Issuu on Google+

F AL LDE T E CT I ON

F a l l Cons equenc es

UNDERST ANDI NGF AL L S T heI nt er naona l Cl a s s i fic aonofDi s ea s e–9 de finesaf a l l a s ; ‘ af a l l i sa nune x pec t ed e v entwher eaper s onf a l l st ot heg r oundf r om a nupperl e v el ort hes a mel e v el ’ . Ac c or di ngt ot heCent erofDi s ea s eCont r ol a nd Pr e v en on( CDC)oneoutoft hr eea dul t s a g e65a ndol derf a l l sea c hy ea r . F a l l sa r et he l ea di ngc a us eofi nj ur yr el a t eddea t h, nonf a t a l i nj ur i esa ndt r a umahos pi t a l i z aon a mongpeopl e65a ndol der( Ma s ud& Mor r i s , 2001) . I nj ur i ess us t a i nedf r omf a l l s i nc l udebr ok enbones , s uper fic i a l c ut sa nd a br a s i onst ot hes k i na swel l a sc onnecv ea nd s o s s ueda ma g e. F a l l r el a t eda dmi s s i onsof ol dera dul t sa r eas i g ni fic a ntfina nc i a l bur dent o t hehea l t hs er v i c eswor l dwi de. T heCDC esma t est ha ti n2000, di r ec tmedi c a l c os t sof f a l l st ot a l edal il eov er$19bi l l i on—$179mi l l i onf orf a t a l f a l l sa nd$19bi l l i onf ornonf a t a l f a l l i nj ur i es( Cent erofDi s ea s eCont r ol a nd Pr e v en on, 2010) .

HEAL THCONSEQUENCES As er i ousc ons equenc eofaf a l l i sa“ l ong– l i e” , a ne x t endedper i odof mewher et he v i cmr ema i nsi mmobi l eont heg r ound. T he “ l ong–l i e”oc c ur si nmor et ha n20%of el der l ya dmiedt ot hehos pi t a l duet o f a l l i nga ndc a nl ea dt ohy pot her mi a , dehy dr a on, br onc hopneumoni a , a ndpr es s ur e s or es( Ma s ud&Mor r i s , 2001) . Pr e v i ous wor k si nt hefiel dofel der l ypopul aonf a l l c i r c ums t a nc esf oundt ha t82%offf a l l s oc c ur r edf r omas t a ndi nghei g ht , a ndt ha ta f or wa r df a l l i st hemos tc ommonf a l l t y pe( O' Nei l l , e ta l . , 1994) , ( Vel l a s , Wa y ne, Ga r r y , &Ba umg a r t ner , 1998) . T hos efindi ng s ma yi ndi c a t et ha tf a l l smos t l yoc c ur r ed dur i ngwa l k i ng . S i de wa y s( l a t er a l )f a l l sa r e l es sc ommonbutc a nc a us eal a t er a l f or c e t ha tma yf r a c t ur ea nel der l yper s onshi p.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T hi sl i t er a t ur er e v i e wspr es entRea l T i mef a l l de t econa l g or i t hmsdes i g nedf orda t ai nputf r om onewi r el es swea r a bl es ens ornode, whi c hma yi nc l udemor et ha nones ens or . As ubs equentpr es ent aonwi l l pr ov i deas umma r yofr es ea r c hedf a l l c ha r a c t er i sc s , a ndt hel oc aonoft henode ont hes ubj ec t ’ sbodyi sdi s c us s ed. E x i sngf a l l de t econme t hodsc a nbedi v i dedi nt ot woma i nc a t eg or i es , ba s edonawea r a bl e de v i c eorenv i r onmentba s ed. Awea r a bl ede v i c ei sus i ngmo ont r a c k i ngs ens orl i k ea c c el er ome t er sa ndg y r os c opes , a ndenv i r onment a l me t hodsus es ens or si nt hes ubj ec t s ’ s ur r oundi ngs uc h a sv i deo, a udi o, a ndv i br aons i g na l . T hema j or i t yoft hea c a demi cwor konwea r a bl ef a l l de t ec onde v i c et her es ea r c hwa sba s edona c c el er ome t er s . AnAus t r a l i a ng r oup( Boy l e&Ka r una ni t hi , 2008)de v el opedamov ementc l a s s i fic aona l g or i t hmba s edonabi a x i a l a c c el er ome t era ndi t s c ha ng er a t ea ndwa sa bl et ode t ec tf or wa r da ndba c k wa r df a l l s . Chene ta l . ( Chen, K wong , Cha ng , L uk , &Ba j c s y , 2005)pr es ent edade v i c ec ont a i ni nga3Da c c el er ome t erwor nont hewr i s t . T hea l g or i t hmpr opos edi sa c c el er aont hr es hol da ndor i ent aonba s ed. Whenat hr es hol dv a l uei sc r os s edaf a l l i ss us pec t ed. T hent hec ha ng ei nor i ent aonder i v edf r om t hea c c el er aonv ec t orpr i ora ndpos tt ot hee v ent . T heor i ent aoni sesma t edov eraone s ec onds i g na l pr i ora ndpos tt ot hee v enti ti sa s s umet ha tt heor i ent aoni snotc ha ng i ngdur i ng t ha t me, whi c hma ynotbet hec a s ef ordy na mi cs i t uaonsl i k er unni ngore v enwa l k i ng . Wa ng e ta l . ( Wa ng , e ta l . , 2008)pl ea s eda3Da c c el er ome t era bov et heea r . T hea l g or i t hmu l i z edt he t ot a l a c c el er aona ndt hes umoff r ont a l a nds a g ia l a c c el er aonc omponent( t hehor i z ont a l pl a i n) . I ta l s ot ooki nt oa c c ountt het ot a l v el oc i t y( c a l c ul a t edus i nga c c el er aoni nt eg r aon) . T hi s s e ngwa sa bl et ode t ec t100%oft het es t ede v ent s . Ka ng a se ta l . ( Ka ng a s , Kon l a , Wi nbl a d, &J a ms a , 2007)s ug g es t eds e v er a l pa r a me t er sf ort hr es hol da l g or i t hms . T hea ut hor sdi v i dedt hemea s ur eda c c el er aont ody na mi ca nds t acc omponent s . T het woc omponent swer eder i v edf r omt he3Da c c el er aons i g na l . T hes t acc omponent wa sus edi npos t ur ea na l y s esa ndt hedy na mi cda t ai nmo ona na l y s esa ndv erc a l a c c el er aon c a l c ul aon. Bour k ee ta l . ( Bour k e, O’ Donov a n, &ÓL a i g hi n, T hei den fic aonofv erc a l v el oc i t y pr ofil esus i nga ni nera l s ens ort oi nv esg a t epr ei mpa c tde t econoff a l l s , 2008)a l s or es ea r c hedt hepr operesofv erc a l v el oc i t yf orf a l l de t econa ndf oundi tt obeapr edi cv ef ea t ur e; t ha twa sa bl et ode t ec tt hef a l l 323mspr i ort oi mpa c t . Bour k ea ndKa ng a sc ompa r edf a l l det econa l g or i t hmsba s edonf ea t ur ese x t r a c t edf r om3Da c c el er aons i g na l . T hef ea t ur est a r g e t ed di ffer entf a l l c ha r a c t er i sc sa si mpa c t , v el oc i t y , a ndpos t ur e. T hea l g or i t hmsus edt hos ec ha r a c t er i sc swi t hi nc r ea s i ngc ompl e x i t y , fir s tonl yt hei mpa c twa sus ed, t heni mpa c ta ndpos t ur ea nds o on. Bot ha ut hor sf ounds i mpl era l g or i t hmst obemor ea c c ur a t e.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON Fal lChar ct er i s cs Af a l l s t a r t swi t has hor tf r eef a l l wher et hea c c el er aons houl ddec r i esbel l ow1G. Whent he s uj ec thi t st heg r oundt hea c c el er aoni nc r ea s es , a bov e3G( S pos a r o&T y s on, 2009) . I mmedi a t el y a ert hei mpa c tt her ei sa na ers hoc k , e v i denti nf a s tfluc t uaonsoft hea c c el er aons i g na l . I f t her ei sas er i ousi nj ur yt hes ubj ec twi l l s t a yont heg r ounda ndt hea c c el er aons houl dbec l os et o 1G. F ur t her mor ebodypos ions houl dc ha ng ebya ppr ox i ma t el y90° , whenmov i ngf r omt heupr i g htt ot hehor i z ont a l pos ion. T y pi c a l f a l l dur aoni sa ppr ox i ma t el y1. 5s ec onds( Chen, K wong , Cha ng , L uk , &Ba j c s y , 2005) . T hebel owg r a phs howsat y pi c a l f a l l a c c el er ome t err ea di ng .

