基于三軸加速度傳感器的跌倒檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、意外跌倒是老年人群傷殘、死亡的重要原因之一，嚴(yán)重影響老年人的健康和生活自理能力。便攜實(shí)時(shí)的跌倒檢測系統(tǒng)能夠較大程度上提高老年人的生活安全感，并在危險(xiǎn)發(fā)生時(shí)為及時(shí)救護(hù)提供較大幫助。
　　基于穿戴式傳感器的檢測技術(shù)具有便攜、保護(hù)用戶隱私等眾多優(yōu)勢(shì)，在跌倒檢測研究中獲得最廣泛的應(yīng)用。在穿戴式檢測原理的基礎(chǔ)上，論文設(shè)計(jì)了兩套基于單個(gè)三軸加速度傳感器的跌倒檢測系統(tǒng)并給出有效的檢測算法。
　　本論文所提出的跌倒檢測算法主要依據(jù)運(yùn)動(dòng)的加速

2、度特征，采用兩級(jí)閾值判斷將跌倒從ADL(activities of daily living)動(dòng)作中區(qū)分出來，并能獲取跌倒的完整信息，包括跌倒方向和靜止姿態(tài)。該算法簡潔實(shí)時(shí)，實(shí)用性較強(qiáng)。
　　基于MSP430的檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)信號(hào)采集傳輸和跌倒算法驗(yàn)證功能，主要包括加速度采集、處理器和RS232串口傳輸模塊。MSP430處理器通過SPI模式控制加速度傳感器芯片并讀取加速度數(shù)據(jù)，然后將片內(nèi)存儲(chǔ)的時(shí)間片段數(shù)據(jù)串口傳輸至PC機(jī)。在PC機(jī)

3、中，利用MATLAB平臺(tái)對(duì)運(yùn)動(dòng)的加速度信息進(jìn)行分析，確定跌倒檢測算法，并在MSP430系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)算法實(shí)時(shí)化。
　　基于PIC單片機(jī)的檢測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跌倒實(shí)時(shí)便攜檢測，主要包括加速度采集、PIC處理器、無線通信和UART-USB轉(zhuǎn)接四個(gè)模塊。對(duì)加速度傳感器的控制和數(shù)據(jù)讀取，以及對(duì)無線通信模塊的控制都通過SPI接口實(shí)現(xiàn)。軟件中，充分利用各芯片的低功耗模式和加速度傳感器的組合中斷，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)信息的自動(dòng)采樣、跌倒實(shí)時(shí)判斷和報(bào)警信號(hào)無線收發(fā)，最終