一種基于三軸加速度傳感器老年人跌倒檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于三軸加速度傳感器老年人跌倒檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)方法，屬于信息通信控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在社會(huì)逐漸走向高齡化的今天，老年人所占的比率也逐漸增加，老年人的行動(dòng)安全已成為社會(huì)的重要問(wèn)題。老年人在跌倒后會(huì)面臨雙重危險(xiǎn)。顯而易見(jiàn)的是跌倒本身可能對(duì)人體產(chǎn)生傷害；另外，如果跌倒后不能得到及時(shí)的救助，可能會(huì)使結(jié)果更加惡化。有資料顯示，很多嚴(yán)重的后果并不是由于跌倒直接造成的，而是由于跌倒后，未得到及時(shí)的處理和救護(hù)。當(dāng)出現(xiàn)跌倒情況時(shí)，如果能夠及時(shí)地通知到救助人員，將會(huì)大大地減輕由于跌倒而造成的危害。因此，發(fā)明一套完善的跌倒探測(cè)與通信系統(tǒng)是相當(dāng)重要的。本發(fā)明的目的是希望利用電子信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)老年人身體姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，當(dāng)發(fā)生異常跌倒時(shí)，將老年人的跌倒信息及時(shí)進(jìn)行發(fā)布。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種跌倒探測(cè)器，該跌倒探測(cè)器是由三軸加速度傳感器、嵌入式單片機(jī)、GSM無(wú)線通信3大模塊構(gòu)成。利用三軸加速度傳感器采集人體的三維加速度值，并由單片機(jī)進(jìn)行分析，當(dāng)探測(cè)到有異常跌倒發(fā)生時(shí)，將發(fā)生跌倒的信息通過(guò)短信的方式進(jìn)行發(fā)布。本發(fā)明中，提出一個(gè)帶有GSM功能的便攜式硬件單元，設(shè)計(jì)的目的是實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)意外跌倒事件并在檢測(cè)到跌倒時(shí)提醒急救或護(hù)理人員。
【附圖說(shuō)明】
[0004]圖1系統(tǒng)框圖
[0005]圖2系統(tǒng)硬件方案圖
[0006]圖3 GSM模塊TC35i的電路原理圖
[0007]圖4主程序設(shè)計(jì)流程圖
【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明設(shè)計(jì)的跌倒檢測(cè)器由加速度傳感器、中央處理器模塊、電源和通信模塊構(gòu)成。其中三軸加速度傳感器在被測(cè)量者的加速度變化時(shí)測(cè)量其加速度矢量中央處理器模塊負(fù)責(zé)處理接收到的加速度傳感器數(shù)據(jù)，分析測(cè)量對(duì)象的加速度變化并控制報(bào)警及報(bào)警信息的發(fā)布；電源模塊負(fù)責(zé)為整個(gè)系統(tǒng)提供電力供給；通信模塊負(fù)責(zé)將報(bào)警信息進(jìn)行發(fā)布。根據(jù)分析跌倒探測(cè)器的需要實(shí)現(xiàn)的具體目的，發(fā)明設(shè)計(jì)方案采用如圖1所示的架構(gòu)。該架構(gòu)基于51系列單片機(jī)一AT89S52，在得到加速度傳感器的獲得的加速度變化信息之后，通過(guò)分析計(jì)算之后實(shí)現(xiàn)跌倒檢測(cè)和報(bào)警等功能。
[0009]在分析跌倒探測(cè)器的具體要求后，設(shè)計(jì)的硬件方案如圖2所示。該架構(gòu)由三大模塊組成:加速度采集模塊、中央處理器模塊和GSM通信模塊。加速度采集模塊實(shí)際上基于ADXL335三軸加速度傳感器，該傳感器在采集人體跌倒時(shí)的加速度之后，分析并轉(zhuǎn)換成模擬電壓信號(hào)進(jìn)行輸出。模擬信號(hào)輸出到中央處理器模塊，經(jīng)過(guò)ADC0832轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，通過(guò)在單片機(jī)AT89S52中的程序的計(jì)算與分析，檢測(cè)佩戴者有沒(méi)有發(fā)生跌倒。如果探測(cè)到有跌倒發(fā)生，就會(huì)產(chǎn)生報(bào)警，并且發(fā)送報(bào)警短信到聯(lián)系人的手機(jī)中。
[0010]具體設(shè)計(jì)
[0011]?加速度采集模塊
[0012]ADXL335是美國(guó)模擬器件公司推出的一款帶有信號(hào)調(diào)理電路的高精度模擬三軸加速度傳感器，它可以使用于測(cè)量?jī)A斜檢測(cè)應(yīng)用中的靜態(tài)重力加速度，以及運(yùn)動(dòng)、沖擊或振動(dòng)導(dǎo)致的動(dòng)態(tài)加速度等。
[0013]用戶使用Cx、Cy和Cz引腳上的電容XOT、Yout和Ztot選擇該加速度計(jì)的帶寬?？梢愿鶕?jù)應(yīng)用選擇合適的帶寬，X軸和Y軸的帶寬范圍為0.5Hz至1600Hz，Z軸的帶寬范圍為0.5Hz 至 550Hz ο
[0014]籲GSM模塊
[0015]GSM模塊是采用西門(mén)子TC35i模塊。電路圖如圖3所示。
[0016]?軟件系統(tǒng)流程圖
[0017]主程序設(shè)計(jì)流程圖如圖4所示。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于三軸加速度傳感器老年人跌倒檢測(cè)系統(tǒng)由三軸加速度傳感器、嵌入式單片機(jī)、GSM無(wú)線通信3大模塊構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三軸加速度傳感器老年人跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于能實(shí)現(xiàn)對(duì)老年人身體姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于三軸加速度傳感器老年人跌倒檢測(cè)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)生異常跌倒時(shí)，系統(tǒng)可將老年人的跌倒信息通過(guò)GSM模塊及時(shí)進(jìn)行發(fā)布。
【專利摘要】意外跌倒是導(dǎo)致老人傷殘的主要原因之一。這既是一個(gè)醫(yī)療問(wèn)題，同時(shí)在跌倒中，如果老人沒(méi)有在早期階段得到及時(shí)救助那后期產(chǎn)生嚴(yán)重的長(zhǎng)期后果的可能性會(huì)增大;老人的精力也是有限的，他們普遍沒(méi)有預(yù)防和處理跌倒的自理能力。本發(fā)明設(shè)計(jì)了基于三軸加速度傳感器、嵌入式單片機(jī)、GSM無(wú)線通信的跌倒探測(cè)器。利用三軸加速度傳感器采集人體的三維加速度值，并由單片機(jī)進(jìn)行分析，當(dāng)探測(cè)到有異常跌倒發(fā)生時(shí)，將發(fā)生跌倒的信息通過(guò)短信的方式進(jìn)行發(fā)布。
【IPC分類】G08B21-04
【公開(kāi)號(hào)】CN104680715
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310609054
【發(fā)明人】杜晉寧
【申請(qǐng)人】杜晉寧
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2013年11月28日