Cl as s i fic a onSys t em I nor dert ode t ec thuma nf a l l sa na c c el er ome t er , ma g ne t ome t er , g y r os c ope, a ndami c r ophone wer eus ed. Da t af r omF a l l s , Nea r l yF a l l sa ndADL swer er ec or dedf r omas i ng l es ens ornode. T he s i g na l swer epr oc es s eda ndr el e v a ntf ea t ur eswer ee x t r a c t edf r omea c he v ent . Ga us s i a nmi x t ur e model ( GMM)c l a s s i fierwa si mpl ement edonas ubs e tofas el ec t edf ea t ur ess pa c e, s el ec t edv i aa S F F Sa l g or i t hmdes i g nedt oma x i mi z et hec l a s s i fierper f or ma nc e. E a c hc l a s s , F a l l a ndADL( t he Nea r l yf a l l swer el a bel eda sADL sf ort hepur pos eofc l a s s i fic aon) , wa sr epr es ent edbyaGMM t r a i nedus i nga ne x pec t aonma i mi z aona l g or i t hm. Whenane we v enti sr ec or ded, t hes i g na l under g oespr oc es s i ng , f ea t ur ee x t r a cona ndc l a s s i fic aona c c or di ngt oi t sc ompabi l i t yt ot hepr ev i ous l yt r a i nedmodel s .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON Anyot herwor k su l i z ea ddiona l s ens or s , S pos a r oa ndT y s on( S pos a r o&T y s on, 2009)a ndDa i e t a l . ( Da i , Ba i , Y a ng , S hen, &Xua n, 2010)de v el opedf a l l de t econs ma r tphonea ppl i c aonus i ng bot hi t sa c c el er aona ndor i ent aons ens or s . T her ea r ev er yf e wme t hodspr opos edi nt hel i t er a t ur et ha tu l i z est hea c ouscpr operesofaf a l l . Mos toft her el a t edwor kf oc us esonc ol l ecng a nda na l y z i ngs oundc a pt ur edf r omt hes ubj ec t ’ senv i r onment . Gr a s s i e ta l . ( Gr a s s i , e ta l . , 2008) de v el opedapr ot ot y peus i ngt hr ees ens or s , a3Dc a mer a , awea r a bl ea c c el er ome t er , a ndas t aona r ymi c r ophone. E a c hs ens orde t ecngf a l l e v ent ss epa r a t el ya ndi nt hef ut ur et her es ul t smea nt t obef us ed. T hea udi os i g na l wer eus edt ot r a i na nHMM ne t wor kba s edonPer c ept ua l L i nea rPr edi con( PL P)f ea t ur es . Howe v ert hec l a s s i fic aonr es ul t swer ev er ypoor , 60%r el i a bi l i t ywa s a c hi e v ed. I ti sv er ydi ffic ul tt oi s ol a t es oundsi nc l os epr ox i mi t yoft hes ubj ec tus i ngmi c r ophones . AGr eekg r oupi st heonl yonet ous eawea r a bl emi c r ophonef orf a l l de t econ( Douk a s&Ma g l og i a nni s , 2008) . T hea ut hor ss ug g es t edawea r a bl es y s t emc ont a i ni nga3Da c c el er ome t era nda mi c r ophone, wor nont hef oot . T woy oungv ol unt eer spr e f or medas e tofADLa ndf a l l swi t hba c k g r oundnoi s eoff a l l i ngobj ec t sa ndr a di o. As hor t mef our i ert r a ns f or mwa sa ppl i edf orf r equenc y a na l y s i s . Ahuma nf a l l g ener a t esl owf r equenc y<200Hz , a ndhi g hener g ys ound, t hos epr operes a l l owedf a l l st obec or r ec t l yc l a s s i fiedi n80%oft he mesus i nga udi os i g na l a l one. T hea ut hor s a l s opr es ent edaf us i onoft het wos ens orda t aus i ngaS uppor tVec t orMa c hi ne( S VM)c l a s s i fier . T her ea r eg r ea tnumberofwor k si nt hefiel doff a l l de t econus i ngmulpl es ens ornodesi n di ffer entbodyl oc aons . F ori ns t a nc e( L i , S t a nk ov i c , Ha ns on, Ba r t h, &L a c h, 2009)us edt woa c c el er ome t er sa ndg y r os c opes , oneont hec hes ta nda not heront het hi g h. T hi sc a ni mpr ov ede t econ f orc ha l l eng i ngf a l l e v ent sl i k ev erc a l f a l l s , howe v eri mpr a cc a l duet ot heneedt oa a c hs e v er a l de v i c est ot hebody . Anot hera ppr oa c hi st opl a c es ens or si nt hes ubj ec t s ’ env i r onment ; t hos eme t hodsu l i z ev i deo, a udi oorv i br aons i g na l sr ec or dedf r oms t aona r ys ens or s . AGMM ba s edc l a s s i fic aons y s t em s ug g es t edbyZ i g el e ta l . ( Z i g el , L i t v a k , &Ga nnot , 2009)us edv i br aona nda udi os i g na l st oa c hi e v e hi g hl ya c c ur a t er es ul t s( 97. 5%s ens iv i t ya nd98. 6%s pec i fic i t y ) . Z hua nge ta l . ( Z hua ng , Hua ng , Pot a mi a nos , &Ha s eg a wa J ohns on, 2009)pr es ent edahi g hc ompl e x i t yc l a s s i fic aons y s t em ba s edonGMM s uper v ec t or s . T hes y s t emus edmer el yons t aona r ymi c r ophonea ndt her e f or e a c hi e v edonl y67%de t econr a t e. S uc hs y s t emsa ndme t hodsr equi r eoneormor es ens or st obe di s t r i but edi ns e v er a l l oc aonsonori nt hev i c i ni t yoft heus er , whi c hi snotc onv eni entf ort he us ernori si tpr a cc a l t oi mpl ementwhent heus eri si na nunf a mi l i a renv i r onment . Mor eov er , t he c l a s s i fic aonme t hodsempl oy edher ei na bov et y pi c a l l yr equi r ec on nuousmoni t or i nga ndc l a s s i fic aon, t her ebyc ons umi ngl a r g ea mount sofpr oc es s i nga ndel ec t r i c a l power .


F AL LDE T E CT I ON L i f eWa r ni ng’ sde v i c eu l i z esones ens ornodewea r a bl ede v i c ec ont a i ni nga na c c el er ome t er , ma g ne t ome t er , g y r os c opea ndmi c r ophone. I nor dert os a v epowert hede v i c ec on nuous l ys a mpl es t hea c c el er aona l onea ndr unsat r i g g er i nga l g or i t hmt ode t ec ts us pi c i ouse v ent s . I fs uc ha n e v enti sde t ec t edt hes ens or ss a mpl esa r er ec or deda ndt r a ns miedt ot hec l oudf ora ddiona l pr oc es s i ng . Ac l a s s i fic aondec i s i oni st henc ommuni c a t edba c kt ot hede v i c e. T hes ug g es t ed s y s t emus esonl yonemobi l ede v i c et ha tc a nbewor ni nmulpl el oc aonsa ndor i ent aons . I nor dert ode t ec thuma nf a l l sa na c c el er ome t er , ma g ne t ome t er , g y r os c ope, a ndami c r ophonea r e us ed. Al l da t af r omf a l l s , nea rf a l l sa ndADL sa r er ec or dedf r omas i ng l es ens ornode. T he s i g na l sa r epr oc es s eda ndr el e v a ntda t aa r et hene x t r a c t edf r omea c he v ent . S el ec t edf ea t ur e s pa c e, s el ec t edv i aaS F F Sa l g or i t hmdes i g nedt oma x i mi z et hec l a s s i fierper f or ma nc e. E a c hc l a s s , F a l l a ndADL( t henea rf a l l sa r el a bel eda sADL sf ort hepur pos eofc l a s s i fic aon) , r epr es ent edbya GMM t r a i nedus i nga ne x pec t aonma x i mi z aona l g or i t hm. Whenane we v enti sr ec or ded, t he s i g na l under g oespr oc es s i ng , f ea t ur ee x t r a cona ndc l a s s i fic aona c c or di ngt oi t sc ompabi l i t yt o t hepr e v i ous l yt r a i nedmodel s . T hef ol l owi ngt a bl es umma r i z esa l l t hef ea t ur es( f a l l c ha r a c t er i sc s )e x t r a c t edf r omt her el e v a nt s ens or sdes c r i beddur i ngt hef a l l de t econa l g or i t hmr e v i e w.


