《智慧養(yǎng)老之身體摔倒預警和檢測系統(tǒng)》需求分析

1、智慧養(yǎng)老之身體摔倒預警和檢測系統(tǒng)需求分析編輯人：郭飛摘要21世紀地中國將是一個不可逆轉地老齡社會，隨著社會地飛速發(fā)展，人II老齡化地趨勢逐年增加伴隨而來老年人這一群體地明顯弱點也逐漸體現出來易跌倒，正因為這個弱點，使得許多老年人不敢出行.因此，在手機上開發(fā)一項檢測老年人跌倒地軟件系統(tǒng)是必要地本文研究和探討了在不同情況下發(fā)生跌倒時，利用加速度傳感器，在30秒內判斷出是否發(fā)生跌倒，并且在發(fā)生跌倒后，軟件將會調用SMS地相關函數將發(fā)送短信息給該老人地監(jiān)護人.本文擬提出一種基于Android平臺地老年人跌倒檢測遠程報警系統(tǒng)，在便攜性地基礎上，在老年人跌倒地第一時間發(fā)出訊息通知其監(jiān)護人.目錄1緒論21.

2、1研究背景及研究意義錯誤!未定義書簽。1.1.1研究背景錯誤!未定義書簽。1.1.2研究意義錯誤!未定義書簽。1.2國內外研究現狀錯誤!未定義書簽。1.3課題地提出錯誤!未定義書簽。2人體摔倒檢測技術錯誤!未定義書簽。2.1運動控制器技術錯誤!未定義書簽。2.1.1運動控制器技術概念錯誤!未定義書簽。2.1.2運動控制器模型錯誤!未定義書簽。2.2傳感器技術錯誤!未定義書簽。2.2.1傳感器技術概念錯誤!未定義書簽。2.2.2傳感器模型及選擇錯誤!未定義書簽。2.3無線通信技術錯誤!未定義書簽。2.3.1無線通信技術概念錯誤!未定義書簽。2.3.2無線通信地模型及選擇錯誤!未定義書簽。3摔倒檢

3、測算法地設計與實現錯誤!未定義書簽。3.1人體運動加速度模型錯誤!未定義書簽。3.2加速度數據分析錯誤!未定義書簽。3.2.1坐標分析錯誤!未定義書簽。3.2.2人體姿態(tài)與體位分析錯誤!未定義書簽。3.3摔倒檢測算法設計錯誤!未定義書簽。4摔倒檢測系統(tǒng)地設計錯誤!未定義書簽。4.1摔倒檢測系統(tǒng)地系統(tǒng)結構錯誤!未定義書簽。4.1.1摔倒檢測系統(tǒng)地功能模塊錯誤!未定義書簽。4.1.2摔倒檢測系統(tǒng)地工作流程錯誤!未定義書簽。4.2摔倒檢測服務地設計錯誤!未定義書簽。4.2.1摔倒檢測服務模塊錯誤!未定義書簽。4.2.2摔倒檢測服務工作流程錯誤!未定義書簽。4.3摔倒檢測系統(tǒng)地用戶設置程序錯誤!未定義

4、書簽。4.3.1摔倒檢測系統(tǒng)地用戶設置模塊錯誤!未定義書簽。4.3.2摔倒檢測系統(tǒng)地用戶設計界面錯誤!未定義書簽。5摔倒檢測系統(tǒng)地檢測分析錯誤!未定義書簽。5.1摔倒檢測系統(tǒng)地檢測工具錯誤!未定義書簽。5.2摔倒檢測系統(tǒng)地數據分析錯誤!未定義書簽。6總結與展望錯誤!未定義書簽。6.1本文總結錯誤!未定義書簽。6.2展望未來錯誤!未定義書簽。參考文獻錯誤!未定義書簽。致謝錯誤!未定義書簽。1緒論隨著老齡化地發(fā)展，老年人地健康問題己經成為當前突出地問題由于老年人地認知水平、平衡協(xié)調能力、視力、聽力均有不同程度地卞將，以及腦血管病、骨質疏松等慢性疾病地增多，老年人發(fā)生跌倒爭件地機會大犬增多，形成明顯

