ・デジタルコンバータと、
アナログ・デジタルコンバータに結合し、前記複数のデジタルコードを記憶するように構成されたメモリと、
前記メモリに結合し、前記メモリから前記デジタルコードを読み出すように構成され、さらに前記複数のデジタルコードに応じて前記出力信号の周期性を判断するように構成されたプロセッサとを有する、請求項５または６に記載の転倒検出システム。
【請求項８】
転倒検出システムの動作方法であって、
１つ以上のセンサ信号を分析して、転倒検出システムを装着したユーザによる転倒の可能性を識別する第１ステップと、
それに応じてアラームを発する第２ステップと、を有し
前記動作方法は、
磁力計が供給する出力信号を分析して、前記磁力計を有する前記転倒検出システムが少なくとも３６０°の１回転をしたか検出する第３ステップを有し、前記転倒検出システムは少なくとも１回転したかに関するデータを供給し、少なくとも１回転していないことが識別された時の、前記転倒検出システムを装着している前記ユーザの転倒と、少なくとも１回転したことが識別された時の、前記ユーザに装着されていない前記転倒検出システムの落下との区別を可能にすることを特徴とする、転倒検出システムの動作方法。
【請求項９】
アラームを発する第２ステップは、少なくとも１回転したかにさらに依存する、請求項８に記載の動作方法。
【請求項１０】
第３ステップは第１ステップにより検出した転倒の可能性に応じて実行する、請求項８または９に記載の動作方法。
【請求項１１】
分析して少なくとも１回転したか検出する段階は、前記出力信号の周期性を決定する段階を有する、請求項８ないし１０いずれか一項に記載の動作方法。
【請求項１２】
出力信号の周期性を、磁力計の出力信号に自己相関を用いて決定する、請求項１１に記載の動作方法。
【請求項１３】
第１ステップは、転倒検出システムに含まれる加速度計により供給される加速度信号を分析する段階を有する、請求項８ないし１２いずれか一項に記載の動作方法。
【請求項１４】
システムが少なくとも３６０°の１回転したか識別するための、転倒検出システムに含まれる磁力計の出力信号にある決定された周期性の使用方法であって、前記転倒検出システムは少なくとも１回転したかに関するデータを供給し、少なくとも１回転していないことが識別された時の、前記転倒検出システムを装着している前記ユーザの転倒と、少なくとも１回転したことが識別された時の、前記ユーザに装着されていない前記転倒検出システムの落下との区別を可能にする、使用方法。
【請求項１５】
転倒検出システムは、転倒の検出と、少なくとも１回転したかに応じてアラームを発する、請求項１４に記載の使用方法。
【請求項１６】
転倒検出システムにおいて用いるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムは、プロセッサで実行されると、転倒検出システムを装着したユーザの転倒を検出し、磁力計が供給する出力信号を分析して、磁力計を含む転倒検出システムが少なくとも３６０°の１回転したか検出し、少なくとも１回転していないことが識別された時の、前記転倒検出システムを装着している前記ユーザの転倒と、少なくとも１回転したことが識別された時の、前記ユーザに装着されていない前記転倒検出システムの落下との区別を可能にするように構成されているコンピュータプログラム。
【請求項１７】
プロセッサで実行されると、転倒の検出と、少なくとも１回転したかの決定に応じて、アラームを発生する、請求項１６に記載のコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転倒検出システムを用いている人の転倒を検出するその転倒検出システムに関する。本発明は、さらに、前記転倒検出システムを装着した人の転倒を検出した時にアラームを発する転倒検出システムの動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
