獨居老人的安全問題隨著我國獨居老人數(shù)量的增加日益引起社會關(guān)注。獨居老人跌倒后不能及時告警得到救助而造成嚴重后果甚至危及生命,使得跌倒成為威脅獨居老人安全的第一因素。因此,設(shè)計一套可隨身穿戴、能夠在老人跌倒時準確判別、主動報警的系統(tǒng),對于保障獨居老人生活安全,提高其生活質(zhì)量,有著較為突出的工程價值和社會意義。基于人體跌倒的運動學特征,本文設(shè)計了一套基于可穿戴設(shè)備的跌倒檢測系統(tǒng),使用先進的九軸運動傳感器實時獲取人體姿態(tài)角信息,同時將基于加速度傳感器的跌倒檢測算法與人體姿態(tài)檢測算法結(jié)合,設(shè)計了基于多級閾值的跌倒檢測算法,提高了跌倒判別的準確性。論文所做的主要工作有:1、分析闡述了研究獨居老人跌倒檢測系統(tǒng)的現(xiàn)實意義,介紹當前已有的跌倒檢測技術(shù),最終確定了本文基于可穿戴設(shè)備的跌倒檢測方案及以閾值為基礎(chǔ)的跌倒判斷方法;介紹了人體運動姿態(tài)及跌倒相關(guān)的理論,通過對人體各部位質(zhì)量占比確定檢測系統(tǒng)佩戴的最佳位置,結(jié)合最佳位置建立人體笛卡爾坐標系對人體的跌倒過程進行了詳細分析,同時引入人體姿態(tài)角參數(shù)進行姿態(tài)解算。2、明確系統(tǒng)需求,完成了系統(tǒng)總體方案設(shè)計及具體硬件平臺搭建,完成了包括微處理器、人體運動傳感器、... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

人體行為笛卡爾坐標系

圖 2.3 人體跌倒過程示意圖1）跌倒發(fā)生階段：當?shù)剐袨閯倓傞_始時，此時身體的加速度、角速度以及并未來得及發(fā)生變化，但身體的平衡狀態(tài)已被打破；2）下跌階段：從身體失去平衡開始，人體的雙腳會逐漸離開地面，由于受到用，人體會自由向下跌落，此時人體處于失重狀態(tài)，因為人體此時只受到重力身體與地面或其他較低物體發(fā)生碰撞前的一瞬間速度會逐漸增大并最終增大至值，在此過程中，人體加速度、角速度、姿態(tài)角等均會發(fā)生明顯變化；3）撞擊階段：當人體與地面或其他較低物體發(fā)生撞擊前的一瞬間身體向下的到最大值，當撞擊發(fā)生時，身體由于與地面或其他物體突然發(fā)生碰撞，速度在間內(nèi)驟減至零，此時人體的加速度會發(fā)生劇烈變化，此時也是對人體造成傷害4）恢復階段：無論跌倒行為最終是否對人體造成了嚴重的損傷，人在跌倒后段時間內(nèi)身體會處于一種相對靜止的狀態(tài)，一般表現(xiàn)為躺在地面一段時間，相體的加速度在此過程中呈現(xiàn)相對平穩(wěn)的趨勢。據(jù)物理現(xiàn)象分析來看，當人體發(fā)生跌倒時，整個過程中一定伴隨著能量的快速

基于可穿戴設(shè)備的獨居老人跌倒檢測系統(tǒng)研究也能夠?qū)崿F(xiàn)遠程無線通信和定位功能，當檢測到用戶發(fā)生跌倒后，系統(tǒng)將自動進入時，用戶在一定時間內(nèi)可以手動取消報警，時間超出后系統(tǒng)將自動向子女發(fā)出報警信息，并撥打電話至社區(qū)醫(yī)療機構(gòu)。系統(tǒng)整體設(shè)計方案如圖 3.1 所示。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3121066