基于三轴加速度传感器的跌倒检测系统的研究

更新时间：2020-02-23 10:32:45 大小：4M 上传用户：守着阳光1985 查看TA发布的资源 标签：加速度传感器串口传输 PIC单片机 下载积分：3分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

意外跌倒是老年人群伤残、死亡的重要原因之一，严重影响老年人的健康和生活自理能力。便携实时的跌倒检测系统能够较大程度上提高老年人的生活安全感，并在危险发生时为及时救护提供较大帮助。

基于穿戴式传感器的检测技术具有便携、保护用户隐私等众多优势，在跌倒检测研究中获得最广泛的应用。在穿戴式检测原理的基础上，论文设计了两套基于单个三轴加速度传感器的跌倒检测系统并给出有效的检测算法。

本论文所提出的跌倒检测算法主要依据运动的加速度特征，采用两级阈值判断将跌倒从ADL(activities of daily living)动作中区分出来，并能获取跌倒的完整信息，包括跌倒方向和静止姿态。该算法简洁实时，实用性较强。

基于MSP430的检测系统实现运动信号采集传输和跌倒算法验证功能，主要包括加速度采集、处理器和RS232串口传输模块。MSP430处理器通过SPI模式控制加速度传感器芯片并读取加速度数据，然后将片内存储的时间片段数据串口传输至PC机。在PC机中，利用MATLAB平台对运动的加速度信息进行分析，确定跌倒检测算法，并在MSP430系统中实现算法实时化。

基于PIC单片机的检测系统实现跌倒实时便携检测，主要包括加速度采集、PIC处理器、无线通信和UART-USB转接四个模块。对加速度传感器的控制和数据读取，以及对无线通信模块的控制都通过SPI接口实现。软件中，充分利用各芯片的低功耗模式和加速度传感器的组合中断，实现运动信息的自动采样、跌倒实时判断和报警信号无线收发，最终利用USB接口向PC机传送报警信号，统计跌倒检测的准确率。

为验证所设计的系统和算法，设计了大量实验，分别进行MATLAB平台样本检测和算法移植后的硬件系统实时检测，实验结果证明了方案及算法的正确性和有效性。