転倒検出システムは、ユーザの転倒事故を検出し、離れたところにいるが適切な行動を起こし得る介護者にその事故を報告するために用いられている。そのために、ユーザは、その動きを示す出力信号を出すセンサを有する検出システムを装着する。例えば、センサは加速度計であり、出力信号は例えばユーザが転倒により地面に倒れたことによる衝撃を示す加速度データを示す。間違ったアラームの頻度を減らすため、転倒検出システムは、２つ以上のセンサを有し、転倒事故と歩いたり座ったりする通常の活動とを識別することもできる。
【０００３】
特許文献１は、人の転倒を検出する方法とシステムを開示している。監視される人は、少なくとも１つの加速度計と、その人の垂直方向に向いた磁力計とを含むセンサを装着する。加速度信号が大幅かつ急激に振動するとともに、外磁場が２つのレベル間でシフトした時に転倒イベントとする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００６／０２７９４２６号
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一目的は、転倒検出システムの間違ったアラームの頻度（rate）を低減することである。この目的は請求項１に記載した転倒検出システムにより達成できる。
【０００６】
本発明は、一定割合の間違いアラームは、転倒検出システムを誤って落下させてしまうことによるものであるとの洞察に基づくものである。前記装置を利用する人は、転倒検出システムを常に装着しているわけではない。例えば、転倒検出システムのユーザは、就寝時、前記転倒検出システムを装着しないこともある。転倒検出システムをテーブルに置いて、間違って床に落とし、間違いアラームが発せられることがある。カーディガンやコートの脱ぎ着や、転倒検出システムを正しく装着してないなどの原因により、転倒検出システムが意図せずに脱落してしまうこともある。こうした間違いアラームを防止するため、システムは、（ユーザに結合していない時の）間違いによる落下と、前記システムを装着したユーザの転倒とを区別できなければならない。本発明は、転倒検出システムを装着したユーザの転倒とは異なり、前記システムのみ（つまり、ユーザに取り外し可能に結合していない時）の落下は非常に多くの場合、システムが３６０°以上の回転をするとの観察に基づく。本発明による転倒検出システムは、ユーザの動きをモニタする磁力計を有する。例えば、地磁気に対するユーザの方向をモニタする。前記方向の急激な変化は転倒を示し、アラームが発せられる。しかし、急激な方向の変化は、間違ってシステムを落下させても発生することがある。それゆえ、少なくとも１回転したかに関するデータを提供して、（１回転しない）転倒と（１回転以上する）落下とを識別することができる。このデータを用いて間違いアラームの頻度を減らし、本発明の目的を達成できる。磁力計の利点は、その出力信号により、１回転したかどうか加速度計の加速度信号よりも高い信頼性で決定できる点である。  加速度計は自転すると、重力の他に遠心力を検出する。この遠心力は重力をマスクし、特に自由落下の状況などでは、回転を高い信頼性で検出するのは困難である。
【０００７】
本システムの別の実施形態では、１回転（または数回転）しないときにのみアラームを発する。
【０００８】
間違ってシステムが落下すると、自由落下中に１回転以上してから、地面または物にぶつかる。観察によると、地面または物にぶつかってからバウンドして１回転以上する。この観察を用いて、転倒の識別に応じて磁力計の出力信号の分析の開始をトリガーする。このトリガーを待つことにより、消費電力を減らせるという利点がある。
【０００９】
本システムの別の実施形態では、加速度計を含む。加速度計は、分析手段に加速度を示す信号を供給する。所定の閾値を超えた場合にのみ、磁力計の出力信号を分析して、１回転以上したか識別する。
【００１０】
