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传感器与微系统(Transducer and Microsystem Technologies）
2017年第36卷第7期
DOI:10.13873/J.10009787(2017)07-013004
基于穿戴式平台的老人摔倒监测系统设计
蔡靖，樊毅尧，董子健，薛跨，高乐，千承辉（吉林大学仪器科学与电气工程学院，吉林长春130026）
捕
要：针对老年人跌倒伤害预防向题，基于人体驱域网络可穿款检测平台，设计了一种人体择倒生理状态检测系统。系统主要包括摔倒状态检测模块，人体生理状态检测模块，CPS定位模块以及远程监护模块等。当老年人摔倒发生时，择倒状态检测模块通过三轴加速度传感器检测，确认择倒后立刻与远程监护平台通信，告知监护人，并通过穿戴式生理状态检测模块实时监测其心率信息，利用GPS定位，通过无线通信的方式将择倒位置以及生理信息实时反馈给监护人。实验结果表明：该系统可以有效监测老人择倒状
态和生理状态，对及时敦助有很大的帮助，具有良好的社会意义。关键词：穿戴式；摔例检测；生理状态检测；GPS定位；远程监护
中图分类号：TP212.9
文献标识码：A
文章编号：1000-9787(2017)07-0130-04
Designofelderlytumblemonitoringsystembasedon
wearableplatform
CAI Jing, FAN Yi-yao, DONG Zi-jian, XUE Qi, GAO Ie, QIAN Cheng-hui
(College of Instrumentation & Electrical Engineering,Jilin University,Changchun 130026,China)
Abstract: Aiming at the problems of prevention of elderly tumble damage,a wearable platform based on human area network which detects physiological status when the elderly fall down is designed. It mainly includes fall state detection module, human physiological state detection module,GPS positioning module and the remote monitoring module. When the elderly falls ,the fall state detection module detects by triaxial acceleration sensor after confirm falling, the system immediately communicates with remote monitoring platform, transmit message physiological state information and GPS localization information about the elderly to the guardian by the wireless cornmunication. The guardian can succor the elderly in time, The Experimental results show the system is effective for the elderly fall status detection and physiological condition monitoring can help for timely succor, and has good social significance.
Key words: wearable; fall detection; fall state detection; GPS positioning; remote monitoring
引
言
0
随着全球老龄化的加剧和老年人口的增多，老年人的健康监护已经成为了重要的社会间题"]。因身体机能的下降，老年人发生择倒的概率非常高。
择倒是指突发、不自主、非故意的体位改变，倒在同平面或者不同的平面上。当前能有效监测携倒的技术主要分为3类：基于视频图像进行分析；基于音频信号进行分析；便携穿戴式的检测方式2。视频图像分析无法保证用户的隐私安全，音频信号分析安装复杂，资金投入大，穿戴式检测装置方便可行成本低，能够保证较高的准确性。综合考患各方面因素，穿戴式的老年人拌倒检测装置已经成
为研究的主流方法“" 收稿日期：2016-07-03
本文设计的老年人摔倒监测系统在拌倒检测的基础上，增加了对人体生理状况的实时检测功能、远程报警和 GPS定位，并且完善了摔例检测算法，增加了人体正常运动姿态和择例姿态动变阅值设置，对于摔倒的判断更加精确。
1
系统组成
系统组成框图如图1所示。
加速度传感器
心率测量模块
GPS定位模块
1心率信息 MCU
判断撑例发生以及
加速度，要志角接收心率和位置信息
无线传输远程监护平台
图1
系统组成框图
位置信息
+基金项目：吉林省教育厅"十二五"科学技术研究项目(20150477）；国家级大学生创新实验计划基金资助项目（2015650958）