5、地群體特征一易跌倒，所產生地后果更加嚴重.1丄1研究背景2009年開始，我國迎來進入人II老齡化社會以來地第一次老年人II增長高峰，老年人1丨增速加快，高齡老人和喪失生活自理能力地老人人幅增加，空巢化趨勢口益突出.截止2008年底，我國60歲以上老年人I已接近一億六千萬人，占總人I地12%,也就是說全國人II將近八分之一是老年人隨著老齡化地加重，中國老年人地比重越來越大，2011年我國老年人II比重達13.7%.截至2011年第底，根據全國老齡委地統(tǒng)計，中國60歲及以上地老年人II約有1.9億，占總人II地14%.2013年，這一數字將突破2億，預計到2050年老年人口將達到全國人口地三分之一

6、.民政部地數據表明，至2012年10月，我國城鄉(xiāng)空巢家庭超過50%,部分人中城市達到70%,其中近一成地老人單身.預計到“十二五”期末，65歲以上地空巢老人將超過5100萬這些空巢老人得不到應有地生活照料，生病也無人照顧，情感慰藉更是無從談起.老年人容易跌倒，其發(fā)生規(guī)律是年齡越犬，跌倒地發(fā)生率越高，而且女性比男性多跌倒后，由于骨質疏松易引起股骨頸和脊椎骨折，后呆較為嚴重，除不能行走和生活難于自理外，還可因長期臥床引起多種并發(fā)癥，損害老人身心健康現在人多數家庭只有一個孩子，孩子成家立業(yè)后，獨居老人將越來越多，倘若沒有保姆地照顧，老人人身安全將成為子女時刻擔憂地事情因此，研究一個老人摔倒檢測軟件是

7、必需地，解決現代年輕人因工作繁忙，而對家庭老人地健康安全地擔憂地問題，使其安心上班.1.1.2研究意義跌倒導致了巨額地醫(yī)療費用，我國每年至少將近2000萬老年人發(fā)生2500萬次跌倒，導致地醫(yī)療費用在50億人民幣以上，社會代價約為160、800萬億人民幣.跌倒對老年人地心理也會產生持續(xù)地影響和危害，老年人跌倒后害怕再次跌倒，因此生活地獨立性和靈活性就降低了，Janine曾經對9096名老人做過調查，其中有一半地老年人害怕跌倒影響口常生活能力，這樣導致他們對自身身體機能自信心地卞降，會反過來限制行為能力，進一步增加跌倒地可能性.因此，研制開發(fā)專為老人服務地產品-智慧養(yǎng)老之身體摔倒預警和檢測系統(tǒng)，不

8、影響老年人地正常生活情況下，準確地將跌倒爭件與口常生活爭件區(qū)分開來，并且在發(fā)生跌倒事件時，及時地向子女發(fā)送警告信息并報警聯系救護，這對于提高老年人地生活質量，保證我國社會地安穩(wěn)發(fā)展具有重要地作用.1.2國內外研究現狀隨著計算機技術及通信技術地發(fā)展，通過便攜式電子裝置對人體跌倒進行檢測成為可能目前，國外已有關于老年人遠程跌倒監(jiān)測系統(tǒng)，特別是美國，口本和法國，近些年來很多地犬學研究院所和研科單位在政府和社會地支持下，也進行了相關地技術研究.如：A.Blakeborough設計地基于房間內地板振動檢測地跌倒檢測器.A.Sixsnutli等研制地基于紅外信號和圖像信息地檢測器.但是由于受成本、便攜性及

9、應用范圉地局限性地影響而使其應用推廣受到限制.國際Geronteclinology學會于1997年9月在歐洲成立，“研發(fā)設計相關地技術產品和設備以及環(huán)境，讓老年人可以更健康，更舒適，更安全地獨立生活和參與社會活動”是該學會地宗h.2005年5月底，第五屆世界Geionteclinology學會會議老齡化社會職能技術：讓老年人能夠更自信地、長久地、健康地、自尊地幸福生活”，在口本古屋召開.國內尚無關于跌倒遠程監(jiān)測地產品，但關于跌倒監(jiān)測算法和系統(tǒng)設計地研究較多，如：趙祥欣等以三維加速度傳感器為基礎，采用了三維加速度傳感器MMA726O、處理器MSP430F149及通訊模塊地結構組合方案，搭建了三維

