基于IWR6843毫米波雷达的老年人跌倒检测系统

"本文介绍了一种基于TI的IWR6843毫米波雷达芯片的跌倒检测系统设计与实现，该系统适用于老年人监护，尤其在浴室、卧室和养老院等场景，具备高准确度、广检测范围和快速响应的特点。" 毫米波雷达是一种无线传感器技术，通常用于物体检测和距离测量，它工作在30 GHz至300 GHz的频率范围内。TI的IWR6843是一款60 GHz的毫米波雷达系统级芯片（SoC），采用RF-CMOS工艺，集成了中射频电路、压控振荡器（VCO）、模数转换器（ADC）、数字信号处理器（DSP）以及硬件加速器。这种高集成度使得IWR6843具有低成本、易于开发的优势，广泛应用于智能建筑、智能工厂、交通监控、安全防护和液位检测等多个领域。 在跌倒检测系统中，毫米波雷达的独特优势在于其非接触式监测，能够在不侵犯个人隐私的情况下持续监控。相比于加速度传感器和视觉技术，毫米波雷达不受光线条件限制，可以全天候工作，并且不受衣物或其他遮挡物的影响。IWR6843芯片结合了TI的三维人员统计参考设计，通过分析雷达回波数据，尤其是人员高度的变化，来识别是否发生跌倒事件。这种基于高度变化的算法能有效地区分正常行走和跌倒行为。 系统的工作原理大致如下：首先，IWR6843发射毫米波雷达信号，这些信号遇到人体后反射回来，被雷达接收并进行处理。通过短时傅里叶变换（STFT）、小波包变换（WVD）或经验模态分解（EMD）等时频分析方法，分析信号的时频分布，以检测出异常的运动模式，如跌倒。然后，根据分析结果，系统可以迅速判断是否发生跌倒，并触发相应的警报或应急措施。 测试结果显示，该系统在各种跌倒姿势和不同环境下都能准确识别跌倒事件，包括正对雷达和侧对雷达的情况。这证明了系统的广泛适用性和高可靠性。此外，由于毫米波雷达的特性，该系统特别适合在需要隐私保护和连续监测的场合，如浴室和卧室，用于老年人的跌倒防护。 基于IWR6843的毫米波雷达跌倒检测系统是一种创新的解决方案，它结合了先进的雷达技术和智能算法，为解决老龄化社会中老年人的安全问题提供了有力的技术支持。未来，随着毫米波雷达技术的进步和成本的降低，这类系统有望在更多领域得到更广泛的应用。