F AL LDE T E CT I ON

T hi sl i s toff ea t ur esc a nbeus eda saba s i sf orat hr es hol dba s ea ndal ea r ni ngf a l l de t econ a l g or i t hm. Ana ut omacf ea t ur es el econa l g or i t hmc a nbeus edt ode t er mi net hemos ts i g ni fic a ntf ea t ur esf ordi ffer en angf a l l sf r omADL .

S E NS ORL OCAT I ON T hel oc aonof t hes e ns ornodea ffe c t st hes i g na l sr e c or de d. F ori ns t a nc ei f as e ns ori spl a c e don t hee x t r e mie s( a r msorl e g s ) t hev a r i aoni nmov e me nt( a c c e l e r aona ndr ot aon) wi l l beg r e a t e r t ha ni f as e ns orwa sputont het r unkormor es oont hehe a d( Wa ng , e ta l . , 2 0 0 8 ) . Bour k ee ta l . ( Bour k e&L y ons , AT hr e s hol dBa s e dF a l l De t e conAl g or i t hmus i ngaBi Ax i a l Gy r os c ope S e ns or , 2 0 0 8 ) pl a c e dt hes a mes e ns oront het r unka ndt hi g ha ndf oundt het r unks e ns orba s e d de t e cont obemor er e l i a bl e . Da i e ta l . ( Da i , Ba i , Y a ng , S he n, &X ua n, 2 0 1 0 ) t e s t e dt hr e e l oc aons , c he s t , wa i s ta ndt hi g h. T he yf oundt hewa i s tt obet hemos tr e l i a bl e , a c hi e v i ngde t e con r a t eof 2 . 6 7 %f a l s ene g av e , a nd8 . 7f a l s epos iv e . T het hr e s hol da ppl i e df ort hef a l l de t e con a l g or i t hmma yha v et obedi ffe r e ntf ordi ffe r e nts e ns orpos ions .

DAT ABASE Da t awasc ol l ec t edf r om 14s ubj ec ts t a sci spr es ent edi nT abl e2.E ac hv ol unt eerper f or medpr edet er mi ned ADL s ,f al l sandnear l yf al l sat ot alof1670f al l s ,480Near l yf al l s ,and1005f al l r es embl i ngADLwer ec ol l ec t ed,a c ompl et ec ountoft hef al l s ,near l yf al l sandADLt y pesi ss howni nT abl e3( Amuc hl ar g ernumberofADL sand Near l yF al l swasc ol l ec t ed,howev ert heydi dnotc r os st hei nialt r i gg er i ngal g or i t hm,andt her ef or ewi l lnotbe t ak eni nt oac c ountasv al i dt r ai ni ngda t a) .


F AL LDE T E CT I ON T a bl e3: T heNumberofDi ямАer entF a l l s , Nea r l yF a l l sa ndADLT y pesi nt heDa t aBa s e.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON SUGGESTEDAL GORI THS T RI GGE RI NGAL GORI T HMS Wes ug g es ta na da pv epa er nr ec og nions y s t emf orf a l l de t econ. T hea l g or i t hmi sba s edon da t ac ol l ec t edf r omf ours ens or s , a c c el er ome t er , g y r os c ope, ma g ne t ome t era ndami c r ophone. F i g ur e3pr es ent st hea l g or i t hms c hemac s , a ndt hef ol l owi ngs econe x pl a i nsea c hs t ep.

F i g ur e3: F a l l de t econa l g or i t hm


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON Pr e–Pr oc es s i ng

Dur i ngt hi ss t ept hes a mpl eda c c el er aoni ss moot hedus i ngafir s tor derL owpa s swi t h7Hz c ut offf r equenc y

T ot alAc c el er a on

Nowt hev erc alac c el er a oni sc al c ul at edasf ol l ows

Wher eac c el er a oni sat hr eedi mens i onalv ec t oroft hepr epr oc es s edac c el er a on, gr av i t yi st het hr eedi mens i onalgr av i t yv ec t or ,ax ,ay ,andazandgxgy ,andgzar et he ac c el er a onandgr av i t yv al uesoneac hax es .

Sampl i ngT r i gger Thepr opos eds y s t em i sc ons t ant l ywor k i ngi nal owpowerc ons ump onmodeand s ampl i ngac c el er a onat125Hz .Whent hes y s t em i st r i gger edt hemi c r ophone,gy r os c ope andmagnet omet ers ampl i ngi si niat ed.Audi os i gnalmus tbes ampl edatamuc hhi gher r at et hant heac c el er omet erandgy r os c opesar eex pens i v epower wi s e,andt her ef or e notc on nual l ys ampl ed.I nor dert ous et heangul arv el oc i t y ,magne cfiel dandaudi o dat af orf al ldet ec onwemus tr ec or dt hes i gnal soft hei mpac t ,meani ngt het r i gger needst obeac v at edbef or et hei mpac t ,asear l yaspos s i bl ea eraf al lons et .Thefir s t phas eofaf al li sas hor t“ f r ee”f al lwher et hes t a cac c el er a on( 1G)dec r eas esandasa r es ul tt het ot alac c el er a on( at ot )f al l sbel ow1G.Bour k e( Bour k e,O' Br i en,&L y ons , Ev al ua onofaThr es hol dBas edT r i Ax i alAc c el er omet erF al lDet ec onAl gor i t hm,2007) s howedt hatus i ngat hr es hol dof0. 41Gonat ot91. 25%s pec i fic i t yc oul dbeac hi ev ed. Bec aus et hi st hr es hol d( ThL )i st het r i ggerf oral laddionals ampl i ngnotonef al lc anbe mi s s ed,t her ef or ewes ugges tus i ngamor es ens iv es i gnalt hev erc alac c el er a on, av er t ,adj us t edThLt ohav enof al s eneg av ei nt hepr i c eofmanyf al s epos iv es .The t hr es hol dThLi ss ett obe0. 64G;i ft hi st hr es hol di sc r os s edt hes ampl i ngoft he gy r os c ope,magnet omet erandmi c r ophonei si niat ed.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T r i –a x i a l Gy r os c ope, Ma g ne t ome t era ndMi c r ophoneS a mpl i ng A era ne v enti st r i g g er eds a mpl i ngoft heg y r os c ope, ma g ne t ome t era ndmi c r ophonei si nia t ed. T heg y r os c opea ndma g ne t ome t era r es a mpl eda t125Hz , a nda udi oi ss a mpl eda t8k Hz . An i nt er v a l of2or7s ec ondsi sr ec or deddependi ngont hec r os s i ngofas ec ondt r i g g er .

S us pi c i ouse v ent F ol l owi ngt hef r eef a l l pha s et hes ubj ec thi t st heg r ounda ndadec el er aonpha s ebeg i ns , di s pl a y edi na t ot( equaon3)a sas ha r ppea k , s i mul t a neous l yas ubs t a na l c ha ng ei nor i ent aon ( mea s ur edbyt he l ta ng l e, equaon4)i sno c ea bl eduet ot hebodyr ot aon. I ns omeoc c a s i onst heor i ent aonc ha ng ec a na ppea rwi t houtapr omi nentpos iv ea c c el er aonpea k . T her ef or ef ol l owi ngt hec r os sofT hL , af a l l i ss us pec t ed, i fa t ote x c eedsas ec ondt hr es hol d, T hH1/ 2, a ndt hec ha ng ei nl ta ng l ei sr es pecv el yg r a t ert henT hT i l t 1/ 2.

Wef oundt ha tt woc ons ec uv es a mpl esofa t otg r ea t ert ha nt het hr es hol d, T hH1/ 2, of2. 3G/ 1. 55G, a ndt woc ons ec uv es a mpl esof l ta ng l ec ha ng eg r ea t ert henT hT i l t 1/ 2, 35deg/70degoc c ur r i ngwi t hi n2s ec ondsf r omt hes a mpl i ngt r i g g eri sag oodpr edi c t orf oraf a l l e v ent . S i mi l a r l y Ka ng a se ta l . ( Ka ng a s , Kon l a , Wi nbl a d, &J a ms a , 2007)f ound, ba s edons i mul a t edf a l l sda t at ha t at hr es hol dof2Gs uffic i ent l ys epa r a t esbe t weenf a l l sa ndADL . I faf a l l i ss us pec t edt hea c c el er ome t er , g y r os c ope, ma g ne t ome t era ndmi c r ophoneout put sa r e s entt ot hes er v erf orf ur t herpr oc es s i ng .