システムが間違って地面に落下すると、ほとんどの場合、自由落下語、システムは数回回転してから止まる。この洞察に基づいて、本システムは、数回回転すると、出力信号に周期性が表れる。これにより、本システムの別の一実施形態では、前記磁力計の出力信号の周期性を１回転したか比較的簡単に判断できる。
【００１１】
磁力計は、磁力計のｘ−ｙ−ｚ検出軸に対して測定した地磁気のベクトルを表す３次元出力信号を提供する。システムの回転軸は、落下により回転している時は分からず、システムが落下するたびにｘ−ｙ−ｚ空間で異なる位置を有する。本システムの別の実施形態では、３次元出力信号の１次元成分における周期性を分析することにより（例えば、ｘ検出軸かｙ検出軸かｚ検出軸に対する地磁気の周期性を検出することにより）、出力信号の周期性を検出する。本システムの別の実施形態では、１次元成分の周期性を自己相関関数を用いて決定する。
【００１２】
別の実施形態では、本システムは、さらに、アナログ・デジタルコンバータ、メモリ、及びプロセッサを有する。アナログ・デジタルコンバータは、磁力計の出力信号を複数のデジタルコードに変換する。これらのコードはメモリに記憶される。プロセッサは、これらのデジタルコードを用いて、１回転以上したか判断する。１回転以上している場合、システムはアラームを発しない。
【００１３】
本発明はさらに、間違いアラームの頻度が低減される、転倒検出システムを動作させる方法に関する。この目的は、システムを間違って落下させたものと、転倒検出システムを装着したユーザが転倒したものとを識別することにより、達成される。本方法は、磁力計により供給される出力信号を分析して、転倒検出システムが少なくとも１回転したか検出する段階を有する。本システムは、少なくとも１回転したかに関する検出データを提供する。これを用いて、システムにより発せられたアラームが間違って落下させたことによるものか判断できる。
【００１４】
別の実施形態では、アラームを発する段階は、ユーザの転倒の可能性を識別する段階の結果と、磁力計の出力信号を分析して、１回転していないことの検出する段階の結果とに応じて決まる。
【００１５】
本方法の別の実施形態では、ユーザの転倒の可能性を識別する段階と、磁力計の出力信号を分析して１回転以上したか検出する段階は、順次行われる。これにより、落下と転倒を識別する段階の消費電力が、転倒の可能性が識別された場合にのみ費やされるという利点が生じる。転倒の可能性は、システムを装着している人の転倒であるかも知れないが、例えばテーブルから床に、システムを誤って落下させたことによるものかも知れない。例えば、転倒検出システムは加速度計を有する。加速度計の加速度出力信号を分析することにより、転倒または落下による衝撃を検出できる。このように、識別された転倒の可能性は、システムを装着しているユーザの転倒か、前記ユーザが取り付けていない時のシステムの落下のどちらかであり得る。間違いアラームを防止するため、磁力計の出力信号を分析して、１回転以上したか識別し、アラームと、１回転以上したかどうかに関するデータとを供給する。別の実施形態では、１回転以上したことが識別されている場合、１回転以上するということはシステムを誤って落下させたことを示すので、アラームは発せられない。
【００１６】
システムは落下するとき複数回自転するので、本方法の別の実施形態では、磁力計の出力信号の周期性を判断することにより、少なくとも１回転したか求める。この周期性は、磁力計の３次元出力信号の１次元成分の周期性を判断することにより、例えば、３次元ｘ−ｙ−ｚ出力信号のｘ成分の周期性を判断することにより、求めることができる。ｘ−ｙ−ｚ出力信号は、磁力計のｘ−ｙ−ｚ方向軸に対する測定した地磁気のベクトルを表す。
【００１７】
本方法の別の実施形態では、出力信号の周期性を磁力計の出力信号の１次元成分に自己相関関数を適用して決定する。
【００１８】
