4.2  实验过程 16

4.3  特征量选取 17

4.4  非跌倒日常行为的特征量分析 18

4.5  自然状态下跌倒行为的特征量分析 24

4.6  受力情况下跌倒行为的特征量分析 28

4.7  小结 31

5  跌倒模型分析 32

5.1  常用跌倒算法介绍与比较 32

5.2  跌倒行为建模 32

5.3  准确性分析 35

结  论 37

致  谢 38

参考文献39 

1  绪论

1.1  课题背景及研究意义

随着我国经济的日益发展，老龄化趋势日益严重，相关调查研究表明，到2030年空巢老人家庭所占的比重将高达90%，那时我国的老年人家庭将呈现空巢化[1]，而同时，老年人跌倒发生率高，由于老年人骨质疏松并易于骨折，其发生跌倒的后果严重，目前跌倒已成为老年人发病和死亡的重要原因之一。跌倒的定义是不自主、非故意、突发的人体姿态的改变，摔倒在地面或是更低的平面上[2]。国际疾病分类(ICD－10)曾对跌倒进行过分类，包括这两类:(1)从一个平面跌落到另一平面；(2)跌倒在同一平面上[3]。目前跌倒已经成为我国造成伤亡的原因榜上的第4位，在年龄段位于65岁及以上的人群中则为第1位[2]。随着年龄的增长，老年人跌倒之后死亡的可能性也不断地增大;跌倒不仅容易引起老年人死亡，同时也可能引发许多疾病，轻则引起划伤乃至骨折;重则引起昏迷以及脑血管意外等，更严重的情况下还可能导致瘫痪[4]。跌倒之后老年人会产生害怕心理，这种恐惧心理将会导致老年人的活动能力大大下降，进而导致其活动范围减小，影响老年人的生活质量[5]。

研究表明，在全球范围内，每年65岁以上的老年人跌倒的比例大约占该人群总人数的30%。而我国2010年第六次人口普查结果则表明，超过60岁的老年的人口比例达到了总数的13.26%，超过65岁的老年人的比例则占到了8.87%[6]。因为人均寿命的延长以及人口出生率的下降,人口老龄化问题成为如今许多国家都不得不正视的一个问题[7]。与此同时老年人意外跌倒的问题也越来越受到关注，中国作为一个人口大国，跌倒问题更是一个为大家所重视的公共卫生问题，而其中的重点就是如何避免老年人跌倒后所引发的一系列不良影响[15]。目前在生产、商务各大行业，高新技术（传感器和嵌入式软件等）得到了广泛的应用，然而在提高老年人的生活质量方面利用率还有待提高[8]。 

不管是在生理还是心理层面，跌倒都会给老年人造成很大的负面影响[9]，如果在跌倒时有一个缓冲，损伤的程度将大幅度降低，正如汽车的防撞气囊一样。本课题主要研究如何快速地实时检测出人体的跌倒过程，一旦研究成功，人员发生跌倒时可以启动一个缓冲气囊来缓冲跌倒的冲击，从而避免跌倒所引起的骨折等人身伤害。本课题将采用三轴加速度计测量三个轴的加速度变化[10]，通过进行数据处理来建立跌倒模型，从而快速实时地检测出人体跌倒过程，为上述系统的研究解决关键问题[11]。

1.2  国内外研究现状

1.2.1  跌落保护技术研究现状

1.2.2  跌倒检测研究现状