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老人防跌倒报警器的工作原理及现状

2023/3/21 11:31:36      点击:
随着社会老年化的加重,老人独居现象越来越普遍。不论对于家人,还是对于社会来说,老人健康都是一个急需解决的问题。老人由于身体各个部分的功能都在退化,因而很容易发生跌倒,而跌倒的发生将会对老人的身心造成无法估量的伤害。所以对老人的跌倒进行检测,研究跌倒报警器具有重要的现实意义。基于上述原因,本文设计了一种可穿戴于腰部的跌倒报警器,跌倒检测装置内部有加速度计、陀螺仪和磁力计等惯性传感元件,可以实现对老人跌倒的检测,让发生跌倒的老人可以及时得到医疗救援,降低跌倒对老人造成的伤害。

1 跌倒报警器研究现状

跌倒报警器装置是以无线对讲系统作为基础条件研发的新型装置,但就目前跌倒报警器设计情况来说,设计者忽视了老人掌握现代化产品熟练程度。老人由于操作能力与视力逐渐下降,应用现代化设备难度较高。同时,老人在跌倒之后由于身心都受到不同程度惊吓,无法正确操作跌倒报警器。随着科学技术水平显著提升,惯性传感技术的应用领域也越来越广泛,尤其是近年来在跌倒检测领域的应用,大大的降低了跌倒报警器的研发成本。惯性传感技术在跌倒检测应用中主要承担两方面工作,一方面是对老人日常行为进行实时监测,另一方面是利用相关姿态解算算法分析判断跌倒行为的发生。

2 跌倒报警器的工作原理

老人由于身体机能的衰退,容易失去平衡而发生跌倒。在老人身体跌倒的那一瞬间,老人的身体产生了向下的重力加速度,身体各个部位的加速度也会发生不同程度的变化。为了能够方便对人体跌倒时各种变量的描述,必须建立空间坐标系。假设,以人体作为原点,将人体前后方向看成X轴,左右方向看成Y轴,人上下方向看成Z轴。人在实际运动过程中,所产生的加速度是由于人体运动姿态瞬间发生变化而产生的。在老人跌倒的过程中,惯性传感元件将会检测到加速度值和身体倾斜角值,通过分析加速度和角度的变化情况可以判断出人体发生跌倒。