基于多级探测算法的人体意外跌倒检测装置的开发

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1、专业学位硕士研究生学位论文新疆大学论文题目(中文)：基于多级探测算法的人体意外跌倒检测装置的开发论文题目(外文)：Developmentofhumanaccidentalfalldetectiondevicebasedonmultileveldetectionalgorithm研究生姓名：陈晓燕学位类别：专业学位专业名称：控制工程导师姓名职称：姜波教授论文答辩日期2015年5月23日学位授予日期年月日新疆大学硕士研究生学位论文摘要基于国内外意外跌倒检测技术的研究，本课题针对无人监护的老人意外跌倒问题，提出一套可行的跌倒状态检测方法，并根据该方案设计出

2、一套人体意外跌倒检测报警装置，及时发现摔倒并对人体摔倒状况进行报警和定位，减少事故伤亡。本文着重介绍了跌倒检测装置的检测方案、功能以及设计实现。硬件采用32位Cortex-M4内核的MK60DN512ZVLL10微处理器为控制核心，确保了系统的稳定性与实时性，再结合MPU6050姿态检测传感器和SIM908通讯等设备实现装置的硬件设计。在软件方面，针对装置所需实现的功能，采用多级探测算法判断人体的跌倒情况，并通过编程实现设备的计步功能、GPS定位报警功能和其他相关功能。该算法在传统跌倒检测的基础上，考虑了人体跌倒后恢复自主运行的可能性，以人体跌倒后的

3、运动状态和倾角变化作为辅助判据，能够更加准确的检测出使用者的跌倒状态。该装置携带方便，不会干扰人体的日常生活，不仅可以准确的分辨出日常活动与跌倒，而且能够对老人的日常活动进行实时的监测，在固定的时间段内将老人当天的运动状况以短信的形式发送给家人，为病人的病情恢复提供数据。经过对跌倒检测装置进行实验测试，结果表明该跌倒检测装置的正确判断率高，工作可靠性好，能够满足用户的需求。关键词：跌倒检测报警系统；MK60DN512ZVLL10微处理器；MPU6050姿态检测传感器；多级探测算法；I新疆大学硕士研究生学位论文AbstractBasedontheres

4、earchoffallingaccidentdetectiontechnologyathomeandabroad,intheviewofthefallingaccidentproblemintheelderlywithoutsupervision,thepaperputforwardasetoffeasiblefallstatedetectionmethod,anddesignasetofhumanbodyfallingaccidentdetectionalarmdevice.Foundthefallinatimelymanner,alarmandp

5、ositioningthefallconditionofbodytoreducetheaccidentdamage.Thispapermainlyintroducesthefalldetectiondevice’sdetectionscheme,functionanddesignimplementation.HardwareusestheMK60DN512ZVLLmicroprocessorwith32-bitandCortex-M4coreasthecontrolcenter,ensurethestabilityandreal-timeperfor

6、manceofsystem,combiningMPU6050gesturedetectionsensor,SIM908communicationmoduleandotherequipmenttoachievethedesignofthehardwaredevice.Intheaspectofsoftware,inviewofthefunctionalrequirementsofdevice,usingmultileveldetectionalgorithmjudgethefallinthebody,andthroughtheprogrammingto

7、realizethedevice’sstepfunction,GPSpositioningalarmandotherrelevantfunctions.Thealgorithmonthebasisoftraditionalfalldetection,considerthepossibilityofhumanbodyrecoverautonomicactivityafterafall.Itputthemotionstateofhumanbodyafterafallandanglechangesastheauxiliarycriterion,canmor

8、eaccuratelydetectthestateofuser’sfall.Thedeviceiseasyt