[发明专利]一种老年人跌倒报警系统、报警方法及报警器

摘要

一种老年人跌倒报警系统、报警方法及报警器，所述的报警系统主要由传感单元、微处理器单元和无线通信模块组成，其特征在于所述的微处理器单元主要包括一外配有数据存储器的SMT32系列单片机，该SMT32系列单片机外设有A/D转换器、高速SPI总线以及USART接口，片内总线包括DMA通道；所述的A/D转换器分别通过外接的两路低通滤波电路连接有三轴加速度传感器和双轴陀螺仪，且所述三轴加速度传感器和双轴陀螺仪构成所述的传感单元；所述的SMT32系列单片机通过无线通信模块连接于可将处理好的数据上传的上位机；它设计精巧，功能多，信息准确；适用于电子产品行业。

主权项

一种利用老年人跌倒报警系统进行的报警方法，所述的老年人跌倒报警系统，它主要由传感单元、微处理器单元和无线通信模块组成，所述的微处理器单元主要包括一外配有数据存储器的SMT32系列单片机，该SMT32系列单片机外设有A/D转换器、高速SPI总线以及USART接口，片内总线包括DMA通道；所述的A/D转换器分别通过外接的两路低通滤波电路连接有三轴加速度传感器和双轴陀螺仪，且所述三轴加速度传感器和双轴陀螺仪构成所述的传感单元；所述的SMT32系列单片机通过无线通信模块连接于可将处理好的数据上传的上位机；所述的SMT32系列单片机还相接有LCD显示屏、按键、蓝牙、ACPS模块，通过音频电路外接扬声器和听筒；所述的SMT32系列单片机连接有一配置SIM卡的充电电源；所述的双轴陀螺仪选择InvenSense公司的双轴MEMS陀螺仪IDG—300，其量程为±500°/s；所述的三轴加速度传感器采用飞思卡尔半导体的三轴MEMS加速度传感器MMA7260Q，其最大量程为±6gn；在±6gn量程时灵敏度为200mV/g；其特征在于所述的报警方法是：基于人体运动特性参数的跌倒识别算法，利用三轴加速度传感器监测加速度特征，利用双轴陀螺仪监测角速度的变化，通过相连的STM系列单片机接收加速度值与角速度值并提取特征量作为判断依据，将角速度传感器及时监测到的角速度值作为跌倒征兆与日常活动进行区别，并结合加速度信号得到的姿态分析判断出最终是否跌倒，并在判断跌倒后进行报警；所述的跌倒识别算法是：首先建立人体坐标系，在跌倒的过程中与标准参照系之间会产生比较大的差值；在人体跌 倒过程中，无论朝向哪个方向，竖直方向的速度和位置会发生变化，加速度和俯角也都会产 生较大范围的变化，因此，用加速度值与角速度值提取特征量可以作为判断的依据；通过对摔倒数据的分析，采用阈值判别法设计摔倒检测算法，αn为合加速度值，θ为俯仰角的值，θ为当前时刻相对于开始判断时刻的俯仰角的增加量阈值门限FT1为摔倒时极小值，取0.20gn;摔倒过程中在一定时间内加速度值迅速增大，同时俯仰角也会增大，令门限值 FT2取为3.90gn；门限值FT3取4.80gn,在俯仰角增大接近至75时，超过FT3的情形可以判定为摔倒。