李云强，黄宪通

(南阳理工学院信息工程学院 河南 南阳 473004)

我国人口老龄化趋势逐渐明显，如何保障老年人的身体健康和人身安全逐渐成为不可忽视的社会问题。老年人跌倒带来的伤害不仅与跌倒时的撞击程度有关，还取决于能否及时送医治疗。因此能实现实时监测老年人状态，并在跌倒时及时向家人发出求救信号，使摔倒老人及时得到救助治疗，能最大限度地降低跌倒对老人身体带来的伤害。相关领域的研究者就防止老人跌倒系统展开了大量研究。文献[1]从护理老人的角度出发，设计并研发了穿戴式防跌倒设备，但该防跌倒设备的误报率较高；还有的研究者开发出了防跌倒的医用座椅[2]，文献[3-6]讨论了判断防跌倒的主要技术手段，并结合实际情况开发出了对应的产品，但系统相对复杂，且无法实现定位及短信提醒等功能。

结合现实需求，利用现有的传感器和微处理器技术开发一款能在老人跌倒时能及时提醒并定位的可智能穿戴系统，对降低老年人的跌倒伤害有重要的现实意义。

1 系统总体设计

1.1 跌倒检测原理

跌倒检测时，需对常见动作进行分类：走路、跑步、坐下、躺下、起立以及跌倒等。区分跌倒和正常活动的主要指标是活动时的加速度变化，目前国内外的研究中，大部分采用向量模SVM (magnitude of signal vector，SVM)[4]作为特征量进行判定，其定义为

(1)

SVM的阈值能很好地区分人体的运动轨迹，但在一些激烈运动等特殊情况，会产生一定的误差，为了减小这个误差，选择身体失去平衡时加速度方向与竖直方向的夹角θ为辅助判断。……