本発明は、さらに、転倒検出システムが発するアラームの確認するための、磁力計の出力信号の周期性の使用に関する。決定した周期性は１回転以上したことを示し、１回転以上したことは転倒検出システムが誤って落下されたことを示す。転倒検出システムは、１回転以上したかどうかに関するデータを供給し、ユーザの転倒と、（ユーザから）取り外したシステムの落下との識別を容易にする。別の実施形態では、アラームは、転倒を検出し、１回転以上していないと決定した時に発せられる。
【００１９】
本発明は、さらに、転倒検出システムで利用する、プログラムコードを有するメモリカードやメモリスティックなどのコンピュータプログラム製品に関する。プログラムコードは、プロセッサで実行されると、転倒検出システムのユーザの転倒を検出するように構成されている。本プログラムコードは、さらに、磁力計により供給される出力信号を分析して、磁力計を有する転倒検出システムが３６０°の１回転以上したか検出するように構成されている。本プログラムコードは、少なくとも１回転したかに関するデータを提供するようにさらに構成されている。別の実施形態では、プログラムコードは、転倒を検出し、１回転していないと決定した場合にのみ、アラームを発するように構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
添付した図面を参照して、一例としてここに本発明を説明する。
【図１】転倒検出システムを装着したユーザを示す図である。
【図２】転倒検出システムを示すブロック図である。
【図３】別の転倒検出システムを示すブロック図である。
【図４】本発明による方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明による別の方法を示すフローチャートである。
【図６】転倒検出システムを装着したユーザの転倒を示す図である。
【図７】本発明によるアルゴリズムで得られるグラフを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、バンドその他の取り付け手段６によりユーザ４に取り付けた転倒検出システム２を示す。転倒検出システムは、好ましくは、ウエストや手首や（ペンダントとして）首など、ユーザの身体の上部に取り付けられる。転倒検出システム２がユーザ４の転倒を検出すると、アラーム３５が転倒検出システムから（例えば音声で）ブロードキャストされ、またはコールセンタまたは支援ユニットに（例えば無線で）送信される。
【００２２】
転倒検出システムは、ユーザの転倒事故を検出し、その事故を報告するために用いられる。前記システムは、自律して自宅で生活したいが、転倒した場合に支援を必要とする高齢者が使用してもよい。こうしたシステムのその他のアプリケーションは、現金輸送者、消防隊、警察などの安全確保である。
【００２３】
図２は、本発明による転倒検出システム２を示すブロック図である。このシステムは磁力計２０を有する。磁力計２０は、その位置（それゆえ、身体にその磁力計を有する転倒検出システム２を装着している時はユーザ４の位置）における地磁気の方向と強さを測定する。磁力計は、測定した磁場を示す出力信号２５を生成する。例えば、磁力計２０は、互いに直交するように構成された３つのセンサを有し、ｘ−ｙ−ｚ空間における地磁気の測定ができる。磁力計が出力する出力信号２５は、ｘ−センサで測定したｘ方向の強さと、ｙ−センサで測定したｙ方向の強さと、ｚ−センサで測定したｚ方向の強さとを含む。分析手段３０は、出力信号２５を処理して、ユーザ４が転倒したか判断し、ユーザ４が転倒した場合には（システム２に含まれる送受信回路を用いて）助けを求めるアラーム３５を発する。人の転倒は、例えば、方向が急に変化し、その後の時間はユーザ４が地面に横たわっていて、方向がほとんどまたはまったく変化しないことが特徴となる。前記方向の変化は、磁力計２０により出力される出力信号２５の分析により検出できる。転倒の瞬間におけるユーザ４の身体に対する磁力計２０の実際の姿勢とは独立に、別の測定、すなわち２つの時点における方向の比較により、分析手段３０により転倒の検出を行う。
【００２４】
