基于MEMS三轴加速度传感器的摔倒检测.pdf

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1、第27卷第4期传感技术学报V01．27No．42014年4月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSApr．2014MEMSTri．AxialAccelerometerBasedFallDetectionL／UPeng，LUTancheng，LVYuanyuan，DENGYongli，LUQiyong(DepartmentofElectronicEngineering，FudanUniversity，Shanghai，200433)Abstract：Asapartofhumanactivities，fallisoneofthekeyfactorsaffectin

2、ghumanhealth，especiallyforpatientsandelders，falldetectionisofmuchimportance．ThispaperpresentsamethodofSignalMagnitudeVectorSlidingAverage(SVMSA)withFixedThreshold，basedontheaccelerationsignalsofhumanactivityacquiredfromaMEMStri．axialaccelerometer．Byextractingthecharacteristicsofhumanactivityacceler

3、ationsignals，thisalgorithmaccuratelyachieveshuman’Sfalldetection，usingtheprefixedthresholdtojudgetheSVMSAandthedifferentialsignalmagnitudearea(DSMA)todistinguishfastrunning．Themajoradvanceliesintheattempttoanalyzeanddistinguishhuman’Sfallandotherintenseactivities，likerunningfast．Bytestingeightparti

4、cipants，weget94．4％accuracy．Ex—perimentalresultsindicatetheproposedalgorithmcanrealizehuman’sfalldetectionwithmuchaccuracy．Keywords：sensorsapplication；falldetection；signalmagnitudevectorSVM；differentialsignalmagnitudeareaDSMA；tri—axialaccelerometerEEACC：7230doi：10．3969／j．issn．1004-1699．2014．04．026基于

5、MEMS三轴加速度传感器的摔倒检测刘鹏，卢潭城，吕愿愿，邓永莉，陆起涌(复旦大学电子工程系，上海200433)摘要：摔倒作为人体活动的一部分，是影响人体健康的一大因素，尤其对病人和老年人而言，摔倒检测至关重要。基于MEMS三轴加速度传感器采集的人体活动加速度信号，提出了一种基于固定阈值的信号幅度向量滑动平均法SVMSA。该方法根据人体活动时的加速度信号特征，利用预先设定的阈值对加速度信号幅度向量SVM的滑动平均SVMSA进行判决，同时使用差分信号幅度域DSMA区分陕速跑步等剧烈运动，准确实现了人体的摔倒检测。主要优势在于分析并区别了人体快速跑步等剧烈运动对摔倒检测的影响。通过对8位实验者的测

6、试，该算法实现了94．4％的精确度。实验表明该算法能够较为准确地实现人体的摔倒检测。关键词：传感器应用；摔倒检测；信号幅度向量SVM；差分信号幅度域DSMA；三轴加速度传感器中图分类号：TP212．9文献标识码：A文章编号：1004-1699(2014)04-0570-05微电子技术和信息技术的进步使得开发一种成系统MEMS的三轴加速度传感器能够提供一种客观本低、重量轻、小型化，能够实时监测自由生活环境的、定量的人体活动信息_6J，凭借其体积小、成本低、下的人体活动的可穿戴设备成为了可能。摔倒功耗低、灵敏度高的优势被越来越多的应用于人体活作为人体活动的一部分，是影响人体健康的一大因动的检测和

7、评估中。这种研究方法不但成本低，而且素，尤其对病人和老人而言，摔倒的检测则至关重不受人体活动环境的限制，使用的监测设备可以随身要。研究表明，在我国65岁以上的老年人中，有相携带，实时监测，还可以实现远程监控。当一部分人曾经摔倒过，且摔倒的发生率随着年龄对于基于加速度传感器的摔倒检测，国内外的的增长而升高J，因而及时地救助摔倒的老年人众多学者都进行了大量的深入研究。曹玉珍等将大大降低伤残率和死亡率。人提出了基于