T r i g g er i ngAl g or i t hmPer f or ma nc e T a bl e4: T r i g g er i ngAl g or i t hmPer f or ma nc e.

Ac c or di ngt ot het a bl ea bov et hea l g or i t hms ends98%ofa l l t es t edf a l l sa nd52. 4%ofa l l t es t ed ADL ’ st ot hec l oudf orf ur t herc l a s s i fic aon. T het es tenv i r onmentt ha tma ypr oduc esac ont r ol l ed f a l l t ha twi l l t r a ns f ert oas o eri mpa c tc ompa r edt oa nunc ont r ol l edonec oul de x pl a i nt he2%of mi s s edf a l l s .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON CL ASSI FI CATI ONEVENT Pr e v i ouss t udi esbyBour k ea nd( Bour k e, e ta l . , 2010) , Ka ng a s( Ka ng a s , Kon l a , L i ndg r en, Wi nbl a d, &J a ms a , 2008)c ompa r edf a l l de t econa l g or i t hmsba s edoni mpa c t , v el oc i t y , a nd pos t ur ec ha r a c t er i sc s . T hea l g or i t hmsus edt hos ec ha r a c t er i sc swi t hi nc r ea s i ngc ompl e x i t y , fir s tonl yt hei mpa c twa sus ed, t heni mpa c ta ndpos t ur ea nds oon. Bot ha ut hor sf ounds i mpl er a l g or i t hmst obemor ea c c ur a t e. T hea ut hor swer ea ddi ngmor ea ndmor ec ondionsf oraf a l l t o bede t ec t ed. T hi sc a nbes eena samuldi mens i ona l pl a i nt hr es hol dont hef ea t ur es pa c e. Nota l l t hef a l l sa r et hes a me, dur aon, v el oc i t y , a nda c c el er aonpr ofil esc a nv a r ys i g ni fic a nt l y . Ba c k wa r df a l l i sf a s t ert ha naf or wa r done, t her ea r ef a l l st ha tdon’ te v ol v et r unka ng l ec ha ng e l i k ef a l l st ha tendwi t has i ngpos ion( v erc a l f a l l ) . Mor eov era nADLc a npr es ents i mi l a r pea kv a l uesa saf a l l . F i g ur e4pr es ents e v er a l e x a mpl esoff a l l pr ofil es . F i g ur e4As howst he v erc a l v el oc i t ya nda c c el er aonpr ofil esofdi ffer entt y pef a l l s , wec a nc l ea r l ys eet ha tas i de wa y f a l l i sc ha r a c t er i z edbyl owerpea kv a l ues . Av erc a l v el oc i t yofaf or wa r da nds i de wa yf a l l sa r e a l s os howni sF i g ur e4C, notonl yt ha tt he ya r edi sncv el ydi ffer entf r omonea not her , buti f c ompa r edt oF i g ur e4Awec a ns eet ha tt her ei sav a r i aoni npr ofil esf ort hes a met y peoff a l l . F i g ur e4Bs howst hedi ffer enc esi na ng ul a rv el oc i t yf orf or wa r da ndba c k wa r df a l l s . Cha ng esi n s ens orl oc aonwi l l a l s or es ul ti ndi ffer entpa er ns , di ffer entpea kv a l uesf orbot hADLa ndf a l l s . Ane x a mpl eofa c c el er aonpr ofil esf oraf or wa r df a l l r ec or dedf r omas ens orl oc a t edont hewa i s t a ndwr i s ti ss howni nF i g ur e5. Wes ug g es ta na da pv ec l a s s i fic aons y s t emba s edGa us s i a nMi x t ur eModel ( GMM) . I ns t ea d oft r y i ngt odi v i det hef ea t ur es pa c et of a l l orADLc on nuesr eg i ons( wi t hamuldi mens i ona l pl a i n)wet r a i namodel wer et het woc l a s s esc oul dov er l a p, a ndber epr es ent eda sac ombi naon ofv a r i ousf a l l sa ndADLt y pes .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON

F i g ur e4: Di ffer entf a l l pr ofil es . A–( a d)s howv erc a l a c c el er aona ndv el oc i t ypr ofil ef or f or wa r d, ba c k wa r d, s i de wa y sa nds t r a i g htda wnf a l l s . B–( a b)s howa ng ul a rv el oc i t ypr ofil ef or f or wa r da ndba c k wa r df a l l s . C–( a b)s howv erc a l a c c el er aonpr ofil e f orf or wa r da ndba c k wa r df a l l s .

F i g ur e5: T ot a l a ndv erc a l a c c el er aonpr ofil esr ec or dedf r omas ens oront hewa i s ta nd wr i s tdur i ngaf or wa r df a l l , ba s edon( Ka ng a s , Kon l a , L i ndg r en, Wi nbl a d, &J a ms a , 2008) .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T het womodel sa r ea da pt a bl e; t hei rpa r a me t er sc a nbec ha ng edr emot el yba s edonne wt r a i ni ng da t a . Whenane we v enti si nt r oduc edt ot hes y s t emac ompabi l i t ys c or ei sc a l c ul a t edf orea c hc l a s s a ndac l a s s i fic aondec i s i onsi sma deba s edonapr ede t er mi nedt hr es hol d. T hes us pec t ede v ent i sc l a s s i fieda sa nADL , af a l l ora ni nc onc l us i v ee v ent . I faf a l l i sde t ec t edt hec a l l c ent eri s c ont a c t ed.

Cl as s i fic a onSys t em I nor dert ode t ec thuma nf a l l sa na c c el er ome t er , ma g ne t ome t er , g y r os c ope, a ndami c r ophone wer eus ed. Da t af r omF a l l s , Nea r l yF a l l sa ndADL swer er ec or dedf r omas i ng l es ens ornode. T he s i g na l swer epr oc es s eda ndr el e v a ntf ea t ur eswer ee x t r a c t edf r omea c he v ent . Ga us s i a nmi x t ur e model ( GMM)c l a s s i fierwa si mpl ement edonas ubs e tofas el ec t edf ea t ur ess pa c e, s el ec t edv i a aS F F Sa l g or i t hmdes i g nedt oma x i mi z et hec l a s s i fierper f or ma nc e. E a c hc l a s s , F a l l a ndADL( t he Nea r l yf a l l swer el a bel eda sADL sf ort hepur pos eofc l a s s i fic aon) , wa sr epr es ent edbyaGMM t r a i nedus i nga ne x pec t aonma x i mi z aona l g or i t hm. Whenane we v enti sr ec or ded, t hes i g na l under g oespr oc es s i ng , f ea t ur ee x t r a cona ndc l a s s i fic aona c c or di ngt oi t sc ompabi l i t yt ot he pr e v i ous l yt r a i nedmodel s . F i g ur e6s howst hebl oc kdi a g r a moft hes y s t em.

F i g ur e6: Bl oc kdi a g r a moft hec l a s s i fic aons y s t em.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T r ai ni ngPhas e T hepur pos eoft het r a i ni ngs t a g ei st ot r a i namodel f orea c hg r oupofe v ent s , F a l l a ndADL . T hei nputt ot het r a i ni ngs t a g ei st hes i g na l sofa l l t hee v ent sf r omea c hg r oup. T hei nputs i g na l s under g opr epr oc es s i nga ndf ea t ur ee x t r a con. T hen, af ea t ur es ubs e tt ha tbes tdi ffer en a t es be t weent heg r oupsi ss el ec t ed, a ndaGMM model f orea c hg r oupi st r a i ned. T heout put soft hi s t r a i ni ngs t a g ea r e:

•As e tofi ndi c es , whi c hr epr es ent st hes el ec t edf ea t ur es ubs e t . •T woGMM model s . T hes eout put sa r es t or edi nt hememor y .