実施形態によっては、転倒検出システム２は、さらに、ユーザ４の（方向以外の）動きの特徴を検出して、対応する信号５５を生成する１つ以上の他のセンサ５０を有する。より高い信頼性でユーザが転倒したか判断（し、間違ったアラームの頻度を低減）するため、これらの信号は、磁力計の出力信号２５と組み合わせて分析手段３０で用いられる。１つ以上のセンサ５０は、加速度計、ジャイロスコープ、高度計、その他の好適なセンサである。例えば、センサ５０は加速度計であってもよい。転倒は、垂直方向の大きな加速度変化と、それに続く加速度が比較的一定な時間（この一定の加速度は用いている加速度計のタイプに応じて、通常はゼロか重力加速度である）で表される活動がほとんどまたはまったく無い時間によっても特徴付けられる。
【００２５】
間違ったアラームの頻度をさらに低減するため、分析手段３０は、方向の急激な変化及び／または加速度の大きな変化の後の活動がない時間をモニタしてもよい。その時間が所定の閾値より長い場合にのみ、助けが必要な転倒が発生し、アラーム３５を発する必要がある。
【００２６】
間違ったアラームの発生原因は、ユーザが装着していない間に、転倒検出システム２を間違って落とすことである。例えば、ユーザが入浴中には、転倒検出システム２を取り外しているだろう。この取り外した転倒検出システムを落とすと、間違ったアラームを発してしまう。取り外された転倒検出システムが落下した時の特徴は、転倒検出システムを装着したユーザが転倒した時の特徴とは異なる。それゆえ、間違って落下させることにより生じる間違ったアラームを防止するため、システム２に含まれるセンサ２０、５０の信号を分析して、取り外したシステムを間違って落下させたのか、システムを装着しているユーザの転倒なのか検出する。前記の転倒の特徴間の相違点の１つは、取り外されたシステムは、落下すると１回以上回転しやすいことである。回転軸はアプリオリには分からないが、回転自体は加速度計、ジャイロスコープ、磁力計などのセンサで検出できる。
【００２７】
転倒検出システム２はバッテリ駆動であり、ユーザによってはバッテリの交換は困難なので、システムを（バッテリ交換のために）保守しなくてよい時間を十分とるため、システム中のすべての電子回路の消費電力は最小化しなければならない。それゆえ、ジャイロスコープは使用センサとしてあまり好ましくなく、加速度計と磁力計で少なくとも１回の回転を検出する。
【００２８】
加速度計を有する転倒検出システムは落下する時に自転し、重力の次に遠心力を検出する。センサの観点から、遠心力はほぼ一定であり、重力は回転しているように見える。遠心力により加速度計により出力される加速度信号にＤＣ成分が生じ、一方、重力は、システムが落下しながら回転している時は、ＡＣ成分として現れる。分析手段３０は、加速度信号中のＡＣ成分を検出することにより、システムの一回転を検出できる。ＡＣ成分の検出を可能とするため、分析手段は、ＤＣ成分を抑圧するハイパスフィルタを有していてもよい。実験によると、ハイパスフィルタのカットオフ周波数は一般的には０．６Ｈｚでもよい。回転検出に加速度計を用いるときの欠点は、高い信頼性で回転を検出できないことである。例えば、自由落下の状態では、加速度計で検出される重力はゼロであるか、ゼロに近く、一回転の検出は困難である。それゆえ、好ましいシステムの実施形態では、磁力計を用いてシステムが少なくとも１回転（１回転は少なくとも３６０°の回転である）したかどうか判断し、センサから出力された信号が転倒の可能性と、１回転以上していないことを示す場合にのみアラームを発する。
【００２９】
