老年人跌倒檢測報警裝置的研究與設(shè)計

何燕　唐曉慧　郭龍

摘 要：為了解決老年人在無人照看的情況下摔倒，不能及時聯(lián)系家人或就醫(yī)，導(dǎo)致老年人的身體受到嚴重損害的問題，文中設(shè)計了一個使用方便的跌倒檢測報警裝置，在傳感器的基礎(chǔ)上，該裝置使用了比較先進的穿戴式方法來減小報警裝置的重量以方便老年人攜帶。最后通過傳感器收集到的信息來判斷老年人是否跌倒，是否需要自動發(fā)出報警信號。本系統(tǒng)可以為老年人提供特制的保護機制。

關(guān)鍵詞：傳感器；穿戴式；檢測報警裝置；方便攜帶

中圖分類號：TP212.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-1302（2016）04-00-01

0 引 言

21世紀最重要的發(fā)明是計算機的出現(xiàn)，而在醫(yī)療上使用和開發(fā)系統(tǒng)則是計算機發(fā)展史上的又一個里程碑。在眾多相關(guān)醫(yī)療的計算設(shè)備中，對于老年人的保護以及在可能發(fā)生危險之前做好防護準備的計算設(shè)備是少之又少。而本系統(tǒng)的實現(xiàn)很好地彌補了這一空白。穿戴式設(shè)備不僅方便攜帶，且造價不高，可以普及到廣大的老年人群體中，在老年人跌倒時，傳感器可以通過收集的信息，及時聯(lián)系老人家人或者醫(yī)院，以使危害降到最低。

1 總體設(shè)計

1.1 系統(tǒng)構(gòu)建與業(yè)務(wù)流程

跌倒檢測報警系統(tǒng)以閾值跌倒探測技術(shù)為基礎(chǔ)，利用老人在跌倒時產(chǎn)生的加速度來判斷老年人是否跌倒。并通過設(shè)置老年人在跌倒后設(shè)定的一段時間內(nèi)是否爬起來，以此來判斷老年人跌倒后受的傷是否嚴重，并及時聯(lián)系家人或者醫(yī)生來幫助老人脫離病痛。系統(tǒng)構(gòu)建如圖1所示。

1.2 功能模塊設(shè)計

1.2.1 采集模塊

在跌倒過程中，人體軀干的位移、加速度、速度和相對于地面的傾角都會發(fā)生一定的變化。基于閾值的跌倒探測技術(shù)就是通過人體在跌倒過程中加速度的特征值來判斷，從而設(shè)定數(shù)據(jù)變化的閾值，當(dāng)數(shù)據(jù)達到閾值時判斷人體發(fā)生了跌倒。

1.2.2 數(shù)據(jù)分析模塊

老年人跌倒后，如果在設(shè)定的一段時間內(nèi)沒有爬起來，說明老年人摔傷比較嚴重，這時，我們的數(shù)據(jù)分析模塊會在設(shè)定超出時間后發(fā)出報警求救信號，呼叫救助。如果老人馬上爬起來，則系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析模塊會自認為老年人摔傷不嚴重，會自動停止設(shè)定時間，這時如果老人覺得需要救助，也可以手動觸發(fā)報警裝置，以尋求幫助。

2 基于穿戴式的報警裝置

2.1 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

本系統(tǒng)可以使用閾值跌倒探測技術(shù)來收集人體在跌倒過程中產(chǎn)生的加速度特征值來判斷老年人是否發(fā)生意外，是否需要報警來保護老年人的人身安全。

2.2 系統(tǒng)運行實例

老人可以花費少量的金錢來購買報警系統(tǒng)，并且佩戴在手臂上，當(dāng)老年人在跌倒過程中，基于閾值的跌倒探測技術(shù)可以通過人體跌倒過程中產(chǎn)生的加速度來判斷用戶是否跌倒，并且可以在跌倒后，在一個設(shè)定的時間段內(nèi)，通過老人是否馬上爬起來判斷用戶是否受傷嚴重，如果超出設(shè)定時間段，則發(fā)出報警救助；用戶如果在設(shè)定時間內(nèi)爬起來了，說明用戶受傷不嚴重，則不會發(fā)出報警信息。如需幫助，用戶可以通過手動報警來尋求幫助。

3 結(jié) 語

通過傳感器和穿戴式技術(shù)的結(jié)合，所開發(fā)的跌倒報警裝置小巧且便于攜帶，能夠使老年人在跌倒后，根據(jù)實際情況及時進行安全測試，幫助老年人分析數(shù)據(jù)，從而確保老年人的身體健康。

跌倒報警裝置是基于傳感器和穿戴式技術(shù)的實現(xiàn)的具體方法，采用了閾值探測技術(shù)來探測人體在跌倒過程中加速度的特征值，并且提供更加簡單的操作界面。大大方便了用戶的佩戴和使用，并且花費少，具有良好的社會效益。

參考文獻

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