Feat ur eExt r ac on Oneofourg oa l si st ofindt hemos tdi s c r i mi nav ef ea t ur esbe t weent heF a l l , Nea r l yF a l l a nd ADLe v entg r oups . At y pi c a l f a l l c a nbes econedi nt of ours t a g es . T hef a l l s t a r t swi t has hor tf r ee f a l l , f ol l owi ngbyt hes ubj ec t ’ si mpa c twi t ht heg r ound, i mmedi a t el ya ert hei mpa c tt her ei sa n a er s hoc k , a ndi ft her ei sas er i ousi nj ur yt hes ubj ec twi l l r ema i nont heg r oundf ora“ l ongl y e” . F ur t her mor ebodypos ions houl dc ha ng ebya ppr ox i ma t el y90° , whenmov i ngf r omt heupr i g ht t ot hehor i z ont a l pos ion, a ndt hemi c r ophones houl dpi c kupar el av el yl ouda nds hor tnoi s e a tt he meofi mpa c t . I nor dert oc a pt ur ea l l t hec ha r a c t er i sc sofaf a l l f ours ens or sa r eus ed, a c c el er ome t er , ma g ne t ome t er , g y r os c ope, a ndami c r ophone. T hef ol l owi ngf ea t ur eswer ee x t r a c t edt or epr es entea c hs t a g eofaf a l l a ndt hee v entdy na mi c(mebe t weenorofs t a g es ) .


F AL LDE T E CT I ON


F AL LDE T E CT I ON


F AL LDE T E CT I ON


F AL LDE T E CT I ON


F AL LDE T E CT I ON


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON Feat ur edSel ec on F ea t ur es el econpr oc edur ea i mst oobt a i nt hemos tdi s c r i mi nav ef ea t ur esbe t weent het wo c l a s s es . T hef ea t ur es el econi sdes c r i bedbyt woc ha r a c t er i sc s , t heper f or ma nc ec r i t er i ona nd t hes el econpr oc edur e.

Per f or manc eCr i t er i on T heper f or ma nc ec r i t er i onus edi nt hi swor ki st hec l a s s i fic aoner r orr a t eesma t edus i ngt he c r os sv a l i daon( CV)me t hod( s eeAppendi xA) . T hec l a s s i fic aoner r orr a t ebe t weent woc l a s s es ( C1a ndC2)c a nber epr es ent edbyac onf us i onma t r i x , wher eba ndca r et henumberof s a mpl esmi s c l a s s i fied( bi st henumberofs a mpl esf r omC1c l a s s i fieda sC2a ndci st henumber ofs a mpl esf r omC2c l a s s i fieda sC1) , aa ndda r et henumberofs a mpl esc or r ec t l yc l a s s i fied.

F i g ur e7: E x a mpl eofaConf us i on T het ot a l er r orr a t ei s( b+c ) / numberofe v ent s , i ft her ei sa nunequa l numberofe v ent si nea c h c l a s st hec l a s swi t ht heg r ea t ernumberofe v ent swi l l i nfluenc et heer r orr a t e, a ndea c hc a us ea bi a s . T her e f or e, weus edaba l a nc eder r orr a t e( BE R) , whi c hi st hea v er a g eoft hec l a s s i fic aon er r orr a t esofea c hc l a s s , a sg i v eni nt hef ol l owi ngequaon.

Duet ot hefini t enumberofe v ent st heBE Ri sadi s c r e t enumber( i t sr es ol u oni sa l t er edbyt he numberofe v ent s ) , t her e f or ei twa snec es s a r yt oc ombi nei twi t hc on nuesv a l ue. T hepa r a me t r i c di s t a nc es y mme t r i cKul l ba c kL ei bl erdi v er g enc e( J D)( Kul l ba c k , 1968)wa ss ummedwi t ht heBE R t of or mt heper f or ma nc ec r i t er i on.

T hes el ec t edf ea t ur esmi ni mi z et hec l a s s i fic aoner r oresma t edus i ng10f ol dCV( s eeAppendi xA) .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON Sequen alFor war dFl oa ngNumber s S equen a l f or wa r dfloangs el econ( S F F S ) , ( Pudi l P . , 1994) , a l g or i t hmc a nbedes c r i bedbyt hr ee ma j ors t eps , I nc l us i on, T es t , a ndE x c l us i on. S F F Sbeg i nswi t ht hei nc l us i onpr oc es st os el ec ta f ea t ur ewi t hbes tper f or ma nc e. Conducngat es tone v er yf ea t ur es el ec t edi nt hes a mei t er aon t os pec i f yf ea t ur est ha twi l l r educ et heper f or ma nc ef ol l owst hei nc l us i onpr oc es s . I fs uc haf ea t ur e e x i s t s , t heS F F Swoul dc ommenc et hee x c l us i onpr oc es st or emov et hef ea t ur ef r omt hes el ec t ed s ubs e t . T hea l g or i t hmwi l l c on nuel ook i ngf orot herbe erf ea t ur esun l a l l f ea t ur esa r e e x a mi ned. T hes el ec t edf ea t ur esi nde x esa r es a v ed.

ModelT r ai ni ng Us i ngt hes el ec t edf ea t ur es , t woGMMswer eesma t edus i ngE Ma l g or i t hm, whi c hr epr es entt he pr oba bi l i t ydens i t yofea c hg r oup: F a l l a nd . T hemodel sa r es t or edi nt hememor yf or model ma t c hi ngdur i ngt het es tpha s e.

T es tPhas e I nt het esngs t a g e, a nunk nowne v enti si nt r oduc edt ot hes y s t em. T hene ws i g na l under g oes t heper pr oc es s i ng , a ndt hepr e v i ous l ys el ec t edf ea t ur esa r ee x t r a c t eda nds a v eda saf ea t ur e ma t r i x . Nowas c or ei sc a l c ul a t edf ort hene we v ent . Cl a s s i fic aondec i s i oni sba s edont hec ompa r i s onoft ha ts c or ewi t hat hr es hol dde t er mi nedbya tt het r a i ni ngpha s e. Cl a s s i fic aona c c ur a c yi se v a l ua t edbyt heba l a nc eder r orr a t e( BE R) , a na v er a g eofc l a s s i fic aoner r or sf orea c hc l a s s .

Ex per i mentRes ul t s S e v er a l c l a s s i fier swer et es t ed; Na ï v eBa y es , a ndGMM. Na ï v eBa y esi sas i mpl epr oba bi l i sc c l a s s i fier . I ta s s umest ha te v er yf ea t ur er el a t edt oac l a s si si ndependentofea c hot her . S ot he pr oba bi l i t yofoc c ur r enc eofac l a s sC, pr ov i dedt hef ea t ur esF 1t hr oug hF ni s

T heCl a s s i fierl ea r nst hec ondiona l pr oba bi l i t yofea c hf ea t ur ef r omt het r a i ni ngda t a . Cl a s s i fic aon i sper f or medbyc a l c ul angt hepr oba bi l i t yofCg i v ent hev a l uesoff ea t ur esF 1t hr oug hF na ndt hen pr edi cngt hec l a s swi t ht hehi g hes tpr oba bi l i t yv a l ue. T houg ht hei ndependenc ea s s ump oni sf a r r ea c hi nga ndo eni na c c ur a t ei nr ea l wor l dda t a , t hi sme t hodper f or mss ur pr i s i ng l ywel l f ormos tof t hec l a s s i fic aonpr obl ems . Mor ede t a i l sa boutt hi sme t hodc a nbef oundi n( DudaR. O. ) .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON AGa us s i a nmi x t ur edens i t yi sawei g ht eds umofKc omponentdens ies , a sg i v enbyt hef ol l owi ng ( Re y nol ds&Ros e, 1995)

Wher exi saDdi mens i ona l r a ndomobs er v aonv ec t or , a r et hec omponentdens ies , a nd a r et hemi x t ur ewei g ht s . E a c hc omponentdens i t yi sDv a r i a t eGa us s i a nf unconoft hef or m wi t hmea na ndc ov a r i a nc ema t r i x. T hemi x t ur ewei g ht sha v et os as f yt hec ons t r a i nt . T hec ompl e t eGa us s i a nmi x t ur edens i t yi spa r a me t er i z edbyt hemea nv ec t or , t hec ov a r i a nc ema t r i xa ndt hemi x t ur ewei g htf r oma l l c omponentdens ies . T hes epa r a me t er sa r ec ol l ecv el yr epr es ent edbyamodel , wher e

F ea t ur es el econf ort hedi ffer entc l a s s i fier swa sc onduc t ed. T hes el econc r i t er i onwa sba s ed ont heBE R, esma t edus i ngt heCVme t hod( S eeF ea t ur eS el econs econ) . F i g ur e8s howst he bes tf ea t ur es el econc r i t er i on, a c hi e v edbyaNBc l a s s i fierwi t hGa us s i a ndi s t r i bu ona ndGMM c l a s s i fierwi t hamodel ofor der37f ort heF a l l c l a s sa ndGMM ofor der47f ort heADLc l a s s .

