[发明专利]基于MEMS传感器的老年人跌倒监测方法

权利要求书

1.一种基于MEMS传感器的老年人跌倒监测方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：提供一跌倒监测装置佩戴于老年人腰部，所述跌倒监测装置包括一MEMS传感器信号采集系统，用以采集人体重心周围的加速度与角速度信号；

步骤S2：所述跌倒监测装置包括一无线通信模块，所述无线通信模块通过无线传输方式将所述MEMS传感器信号采集系统采集到信号传输一移动终端上；

步骤S3：所述移动终端接根据接收到的信号，采用基于加速度与角速度联合判别的方法，识别老年人跌倒行为：所述移动终端根据人体跌倒时ASVM产生的失重波谷值与撞击地面ASVM峰值以及跌倒AVSVM峰值联合判断跌倒事件的发生，其中ASVM为合加速度矢量的幅值，AVSVM为合角速度矢量的幅值，具体判断过程为：选取阈值A1、A2、A3、t1、t2以及t；A1表示人体跌倒失重状态下ASVM阈值，A2表示跌倒撞击地面的ASVM阈值，t1，t2分别表示ASVM值小于A1和大于A2的时间点，A3表示AVSVM阈值，t表示时间阈值；判断ASVM是否低于阈值A1，在t1+t时间阈内ASVM是否大于阈值A2，在t1+t2时间阈内AVSVM是否大于阈值A3；若以上条件均成立，则判断跌倒事件发生，所述移动终端启动跌倒报警。

2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS传感器的老年人跌倒监测方法，其特征在于：所述MEMS传感器信号采集系统包括一MPU6050传感器，所述MPU6050传感器用以采集人体重心周围的加速度和角速度信号，频率设置为20Hz。

3.根据权利要求2所述的一种基于MEMS传感器的老年人跌倒监测方法，其特征在于：所述无线通信模块为蓝牙4.0模块，所述蓝牙4.0模块采用CC2541芯片，所述CC2541芯片通过I²C接口与所述MPU6050传感器连接；所述CC2541芯片上的51单片机对采集到的信号进行数制转换与值域转换，并将处理过的数据通过蓝牙无线传输至所述移动终端。

4.根据权利要求1所述的一种基于MEMS传感器的老年人跌倒监测方法，其特征在于：所述移动终端对采集到的加速度信号和角速度信号进行处理，将加速度和角速度三轴信号分别求取其向量的矢量和，采用以下公式求取矢量和：

ASVM=Ax2+Ay2+Az2,]]>

式中A_x，A_y，A_z表示X、Y、Z三个轴向上加速度传感器的输出数据值，ASVM表示合加速度矢量的幅值；

AVSVM=Gx2+Gy2+Gz2,]]>

式中G_x，G_y，G_z表示在X、Y、Z三个轴向上角速度传感器的输出数据值，AVSVM为合角速度矢量的幅值。

5.根据权利要求1所述的一种基于MEMS传感器的老年人跌倒监测方法，其特征在于：所述A1的取值范围为0.4g至0.7g，A2的取值范围为2.5g至3.5g，A3的取值范围为250°/s至300°/s，时间阈值t的取值范围为0.7s至1.2s。

6.根据权利要求1所述的一种基于MEMS传感器的老年人跌倒监测方法，其特征在于：所述移动终端为Android智能手机。