[实用新型]基于多传感器融合跌倒检测的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，尤其涉及跌倒检测技术领域，具体是指一种基于多传感器融合跌倒检测的系统。

背景技术

多传感器信息融合技术在解决检测、跟踪等问题方面，能够增强系统生存能力，提高整个系统的可靠性并能够增强数据的可信度，提高精度。正是基于多传感器融合的优势，将多传感器融合技术运用于跌倒检测里，能够降低对于现今跌倒检测的误判率，从而实现更精确的跌倒保护。现在的跌倒系统检测判断是否跌倒的方法一般有：基于穿戴式的跌倒检测，一般是将加速度传感器数据采集模块佩戴在胸部，当加速度达到跌倒阀值时，便判断为跌倒，还有适于穿戴于脚掌的压力传感器，左右脚掌各一个，根据掌心的压力来判断是否跌倒；针对所摄图像分析对象的实际运动，即判断人体姿态是否正常；基于声学信号的跌倒检测，即根据跌倒冲击地面导致震动的频率值来判断人体是否跌倒。

通过上述这些方法来检测跌倒，存在以下几个问题：

1)穿戴式设备检测信号因素单一，不能够确切地分析跌倒数据，从而造成误判或者漏判；

2)对人体图像，即姿态进行分析，不能足够的保障用户的隐私且对光线等环境因素要求较高，误差较大且带来不便；

3)至于脚掌的压力传感器分区不当，造成足底信号获取不准确，也使得误判率增加；

4)对声学信号的检测，其安装复杂，同时受环境因素非常大，当材质等发生变化时，误差也就产生，且投入较大。

实用新型内容

本实用新型提供了一种基于多传感器融合跌倒检测的系统，其目的在于克服现有技术中跌倒检测系统的功能单一、跌倒误判率或漏判率高的缺陷，提高跌倒检测精度并降低成本。

为了实现上述目的，本实用新型具有如下构成：

该基于多传感器融合跌倒检测的系统，其主要特点是，所述系统包括：

足底压力检测子系统，包括数个力敏传感器、一第一单片机和一第一无线通信模块，所述力敏传感器和第一无线通信模块均与所述第一单片机相连接，所述力敏传感器设置于足底；

人体姿态检测子系统，包括一加速度传感器、一角度传感器、一第二无线通信模块和一第二单片机，所述加速度传感器、角度传感器和第二单片机均与所述第二无线通信模块相连接，所述第一无线通信模块与所述第二无线通信模块进行通信，所述加速度传感器和角度传感器均佩戴于人体。

较佳地，所述力敏传感器分别设置于左脚的前足、后足和侧面区域以及右脚的前足、后足和侧面区域。

更佳地，所述力敏传感器分别设置于左脚和右脚的大脚趾、第2～4跖骨与足跟。

更佳地，所述力敏传感器包括从左脚的前足到后足依次设置的八个力敏传感器以及从右脚的前足到后足依次设置的八个力敏传感器，所述左脚的前足设置有四个力敏传感器，左脚的侧面设置有两个力敏传感器，左脚的后足设置有两个力敏传感器，所述右脚的前足设置有四个力敏传感器，右脚的侧面设置有两个力敏传感器，右脚的后足设置有两个力敏传感器。

较佳地，所述系统还包括蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述第二单片机相连接。

较佳地，所述加速度传感器为三轴加速度传感器，所述角度传感器为陀螺仪。

较佳地，所述足底压力检测子系统还包括第一电源模块和模数转换模块，所述第一电源模块和模数转换模块均与所述第一单片机相连接；所述人体姿态检测子系统还包括第二电源模块，所述第二电源模块与所述第二单片机相连接。

较佳地，所述加速度传感器和角度传感器均佩戴于人体胸部，所述足底压力检测子系统设置于鞋垫中。

较佳地，所述力敏传感器为FSR402力敏传感器。

较佳地，所述力敏传感器包括比较器、第一电阻和压力感应电阻，所述压力感应电阻的第一端输入电源，所述压力感应电阻的第二端同时连接所述比较器的第一输入端和所述第一电阻的第一端，所述第一电阻的第二端接地，所述比较器的第二输入端与所述比较器的输出端相连接。

采用了该实用新型中的基于多传感器融合跌倒检测的系统，能够有效地判断出人体的状态，并结合多传感器融合的技术来分析出人体是否跌倒；通过力敏传感器的合理布局，使得采集的压力值能够合理的反映出人体的重心状态，在正确地掌握了人体的重心分布之后，结合胸部的三轴加速度传感器以及陀螺仪来更精确地判断出人体是否跌倒；在降低误判率的同时，保护了用户的隐私，并降低了功耗和成本，适用于大规模推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的基于多传感器融合跌倒检测的系统的结构示意图；

图2为本实用新型的力敏传感器分区的示意图；