| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 第一章 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 检测摔倒常用的方法 | 第11-13页 |
| 1.2.2 检测摔倒的算法 | 第13-14页 |
| 1.3 可穿戴式摔倒检测设备 | 第14-15页 |
| 1.4 本文主要工作内容及章节结构安排 | 第15-18页 |
| 第二章 硬件系统设计 | 第18-42页 |
| 2.1 系统方案设定 | 第18-20页 |
| 2.1.1 特征部位的选择 | 第18页 |
| 2.1.2 系统总体架构 | 第18-20页 |
| 2.1.3 参考坐标系建立 | 第20页 |
| 2.2 传感器采集电路 | 第20-25页 |
| 2.2.1 传感器芯片选型 | 第20-24页 |
| 2.2.2 惯性传感器的外围电路 | 第24-25页 |
| 2.3 单片机控制电路 | 第25-32页 |
| 2.3.1 微控制器介绍 | 第25-27页 |
| 2.3.2 CC2541最小系统 | 第27-30页 |
| 2.3.3 控制及反馈电路 | 第30-31页 |
| 2.3.4 在线调试电路 | 第31-32页 |
| 2.4 供电电路 | 第32-36页 |
| 2.4.1 锂电池充电电路 | 第33-34页 |
| 2.4.2 电平转换电路 | 第34-36页 |
| 2.5 电路的PCB设计 | 第36-40页 |
| 2.6 本章小结 | 第40-42页 |
| 第三章 软件系统设计 | 第42-62页 |
| 3.1 系统软件整体设计 | 第42页 |
| 3.2 下位机程序设计 | 第42-55页 |
| 3.2.1 程序开发环境 | 第42-43页 |
| 3.2.2 蓝牙4.0协议栈简介 | 第43-44页 |
| 3.2.3 底层软件控制流程 | 第44-46页 |
| 3.2.4 系统时钟设置 | 第46-47页 |
| 3.2.5 协议栈设置 | 第47-49页 |
| 3.2.6 I2C通信 | 第49-52页 |
| 3.2.7 惯性传感器配置 | 第52-55页 |
| 3.3 手机端安卓应用 | 第55-61页 |
| 3.3.1 Android Studio开发环境及相关知识 | 第55-57页 |
| 3.3.2 手机应用端设计流程 | 第57-58页 |
| 3.3.3 蓝牙通信功能 | 第58-60页 |
| 3.3.4 数据保存设置 | 第60页 |
| 3.3.5 手机端应用界面 | 第60-61页 |
| 3.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第四章 摔倒检测算法 | 第62-82页 |
| 4.1 传感器数据预处理 | 第62-64页 |
| 4.1.1 传感器自检 | 第62-63页 |
| 4.1.2 传感器校准 | 第63-64页 |
| 4.2 姿态求解方法 | 第64-73页 |
| 4.2.1 姿态更新的方法 | 第65-68页 |
| 4.2.2 陀螺仪定姿、加速度计和磁力计定姿 | 第68-70页 |
| 4.2.3 四元数微分方程求解 | 第70-73页 |
| 4.3 两步扩展卡尔曼滤波数据融合 | 第73-77页 |
| 4.3.1 卡尔曼滤波的原理 | 第73-75页 |
| 4.3.2 两步扩展卡尔曼滤波算法 | 第75-77页 |
| 4.4 互补滤波数据融合 | 第77-79页 |
| 4.5 基于DMP的数据融合 | 第79-80页 |
| 4.6 本章小结 | 第80-82页 |
| 第五章 摔倒检测系统的初步测试 | 第82-96页 |
| 5.1 硬件功能测试 | 第82-86页 |
| 5.1.1 电源及充电性能测试 | 第82-84页 |
| 5.1.2 传感器实用性测试 | 第84-85页 |
| 5.1.3 蓝牙通信功能测试 | 第85-86页 |
| 5.2 摔倒算法性能测试 | 第86-94页 |
| 5.2.1 特定状态下算法性能测试 | 第86-89页 |
| 5.2.2 佩戴位置及要求 | 第89-90页 |
| 5.2.3 日常行为活动的姿态角 | 第90-92页 |
| 5.2.4 摔倒时的姿态角算法求解 | 第92-94页 |
| 5.3 本章小结 | 第94-96页 |
| 第六章 总结与展望 | 第96-98页 |
| 6.1 总结 | 第96页 |
| 6.2 展望 | 第96-98页 |
| 致谢 | 第98-100页 |
| 参考文献 | 第100-104页 |
| 作者简介 | 第104页 |