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加速度传感器技术在智能手表跌倒检测中的案例与应用

2019-7-10 20:07| 发布者: gkket| 查看: 1| 评论: 0|原作者: gkket

摘要: 导读:近日,一位年近九旬的美国老奶奶称,自己经历一场交通事故后,苹果智能手表的摔倒检测功能成功救了她一命。得益于新一代三轴MEMS加速度传感器和陀螺仪芯片技术,目前,苹果智能手表能够识别多种摔倒姿势。 近 ...
导读:近日,一位年近九旬的美国老奶奶称,自己经历一场交通事故后,苹果智能手表的摔倒检测功能成功救了她一命。得益于新一代三轴MEMS加速度传感器和陀螺仪芯片技术,目前,苹果智能手表能够识别多种摔倒姿势。
近年来,随着MEMS加速度传感器技术的发展,基于三轴加速度传感器的跌倒检测功能日益增多,特别是在可穿戴设备领域。利用加速度传感器、陀螺仪和磁强计来准确捕捉人体动作,对于像跑步这样的活动,追踪人的跑步步频、步幅和每一步的冲击力,也可以确保人体身体平衡。

2018年苹果Apple Watch 4发布会上介绍该手表的摔倒监测功能
2018年,苹果公司发布了Apple Watch 4智能手表,介绍了一项名为Fall Detection的新功能。该功能基于手表内置的新型三轴加速度传感器、陀螺仪等传感器的摔倒检测功能。近日,一位87岁的美国老奶奶称,自己经历一场交通事故后,这一功能成功救了她一命。
事情经过是这样的,这位老奶奶名叫Dotty White,当时她从商店中出来往家走的过程中,有位女性驾车撞倒了她。当时,老太太找不到电话拨打紧急服务,但她佩戴的Apple Watch检测到她摔倒了,并开始向她的家人求助。

Dotty White,新闻资料图
Apple Watch首先拨打了她位于佛罗里达州儿子的电话,然后拨打了她两个女儿的电话,分别在马塞诸塞州和缅因州。他们知道有事情发生,而且知道发生的地点。White的儿子接到信息后,立刻打电话给自己的妹妹,随后,女儿迅速赶到了事故发生地。该事故造成了White骨折,但并没有生命危险。
  据了解,一直以来,苹果都尝试在其可穿戴设备领域,特别是其Apple Watch上展现他们的人文关怀。得益于新一代加速度传感器和陀螺仪芯片技术,Apple Watch能够识别多种摔倒姿势,当检测到使用者意外摔倒时,且无法移动的时间超1分钟时,它会自动拨通先前设置好的紧急号码。
  这一跌倒检测的基本原理是通过测量用在运动过程中的三个正交方向的加速度变化来感知其身体姿态的变化,并通过算法分析判断该个体是否发生跌倒情况。当用户发生跌倒时,可穿戴设备可与GPS模块以进行联动,借无线发送模块对这一情况进行定位及报警,以便获得相应的救助。而跌倒检测器的核心部分,就是判断跌倒情况是否发生的检测原理及算法。
黄框为Apple Watch 4内置的加速度传感器和陀螺仪集成芯片,资料图
对于老人,摔倒检测功能十分有必要。不过,事实证明大多数用户,特别是年轻用户,都没有那么容易摔倒,对于这些年轻人士而言,跌倒检测需手动启用。对此,苹果相关文档称,只有在Apple Watch或Health应用程序中设置年龄已超过65岁时,Fall Detection功能才会自动打开。如果未超过65岁且想使用跌倒检测,则需在Apple Watch应用程序的紧急SOS部分启用它。
苹果表示它在一段时间内收集了数千人的数据,以创建跌倒检测算法,该算法能够测试手腕向外的向前跌落和手腕向上的向后滑动。同时,苹果公司在其支持文件中警告说,Apple Watch 4不会检测到所有跌落,且可能存在误报。如果身体活动越多,用户就越有可能因为大范围和高动态的运动而引发跌倒检测。所以,鉴于活跃成年人的行动可能存在误报,大多数人可能希望禁用此功能。
  以上便是加速度传感器技术在可穿戴设备中跌倒检测功能的应用了。其实,基于加速度传感器、陀螺仪等运动传感器的姿态检测技术,正运用在越来越多的姿态和惯性测量需求与场景中,传感器专家网今后将继续为大家介绍不同领域的这类应用。

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