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一种防跌倒预警器低功耗实现方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-06-30 10:51:34

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-07-12 15:58:38
本发明提供的防跌倒预警器低功耗实现方法,利用运动传感器提供的运动中断和单片机的停机模式的低功耗特性,通过单片机检测运动传感器的运动中断信号,灵活地调整单片机和运动传感器的工作状态,达到降低整机功耗的目的,同时,运动传感器在低功耗模式下,仅以较低采样率对加速度数据采集,一旦检测到加速度超过设定阈值,立即产生运动中断信号,通知单片机监测对象已由静止状态转为运动状态,同时单片机更新运动传感器的配置,使之工作于高速采样状态。
一种防跌倒预警器低功耗实现方法,所述防跌倒预警器包括运动传感器、信号连接于所述运动传感器的单片机及与所述运动传感器和单片机电性连接的电源模块,所述运动传感器包括三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计,所述三轴加速度计用于采集人体X轴加速度、Y轴加速度及Z轴加速度;所述运动传感器还用于将所述三轴加速度计、三轴陀螺仪、三轴磁力计采集的数据转换为人体姿态角;所述单片机用于接收所述运动传感器的信息并进行处理,其特征在于,所述防跌倒预警器低功耗实现方法包括下述步骤:步骤S10:初始化单片机及所述单片机对所述运动传感器进行初始化设置;步骤S20:所述单片机发送低功耗命令,使所述运动传感器进入低功耗模式,并判断所述运动传感器是否进入低功耗模式,若判断结果为“是”,进行下一步,若为“否”,返回上一步;步骤S30:所述单片机执行WFI/WFE指令

研究表明,在65岁以上的老年人中,每年有1次以上跌倒经历的比例高达1/3,其中 20 %〜30 %的老人在跌倒事件中会造成擦伤、髋部骨折、头部外伤等;且随着年龄的增加, 发生跌到的风险增加。跌倒本身可能对人体产生伤害,如果跌倒后不能得到及时的救助,可 能会使结果更加恶化。如何有效检测跌倒、并提供及时的求助信息,显得极为重要;如果能 够在跌倒前及时预警,也能避免很多悲剧的发生;如果在发生跌倒过程中,能够有相应的装 置提供缓冲,降低跌倒带来的伤害,就能够大大减小跌倒对老人带来的安全威胁。

[0003] 目前,实现跌倒预警的方案主要是通过可穿戴式防跌倒监测系统技术实现对人体 姿态的实时监测,检测到跌倒发生后,通过通信模块与专用的服务器端通信,并拨打报警电 话、向救护中心和监护人提供跌倒位置、跌倒时间等信息。

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本发明提供的防跌倒预警器低功耗实现方法,利用运动传感器提供的运动中断和 单片机的停机模式的低功耗特性,通过单片机检测运动传感器的运动中断信号,灵活地调 整单片机和运动传感器的工作状态,达到降低整机功耗的目的,同时,运动传感器在低功耗 模式下,仅以较低采样率对加速度数据采集,一旦检测到加速度超过设定阈值,立即产生运 动中断信号,通知单片机监测对象已由静止状态转为运动状态,同时单片机更新运动传感 器的配置,使之工作于高速采样状态。

[0028] 另外,在停机模式下,当单片机检测到运动传感器运动中断,单片机由停机模式转 为工作模式,并依据采样数据进行跌倒检测和判别;在工作模式下,当连续30秒内合加速度 低于设定阈值,认为监测对象没有跌到风险,单片机进入停机模式,功耗进一步降低。

技术合作


 本发明提供的防跌倒预警器低功耗实现方法,利用运动传感器提供的运动中断和 单片机的停机模式的低功耗特性,通过单片机检测运动传感器的运动中断信号,灵活地调 整单片机和运动传感器的工作状态,达到降低整机功耗的目的,同时,运动传感器在低功耗 模式下,仅以较低采样率对加速度数据采集,一旦检测到加速度超过设定阈值,立即产生运 动中断信号,通知单片机监测对象已由静止状态转为运动状态,同时单片机更新运动传感 器的配置,使之工作于高速采样状态。

[0072] 另外,在停机模式下,当单片机检测到运动传感器运动中断,单片机由停机模式转 为工作模式,并依据采样数据进行跌倒检测和判别;在工作模式下,当连续30秒内合加速度 低于设定阈值,认为监测对象没有跌到风险,单片机进入停机模式,功耗进一步降低。

[0073] 虽然本发明参照当前的较佳实施方式进行了描述,但本领域的技术人员应能理 解,上述较佳实施方式仅用来说明本发明,并非用来限定本发明的保护范围,任何在本发明 的精神和原则范围之内,所做的任何修饰、等效替换、改进等,均应包含在本发明的权利保 护范围之内。