CN103065435B - 基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置及方法，包括加速度传感器单元、微处理器单元、无线通信单元和远程跌倒监控后台，所述的加速度传感器单元、微处理器单元、无线通信单元和远程跌倒监控后台均与电源模块相连接。本发明依据人体在不同动作下其能量损耗的阈值范围不同进行跌倒判断，在确保系统准确性上增加了计算分析人体的速度和位移作为辅助判据，能够较好地区分日常活动和跌倒事件，检测可靠性高。

Description

基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置及方法
技术领域
本发明涉及电子技术领域，特别是涉及一种基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置及方法。
背景技术
老年人身体功能下降，环境因素与自身因素作用增加跌倒发生的危险性，当个体的功能下降时，老年人下肢力量减弱而易发生跌倒；凡能导致老年人步态不稳，平衡功能失调，眩晕视觉和意识障碍的慢性疾病，均可易发跌倒；老年人是跌倒的高危人群，由于身体机能上的弱势，平衡能力的降低，对于一般人所不太在乎的跌倒行为，对老年人来说可能造成伤残甚至死亡。
通过在鞋里安装移动监护系统，实现跌倒检测，基于无线传感器网络与GPRS网络的移动健康监护系统能够有效实时地对老年人的健康与安全状况进行监护，对老年人生命进行安全保障。紧急情况自动电话呼叫与GPS定位，减少突发事件对老年人的健康威胁。同时发出警报警示老年人周围的亲人及看护人员、发送短信给亲人，以及发出求救信号给附近的医疗机构，提高及时发现的可能性。现有的跌倒检测和报警装置，检测精度较低，常出现错误报警和延迟报警的现象，错过了救助的黄金时间。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于，提供一种基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置及方法，帮助老年人在跌倒时第一时间获得救助。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置，其特征在于，包括：
加速度传感器单元，用于加速度的采集；
微处理器单元，用于对加速度传感器采集的信号进行预处理；
无线通信单元，用于将微处理器单元预处理提取的可疑数据传输至远程跌倒监控后台；
远程跌倒监控后台，进行最终的分析处理；
所述的加速度传感器单元、微处理器单元、无线通信单元和远程跌倒监控后台均与电源模块相连接。
前述的基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置，其特征在于，还包括一交互单元，所述的交互单元包括：
功能按键，为用户提供主动报警和取消误报警的功能；
LED指示灯，用于显示通信网络的连通状态；
蜂鸣器，在装置检测到跌倒时能得到一个反馈的警报信号。
前述的基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置，其特征在于，所述的无线通信模块包括无线电发射器和接收器，所述的无线电发射器和接收器分别与数据处理模块和后台相连接。
基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法，应用于权利要求1所述装置，其特征在于，包括如下步骤：
获取加速度传感器采集到的加速度值；
对加速度在时间域上进行一次积分求取速度，两次积分求取位移，然后计算出能量的消耗；
当消耗的能量大于预设的阈值时，判断跌倒发生。
前述的基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法，其特征在于，计算分析速度和位移，当速度和位移大于预设的阈值时，判断跌倒发生。
本发明的有益效果是：依据人体在不同动作下其能量损耗的阈值范围不同进行跌倒判断，在确保系统准确性上增加了计算分析人体的速度和位移作为辅助判据，能够较好地区分日常活动和跌倒事件，检测可靠性高。
附图说明
图1是本发明基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置的结构示意图；
图2是本发明基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法的流程图。
具体实施方式
为进一步揭示本发明的技术方案，下面结合附图详细说明本发明的实施方式：如图1所示，基于加速度传感器的跌倒检测和报警装置，包括：
加速度传感器单元，用于加速度的采集；
微处理器单元，用于对加速度传感器采集的信号进行预处理；
无线通信单元，用于将微处理器单元预处理提取的可疑数据传输至远程跌倒监控后台；
远程跌倒监控后台，进行最终的分析处理；
所述的加速度传感器单元、微处理器单元、无线通信单元和远程跌倒监控后台均与电源模块相连接。
还包括一交互单元，所述的交互单元包括：
功能按键，为用户提供主动报警和取消误报警的功能；
LED指示灯，用于显示通信网络的连通状态；
蜂鸣器，在装置检测到跌倒时能得到一个反馈的警报信号。
所述的无线通信模块包括无线电发射器和接收器，所述的无线电发射器和接收器分别与数据处理模块和后台相连接。
如图2所示，基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法，包括如下步骤：
获取加速度传感器采集到的加速度值；
对加速度在时间域上进行一次积分求取速度，两次积分求取位移，然后计算出能量的消耗；
当消耗的能量大于预设的阈值时，判断跌倒发生。
计算分析速度和位移，当速度和位移大于预设的阈值时，判断跌倒发生。
以上通过对所列实施方式的介绍，阐述了本发明的基本构思和基本原理。但本发明绝不限于上述所列实施方式，凡是基于本发明的技术方案所作的等同变化、改进及故意变劣等行为，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法，其特征在于，包括如下步骤：获取加速度传感器采集到的加速度值；
对加速度在时间域上进行一次积分求取速度，两次积分求取位移，然后计算出能量的消耗；计算分析速度和位移，当消耗的能量大于预设的阈值，并且当速度和位移大于预设的阈值时，判断跌倒发生。
2.利用权利要求1所述的基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法的装置，其特征在于，包括：加速度传感器单元，用于加速度的采集；微处理器单元，用于对加速度传感器采集的信号进行预处理；无线通信单元，用于将微处理器单元预处理提取的可疑数据传输至远程跌倒监控后台；远程跌倒监控后台，进行最终的分析处理；所述的加速度传感器单元、微处理器单元、无线通信单元和远程跌倒监控后台均与电源模块相连接。
3.根据权利要求2所述的利用基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法的装置，其特征在于，还包括一交互单元，所述的交互单元包括：功能按键，为用户提供主动报警和取消误报警的功能；LED指示灯，用于显示通信网络的连通状态；蜂鸣器，在装置检测到跌倒时能得到一个反馈的警报信号。
4.根据权利要求2所述的利用基于加速度传感器的跌倒检测和报警方法的装置，其特征在于，所述的无线通信模块包括无线电发射器和接收器，所述的无线电发射器和接收器分别与数据处理模块和后台相连接。
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