一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型為一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置，屬于電子信息領(lǐng)域。本裝置的主要內(nèi)容包括由電源模塊、控制處理模塊和傳感模塊。所述的電源模塊為控制處理模塊和傳感模塊提供電源。所述的傳感模塊包含光纖陀螺儀和氣壓高度傳感器。所述的控制處理模塊采集并處理光纖陀螺儀和氣壓高度傳感器的數(shù)據(jù)，判斷跌倒是否發(fā)生。與現(xiàn)有裝置相比，本裝置所用的光纖陀螺儀為高性能傳感器，采集的數(shù)據(jù)較為完善，處理后發(fā)生的誤判事件概率明顯減小。
【專利說(shuō)明】一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電子信息領(lǐng)域，具體涉及一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今社會(huì)人口老齡化日趨明顯，截止2013年底，我國(guó)60周歲及以上人口 20243萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?4.9^,65周歲及以上人口 13161萬(wàn)人，占總?cè)丝诘?.7%。區(qū)域之間的聯(lián)系逐漸加強(qiáng)，人口的流動(dòng)越發(fā)頻繁，常常造成老年人獨(dú)守空巢，缺乏相應(yīng)的照料，一些因跌倒而造成的損傷無(wú)法得到及時(shí)的救治，造成巨大的人身和財(cái)產(chǎn)損失。而現(xiàn)有穿戴設(shè)備的跌倒檢測(cè)裝置基本使用微機(jī)械傳感器，性能較差，采集的數(shù)據(jù)存在各種缺陷，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理分析時(shí)難免得到錯(cuò)誤的結(jié)果，誤報(bào)事件時(shí)有發(fā)生，嚴(yán)重影響了智能跌倒檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展與普及。本實(shí)用新型提出了一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置，使用性能先進(jìn)的光纖陀螺儀，從而采集可靠的數(shù)據(jù)，減少誤報(bào)事件的發(fā)生。用氣壓高度傳感器驗(yàn)證光纖陀螺儀數(shù)據(jù)處理得出的跌倒是否真實(shí)，進(jìn)一步減少了誤判事件的發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)目前穿戴設(shè)備的跌倒檢測(cè)裝置的缺陷，本實(shí)用新型的主要目的是提供一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置，減少誤報(bào)事件的發(fā)生。
[0004]本實(shí)用新型的主要特征結(jié)構(gòu)在于:它主要由電源模塊、控制處理模塊和傳感模塊組成。
[0005]所述的電源模塊，其功能由電壓輸出電路(如圖2)實(shí)現(xiàn)。電壓輸出電路由鋰電池⑴ 1^57^^^^1^7805(12)3.3乂穩(wěn)壓器件]1117 ⑴ 3)、0丨 IV？的電容(04,⑶、⑶、(:10^22 V？的電容(05,07,09,011)組成。
[0006]所述的控制處理模塊，其功能由控制處理電路(如圖3)實(shí)現(xiàn)。控制處理電路由單片機(jī)31132003(:816⑴6)00^的電容(0142)、0丨1 V ？的電容(03)、101(的電阻(尺1、尺2〉、101的晶振(11)。
[0007]所述的傳感模塊，其功能由傳感器電路(如圖4)實(shí)現(xiàn)。傳感器電路由光纖陀螺儀乂⑶則八⑴4)、數(shù)字氣壓高度傳感器冊(cè)?180⑴5^101(的電阻(尺3、1^4),0.1 V？的電容(012,013)組成。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施的原理框圖。
[0009]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施的電壓輸出電路。
[0010]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施的控制處理電路。
[0011]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施的傳感器電路。
[0012]圖5為本實(shí)用新型的工作流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0014]如圖1所示，本實(shí)用新型由電源模塊、控制處理模塊及傳感模塊組成。所述的電源模塊為控制處理模塊和傳感模塊提供電源。所述的傳感模塊包含光纖陀螺儀和氣壓高度傳感器。所述的控制處理模塊包含單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)八IX:接口采集光纖陀螺儀數(shù)據(jù)，通過(guò)IX協(xié)議采集氣壓高度傳感器數(shù)據(jù)。傳感模塊中光纖陀螺儀是高性能傳感器，采集的數(shù)據(jù)可靠性增強(qiáng)，處理時(shí)得出的結(jié)果誤判率減少。用氣壓高度傳感器驗(yàn)證光纖陀螺儀數(shù)據(jù)處理得出的跌倒是否真實(shí)，進(jìn)一步減少了誤判事件的發(fā)生。所述的電源模塊，其功能由電壓輸出電路實(shí)現(xiàn)；所述的傳感模塊，其功能由傳感器電路實(shí)現(xiàn)；所述的控制處理模塊，其功能由控制處理電路實(shí)現(xiàn)。
