汪波涛，张珣

（杭州电子科技大学 电子信息学院，杭州310018）

引 言

为了提高监测的实时性、可靠性，提出了一种基于多点传感融合算法的人体跌倒监测系统，用以解决老年人跌倒监测、跌倒定位、通知报警和生活步态轨迹统计等问题。

1 系统概要设计

系统总体设计模块如图1所示。3个九轴姿态传感器分配佩戴在用户的3 个不同部位：手腕、腰部、脚腕，用来全面检测人体姿态和判断用户状况采用蓝牙传输的方式将消息发送出去，用户使用手机蓝牙接收人体监测数据，并通过以太网或GSM 网络将监测数据及GPS位置信息推送至家人手机端或医院平台。

2 系统硬件端设计

系统硬件部分的设计主要包括3个部分：姿态数据采集、数据分析处理和数据无线传输，硬件结构图如图2所示。由于系统最终是需要佩戴在身体上，为了佩戴便捷且为大众人群所接受，采用无感化佩戴方式，将各点模块设计得更加小巧轻便，从而最大限度避免影响人的正常生活运动。

各个模块由电源系统统一供电，姿态数据采集模块根据采集到的3维加速度、3维角速度以及3维姿态角的数据传输给MCU，然后由MCU 模块进行数据分析处理后通过蓝牙模块传输到用户端。

图1 人体跌倒监测系统总体概图

图2 硬件系统结构框图

2.1 姿态数据采集部分与信号调理分析

对于老人人体姿态的准确解算是判断老人正常生活行为状态与突发跌倒状态辨识区分的基础。MEMS（Micro－Electro－Mechanical Systems）和信息技术的高速发展，加速了传感器模块微型化、低成本化和高精度化的进度，由加速度传感器、陀螺仪和磁阻传感器组成的惯性测量模块（Inertial Measurement Unit，IMU）被广泛应用在姿态识别中。……