F i g ur e8: S el econc r i t er i ona saf unconoft hes el ec t edf ea t ur esnumber . F i g ur e8s howst ha tt heGMM c l a s s i fiers ur pa s s est heNB


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T a bl e6s howst hes el ec t edf ea t ur el i s t . T a bl e6: F ea t ur esS el ec t edbyt heNBCl a s s i ямБer s


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T a bl e7: F ea t ur es el ec t edbyt heGMM c l a s s i ямБer s


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T a bl e7: F ea t ur es el ec t edbyt heGMM c l a s s i fier s

Wec a ns eet ha tt hef ea t ur esc hos enbybot hc l a s s i fier sr epr es enta l l t hes t a g esofaf a l l pr ei mpa c ti sr epr es ent edbyt henumbera ndi nt ens i t yofa c c el er aonpea k spr i ort oi mpa c t , a c c el er a onmi nt oma x mea ndt he mef r omt hr es hol dc r os s i ngt ot hei mpa c t( a ppr ox i maonoft he pr ei mpa c ts t a g edur aon) . T hei mpa c ti sr epr es ent edbya c c el er aona ndr ot aonr a t ema x i mumsa ndt hei rdur aon, v el oc i t ya nddi s pl a c ements upr emumsa ndt hea udi oa na l y s i soft he i mpa c ts ound. T hepos ti mpa c ts t a g e( a ers hoc k )i sr epr es ent edbyt henumberofa c c el er aon pea k sa ndt her ot aonr a t ev a r i a nc edur i ngt ha ts t a g e. T hel ongl y ei sr epr es ent edbyi t sdur a on. T heov er a l l e v enti sc ha r a c t er i z edbyt heov er a l l c ha ng ei npi t c h, r ol l , y a wa nd l ta ng l es , t heov er a l l s ha peoft hea c c el er aons pec t r a l env el ope( ARpa r a me t er s ) . T he medy na mi c sof t hee v enti sr epr es ent edbyt he mepa s s edbe t weens i g ni fic a ntl a ndma r k si nt hee v ents uc ha s t he mebe t weenmi na ndma xoft hea c c el er aon. T hef ea t ur esc hos enus i ngt heNBc l a s s i fier ha v eas i mi l a rr epr es ent aonoft hef a l l s t a g es . Howe v er , t heNBa s s umest hef ea t ur esa r ei ndependentf r omea c hot her , whi c hi si na c c ur a t ef ort hi spr obl em.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON T hebes tc l a s s i fic aonr es ul t sa c hi e v edbyea c hc l a s s i fiera r es howni nt het a bl ebel ow.

T a bl e8: Cl a s s i fic aonRes ul t sf ort heNBa ndGMM Cl a s s i fier si nt heF or mofaConf us i onMa t r i x T hebes tc l a s s i fic aonof96. 5%t r uef a l l de t econwa sa c hi e v edbyaGMM c l a s s i fierof37t h or derf ort heF a l l c l a s sa nd46t hor derf ort hec ombi nedc l a s soft heNea r l yf a l l sa ndADL . T he ov er a l l per f or ma nc eoft hes y s t em, t het r i g g er i nga l g or i t hma ndt hec hos enGMM c l a s s i fieri s g i v enbel ow. T a bl e9: Ov er a l l per f or ma nc eoft hef a l l de t econs y s t em

FUTUREWORK Upun l now, el der l yf a l l de t econa l g or i t hmswer et es t edonas i mul a t edf a l l da t a ba s eper f or med byy oungv ol unt eer s . Ada t a ba s eofADLa ndna t ur a l f a l l sper f or medbyt het a r g e tpopul aoni sa c ur t a i l f ora na c c ur a t ea ndr el i a bl ef a l l de t econs y s t em. Ours y s t emi st r a i nedona ne x per i ment a l smul a t edf a l l da t a ba s ea nda da pt a bl ea sada t a ba s ef ort het a r g e tpopul aoni sg a i ned. F i g ur e 9pr es ent st hea da pt aonpr oc es s . E v er y mea ne v enti ss us pec t eda saf a l l , i ti ss a v edt ot he da t a ba s e. I fa ne v enti sde t ec t eda saf a l l , ac a l l c ent eroper a t orwi l l c a l l t hes ubj ec tt oc onfir m. I n c a s eofaf a l s ea l a r m, a noper a t orf r omt hec a l l c ent erwi l l i ndi c a t et ha tami s t a k ewa sma dea nd s a v et hei nf or maont ot heda t a ba s e. Att heendofea c hda y , a noper a t orwi l l c a l l t oc hec kf or mi s s ede v ent s . I faper s onha sf a l l en, t heoper a t orwi l l s a v et ha ti nf or maont ot heda t a ba s e. I n t hi sma nner , al a r g eda t a ba s ewi l l bec ons t r uc t edt oi nc l udef a l l sa ndADL , a ndt hes y s t emwi l l be r es t r a i neda nda da pt edt ot hec ompl e t eda t as e t .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON

F i g ur e9: S y s t ema da pt aonpr oc es s . Af a l l e v enti sde t ec t edbyt hes y s t em, a noper a t orc a l l st o c onďŹ r m, t hene we v enti sa ddedt ot heda t a ba s ea ndt hes y s t emi sr es t r a i ned.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON F i g ur e10di s pl a y st her es ubst u ona ndhol douter r oresmaonsv s . model c ompl e x i t y( model c ompl e x i t yma ni f es t si nt henumberofesma t edpa r a me t er ) . T her es ubst u ona ndhol dout er r or sa r er es pecv el yt hel owera ndhi g herl i mi t soft het r ueer r orr a t e. Cr os sv a l i daon, a nd pa rc ul a r l yl ea v e-one–out , i st hel ea s tbi a sesmaona ndl i esbe t weent het wol i mi t s . T he c l os ert het woesmaonst hebe ert hemodel i sfi ed. Di v i s i onoft het woer r oresmaons i mpl i esov er fi ng( F uk una g a , 1990) .

F i g ur e10: Res ubst u ona ndHol doutE r r orE smaonv s . Model Compl e x i t y


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON BI BL I OGRAHY [ 1]Ant ons s on, E . K. , &Ma nn, R. W. ( 1985) . T hef r equenc yc ont entofg a i t . J our na l ofBi omec ha ni c s, 18 ( 1) , 3947. [ 2]Be er buy s RUs . ( n. d. ) . HomeCa r eS a l e. Re t r i e v ed2010Oc t . f r omh p: / / www. be er buy s r us . c om/ HomeCa r e%20S a l e. ht m [ 3]Bour k e, A. K. , &L y ons , G. M. ( 2008) . AT hr es hol dBa s edF a l l -De t econAl g or i t hmus i ngaBi Ax i a l Gy r os c opeS ens or . Medi c a l E ng i neer i ng&Phy s i c s, 30, 8490. [ 4]Bour k e, A. K. , O' Br i en, J . V . , &L y ons , G. M. ( 2007) . E v a l uaonofaT hr es hol dBa s edT r i Ax i a l Ac c el er ome t erF a l l De t ec i onAl g or i t hm. Ga i t&Pos t ur e, 26, 194199. [ 5]Bour k e, A. K. , O’ Donov a n, K. J . , &ÓL a i g hi n, G. ( 2008) . T hei den fic aonofv erc a l v el oc i t ypr ofil es us i nga ni nera l s ens ort oi nv esg a t epr ei mpa c tde t econoff a l l sMedi c a l E ng i neer i ng&Phy s i c s, 30( 7) , 937946. [ 6]Bour k e, A. K. , v a ndeVen, P . , Ga mbl e, M. , O’ Connor , R. , Mur phy , K. , Bog a n, E . , e ta l . ( 2010) . E v a l uaon ofwa i s t mount edt r i a x i a l a c c el er ome t erba s edf a l l de t econa l g or i t hmsdur i ngs c r i pt eda ndc on nuous uns c r i pt eda cv ies . J our na l ofBi omec ha ni c s. [ 7]Boy l e, J . , &Ka r una ni t hi , M. ( 2008) . S i mul a t edF a l l De t econv i aAc c el er ome t er . 30t hAnnua l I nt er na ona l I E E EE MBSConf er enc e, ( pp. 12741277) . Va nc ouv er , Ca na da . [ 8]Br i c k Hous eAl er t . ( n. d. ) . per s ona l emer g enc ymedi c a l a l a r m. Re t r i e v ed2010Oc t . f r omh p: / / www. br i c k hous ea l er t . c om/ per s ona l emer g enc y medi c a l a l a r m. ht ml NUME RAHE AL T HCOPY RI GHT E DDOCAL LCONT E NT