[0015]如圖2所示，該圖為電壓輸出電路，所述的電壓輸出電路電子元器件有鋰電池⑴1〉、57穩(wěn)壓器件117805(^2),3.3乂穩(wěn)壓器件111117(^3),0.1 V？的電容(04,⑶、⑶、(:10^22 V？的電容(05,07,09,011) 0所述的5乂穩(wěn)壓器件]7805引腳1電壓輸入端和電容一端連接到鋰電池正極輸出端，引腳3電壓輸出端和電容010、1^4^5的一端連接到3.穩(wěn)壓器件111117的電壓輸入端引腳1 ；所述的3.穩(wěn)壓器件111117的引腳3電壓輸出端和電容⑶、07 一端相連；所述的鋰電池的負(fù)極輸出端、5乂穩(wěn)壓器件117805的引腳2,3.3乂穩(wěn)壓器件]1117引腳2、電容04,05,06,07,08, 09,010 ^ 011的另一端連接到地。
[0016]如圖3所示，該圖為控制處理電路，所述的控制處理電路電子元器件有單片機(jī)3丁132？103?:8丁6 ⑴6)、10奸的電容(01、(32)、0丨 1 V ？的電容(03)、101(的電阻 ￠1, 1^2) ,101的晶振(11)。所述的單片機(jī)8X132^10308X6的1、9、24、36、48引腳相連到3.電壓，引腳
8、23、35、47連接到地，11腳連接到端口“?八12腳連接到端口“?八1—31^2？”，39腳連接到端口 “？83；1”，40腳連接到端口 “？84^0八”，5腳和6腳分別接到晶振VI的兩端，引腳7連接到電阻町的一端和電容03的一端，引腳20連接到電阻1？2的一端，引腳；所述的電容—端連接到地，另一端連接到晶振III的一端；所述的電容02 —端連接到地，另一端連接到晶振玎1的另一端；所述的電阻町的另一端連接到3.電壓；所述的電阻以的另一端連接到地。
[0017]如圖4所示，該圖為傳感器電路，所述的傳感器電路的元器件有光纖陀螺儀乂⑶則八⑴4)、數(shù)字氣壓高度傳感器冊(cè)?180⑴5^101(的電阻(尺3、1^4),0.1 V？的電容(012,013)。所述的光纖陀螺儀^6071？的引腳連接到5\電壓和電容012的一端，⑶0引腳連接到地和電容012的另一端，^00引腳連接到“?八1^0(^端口，31^2？引腳連接到“?八2—3122？”端口 ；所述的數(shù)字氣壓高度傳感器81？180的似引腳連接到3.電壓和電容013的一端，⑶0引腳連接到地和電容013的另一端，80^引腳接到電阻1？3的一端和“？84^0八”端口，31引腳接電阻財(cái)?shù)囊欢撕汀埃?5；0^’端口 ；所述的電阻83另一端連接到3.電壓；所述的電阻財(cái)另一端連接到3.電壓。
[0018]對(duì)于電壓輸出電路、控制處理電路及傳感器電路之間的連接，其連接方式如下:控制處理電路的“ 1.^00 ”端口與傳感器電路的“ ？八”端口連接，控制處理電路的“ ？八2—3122？”端口與傳感器電路的“?八端口連接，控制處理電路的“？84；0八”端口與傳感器電路的“？84；0八”端口連接，控制處理電路的“？85；0^’端口與傳感器電路的“？8^30^”端口連接，控制處理電路的3.3\電壓、傳感器電路的3.電壓連接到輸出電路的3.電壓，傳感器電路的〖V電壓連接到輸出電路的〖V電壓。
[0019]如圖5所示該圖為本實(shí)用新型的工作流程圖。
[0020]在步驟31中，利用光纖陀螺儀采集的數(shù)據(jù)提取出窗口長(zhǎng)度為10，重疊長(zhǎng)度為1的滑動(dòng)窗口的數(shù)據(jù)。
[0021]在步驟32中，計(jì)算窗口數(shù)據(jù)特征值平均斜率V。
[0022]在步驟33中，比較計(jì)算的平均斜率^是否大于閾值斜率\，若大于，進(jìn)入步驟34，否則返回步驟31。
[0023]在步驟54中，計(jì)算窗口數(shù)據(jù)特征值方差3。
[0024]在步驟35中，比較計(jì)算的方差3是否大于閾值方差，若大于，進(jìn)入步驟36，否則返回步驟31。
[0025]在步驟36中，采集氣壓高度傳感器的高度!I值，比較!I值是否小于閾值高度％，若小于，跌倒發(fā)生，否則返回步驟31。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置，其特征在于:包括電源模塊、控制處理模塊及傳感模塊，所述的電源模塊為控制處理模塊和傳感模塊提供電源，所述的傳感模塊包含光纖陀螺儀和氣壓高度傳感器，所述的控制處理模塊采集并處理光纖陀螺儀和氣壓高度傳感器的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置，其特征在于:光纖陀螺儀為高性能光纖陀螺儀VG091A，采集的數(shù)據(jù)可靠性增強(qiáng)，減小了誤判事件的發(fā)生。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于光纖陀螺儀的跌倒檢測(cè)裝置，其特征在于:氣壓高度傳感器為BMP180，驗(yàn)證光纖陀螺儀數(shù)據(jù)處理得出的跌倒是否真實(shí)，減小了誤判事件的發(fā)生。
【文檔編號(hào)】A61B5/11GK204246138SQ201420687843
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年11月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月13日
【發(fā)明者】張林波, 唐瑩, 馬鐵英, 宋柄含 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院