基于STM32的跌倒防護(hù)裝置研究
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3．2 軟件整體設(shè)計
結(jié)合跌倒判斷算法后，系統(tǒng)的整體軟件框圖如圖4所示。
4 實(shí)驗(yàn)測試
測試時為避免測試者在實(shí)驗(yàn)過程中摔傷，所有跌倒實(shí)驗(yàn)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)生的加速度沖擊會更大。因此，對本系統(tǒng)而言，跌倒在地面的情況會更容易檢測出來。
系統(tǒng)測試分為兩部分，第一部分是通過模擬老年人幾種典型的跌倒方式來檢驗(yàn)跌倒判斷的識別率，在將要發(fā)生跌倒事件時，能夠準(zhǔn)確無誤的觸發(fā)報警。測試內(nèi)容包括向前跌倒，向后跌倒，向左側(cè)跌倒，向右側(cè)跌倒這4種典型類型的跌倒，每類跌倒各試驗(yàn)50次。
第二部分通過正常的日常活動來檢測本系統(tǒng)的誤報率，實(shí)驗(yàn)的日?；顒影ú叫?、彎腰、下蹲和慢跑等日常行為，同樣每類實(shí)驗(yàn)也進(jìn)行50次。測試結(jié)果如表1所示。本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/192863.htm
由表1試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看到在實(shí)驗(yàn)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(yùn)動的情況下(如表中的慢跑)，日常事件的誤報率約為0％，所設(shè)計的跌倒檢測系統(tǒng)能檢測出絕大多數(shù)的跌倒事件并準(zhǔn)確報警，對日常行為的誤報較低。
為了提高系統(tǒng)的可靠性，本次還研究了從防跌倒裝置開始報警到老年人完全跌倒在地上之間的時間，我們根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)和算法，得到裝置開始報警到老年人完全跌倒在地上之間采樣點(diǎn)個數(shù)，再根據(jù)采樣時間求得時間。此時間越長表示后續(xù)的防護(hù)措施可進(jìn)行更復(fù)雜的保護(hù)，老年人跌倒受傷的幾率就越低。防護(hù)措施可用時間如表2所示。
5 結(jié)束語
本系統(tǒng)使用了三軸加速度傳感器ADXL345，三軸角速度傳感器L3G4200D、nRF24L01無線傳輸模塊和STM32F103RBT6嵌入式處理器，實(shí)時采集人體跌倒的加速度和角速度數(shù)據(jù)，并運(yùn)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(tǒng)的設(shè)計。通過試驗(yàn)分析，排除老年人做劇烈運(yùn)動的情況下，系統(tǒng)能準(zhǔn)確地檢測跌倒并能在老年人未著地之前報警并實(shí)施后續(xù)防護(hù)措施，其準(zhǔn)確率高。且本系統(tǒng)可靠性高、簡單，易于穿戴。
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