基于特征参数变化率并行检测的跌倒报警系统研究
发布时间：2021-07-20 09:33
随着老龄化社会的发展,对独居老人安全健康的监护已经成为大多数中年人日益关心的问题,而突发跌倒往往给空巢老人及康复中的病人带来心理和身体的双重打击,跌倒后未被及时发现和救助而导致的二次伤害,更是给社会和家庭带来巨大的负担。基于目前存在的跌倒报警系统成本高、不易携带、应用场景单一、难以在市场大规模普及推广等缺点,本课题结合单片机Arduino和Android系统设计了一套应用场景完备的可穿戴跌倒检测报警系统,在不影响被监护人日常生活的前提下提供随时随地的跌倒检测和及时的多种方式的报警。在对现有跌倒检测领域的关键技术及相关研究进行分析基础上,本文开发出了集六轴惯性运动传感器Mpu6050数据采集,单片机Arduino数据处理和算法实现及Android系统下APP一“Helper”报警一体化的跌倒检测系统。主要研究工作总结如下:（1）整合分析现有技术研究及系统的优缺点后确定本文整体系统框架及方案,设计实现系统硬件电路,分析数据采集模块Mpu6050、蓝牙模块HC05工作原理,选择并确定单片机Arduino Nano作为核心处理模块实现相关算法,并设计实现了 Android系统下APP—“Hel...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１系统流程图??４??
？?２．２?Ａｒｄｕｉｎｏ?Ｎａｎｏ??２．３．２?采样器?Ｍｐｕ６０５０??Ｍｐｕ６０５０是世界上第一款六轴的空间运动传感器芯片［１８］（如图２．３所示），其参考坐标系及??３个测量轴的方向判定遵从右手螺旋定则（如图２．４所示），集三轴加速度计、陀螺仪和可扩展??数字运动处理器ＤＭＰ（ＤｉｇｉｔａｌＭｏｔｉｏｎ?Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）于一身，可同时获取三轴加速度分量和三个旋??转角速度，在减少封装空间的基础上避免了加速度计和陀螺仪之间的时间差问题，降低人为??设置带来的误差与传感器漂移。??牛??老＋Ｚ?＋Ｙ??醒??图２．３?Ｍｐｕ６０５０?图２．４右手螺旋定则??１）
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【参考文献】：
期刊论文
[1]姿态检测系统中的数据融合算法综述[J]. 王翔,白茹,崔晓阳,吴涛,钱正洪. 电子科技. 2018(10)
[2]居家(养护)老年人跌倒干预指南[J]. 中国老年保健医学. 2018(03)
[3]基于支持向量机的跌倒检测算法研究[J]. 裴利然,姜萍萍,颜国正. 光学精密工程. 2017(01)
[4]MPU6050信号接受与处理的研究与应用[J]. 邓丽敏,管声启,武永桥,柴彩彩. 内燃机与配件. 2016(12)
[5]基于阈值与PSO-SVM的人体跌倒检测研究[J]. 孙晓雯,孙子文,秦昉. 计算机工程. 2016(05)
[6]卡尔曼滤波在人体姿态检测中的应用[J]. 杜波,张卓,刘垚. 长春工程学院学报(自然科学版). 2015(03)
[7]基于MPU6050加速度传感器的跌倒检测与报警系统设计[J]. 卓从彬,杨龙频,周林,罗丹. 电子器件. 2015(04)
[8]基于MPU-6050的步态信号采集系统[J]. 谷丽华,崔畅,高松巍,许会. 沈阳工业大学学报. 2015(02)
[9]基于MEMS传感器的可穿戴式老年人跌倒监测系统的设计[J]. 张云浦,李玉榕,陈建国. 生物医学工程研究. 2014(03)
[10]基于嵌入式视频监控的摔倒检测系统的设计[J]. 白云飞,李瞡,何金龙. 电视技术. 2014(15)
硕士论文
[1]基于惯性运动传感器的跌倒检测系统研究[D]. 王振.杭州电子科技大学 2017
[2]基于视频监控的室内跌倒行为的检测与识别研究[D]. 刘非非.山东大学 2016
[3]基于加速度传感器的日常行为识别的特征提取方法研究[D]. 钟君.兰州大学 2016
[4]基于老人监护用途的可穿戴设备的设计与实现[D]. 石九龙.华中师范大学 2015
[5]老年人群意外跌倒过程中的身体姿态感知技术研究[D]. 常晓军.西北大学 2011
本文编号：3292575
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：57 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１系统流程图??４??
？?２．２?Ａｒｄｕｉｎｏ?Ｎａｎｏ??２．３．２?采样器?Ｍｐｕ６０５０??Ｍｐｕ６０５０是世界上第一款六轴的空间运动传感器芯片［１８］（如图２．３所示），其参考坐标系及??３个测量轴的方向判定遵从右手螺旋定则（如图２．４所示），集三轴加速度计、陀螺仪和可扩展??数字运动处理器ＤＭＰ（ＤｉｇｉｔａｌＭｏｔｉｏｎ?Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）于一身，可同时获取三轴加速度分量和三个旋??转角速度，在减少封装空间的基础上避免了加速度计和陀螺仪之间的时间差问题，降低人为??设置带来的误差与传感器漂移。??牛??老＋Ｚ?＋Ｙ??醒??图２．３?Ｍｐｕ６０５０?图２．４右手螺旋定则??１）
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【参考文献】：
期刊论文
[1]姿态检测系统中的数据融合算法综述[J]. 王翔,白茹,崔晓阳,吴涛,钱正洪. 电子科技. 2018(10)
[2]居家(养护)老年人跌倒干预指南[J]. 中国老年保健医学. 2018(03)
[3]基于支持向量机的跌倒检测算法研究[J]. 裴利然,姜萍萍,颜国正. 光学精密工程. 2017(01)
[4]MPU6050信号接受与处理的研究与应用[J]. 邓丽敏,管声启,武永桥,柴彩彩. 内燃机与配件. 2016(12)
[5]基于阈值与PSO-SVM的人体跌倒检测研究[J]. 孙晓雯,孙子文,秦昉. 计算机工程. 2016(05)
[6]卡尔曼滤波在人体姿态检测中的应用[J]. 杜波,张卓,刘垚. 长春工程学院学报(自然科学版). 2015(03)
[7]基于MPU6050加速度传感器的跌倒检测与报警系统设计[J]. 卓从彬,杨龙频,周林,罗丹. 电子器件. 2015(04)
[8]基于MPU-6050的步态信号采集系统[J]. 谷丽华,崔畅,高松巍,许会. 沈阳工业大学学报. 2015(02)
[9]基于MEMS传感器的可穿戴式老年人跌倒监测系统的设计[J]. 张云浦,李玉榕,陈建国. 生物医学工程研究. 2014(03)
[10]基于嵌入式视频监控的摔倒检测系统的设计[J]. 白云飞,李瞡,何金龙. 电视技术. 2014(15)
硕士论文
[1]基于惯性运动传感器的跌倒检测系统研究[D]. 王振.杭州电子科技大学 2017
[2]基于视频监控的室内跌倒行为的检测与识别研究[D]. 刘非非.山东大学 2016
[3]基于加速度传感器的日常行为识别的特征提取方法研究[D]. 钟君.兰州大学 2016
[4]基于老人监护用途的可穿戴设备的设计与实现[D]. 石九龙.华中师范大学 2015
[5]老年人群意外跌倒过程中的身体姿态感知技术研究[D]. 常晓军.西北大学 2011
本文编号：3292575
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