一种基于光纤陀螺仪的跌倒检测装置制造方法 [0002]当今社会人口老龄化日趋明显，截止2013年底，我国60周岁及以上人口 20243万人，占总人口的14.9^,65周岁及以上人口 13161万人，占总人口的9.7%。区域之间的联系逐渐加强，人口的流动越发频繁，常常造成老年人独守空巢，缺乏相应的照料，一些因跌倒而造成的损伤无法得到及时的救治，造成巨大的人身和财产损失。而现有穿戴设备的跌倒检测装置基本使用微机械传感器，性能较差，采集的数据存在各种缺陷，进行数据处理分析时难免得到错误的结果，误报事件时有发生，严重影响了智能跌倒检测系统的发展与普及。本实用新型提出了一种基于光纤陀螺仪的跌倒检测装置，使用性能先进的光纤陀螺仪，从而采集可靠的数据，减少误报事件的发生。用气压高度传感器验证光纤陀螺仪数据处理得出的跌倒是否真实，进一步减少了误判事件的发生。
[0003]针对目前穿戴设备的跌倒检测装置的缺陷，本实用新型的主要目的是提供一种基于光纤陀螺仪的跌倒检测装置，减少误报事件的发生。 [0004]本实用新型的主要特征结构在于:它主要由电源模块、控制处理模块和传感模块组成。 [0005]所述的电源模块，其功能由电压输出电路(如图2)实现。电压输出电路由锂电池⑴ 1^57^^^^1^7805(12)3.3乂稳压器件]1117 ⑴ 3)、0丨 IV？的电容(04,⑶、⑶、(:10^22 V？的电容(05,07,09,011)组成。
[0006]所述的控制处理模块，其功能由控制处理电路(如图3)实现。控制处理电路由单片机31132003(:816⑴6)00^的电容(0142)、0丨1 V ？的电容(03)、101(的电阻(尺1、尺2〉、101的晶振(11)。
[0007]所述的传感模块，其功能由传感器电路(如图4)实现。传感器电路由光纤陀螺仪乂⑶則八⑴4)、数字气压高度传感器冊?180⑴5^101(的电阻(尺3、1^4),0.1 V？的电容(012,013)组成。




[0008]图1为本实用新型实施的原理框图。
[0009]图2为本实用新型实施的电压输出电路。
[0010]图3为本实用新型实施的控制处理电路。
[0011]图4为本实用新型实施的传感器电路。
[0012]图5为本实用新型的工作流程图。


[0013]以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0014]如图1所示，本实用新型由电源模块、控制处理模块及传感模块组成。所述的电源模块为控制处理模块和传感模块提供电源。所述的传感模块包含光纤陀螺仪和气压高度传感器。所述的控制处理模块包含单片机，单片机通过八IX:接口采集光纤陀螺仪数据，通过IX协议采集气压高度传感器数据。传感模块中光纤陀螺仪是高性能传感器，采集的数据可靠性增强，处理时得出的结果误判率减少。用气压高度传感器验证光纤陀螺仪数据处理得出的跌倒是否真实，进一步减少了误判事件的发生。所述的电源模块，其功能由电压输出电路实现；所述的传感模块，其功能由传感器电路实现；所述的控制处理模块，其功能由控制处理电路实现。
[0015]如图2所示，该图为电压输出电路，所述的电压输出电路电子元器件有锂电池⑴1〉、57稳压器件117805(^2),3.3乂稳压器件111117(^3),0.1 V？的电容(04,⑶、⑶、(:10^22 V？的电容(05,07,09,011) 0所述的5乂稳压器件]7805引脚1电压输入端和电容一端连接到锂电池正极输出端，引脚3电压输出端和电容010、1^4^5的一端连接到3.稳压器件111117的电压输入端引脚1 ；所述的3.稳压器件111117的引脚3电压输出端和电容⑶、07 一端相连；所述的锂电池的负极输出端、5乂稳压器件117805的引脚2,3.3乂稳压器件]1117引脚2、电容04,05,06,07,08, 09,010 ^ 011的另一端连接到地。
[0016]如图3所示，该图为控制处理电路，所述的控制处理电路电子元器件有单片机3丁132？103?:8丁6 ⑴6)、10奸的电容(01、(32)、0丨 1 V ？的电容(03)、101(的电阻 ￠1, 1^2) ,101的晶振(11)。所述的单片机8X132^10308X6的1、9、24、36、48引脚相连到3.电压，引脚
8、23、35、47连接到地，11脚连接到端口“?八12脚连接到端口“?八1—31^2？”，39脚连接到端口 “？83；1”，40脚连接到端口 “？84^0八”，5脚和6脚分别接到晶振VI的两端，引脚7连接到电阻町的一端和电容03的一端，引脚20连接到电阻1？2的一端，引脚；所述的电容—端连接到地，另一端连接到晶振III的一端；所述的电容02 —端连接到地，另一端连接到晶振玎1的另一端；所述的电阻町的另一端连接到3.电压；所述的电阻以的另一端连接到地。
[0017]如图4所示，该图为传感器电路，所述的传感器电路的元器件有光纤陀螺仪乂⑶則八⑴4)、数字气压高度传感器冊?180⑴5^101(的电阻(尺3、1^4),0.1 V？的电容(012,013)。所述的光纤陀螺仪^6071？的引脚连接到5电压和电容012的一端，⑶0引脚连接到地和电容012的另一端，^00引脚连接到“?八1^0(^端口，31^2？引脚连接到“?八2—3122？”端口 ；所述的数字气压高度传感器81？180的似引脚连接到3.电压和电容013的一端，⑶0引脚连接到地和电容013的另一端，80^引脚接到电阻1？3的一端和“？84^0八”端口，31引脚接电阻财的一端和“？85；0^’端口 ；所述的电阻83另一端连接到3.电压；所述的电阻财另一端连接到3.电压。
[0018]对于电压输出电路、控制处理电路及传感器电路之间的连接，其连接方式如下:控制处理电路的“ 1.^00 ”端口与传感器电路的“ ？八”端口连接，控制处理电路的“ ？八2—3122？”端口与传感器电路的“?八端口连接，控制处理电路的“？84；0八”端口与传感器电路的“？84；0八”端口连接，控制处理电路的“？85；0^’端口与传感器电路的“？8^30^”端口连接，控制处理电路的3.3电压、传感器电路的3.电压连接到输出电路的3.电压，传感器电路的〖V电压连接到输出电路的〖V电压。
[0019]如图5所示该图为本实用新型的工作流程图。
[0020]在步骤31中，利用光纤陀螺仪采集的数据提取出窗口长度为10，重叠长度为1的滑动窗口的数据。
[0021]在步骤32中，计算窗口数据特征值平均斜率V。
[0022]在步骤33中，比较计算的平均斜率^是否大于阈值斜率，若大于，进入步骤34，否则返回步骤31。
[0023]在步骤54中，计算窗口数据特征值方差3。
[0024]在步骤35中，比较计算的方差3是否大于阈值方差，若大于，进入步骤36，否则返回步骤31。
[0025]在步骤36中，采集气压高度传感器的高度!I值，比较!I值是否小于阈值高度％，若小于，跌倒发生，否则返回步骤31。