10、加速度監(jiān)測系統(tǒng)，提出了以SVM或SMA為特征量，以人體活動、靜息狀態(tài)及姿態(tài)為輔助判據地算法，取得了90%以上地識別準確率.謝開明等設計地基于GPRS地跌倒檢測報警系統(tǒng)，在SMV閾值算法基礎上輔以傾角檢測，提高了算法地有效性，能更有效地區(qū)分口常生活及跌倒.1.3課題地提出老年人跌倒是生理、心理、社會、壞境因素共同作用地結果，目前關于老年人跌倒危險性尚無明確有效地檢測方法及評估方法，因此，早期發(fā)現并獲得相應地治療，是降低傷殘率和死亡率地關鍵.隨著我國老齡化地發(fā)展及受獨生子女政策地影響，“空巢老人”逐漸增多，而社區(qū)醫(yī)療發(fā)展不到位，很難及時發(fā)現老年人跌倒等意外傷害，更不能使老年人在跌倒地第一時間內得到

11、有效地救治，因此發(fā)展遠程跌倒監(jiān)測系統(tǒng)具有極為重要地意義.2人體摔倒檢測技術本章主要介紹檢測人體摔倒地相關技術：控制器技術、傳感器技術、無線通訊技術使更精確地判斷人體是否真正摔倒.2.1運動控制器技術控制器（英文名稱：controller）是指按照預定順序改變主電路或控制電路地接線和改變電路中電阻值來控制電動機地啟動、調速、制動和反向地主令裝置由程序計數器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產生器和操作控制器組成，它是發(fā)布命令地“決策機構”，即完成協(xié)調和指揮整個計算機系統(tǒng)地操作.2.1.1運動控制器技術概念運動控制器利用高性能微處理器及大規(guī)?？删幊唐骷崿F伺候電機地多軸協(xié)調控制，將實現運動控制地底層軟

12、件和硬件集成在了一起具有伺服電機控制所需地各種速度、位置控制功能.與傳統(tǒng)地數控裝置相比，運動控制器具有以下待點：1、技術更新功能更加強X,nJ以實現多種運動軌跡地控制.2、結構形式模塊化.可以方便地組合，簡歷適用于不同場合地控制系統(tǒng).3、操作簡單.在PC機上經簡單編程即可實現運動控制，不需要專門地數控技術.目前，運動控制器地應用廣泛，可以說只要有伺服電機應用地場合就離不開運動控制器.2.1.2運動控制器模型ISP；廠t；DSP運動扌空制器夕卜I羽接口電路圖2.1運動控制器總體功能結構圖通信接口圖2.2運動控制器存儲模塊結構圖數據執(zhí)行區(qū)數據緩沖區(qū)2.2傳感器技術作為物聯網地一項重要支撐技術，傳感

13、器網絡是以感知為目地，實現人與人、人與物、物與物全面互連地網絡.其突出特征是通過傳感器等方式獲取物理世界地各種信息，結合互聯網、移動通信等網絡進行信息地傳送與交互，釆用智能計算技術對信息進行分析處理，從而提升對物質世界地感知能力，實現智能化地決策和控制.221傳感器技術概念1)國家標準傳感器定義在國家表混GB/T7665-2005傳感器通用術語中，傳感器(transducer/sensor)彼定義為：“能感受被測量并按照一定地規(guī)律轉換成可用輸出信號地器件或裝置，通常有敏感元件和轉換元件組成.敏感元件(sensmgelement)，是指傳感器中將敏感元件或響應地被測量地部分；轉換元件(trans

14、ducingelement),是指傳感器中將敏感元件感受或響應地被測量轉換成適于傳輸或測屋地電信號部分當輸出為規(guī)定地表混信號時，轉換元件則稱為變送器(transmitter)2)美國儀表協(xié)會傳感器定義美國儀表協(xié)會(InstilmentSocietyofAmerica,ISA)地定義是：傳感器是把測量變換為有用信號地裝置.它包括敏感元件、變換電路以及把這些元件和電路組合在一起地機構”2.2.2傳感器模型及選擇傳感器地分類多種多樣，有按原理、被測量、材料、工藝、對象、應用等不同分類.傳感器按被測量分類一般地分類方法，可分為物理量、化學量、生物量三大類，通常按具體被測量主要有位移、壓力、力、速度、溫

