一种基于三轴加速度传感器老年人跌倒检测的实现方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于三轴加速度传感器老年人跌倒检测的实现方法，属于信息通信控制领域。
【背景技术】
[0002]在社会逐渐走向高龄化的今天，老年人所占的比率也逐渐增加，老年人的行动安全已成为社会的重要问题。老年人在跌倒后会面临双重危险。显而易见的是跌倒本身可能对人体产生伤害；另外，如果跌倒后不能得到及时的救助，可能会使结果更加恶化。有资料显示，很多严重的后果并不是由于跌倒直接造成的，而是由于跌倒后，未得到及时的处理和救护。当出现跌倒情况时，如果能够及时地通知到救助人员，将会大大地减轻由于跌倒而造成的危害。因此，发明一套完善的跌倒探测与通信系统是相当重要的。本发明的目的是希望利用电子信息技术来实现对老年人身体姿态和运动的实时监控，当发生异常跌倒时，将老年人的跌倒信息及时进行发布。
【发明内容】
[0003]本发明设计了一种跌倒探测器，该跌倒探测器是由三轴加速度传感器、嵌入式单片机、GSM无线通信3大模块构成。利用三轴加速度传感器采集人体的三维加速度值，并由单片机进行分析，当探测到有异常跌倒发生时，将发生跌倒的信息通过短信的方式进行发布。本发明中，提出一个带有GSM功能的便携式硬件单元，设计的目的是实时自动检测意外跌倒事件并在检测到跌倒时提醒急救或护理人员。
【附图说明】
[0004]图1系统框图
[0005]图2系统硬件方案图
[0006]图3 GSM模块TC35i的电路原理图
[0007]图4主程序设计流程图
【具体实施方式】
[0008]本发明设计的跌倒检测器由加速度传感器、中央处理器模块、电源和通信模块构成。其中三轴加速度传感器在被测量者的加速度变化时测量其加速度矢量中央处理器模块负责处理接收到的加速度传感器数据，分析测量对象的加速度变化并控制报警及报警信息的发布；电源模块负责为整个系统提供电力供给；通信模块负责将报警信息进行发布。根据分析跌倒探测器的需要实现的具体目的，发明设计方案采用如图1所示的架构。该架构基于51系列单片机一AT89S52，在得到加速度传感器的获得的加速度变化信息之后，通过分析计算之后实现跌倒检测和报警等功能。
[0009]在分析跌倒探测器的具体要求后，设计的硬件方案如图2所示。该架构由三大模块组成:加速度采集模块、中央处理器模块和GSM通信模块。加速度采集模块实际上基于ADXL335三轴加速度传感器，该传感器在采集人体跌倒时的加速度之后，分析并转换成模拟电压信号进行输出。模拟信号输出到中央处理器模块，经过ADC0832转换成数字信号，通过在单片机AT89S52中的程序的计算与分析，检测佩戴者有没有发生跌倒。如果探测到有跌倒发生，就会产生报警，并且发送报警短信到联系人的手机中。
[0010]具体设计
[0011]?加速度采集模块
[0012]ADXL335是美国模拟器件公司推出的一款带有信号调理电路的高精度模拟三轴加速度传感器，它可以使用于测量倾斜检测应用中的静态重力加速度，以及运动、冲击或振动导致的动态加速度等。
[0013]用户使用Cx、Cy和Cz引脚上的电容XOT、Yout和Ztot选择该加速度计的带宽。可以根据应用选择合适的带宽，X轴和Y轴的带宽范围为0.5Hz至1600Hz，Z轴的带宽范围为0.5Hz 至 550Hz ο
[0014]籲GSM模块
[0015]GSM模块是采用西门子TC35i模块。电路图如图3所示。
[0016]?软件系统流程图
[0017]主程序设计流程图如图4所示。
【主权项】
1.一种基于三轴加速度传感器老年人跌倒检测系统由三轴加速度传感器、嵌入式单片机、GSM无线通信3大模块构成。
2.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器老年人跌倒检测系统，其特征在于能实现对老年人身体姿态和运动的实时监控。
3.根据权利要求1所述的基于三轴加速度传感器老年人跌倒检测系统，当发生异常跌倒时，系统可将老年人的跌倒信息通过GSM模块及时进行发布。
【专利摘要】意外跌倒是导致老人伤残的主要原因之一。这既是一个医疗问题，同时在跌倒中，如果老人没有在早期阶段得到及时救助那后期产生严重的长期后果的可能性会增大;老人的精力也是有限的，他们普遍没有预防和处理跌倒的自理能力。本发明设计了基于三轴加速度传感器、嵌入式单片机、GSM无线通信的跌倒探测器。利用三轴加速度传感器采集人体的三维加速度值，并由单片机进行分析，当探测到有异常跌倒发生时，将发生跌倒的信息通过短信的方式进行发布。
【IPC分类】G08B21-04
【公开号】CN104680715
【申请号】CN201310609054
【发明人】杜晋宁
【申请人】杜晋宁
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2013年11月28日