基于STM32的跌倒防護裝置研究
加入技術(shù)交流群
3．2 軟件整體設計
結合跌倒判斷算法后，系統的整體軟件框圖如圖4所示。
4 實(shí)驗測試
測試時(shí)為避免測試者在實(shí)驗過(guò)程中摔傷，所有跌倒實(shí)驗都在一張雙人床上完成，跌倒在雙人床上與跌倒在地面唯一不同的是，跌倒在地面產(chǎn)生的加速度沖擊會(huì )更大。因此，對本系統而言，跌倒在地面的情況會(huì )更容易檢測出來(lái)。
系統測試分為兩部分，第一部分是通過(guò)模擬老年人幾種典型的跌倒方式來(lái)檢驗跌倒判斷的識別率，在將要發(fā)生跌倒事件時(shí)，能夠準確無(wú)誤的觸發(fā)報警。測試內容包括向前跌倒，向后跌倒，向左側跌倒，向右側跌倒這4種典型類(lèi)型的跌倒，每類(lèi)跌倒各試驗50次。
第二部分通過(guò)正常的日?；顒?dòng)來(lái)檢測本系統的誤報率，實(shí)驗的日?；顒?dòng)包括步行、彎腰、下蹲和慢跑等日常行為，同樣每類(lèi)實(shí)驗也進(jìn)行50次。測試結果如表1所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/192863.htm
由表1試驗數據，可以看到在實(shí)驗條件下，每種跌倒的跌倒識別率都在95％以上。在捧除老年人做劇烈運動(dòng)的情況下(如表中的慢跑)，日常事件的誤報率約為0％，所設計的跌倒檢測系統能檢測出絕大多數的跌倒事件并準確報警，對日常行為的誤報較低。
為了提高系統的可靠性，本次還研究了從防跌倒裝置開(kāi)始報警到老年人完全跌倒在地上之間的時(shí)間，我們根據采集到的數據和算法，得到裝置開(kāi)始報警到老年人完全跌倒在地上之間采樣點(diǎn)個(gè)數，再根據采樣時(shí)間求得時(shí)間。此時(shí)間越長(cháng)表示后續的防護措施可進(jìn)行更復雜的保護，老年人跌倒受傷的幾率就越低。防護措施可用時(shí)間如表2所示。
5 結束語(yǔ)
本系統使用了三軸加速度傳感器ADXL345，三軸角速度傳感器L3G4200D、nRF24L01無(wú)線(xiàn)傳輸模塊和STM32F103RBT6嵌入式處理器，實(shí)時(shí)采集人體跌倒的加速度和角速度數據，并運用了以特征量閾值判斷的跌倒檢測算法為主的解決方案，完成了老人跌倒檢測系統的設計。通過(guò)試驗分析，排除老年人做劇烈運動(dòng)的情況下，系統能準確地檢測跌倒并能在老年人未著(zhù)地之前報警并實(shí)施后續防護措施，其準確率高。且本系統可靠性高、簡(jiǎn)單，易于穿戴。
評論