基于Android的跌倒测试仪的设计与实现

采用模式识别算法设计了基于Android的跌倒测试仪,由三轴加速度传感器得到人体动态速度值,并把这些特征值送至检测算法中,用于检测跌倒行为.当系跌倒行为发生时,由GPS将跌倒位置和报警信号传给邦定的监护人手机进行报警,从而使跌倒老人能在第一时间得到救治,有效减少跌倒对老人造成的伤害.     

假肢穿戴者跌倒预警系统设计

将假肢穿戴者主要跌倒情形分为绊倒与滑倒两大类,对可能作为假肢穿戴者跌倒预警的潜在数据源进行提取,参考人体运动学,排除掉不能作为预警的数据源,设计了跌倒预警系统的结构,运用支持向量机的原理,并结合采集到的有效数据,训练得出相对应的判别式,将其嵌入跌倒预警系统中.该方法可以保证在患者跌倒之前发出警告信号,使得动力型假肢有足够时间完成保护动作.分别进行绊倒与滑倒实验,结果表明应用此系统的平均预警正确率可达97%.     

按老年人跌倒的生理学因素分析及运动干预

对引起老年人跌倒的生理学因素进行分析,提出了防止跌倒的针对性运动干预目标,并对国内外关于跌倒的运动干预研究进行概述.结果表明:感觉运动功能的衰退是导致老年人跌倒的主要生理学因素,而运动干预对防治老年人跌倒具有较好的作用.     

基于多传感器信息融合的仿人机器人跌倒检测及控制

仿人机器人在行走过程中,需要及时检测到是否要摔倒,从而阻止摔倒或通过保护动作在摔倒过程中减少机器人损伤.文中基于姿态传感器(包括加速度传感器和陀螺仪)、力感应传感器(FSR)及步行阶段建立了多传感器信息融合模型,采用模糊逻辑决策方法建立了机器人跌倒检测的综合判定方法,并设计相应的控制器,该控制器可检测到仿人机器人运动时是否会摔倒,若无法避免摔倒,则采取相应的保护动作;若可避免摔倒,则通过控制髋关节阻止机器人摔倒.最后在SCUT-I仿人机器人上进行实验,结果表明,文中方法能及时检测到机器人在运动过程中发生跌倒的时刻,并及时通过稳定控制器阻止摔倒或通过倒地控制器产生保护动作,减少机器人的损伤.     

人体姿态检测装置的设计

为了解决无人监护的居家老人意外跌倒的事故,设计一种人体姿态检测装置,及时发现跌倒并报警,降低事故损害.采用LPC2114作为控制器,通过三轴加速度传感器MMA7455检测人体姿态,利用支持向量机算法进行分析,判断是否跌倒以及跌倒状态,数据通过无线方式发送至监测端,监护人通过网络可实时查看被监护人状态.数字式传感器的使用简化了硬件电路,无线传输采用短信模块TC35i,当跌倒发生时,可第一时间通过短信息形式通知监护人,体现人性化设计.     

基于人体姿态动态特征的跌倒行为识别方法

意外跌倒严重威胁老年人健康安全，准确识别跌倒事件并及时予以报警可以有效降低跌倒者所受伤害. 本文提出了一种新的跌倒识别方法，基于OpenPose深度卷积网络自图像提取的人体姿态关键点获取人体倾斜姿态动态特征，使用基于线性核的支持向量机完成跌倒行为二分类，并以基于人体下降姿态动态特征的阈值判断排除混淆性较大的非跌倒行为，保证算法召回率. 本方法在人体动作数据集上测试取得了97.33%的准确率与94.80%的精确率，与现有基于图像的跌倒识别方法相比具有更优的性能，常见的单目RGB摄像机的特性使得本方法在普及性上优于需要Kinect相机的现有跌倒识别方法.     