取り外されたシステムの落下の特徴と、転倒検出システムを装着した人の転倒の特徴のさらなる相違点は、取り外されたシステムは、間違って落とすと、地面にぶつかってから１回以上回転することも非常に多いということである。この特徴により、さらにバッテリの電力消費を低減することができる。転倒検出システムの一実施形態では、１つ以上のセンサが出力する信号を分析して転倒の可能性を示しているとき、磁力計の出力信号を分析して、少なくとも１回転したかどうか調べる。本発明による転倒検出システム２は、加速度計５０と磁力計２０を有する。両者は分析手段３０に結合している。分析手段３０は、加速度計５０が出力する信号５５を分析し、信号５５を閾値と比較する。信号が閾値より大きいとき、転倒の可能性がある。分析手段は磁力計から出力された出力信号２５を分析して、少なくとも１回転したかどうか調べる。１回転以上検出した場合、転倒の可能性は間違って落下したものと判断され、アラームを発する必要はない。しかし、１回転を検出しないと、転倒の可能性は、前記転倒検出システムを装着したユーザの転倒と判断され、アラームを発する。
【００３０】
図３は、本発明による別の転倒検出システム２を示すブロック図である。システムの一実施形態では、分析手段３０は、磁力計２０及び／または加速度計５０に結合したアナログ・デジタル（ＡＤ）コンバータ７５を有する。ＡＤコンバータ７５は、出力信号２５と加速度信号５５を複数のデジタルコードに変換し、メモリ８０に記憶する。記憶されたデータはプロセッサ９０によりメモリから読み出され、分析される。転倒が認められた場合、アラーム３５がトリガーされる。プロセッサは、前記メモリ９０に記憶されている、またはメモリカードなどの別のメモリに設けられているプログラムコードを実行する。プログラムコードは、プロセッサ９０により実行されると、磁力計２０により出力される出力信号２５を分析し、その磁力計を有する転倒検出システム２が少なくとも１回転したか調べるアルゴリズムなどを含む。
【００３１】
図４は、本発明による方法を示すフローチャートである。本方法は、１つ以上のセンサ信号１００を分析して、転倒の可能性を検出し、磁力計出力信号１２０を分析して１回転以上したか判断し、転倒の可能性があり１回転していなければ、アラーム１１０を発する。１回転以上していると、転倒の可能性を検出していても、実際には取り付けていないときに転倒検出システムを落としたことによる。１つ以上のセンサ信号１００を分析して転倒の可能性を検出するステップと、磁力計出力信号１２０を分析して１回転していないと判断するステップは、並行して行ってもよい。１回転以上したかどうかの判断は、好ましくは、磁力計の出力信号を用いて行うが、ジャイロスコープや加速度計などのその他のセンサの信号を用いて行うこともできる。
【００３２】
図５は、本発明による別の方法を示すフローチャートである。消費電力を押さえるために、磁力計１２０の出力信号を分析して１回転したか判断するステップは、転倒の可能性の検出に応じて行われる。転倒の可能性を検出しても、それはシステムを間違って落としたことによるものかも知れない。それゆえ、磁力計出力信号１２０を分析して１回転していないか調べるステップを行う。１回転していないことが分かると、転倒の可能性は、転倒検出システムを装着したユーザの転倒に係わるものであり、次の、アラーム１１０を発するステップが実行される。転倒の可能性は、加速度計からの信号を分析して、または複数のセンサからの信号を分析して検出できる。
【００３３】
図６は、転倒検出システム２を装着したユーザ４の転倒を示す図である。システム２の磁力計を用いて、転倒検出システム２の近くの磁場Ｈの強さ及び／または方向を測定する。落下または転倒の場合、磁場Ｈは均一であると仮定して、転倒検出システムは限られた空間で１回転以上する。磁力計にはいろいろなタイプのものが知られている。例えば、磁力計は１つ以上のホール効果センサを有する。３つのホール効果センサを用い、それらをｘ−ｙ−ｚ座標系で互いに直交するように配置して、第１のセンサがｘ軸方向の強さを測定し、第２のセンサがｙ軸方向の強さを測定し、第３のセンサがｚ軸方向の強さを測定するようにすることにより、転倒検出システム２の周辺の磁場Ｈの強さのみならず方向も決定できる。（あまりないことであるが、回転軸がｘ軸、ｙ軸、またはｚ軸と一致し、他の２つの軸の磁場の強さで回転を測定する場合でない限り、）磁力計が回転すると、各ホール効果センサが測定する磁場の強さが変化する。