基于多传感器信息融合的跌倒监测系统设计
2011-08-01高向阳
武汉理工大学学报(信息与管理工程版) 2011年5期
薛 源,高向阳
(1.武汉理工大学机电工程学院,湖北 武汉 430070;2.中国科学院深圳先进技术研究院,广东 深圳 518055)
由于社会结构的改变,人口老龄化是各国不得不面临的问题。据统计,每年有33%的65岁以上的老人发生过跌倒[1-2],老年人的骨质相对疏松,简单的跌倒动作可能造成严重的后果,使其不能自救。患有冠心病、脑梗塞和脑溢血等疾病的人跌倒后可能昏迷,如果延误救助时机,后果不堪设想。
目前,跌倒检测主要有3种方法[3]:①针对视频的图像分析,对象的实时运动状态由摄像头监测,其不足之处在于不能保障用户的隐私[4];②针对音频信号的分析,跌倒事件由分析冲击地面导致振动的频率来判断,但其安装比较复杂,并且对于不同的材质地板和接触地面,跌倒时产生的音频信号相差较大,通用性差[5-8];③基于穿戴式的检测装置。考虑用户的隐私权和尽可能少的干扰用户生活,穿戴式的检测装置是最适合的。现有的穿戴式监测跌倒系统通过分析加速度或获取某些装置(如旋转装置)的状态来获知。但上述的监测方式对跌倒条件要求较高,体积大、功耗高、携带不便、识别条件单一,容易产生误判。
针对上述问题,笔者提出了一种基于多传感器信息融合的跌倒监测系统来检测老人生活中的跌倒。该穿戴式装置由腰间部分和脚底部分组成,腰间部分可以方便地扣在皮带上,脚底部分设计在鞋垫里,方便穿戴。通过腰间加速度传感器和磁传感器获取人体运动姿态,压力传感器获取人体脚底压力变化,通过无线模块将采集到的数据发送到微处理器进行处理判断。……
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