老年住院患者跌倒原因及护理干预的研究进展

在社会经济快速发展、医疗水平不断提高以及老年人口数量大量增加的情况下,住院患者的年龄也在不断上升.老年人由于组织器官生理功能逐渐退化,动作反应慢,对意外情况不能及时发现,并且还因疾病、药物等因素的影响、环境的改变,极易造成跌倒.现就老年住院患者跌倒的危害、影响跌倒的因素和护理干预措施三个方面进行阐述.     

基于无线通讯与 GP S定位的人体跌倒检测器

为减小老年人因跌倒造成的身心伤害，实现及时救助，设计了一种实用的人体跌倒检测器。采用三轴加速度传感器和ZigBee无线通讯实现人体运动状态的数据采集和传输，采用基于加速度向量幅值和人体姿态角检测算法实现跌倒检测，通过报警单元实现基于GSM模块的短信报警，利用对GPS数据解析实现跌倒事件的地理信息的Google显示。实验结果表明，该检测器对人体向前跌倒后平躺、向右跌倒后侧躺和向前跌倒后未平躺等状态判别准确率达到100％，监控界面良好。     

智能家用浴室生命安全保障系统的设计与实现

本项目来源于生活实际——淋浴时水温调整的不方便,以及不断报道的浴室死亡事件.项目首次提出了"浴室生命安全保障"的概念,设计并实现了完整的浴室生命安全保障方案.项目使用单片机或微处理器作为主控制器,通过程序将语音识别检测模块、氧气浓度检测模块、水温检测模块、湿度检测模块、热释电红外检测模块、红外线阵列人体活动检测模块、火力控制模块、通风扇驱动模块、门窗自动控制模块等集成为一个整体,首次实现了对浴室内洗浴者的生命安全的可靠保障.项目功能定位明确,可扩展性强,实用性好,具有极大的社会推广价值和应用参考价值.     

一种新型热电热泵暖风机的性能研究

提出了一种利用热电热泵制热且可回收余热的浴室用热电热泵暖风机,在热力学基础上,建立了热电热泵暖风机的数学模型,并对暖风机在不同室内温度下的制热性能进行了模拟,分析了工作电压和冷热端热管散热器热阻对暖风机制热性能的影响.模拟结果表明:该暖风机的最佳工作电压为5V;冷热端散热器热阻越小,暖风机制热性能越好;通过回收浴室排风余热,有效减小了热电芯片的冷热端温差,提高了暖风机制热性能;暖风机制热系数最高可达2.9,相比电热转换效率为0.9的传统浴室用电热取暖器,节能效果明显.     

低轨卫星多普勒频移特性几何估计算法

为了能实时准确地计算低轨卫星的多普勒频移,提出了一种适用于不同偏心率的低轨道卫星多普勒频移几何计算方法.该方法无需地面终端经纬度位置及卫星实时坐标,仅由卫星轨道参数及终端处最大可视仰角即可得到当前可见窗内多普勒频移特性.算法计算过程简单、复杂度低、利于片上编程,仿真结果及数值分析均表明该算法具有较高的精确度,可为卫星通信接收机多普勒频移估计与补偿提供先验信息.      

冬季浴室中空气制暖和地面热辐射并用时的冷热感和舒适感

探讨改善冬季浴室温热环境的取暖方法,通过在空气制暖和地面热辐射同时作用下的被验者实验,分析浴室环境的热特性,比较被验者的冷热感、舒适感,分析不同取暖条件下的人体反应,探索冷热感不“冷”、舒适感“舒适”的适当取暖条件.阐明在适当的地面热辐射下,人体脚底部冷热感被改善的程度.     