前記磁力計に対する測定磁場の方向を分析して、磁力計の１回転を検出してもよい。しかし、１回転を検出するために磁場の方向を分析する替わりに、回転を検出するため、ｘ方向の磁場の強さ測定値Ｘ（ｔ）のみを分析することもできる。これにより、例えばＸ（ｔ）の周期性を決定することにより、回転を検出するためにスカラＸ（ｔ）を分析するだけなので、分析が簡単であるという利点がある。このように、転倒検出システム２の回転は、例えばｘ軸方向などの単一方向のみで磁場Ｈの強さを測定するように構成された磁力計で検出できる。転倒検出システム２の別の実施形態では、磁力計は、好ましくは互いに直交する方向を向いた２つのホールセンサを有する。これにより、感度が向上する利点がある。回転軸が１つのセンサの測定方向（すなわち、ｘ方向またはｙ方向）と一致しても、他のセンサの出力信号を用いて転倒検出システムの回転を検出できる。
【００３４】
図７は、本発明によるアルゴリズムで得られるグラフを示す図である。回転を検出する比較的簡単な方法は、磁力計の出力信号に周期性があるか判断することである。図６を参照して説明したように、回転の周期性をスカラＸ（ｔ）で検出できることが利点である。磁力計の出力信号の周期性は、スカラＸ（ｔ）の自己相関を計算することにより決定してもよい。例えば、１回転以上したかどうかを判断するアルゴリズムは、次のステップを有する：
−例えば５０Ｈｚの頻度で出力信号をサンプリングして、サンプルをメモリに記憶する；
−τのいろいろな値（例えば、１サンプル期間（２０ｍｓ）から４００ｍｓまで）に対して、有限長（例えば、５００ｍｓ）のウィンドウで自己相関Ｒ（τ）＝∫Ｘ（ｔ）．Ｘ（ｔ＋τ）ｄｔを計算する。
−ウィンドウを１つ以上のサンプル期間だけシフトして、前のステップの計算を繰り返す；
−求めたＲ（τ）（τ≠０）の値にピーク値があるか判断する。
【００３５】
上記アルゴリズムのステップを実行した結果を図７に示す。ｘ軸はサンプル単位で表したτの値である。サンプリング頻度が５０Ｈｚのとき、サンプル期間は２０ｍｓであり、τの範囲は０から４００ｍｓまでを示した。ｙ軸はサンプル単位で表した時間ｔを示し、ｔの範囲は０から４ｓｅｃまでを示した。ｚ軸は計算した自己相関Ｒ（τ）である。最初の２秒間の間（ｙ軸参照）、転倒検出システムは回転せずに自由落下しており、自己相関の値は高い。Ｘ（ｔ）の周期性に示されているように、３秒の時点で、回転が起こっている。前記周期性により、Ｒ（τ）は、約９サンプル（ｘ軸参照）の時点でピークになり、約１８サンプルの時点で２番目の少し弱いピークになり、自己相関の最小値は６サンプルから１４サンプル遅れている。本システムの一実施形態では、分析手段が上記のアルゴリズムを実行するように構成されている。
【００３６】
別の一実施形態では、分析手段は、Ｘ（ｔ）のＦＦＴ（高速フーリエ変換）を計算して、周波数領域でＸ（ｔ）の分析を行うように構成されている。システムの回転により生じるＸ（ｔ）の周期性は、Ｘ（ｔ）の周波数スペクトルにおけるピークとして現れる。分析手段は前記ピークを検出するように構成されている。
【００３７】
別の一実施形態では、分析手段はＲ（τ）のＦＦＴを計算するように構成されている。ウィーナー・ヒンチン理論により知られているように、自己相関を周波数領域に変換することにより、パワースペクトルが得られる。（図７の約９サンプルと１８サンプルに示されているように）パワースペクトルにおいて、Ｒ（τ）の複数のピークは互いに強化する。システムの回転により生じるＸ（ｔ）の周期性は、スペクトルにピークとして現れる（ｆｓ/９Ｈｚに、ここでｆｓは５０Ｈｚのサンプリング頻度である）。分析手段は前記スペクトル中の前記ピークを検出するようにさらに構成されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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