15、度、流量、氣體成分、離子濃度等傳感器.我國現行國家標準也是按被測量分類，這種分類無論從使用者選用還是產品水平評價都便于統(tǒng)一標準.以下簡單介紹幾種傳感器模型：1)MEMS壓力傳感器MEMS壓力傳感器是硅微機械加工制成地傳感器地首要類型，釆用微電子和為機械加工技術制造地新型傳感器，具有性能優(yōu)良、體積小、質量小、成本低、功耗低、可靠性高、適于批量化生產，易于集成和實現智能化地特點.圖卜焙電容式伍力傳變器1一支虔3g片4一足很片支脛5定輕支矩6立圾片7龍仗斤他定母8-畑電0駆加翻V9一床冷空片2顯片 HYPERLINK cn圖4.10差動式電容差壓傳感器1-彈性平膜片（動極）,2凹玻璃圓片;3金屬鍍層

16、（定極）；4-低壓厠進氣孔;5輸岀端子：6-空腔$7過濾器：8殼體;9-高壓側進氣孔2）加速度傳感器加速度傳感器是測量加速度地傳感器，應用較廣地時壓電加速度傳感器，它采用石英、陶瓷等壓電材料制成，具有頻響寬、線性好等特點.圖4.13電容式加速度傳感器1-絕緣體-固定電極：3質就塊；一彈實片2.3無線通信技術無線技術給人們帶來地影響是無可爭議地如今每一天人約有15萬人成為新地無線用戶，全球范闈內地無線用戶數量已經超過2億.這些人包括大學教授、倉庫管理員、護士、商店負貴人、辦公室經理和卡車司機.他們使用無線技術地方式和他們自身地工作一樣都在不斷地更新.2.3.1無線通信技術概念無線通信(Wuele

17、sscommunication)是利用電磁波信號可以在自由空間中傳播地特性進行信息交換地一種通信方式.在移動中實現地無線通信又通稱為移動通信，人們把二者合稱為無線移動通信.無線通信分為兩類：無線移動通信和無線局域網(LAN)通信.它們地傳輸設施根本不同.無線局域網通信使用發(fā)射器和接收器，它們都是放在公司希塑地地方，并且屬于這家公司所有無線移動通信需要電話電信局或其它公共服務，來為“離開辦公室”或“正在旅途中”地用戶提供設施，使用分組無線電、蜂窩網絡和衛(wèi)星站來傳輸和接收信號.用無線數據傳輸模塊建立專用無線數據傳輸方式比其它方式具有成本廉價，建設工程周期短，適應性好，擴展性好.23.2無線通信地模

18、型及選擇無線通信模塊廣泛地運用在車輛監(jiān)控、遙控、遙測、小型無線網絡、無線抄表、門禁系統(tǒng)、小區(qū)傳呼、工業(yè)數據采集系統(tǒng)、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數據終端、安全防火系統(tǒng)、無線遙控系統(tǒng)、生物信號采集、水文氣象監(jiān)控、機器人控制、無線232數據通信、無線485/422數據通信、數字音頻、數字圖像傳輸等領域中.DATA-6106無線通信模塊13摔倒檢測算法地設計與實現當人失去平衡而跌倒時，一般人地身體會發(fā)生向一個方向傾倒地狀態(tài)，從而不自主地失去平衡發(fā)生跌倒時，身體會在瞬間向移動方向傾倒，從而身體重心會產生一個較人地加速度值，以產生地加速度值來判斷老人是否摔倒.3.1人體運動加速度模型A

19、ndroid手機內地加速度傳感器能夠檢測出移動設備在三維空間中地加速度，傳回對應地三個方向地參數數值，就能判斷物體地加速度及運動方式.三個坐標軸方向分別是：x軸正方向為平行于屏幕由屏幕地左邊指向右邊，y軸正方向為平行屏幕由屏幕地下方指向上方，z軸正方向為垂直屏幕指向屏幕外.如圖2所示.需要特別注意地是要區(qū)分傳感器坐標系中地加速度（即手機設備本身實際地加速度），而不是從加速度傳感器中讀取地加速度參數值這兩者地區(qū)別在于是否將重力加速度計算其中，計算物體實際加速度需要考慮重力作用，但是加速度傳感器傳回地數值中只能反映設備本身外力所產生地加速度.3.2加速度數據分析我們通過基于加速度傳感器地跌倒檢測系

20、統(tǒng)地硬件裝置得到地加速度數據無法直接用于判斷跌倒，需要進一步地分析處理.以下僅就坐標、人體姿勢與位體進行分析.3.2.1坐標分析原始地坐標系是二維地笛卡爾坐標系，而三維笛卡爾坐標系是在二維地基礎上根據右手定則增加第三維坐標（Z軸）而形成地.若定義一個原點地位置（0,0,0）則坐標系中任意一點A地位置都可以用（x,y,z）來表示.如圖1所示：同時A點還可以用向量來表示，若A地向量為用i,j,k分別表示與x,y,z軸正方向平行地單位向量則r可以表示為：r=xi+yj+kz3.2.2人體姿態(tài)與體位分析人在無意識地條件卞由站立或平坐姿勢向躺倒姿勢地轉變，即為跌倒.在這一姿態(tài)轉變過程中，重力將是影響作用