在多速率BPSK／DBPSK软件解调中多普勒频偏矫正的一种方法

介绍了用于多速率BPSK/DBPSK软件化解调中的一种多普勒频偏矫正方法。该方法综合利用频率扫描和AFC环及PLL等频偏矫正方法,能有效估计和矫正达几十倍甚至几百倍码速的频偏,并能兼顾不同的码速和BPSK,DBPSK两种不同的调制方式,从而解决了在多速率BPSK/DBPSK信号软件化整体解调过程中多普勒频偏的矫正问题,将该方法用于多速率BPSK/DBPSK信号软件化整体解调的计算机仿真实验,收到了良好的效果。     

基于Cordic算法的载波同步方法

在通信系统中,相干检测或同步解调时,往往会产生频率偏差。由于一帧数据内各个符号的抽样时刻不一致,随着时间推移,解调出的符号的相位误差会越来越大,致使信号失真严重,译码误码率很高。利用Cordic算法,采用LDPC码高性能的译码特性,提出了一种纠正上述频偏的载波同步方法。该方法首先用Cordic算法来求解频偏,然后再用Cordic算法来修正各个接收信号中由频偏带来的相偏,最后,将修正好的码字送入基于LDPC码译码算法的译码器。仿真结果表明：该方法不但变乘法操作为移位操作,便于硬件实现,而且可以保证LDPC编码系统的性能接近于精确同步情况下的性能。     

基于有符号移位序列的零相关区互补序列集交织构造方法

提出有符号的移位序列,将移位序列分为移位和符号两部分,并基于此提出一种零相关区互补序列集的交织构造方法.该方法利用完备互补序列对作为初始序列,根据初始序列与移位序列长度的关系分2种情况构造移位序列.第1种情况,二者长度互素,分析并证明移位序列中未引入与引入1个、2个负号后新序列对相关函数的分布情况,提出当移位序列长度为3时,获得完备互补序列集的方法;第2种情况,移位序列长度被初始序列长度整除,当移位序列长度为偶数时,提出获得完备互补序列集的方法.实例仿真证明了以上构造的有效性.     

多机通信在浴室智能节水系统中的应用

提出了一种不分地址帧和数据帧的新的多机通讯方法，并将其应用于浴室节水系统设计中，通信效率提高，实时性好，控制系统的节水节能效果明显改善。     

基于电平交叉率的多普勒频移估计方法

针对在莱斯信道下对接收信号进行最大多普勒频移估计的需求,提出基于电平交叉率的传统多普勒频移估计方法,引入循环迭代的思想使得接收端的滤波器带宽达到最优,接收信号通过最优滤波后,再进行基于电平交叉率的多普勒频移估计,大大减缓了噪声对估计性能的影响.改进算法的复杂度虽然有所提高,但在莱斯信道下,其比传统的多普勒频移估计算法更能准确估计出接收信号的多普勒频移,仿真结果验证了算法的有效性和优越性.     

基于矢量调制技术实现载波移频的方法

通过分析矢量调制器移相的特点,给出了利用矢量调制器实现对输入信号进行移频的基本方法,提出了一种进行连续移频的方案,设计并实现了基于矢量调制技术实现载波移频的控制系统。测试结果表明：该方法控制稳定,移频精度高。     

干涉条纹抖动误差的消除方法探讨

针对不可避免的激光光束的指向误差带来的干涉条纹抖动,去除干涉图像高频部分从而找到干涉条纹抖动量并进行误差消除.在非局域空间光孤子大相移的测量实验中,运用此方法,成功地得到了消除激光器指向误差的相位随功率的变化图,从而实现了非局域空间光孤子大相移的测量.     

基于分数阶傅里叶变换的时延和频率偏移联合估计方法

针对传统相关运算对时延和频移进行联合估计计算复杂度高的缺陷,提出一种基于分数阶傅里叶变换的时延和频移联合估计方法.该方法利用信号的时延和频偏变换到分数域表现为分数域谱位置的平移特性,通过在不同的分数域利用最小均方误差准则来获得分数域谱位置的偏移量来进行联合估计.该方法不局限于仅适用于Chirp信号,对其它类型的信号同样适用.且与传统相关估计法相比,具有简洁、高效的特点.计算机仿真结果表明,该方法是有效的.