[ 9]Cent erofDi s ea s eCont r ol a ndPr e v en on. ( 2010S ept . ) . F a l l sAmongOl derAdul t s : AnOv er v i e w. Re t r i e v ed2010Oc t . f r omh p: / / www. c dc . g ov / Homea ndRec r eaona l S a f e t y / F a l l s / a dula l l s . ht m

[ 10]Chen, J . , K wong , K. , Cha ng , D. , L uk , J . , &Ba j c s y , R. ( 2005) . Wea r a bl eS ens or sf orRel i a bl eF a l l De t econ. Pr oc eedi ng soft he2005I E E EE ng i neer i ngi nMedi c i nea ndBi ol og y27t hAnnua l Conf er enc e, ( pp. 35513554) . [ 11]Da i , J . , Ba i , X. , Y a ng , Z . , S hen, Z . , &Xua n, D. ( 2010) . Mobi l ephoneBa s edPer v a s i v eF a l l De t ec on. Per s ona l a ndUbi qui t ousCompu ng, 14( 7) , 663643. [ 12]Douk a s , C. , &Ma g l og i a nni s , I . ( 2008) . Adv a nc edPaentorE l derF a l l De t econBa s edon Mov ementa ndS oundDa t a . S ec ondI nt er naona l Conf er enc eonPer v a s i v eCompu ngT ec hnol og i esf orHea l t hc a r e, 2008. Per v a s i v eHea l t h2008. , ( pp. 103107) .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON [ 13]Gr a s s i , M. , L omba r di , A. , Res c i o, G. , Ma l c ov a, P . , Ma l f a, M. , Gonz o, L . , e ta l . ( 2008) . A Ha r dwa r eS o wa r eF r a me wor kf orHi g hRel i a bi l i t yPeopl eF a l l De t econ. I E E ES ens or s2008Conf er enc e, ( pp. 1328-1331) . [ 14]Hwa ng , J . Y . , Ka ng , J . M. , &Ki m, H. C. ( 2004) . De v el opmentofnov el a l g or i t hma ndr ea l -me moni t or i nga mbul a t or ys y s t emus i ngBl ue t oot hmodul ef orf a l l de t econi nt heel der l y . E ng i neer i ngi nMedi c i nea ndBi ol og yS oc i e t y , 2004. I E MBS' 04. 26t hAnnua l I nt er naona l Conf er enc eof t heI E E E, ( pp. 22042207) . [ 15]I TT M Mobi l e-I nt er naona l T opT r oni cs . a . r . l . ( n. d. ) . Re t r i e v ed 2010Oc t . f r omh p: / / www. immona c o. c om/ en/ ea s y / l i f eS . ht m. [ 16]Ka ng a s , M. , Kon l a , A. , L i ndg r en, P . , Wi nbl a d, I . , &J a ms a , T . ( 2008) . Compa r i s onofl owc ompl e x i t yf a l l de t econa l g or i t hmsf orbodya a c heda c c el er ome t er s . Ga i t&Pos t ur e, 28( 2) , 285291. [ 17]Ka ng a s , M. , Kon l a , A. , Wi nbl a d, I . , &J a ms a , T . ( 2007) . De t er mi naonofs i mpl et hr es hol ds f ora c c el er ome t r y ba s edpa r a me t er sf orf a l l de t econ. E ng i neer i ngi nMedi c i nea ndBi ol og yS oc i e t y , 2007. 29t hAnnua l I nt er naona l Conf er enc eoft heI E E E , ( pp. 1367-1370) . [ 18]Ka ng a s , M. , Vi k ma n, I . , Wi k l a nder , J . , L i ndg r en, P . , Ny ber g , L . , &J a ms a , T . ( 2009) . S ens iv i t y a nds pec i fic i t yoff a l l de t econi npeopl ea g ed40y ea r sa ndov er . Ga i t&Pos t ur e. [ 19]L i , Q. , S t a nk ov i c , J . A. , Ha ns on, M. A. , Ba r t h, A. T . , &L a c h, J . ( 2009) . Ac c ur a t e, F a s tF a l l De t ec onUs i ngGy r os c opesa ndAc c el er ome t er Der i v edPos t ur eI nf or maon. Pr oc eedi ng soft he2009 S i x t hI nt er naona l Wor k s hoponWea r a bl ea ndI mpl a nt a bl eBodyS ens orNe t wor k s( pp. 138143) . Wa s hi ng t on, DC, US A: I E E EComput erS oc i e t y . [ 20]Ma s ud, T . , &Mor r i s , R. O. ( 2001) . E pi demi ol og yofF a l l s . Ag ea ndAg ei ng, 30( 4) , 37. [ 21]O' Nei l l , T . W. , Va r l ow, J . , S i l ma n, A. J . , Ree v e, J . , Rei d, D. M. , T odd, C. , e ta l . ( 1994) . Ag ea nd S e xI nfluenc esonF a l l Cha r a c t er i sc s . Anna l soft heRheumacDi s ea s es, 53, 773775. [ 22]Phi l i pss ens ea nds i mpl i c i t y . ( n. d. ) . Phi l i psL i f el i ne. Re t r i e v ed2010Oc t . f r omh p: / / www. l i f el i nes y s . c om/ c ont ent / home? c a mpa i g n=10. [ 23]S pos a r o, F . , &T y s on, G. ( 2009) . i F a l l : AnAndr oi dAppl i c aonf orF a l l Moni t or i nga ndRes pons e. E ng i neer i ngi nMedi c i nea ndBi ol og yS oc i e t y , 2009. E MBC2009. Annua l I nt er naona l Conf er enc eoft heI E E E, ( pp. 6119-6122) .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON [ 24]Vel l a s , B. J . , Wa y ne, S . J . , Ga r r y , P . J . , &Ba umg a r t ner , R. N. ( 1998) . At woy ea rl ong i t udi na l s t udyoff a l l si n482c ommuni t y dwel l i ngel der l ya dul t s . J our na l ofGer ont ol og y : ME DI CALS CI E NCE , 53A( 4) , M264M274. [ 25]Wa ng , C. , Chi a ng , C. , L i n, P . , Chou, Y . , Kuo, I . , Hua ng , C. , e ta l . ( 2008) . De v el opmentofaF a l l Det ecngS y s t emf ort heE l der l yRes i dent s . Pr oc eedi ng soft he2ndI nt er naona l Conf er enc eonBi oi nf or mac sa ndBi omedi c a l E ng i neer i ng , ( pp. 13591362) . [ 26]Z hua ng , X. , Hua ng , J . , Pot a mi a nos , G. , &Ha s eg a wa J ohns on, M. ( 2009) . Ac ouscf a l l de t econ us i ngGa us s i a nmi x t ur emodel sa ndGMM s uper v ec t or s . I E E EI nt er naona l Conf er enc eonAc ous c s , S peec ha ndS i g na l Pr oc es s i ng , 2009. I CAS S P2009. , ( pp. 6972) . [ 27]Z i g el , Y . , L i t v a k , D. , &Ga nnot , I . ( 2009) . AMe t hodf orAut omacF a l l De t econofE l der l y Peopl eUs i ngF l oorVi br aonsa ndS oundâ&#x20AC;&#x201D;Pr oofofConc eptonHuma nMi mi c k i ngDol l F a l l s . I E E E t r a ns a consonbi omedi c a l eng i neer i ng, 56( 12) , 28582867.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON BI BL I OGRAHY Ant ons s on, E . K. , &Ma nn, R. W. ( 1985) . T hef r equenc yc ont entofg a i t . J our na l ofBi omec ha ni c s, 18( 1) , 3947. Be er buy s RUs . ( n. d. ) . HomeCa r eS a l e. Re t r i e v ed2010йилOc t . f r omh p: / / www. be er buy s r us . c om/ HomeCa r e%20S a l e. ht m Bour k e, A. K. , &L y ons , G. M. ( 2008) . AT hr es hol dBa s edF a l l -De t econAl g or i t hmus i ngaBi Ax i a l Gy r os c opeS ens or . Medi c a l E ng i neer i ng&Phy s i c s, 30, 8490. Bour k e, A. K. , O' Br i en, J . V . , &L y ons , G. M. ( 2007) . E v a l uaonofaT hr es hol dBa s edT r i -Ax i a l Ac c el er ome t erF a l l De t ec i onAl g or i t hm. Ga i t&Pos t ur e, 26, 194199. Bour k e, A. K. , O’ Donov a n, K. J . , &ÓL a i g hi n, G. ( 2008) . T hei den fic aonofv erc a l v el oc i t ypr ofil es us i nga ni nera l s ens ort oi nv esg a t epr ei mpa c tde t econoff a l l s . Medi c a l E ng i neer i ng&Phy s i c s , 30( 7) , 937946. Bour k e, A. K. , v a ndeVen, P . , Ga mbl e, M. , O’ Connor , R. , Mur phy , K. , Bog a n, E . , e ta l . ( 2010) . E v a l ua onofwa i s t mount edt r i a x i a l a c c el er ome t erba s edf a l l de t econa l g or i t hmsdur i ngs c r i pt eda nd c on nuousuns c r i pt eda cv ies . J our na l ofBi omec ha ni c s . Boy l e, J . , &Ka r una ni t hi , M. ( 2008) . S i mul a t edF a l l De t econv i aAc c el er ome t er . 30t hAnnua l I nt er naona l I E E EE MBSConf er enc e, ( pp. 12741277) . Va nc ouv er , Ca na da . Br i c k Hous eAl er t . ( n. d. ) . per s ona l emer g enc ymedi c a l a l a r m. Re t r i e v ed2010йилOc t . f r o h p: / / www. br i c k hous ea l er t . c om/ per s ona l emer g enc y medi c a l a l a r m. ht ml Cent erofDi s ea s eCont r ol a ndPr e v en on. ( 2010йилS ept . ) . F a l l sAmongOl derAdul t s : AnOv er v i e w. Re t r i e v ed2010йилOc t . f r omh p: / / www. c dc . g ov / Homea ndRec r eaona l S a f e t y / F a l l s / a dul t f a l l s . ht ml Chen, J . , K wong , K. , Cha ng , D. , L uk , J . , &Ba j c s y , R. ( 2005) . Wea r a bl eS ens or sf orRel i a bl eF a l l De t ec on. Pr oc eedi ng soft he2005I E E EE ng i neer i ngi nMedi c i nea ndBi ol og y27t hAnnua l Conf er enc e, ( pp. 35513554) . Da i , J . , Ba i , X. , Y a ng , Z . , S hen, Z . , &Xua n, D. ( 2010) . Mobi l ephoneBa s edPer v a s i v eF a l l De t econ. Per s ona l a ndUbi qui t ousCompu ng, 14( 7) , 663643.