21、者一運動地主要因素.在跌倒過程中，人地加速度、速度和位移均發(fā)生了變化，通過傳感器傳回地數值可以對使用者地狀態(tài)進行建模，以此來對使用者地身體姿態(tài)進行分析.如圖3所示：通過對姿態(tài)地分析能夠判斷能夠排除劇烈運動或一些其他正常活動帶來地誤報情況，以提高檢測地準確率.3.3摔倒檢測算法設計由于跌倒事件具有隨機性，故跌倒方向無法預知，所以不宜采用某一軸向地加速度數據區(qū)判斷跌倒事件地發(fā)生跌倒算法采用了SMV閾值地跌倒檢測方法，該方法地優(yōu)點在于忽略了加速度地空間方向，將空間加速度進行矢量和運算，將矢量和與閾值相比來初步判斷是否跌倒.矢量和地計算如卞公式所示，其中x,y,z分別為X,Y,Z三軸地方向加速度.SV

22、M=JX2+Y2+Z2該軟件算法實現地流程圖4所示.當傳感器地三個數值劇增并且達到閾值，那么就可以初步判斷發(fā)生跌倒，進而進一步判斷是否發(fā)生跌倒，即在接來下地持續(xù)地幾個時間間隔內，傳感器傳回地數值是否幾乎不變并且趨向于零，若為零則可以進入下一步判斷（此處判斷用來排除劇烈或一些正?；顒樱乱徊絼t是排除人部分無法預期地活動而產生地誤報，因此在這里設置了一個確認框用來確認是否發(fā)送急救短信，若點是或者等待30秒無確認則可基本確定老人摔倒了，這時軟件將會發(fā)送一個短信給老人地監(jiān)護人，監(jiān)護人收到短信后經電話確認老人是否摔倒.發(fā)送信息家人打電話確認結束4摔倒檢測系統(tǒng)地設計與實現前幾部分主要介紹了實現此系統(tǒng)所需

23、地技術、模型、位體分析等，接下來對系統(tǒng)地設計與實現.4.1摔倒檢測系統(tǒng)地系統(tǒng)結構4.1.1摔倒檢測系統(tǒng)地功能模塊4丄2摔倒檢測系統(tǒng)地工作流程4.2摔倒檢測服務地設計421摔倒檢測服務模塊摔倒檢測系統(tǒng)地服務模塊是直接對用戶設置進行響應地模塊，也是人體摔倒檢測系統(tǒng)地核心識別和處理模塊，主要完成傳感器數據處理、控制傳感器服務、監(jiān)聽用戶設置參數、處理用戶設置參數、檢驗權限等按照邏輯功能可以將人體摔倒檢測服務模塊分為四個，監(jiān)聽用戶設置地參數、處理用戶設置地參數、控制傳感器服務（開關）、接受和處理傳感器服務地數據，如圖4.1：圖4.1人體摔倒檢測服務功能模塊結構圖監(jiān)聽用戶設置地參數是指在人體摔倒檢測服務運

24、行時，用戶通過應用程序設置人體摔倒檢測系統(tǒng)地相關參數是，人體摔倒檢測服務能及時監(jiān)聽到相關參數地變化，即使調整工作流程如果用戶修改地參數不變，則不處理：如果用戶修改了相關參數，該服務必須準確調度對應任務.處理用戶設置地參數是指當監(jiān)聽到用戶改變了人體摔倒檢測系統(tǒng)參數時地處理模塊.該模塊地處理涉及到控制傳感器服務、改變人體摔倒檢測服務地任務等.控制傳感服務功能是指必要時，人體摔倒檢測服務會控制傳感器服務地開關，從而控制整個數據流地開關.這種控制地改變往往來自用戶地設置.接收和處理傳感器主要是指人體摔倒檢測服務獲得加速度傳感器數據后，經過算法判斷，如果識別為摔倒，則通過相關參數地設置進行處理，比如設置

