老年人跌倒检测报警装置的研究与设计

何燕　唐晓慧　郭龙

摘 要：为了解决老年人在无人照看的情况下摔倒，不能及时联系家人或就医，导致老年人的身体受到严重损害的问题，文中设计了一个使用方便的跌倒检测报警装置，在传感器的基础上，该装置使用了比较先进的穿戴式方法来减小报警装置的重量以方便老年人携带。最后通过传感器收集到的信息来判断老年人是否跌倒，是否需要自动发出报警信号。本系统可以为老年人提供特制的保护机制。

关键词：传感器；穿戴式；检测报警装置；方便携带

中图分类号：TP212.9 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2016）04-00-01

0 引 言

21世纪最重要的发明是计算机的出现，而在医疗上使用和开发系统则是计算机发展史上的又一个里程碑。在众多相关医疗的计算设备中，对于老年人的保护以及在可能发生危险之前做好防护准备的计算设备是少之又少。而本系统的实现很好地弥补了这一空白。穿戴式设备不仅方便携带，且造价不高，可以普及到广大的老年人群体中，在老年人跌倒时，传感器可以通过收集的信息，及时联系老人家人或者医院，以使危害降到最低。

1 总体设计

1.1 系统构建与业务流程

跌倒检测报警系统以阈值跌倒探测技术为基础，利用老人在跌倒时产生的加速度来判断老年人是否跌倒。并通过设置老年人在跌倒后设定的一段时间内是否爬起来，以此来判断老年人跌倒后受的伤是否严重，并及时联系家人或者医生来帮助老人脱离病痛。系统构建如图1所示。

1.2 功能模块设计

1.2.1 采集模块

在跌倒过程中，人体躯干的位移、加速度、速度和相对于地面的倾角都会发生一定的变化。基于阈值的跌倒探测技术就是通过人体在跌倒过程中加速度的特征值来判断，从而设定数据变化的阈值，当数据达到阈值时判断人体发生了跌倒。

1.2.2 数据分析模块

老年人跌倒后，如果在设定的一段时间内没有爬起来，说明老年人摔伤比较严重，这时，我们的数据分析模块会在设定超出时间后发出报警求救信号，呼叫救助。如果老人马上爬起来，则系统的数据分析模块会自认为老年人摔伤不严重，会自动停止设定时间，这时如果老人觉得需要救助，也可以手动触发报警装置，以寻求帮助。

2 基于穿戴式的报警装置

2.1 数据基础

本系统可以使用阈值跌倒探测技术来收集人体在跌倒过程中产生的加速度特征值来判断老年人是否发生意外，是否需要报警来保护老年人的人身安全。

2.2 系统运行实例

老人可以花费少量的金钱来购买报警系统，并且佩戴在手臂上，当老年人在跌倒过程中，基于阈值的跌倒探测技术可以通过人体跌倒过程中产生的加速度来判断用户是否跌倒，并且可以在跌倒后，在一个设定的时间段内，通过老人是否马上爬起来判断用户是否受伤严重，如果超出设定时间段，则发出报警救助；用户如果在设定时间内爬起来了，说明用户受伤不严重，则不会发出报警信息。如需帮助，用户可以通过手动报警来寻求帮助。

3 结 语

通过传感器和穿戴式技术的结合，所开发的跌倒报警装置小巧且便于携带，能够使老年人在跌倒后，根据实际情况及时进行安全测试，帮助老年人分析数据，从而确保老年人的身体健康。

跌倒报警装置是基于传感器和穿戴式技术的实现的具体方法，采用了阈值探测技术来探测人体在跌倒过程中加速度的特征值，并且提供更加简单的操作界面。大大方便了用户的佩戴和使用，并且花费少，具有良好的社会效益。

参考文献

[1]唐云廷.C语言程序设计[M].北京：科学出版社，2009.

[2]谢维成，杨加国.单片机原理与应用及C51程序设计（第3版）[M].北京：清华大学出版社，2014.