基于智能手机的老年人跌倒报警器设计.pdf

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1、2016年第5期仪表技术·41·基于智能手机的老年人跌倒报警器设计柳爱文，张利霞，孙力红，邱燕婷(北京联合大学，北京100101)摘要:针对现有的老年人跌倒报警器携带不便，因漏报、误报频繁造成不必要的恐慌等，提出一种基于智能手机的老年人跌倒报警器。对报警器的原理、结构组成以及软件设计方面进行了论述，通过实验，报警器达到预期效果。关键词:智能手机;跌倒报警;加速度计;GSM中图分类号:TP273文献标志码:A文章编号:1006－2394(2016)05－0041－03FallAlarmsfortheElderlyBasedo

2、nSmartphonesLIUAi-wen，ZHANGLi-xia，SUNLi-hong，QIUYan-ting(BeijingUnionUniversity，Beijing100101，China)Abstract:Thereisnoalarmorfalsealarmfrequentlyoccurredintheexistingfallalarmsystemforoldpeople，whichresultsinunnecessarypanic．Akindoffallalarmforoldpeoplebasedonsmar

3、tphonesisproposed．Inthispaper，theprinciple，structureandsoftwaredesignofthealarmaredescribed．Experimentsshowthealarmhasachievedthede-siredeffect．Keywords:smartphones;fallalarms;accelerometers;GSM体活动，还可以结合GPS确定用户的跌倒位置。为亲0引言属和医务人员迅速找到病人赢取时间。老年人摔倒现象时有发生，老年人跌倒带来的后因此，基于

4、智能手机的上述优点，本文设计了一种果严重。因此，准确判断老年人发生危险，研究一种老装置小巧，携带方便，通过手机发出呼救信号，并能位年人跌倒报警器非常重要。基于上述要求，本文设计置定位的智能报警装置。了一种基于智能手机的老年人跌倒报警器，内置的跌2跌倒报警器的工作原理倒检测装置可以进行跌倒识别并快速报警，使用户及时得到医疗救助，降低跌倒对身体的伤害。跌倒检测老年人的跌倒是由于身体失去平衡所造成的。在装置采用加速度传感器、陀螺仪和GSM装置。跌倒的一瞬间，人体受重力的作用。人体跌倒时发生1跌倒报警器研究现状向下的加速度，其位姿

5、态等相关量都会发生相应地变化。为了方便叙述人体在发生跌倒时的重力、加速度现用的老年人跌倒报警装置是通过无线对讲系统和姿态的变化，首先对人体特征进行假设。假设人体研发的。它外观精美，自动化程度高，有很强的专业前后方为X轴，左右方为Y轴，上下方向为Z轴。人性。但是，设计者忽略了一个问题，因为大多数老年人在运动过程中，所携带的加速度传感器的坐标系随着使用现代化产品不熟练，随着视力、操作能力的下降，人体姿势的改变而改变，当人跌倒时加速度的值由传使用该设备有很大困难。另外，老年人跌倒以后，由于感器直接输出，此时提取的加速度的变化过程

6、具有跌受到惊吓，再进行操作按钮、实施对讲，就更不现实。倒特征。特征提取是识别的重要步骤，为了减少运算随着科学技术的发展，智能手机装备了较多的传感器复杂性，消除不同时刻加速度输出值的坐标映射关系，和智能系统，为项目的成功研制提供了研究平台。利先引入合加速度:用智能手机进行跌倒检测是一个可行的且有很大推广222潜力的技术，智能手机同时完成两个工作:跌倒检测和A(t)=槡αχ，t+αy，t+αz，t222救助通信。这样不仅可以降低系统成本，实时监测人式中:αχ，t、αy，t、αz，t分别为传感器采集到的x、y、z三轴收稿日期:2

7、015－10基金项目:北京联合大学“启明星”大学生科技创新资助项目(201511417SJ012)作者简介:柳爱文(1993—)，女，在读本科生，研究方向为计算机控制。·42·仪表技术2016年第5期方向上的加速度。采用合加速度的优点在于将空间的3．1MC9S12G单片机最小系统加速度合为一矢量，在跌倒判断中就可以忽略跌倒的以MC9S12G128为核心的单片机系统的硬件电路方向，因此无论跌倒行为发生时朝哪个方向都可以进设计主要包括以下几个部分:时钟电路、电源电路、复行检测。位电路、BDM接口。其中各个部分的功能如下:(1)

8、检测到老年人跌倒了，需要想法通知到跌倒者的时钟电路给单片机提供一个外接的16MHz的石英晶亲属。GSM作用是实时监测老年人的生活行动，提取振;(2)电源电路主要是给单片机提供5V电源;(3)老年人跌倒时的特征向量。无线采集系统以三轴加速复位电路在电压达到正常值时给单片机一个复位信度传感器、角度传感器为核