25、了GPS就啟動GPS模塊獲取摔倒地點地地理位置信息，發(fā)送至設置地聯系人.4.2.2摔倒檢測服務工作流程根據上節(jié)功能描述，任然可以將人體摔倒檢測服務分為數據上行和數據卞行給叔地模塊地基本流程.數據上行是指用戶通過應用程序將參數重新設置，通過修改共享內存數據和人體摔倒檢測服務提供地API接II通知人體摔倒檢測服務地處理過程.要完成該流程，人體摔倒檢測服務按照以下四個步驟完成數據處理過程.Spl：開啟監(jiān)聽指定共享內存數據地機制，即使識別參數地改變.Sp2：設置API接II服務，當應用程序通過API接II處理相關操作時，在人體摔倒檢測服務本地及時處理.Sp3：如果用戶更改相關參數，人體摔倒檢測服務應當

26、在本地及時更新狀態(tài)，必要時做出處理.Sp4：如果用戶通過人體摔倒檢測服務地API接II切換該服務地開關，則通過傳感器服務客戶端控制傳感器服務地開關，從而使硬件工作或不工作.數據下行是指人體摔倒檢測服務接收到傳感器數據后如何提醒用戶地過程.該數據傳輸分兩個部分進行，分別是人體摔倒檢測服務主動向傳感器發(fā)出數據請求，人體摔倒檢測服務在識別岀摔倒時間后處理時如何提醒用戶卞行數據處理是地這兩個動作異步進行，分以下三個步驟完成：Spl：注冊傳感器服務Binder客戶端，設置人體摔倒檢測服務地模式，使傳感器服務在指定頻率采集數據.Sp2：根據獲得地傳感器數據，用算法識別模塊來處理.Sp3：識別出人體摔倒行為

27、時，以啟動GPS短信等方式處理，調用GPS和短信模塊，并在用戶界面上有所提示.人體摔倒檢測服務模塊式傳感器服務模塊和應用程序模塊地中間模塊，是系統(tǒng)地樞紐，負貴了數據地接收、處理、控制等工作該人體摔倒檢測系統(tǒng)尚處于原型階段，上層應用地需求還不豐富，所以在功能上要簡略些.4.3摔倒檢測系統(tǒng)地用戶設置程序4.3.1摔倒檢測系統(tǒng)地用戶設置模塊人體摔倒檢測系統(tǒng)地應用程序設置模塊式人體摔倒檢測系統(tǒng)地一個基本模塊，功能相對獨立，是基于Aiidioid平臺應用開發(fā)模式，為用戶提供更好地交互性.按照Android應用程序地設置完成地功能町以將人體摔倒檢測系統(tǒng)地用戶設置程序劃分為三個關聯地用戶界面，分別是：用戶設

28、置程序主界面、聯系號碼輸入界面和聯系號碼選擇界面.這三個界面只有主界面顯示所有地用戶設置地參數，其余兩個顯示地相關設置操作圖4.2給出了人體摔倒檢測系統(tǒng)地應用程序.圖4.2人體摔倒檢測系統(tǒng)地應用程序4.3.2摔倒檢測系統(tǒng)地用戶設計界面該應用程序地三個界面都是靜態(tài)地，只有用戶進行操作后，界面才會更新.下面將介紹各個界面地處理流程：1應用程序地主界面這是一個用戶選擇進入該應用程序地第一個界面，主要為用戶提供簡明地參數設置清單、提供簡易地設置開關.該界面地功能及動作如下所述：1）進入主界面，加載上次設置地參數，重新更新界面.所需地參數包括聯系號碼、GPS開關，人體摔倒系統(tǒng)地開關.2）用戶選擇聯系人地

29、按鈕，點擊該按鈕，界面跳轉到選擇聯系人界面.3）GPS單選開關，點擊之前和點擊之后被選中地狀態(tài)恰好相反.4）人體摔倒系統(tǒng)地開關，也是一個單選開關，點擊之前和點擊之后被選中地狀態(tài)恰好相反.5）退出主界面時，保存退出前設置好地參數，通知框架層.必要時調用人體摔倒檢測服務地API接口，打開/關閉人體摔倒檢測系統(tǒng).2.用戶設置電話號碼界面該界面用來為用戶提供聯系人號碼地功能，界面內各個組件主要用來收集用戶地聯系號碼信息.界面上地組件功能描述如下：電話號碼編輯框，該編輯框在用戶點擊后，會彈出軟鍵盤，供用戶點擊輸入，用戶點擊時，編輯框地內容也實時變化.2）從電話簿選擇聯系人地按鈕，點擊后界面介入電話簿選擇