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON BI BL I OGRAHY Doukas ,C. ,&Magl ogi anni s ,I .( 2008) .Advanc edPa entorEl derF al lDet ec onBas ed onMovementandSoundDat a.Sec ondI nt er na onalConf er enc eonPer vas i veComput i ngT ec hnol ogi esf orHeal t hc ar e,2008.Per vas i veHeal t h2008. ,( pp.103107) . Gr as s i ,M. ,L ombar di ,A. ,Res c i o,G. ,Mal c ova ,P . ,Mal f a ,M. ,Gonz o,L . ,etal .( 2008) . AHar dwar eSo war eFr amewor kf orHi ghRel i abi l i t yPeopl eF al lDet ec on.I EEE Sens or s2008Conf er enc e,( pp.1328-1331) . Hwang,J .Y . ,Kang,J .M. ,&Ki m,H.C.( 2004) .Devel opmentofnovelal gor i t hm andr eal -memoni t or i ngambul at or ys ys t em us i ngBl uet oot hmodul ef orf al ldet ec oni nt he el der l y .Engi neer i ngi nMedi c i neandBi ol ogySoc i et y ,2004.I EMBS' 04.26t hAnnualI nt er na onal Conf er enc eoft heI EEE,( pp.22042207) . I TTM Mobi l e-I nt er na onalT opT r oni cs . a. r . l .( n. d. ) .Ret r i eved2010йилOc t .f r om h p: / / www. immonac o. c om/ en/ eas y/ l i f eS. ht m Kangas ,M. ,Kon l a,A. ,L i ndgr en,P . ,Wi nbl ad,I . ,&J ams a,T .( 2008) .Compar i s onof l ow-c ompl ex i t yf al ldet ec onal gor i t hmsf orbodya ac hedac c el er omet er s .Gai t& Pos t ur e,28( 2) ,285291. Kangas ,M. ,Kon l a,A. ,Wi nbl ad,I . ,&J ams a,T .( 2007) .Det er mi na onofs i mpl e t hr es hol dsf orac c el er omet r y bas edpar amet er sf orf al ldet ec on.Engi neer i ngi nMedi c i neandBi ol ogySoc i et y ,2007.29t hAnnualI nt er na onalConf er enc eoft heI EEE, ( pp.13671370) . Kangas ,M. ,Vi kman,I . ,Wi kl ander ,J . ,L i ndgr en,P . ,Nyber g,L . ,&J ams a,T .( 2009) . Sens ivi t yands pec i fic i t yoff al ldet ec oni npeopl eaged40year sandover .Gai t& Pos t ur e Kul l bac k,S.( 1968) .I nf or ma onTheor yandSt a sc s .New Y or k:DoverBooks . L i ,Q. , St ank ovi c ,J .A. ,Hans on,M.A. ,Bar t h,A.T . ,&L ac h,J .( 2009) .Ac c ur at e,F as tF al l Det ec onUs i ngGyr os c opesandAc c el er omet er Der i vedPos t ur eI nf or ma on.Pr oc eedi ngsoft he2009Si xt hI nt er na onalWor ks hoponWear abl eandI mpl ant abl eBody Sens orNet wor ks( pp.138143) .Was hi ngt on,DC,USA:I EEEComput erSoc i et y .


AL GORI T HMS F AL LDE T E CT I ON Ma s ud, T . , &Mor r i s , R. O. ( 2001) . E pi demi ol og yofF a l l s . Ag ea ndAg ei ng, 30( 4) , 37. O' Nei l l , T . W. , Va r l ow, J . , S i l ma n, A. J . , Ree v e, J . , Rei d, D. M. , T odd, C. , e ta l . ( 1994) . Ag e a ndS e xI nfluenc esonF a l l Cha r a c t er i sc s . Anna l soft heRheumacDi s ea s es, 53, 773775. Phi l i pss ens ea nds i mpl i c i t y . ( n. d. ) . Phi l i psL i f el i ne. Re t r i e v ed2010йилOc t . f r om h p: / / www. l i f el i nes y s . c om/ c ont ent / home? c a mpa i g n=10. Re y nol ds , D. , &Ros e, R. ( 1995) . Robus tt e x t i ndependents pea k eri den fic aonus i ng Ga us s i a nmi x t ur es pea k ermodel s . S peec ha ndAudi oPr oc es s i ng, 3( 1) , 7283. S pos a r o, F . , &T y s on, G. ( 2009) . i F a l l : AnAndr oi dAppl i c aonf orF a l l Moni t or i nga nd Res pons e. E ng i neer i ngi nMedi c i nea ndBi ol og yS oc i e t y , 2009. E MBC2009. Annua l I nt er naona l Conf er enc eoft heI E E E, ( pp. 6119-6122) . Vel l a s , B. J . , Wa y ne, S . J . , Ga r r y , P . J . , &Ba umg a r t ner , R. N. ( 1998) . At woy ea r l ong i t udi na l s t udyoff a l l si n482c ommuni t y dwel l i ngel der l ya dul t s . J our na l of Ger ont ol og y : ME DI CALS CI E NCE, 53A( 4) , M264M274. Wa ng , C. , Chi a ng , C. , L i n, P . , Chou, Y . , Kuo, I . , Hua ng , C. , e ta l . ( 2008) . De v el opmentofa F a l l De t ecngS y s t emf ort heE l der l yRes i dent s . pr oc eedi ng soft he2ndI nt er naona l Conf er enc eonBi oi nf or mac sa ndBi omedi c a l E ng i neer i ng , ( pp. 13591362) . Z hua ng , X. , Hua ng , J . , Pot a mi a nos , G. , &Ha s eg a wa J ohns on, M. ( 2009) . Ac ouscf a l l de t econus i ngGa us s i a nmi x t ur emodel sa ndGMM s uper v ec t or s . I E E EI nt er naona l Conf er enc eonAc ousc s , S peec ha ndS i g na l Pr oc es s i ng , 2009. I CAS S P2009. , ( pp. 69-72) . Z i g el , Y . , L i t v a k , D. , &Ga nnot , I . ( 2009) . AMe t hodf orAut omacF a l l De t econofE l der l y


Life Warning Fall Detection