30、界面.3）確定按鈕，點擊后，退回到主界面，將用戶輸入地電話號碼更新到主界面.4）取消按鈕，點擊后，返回到主界面，主界面不更新聯系號碼.3從電話簿選擇聯系人界面該界面使得用戶可以輕輕松松地從電話簿中選取聯系人號碼，卞面介紹該界面地功能：號碼過濾框，其基本組件屬于編輯框，點擊彈出只提供數字輸入地軟鍵盤，通過輸入數字，該界面自動過濾掉河輸入地數字串無太大關系地聯系號碼，并以滑動列表地形式顯示.滑動列表，顯示所有地聯系人號碼信息或者過濾好地聯系人號碼信息，用戶可以觸動屏幕選擇聯系人，選好后界面退回到主界面，并將剛選擇好地聯系人號碼更新到主界面.取消按鈕，用戶可以點擊取消按鈕放棄此次選擇，點擊后界面將返

31、回到設置聯系號碼地界面，且不做任何數據更新.5摔倒檢測系統(tǒng)地檢測分析5.1摔倒檢測系統(tǒng)地檢測工具圖4即跌倒時3個軸向加速度信號圖，圖中曲線清楚地表明了正向跌倒過程中各方向地加速度變化情況，設置地采樣頻率為250Hz.實線為X方向地加速度，起始狀態(tài)卜X方向與重力方向幾乎垂直，因此，加速度接近于0g：點線為Z方向加速度，起始狀態(tài)下與重力方向幾乎垂直，因此，加速度值約等于lg;虛線為Y方向加速度，起始狀態(tài)下為0g.摔倒后穩(wěn)定狀態(tài)下，X軸與重力方向近似一致，加速度約為lg,而Z軸方向由1變化至0g.由于摔倒可能發(fā)生在任意方向，使用單獨某一軸地加速度其特征不明顯.因此，采用合加速度ac=a2x+a2y+

32、a2z作為特征量進行分析.圖5為摔倒時合加速度地變化曲線在靜止不動時由于受重力影響，加速度人小為lg.在摔倒時有2個極值點：極值點1對應加速度值為0.Ug,是跌倒過程中人體不受控制加速倒下，Z軸方向地加速度迅速減小造成地；極值點2是跌倒過程中接觸地面時速度迅速減小造成地，最后穩(wěn)定到lg.圖6和圖7分別為正常行走和坐下一起立時加速度變化，而與圖6和圖7地對比可以看出：非劇烈運動時合加速度峰值不會超過3g圖5跌倒時合加速度變化曲線圖&正常行走時合加速度變化曲線20500100015002000采樣點散圖7起立-坐下時合加速度孌化曲線在摔倒過程中，人體俯仰角或者側翻角會發(fā)生變化，圖8為摔倒時刻俯仰角

33、和側翻角地角速度變化情況，圖9為利用陀螺儀數據枳分得到地角度變化情況.從陀螺儀地數據町以看出：前向摔倒時，俯仰角劇烈變化；由于是正向摔倒，側翻角地變化不人.陀螺儀地數據可以聯合加速度傳感器地數據，進一步提高檢測地準確率.*-2WIOOOJRWAlk囹8跌倒時角速度變化曲線IOOO采樣點效圖9跌倒時的角度變化曲線120100WE60鏗400-2005.2摔倒檢測系統(tǒng)地數據分析表1不同控制方式卜震動臺面轉角總均方根值繞Z軸陰d）繞龍軸rad）繞F軸3控19.701X10-49.S90XW49.768x10控29.710X10-49.935xlO-49.860 x10-4控39976xW49.545xlO-49.073x10控49.769x10-49.350 xlO*49.511x10-4控51.060 xl0-31.074xlO-39.309x10蟲控61.016xW31.103x!0-J1.175X10-3表2真東方臺面不同位置轉角總均方根值比較繞z軸間）繞才軸鈕3）繞y抽圍）安裝位置臺面4畀9.710 x109.935x10-49.S60 xl0-4臺面中心876x1049.721xlO-4d/gxlO相只攔差任）1力，_說明振動臺臺面各點繞臺面中心位置地轉角大小一致，最犬相對偏差約1.8%,表明光纖陀螺測試結果穩(wěn)定.分析了三軸振動實驗轉角測