EO_498

ELETTRONICA OGGI 498 - NOVEMBRE/DICEMBRE 2021 69 COMPONENTS MEMS escludere il vettore gravitazionale e il rumore a frequenza estremamente bassa durante la rilevazione di un evento di attivazione, è necessario utilizzare un’uscitafiltro passa-al- to. L’algoritmo integrato “Stazionamento/movimento” è la funzione che informa il sistema di allarme nel caso in cui la persona che indossa il sensore rimanga immobile dopo la caduta o sia ancora in grado di muoversi. La funzione di stazionamento combina i due eventi di rilevamento “so- spensione” e “attivazione” per registrare un evento di im- mobilità. Non esiste un segnale di interruzione sospensione separato, questo viene realizzato monitorando i segnali di interruzione sospensione e attivazione. La soglia di attiva- zione e i parametri di durata possono essere definiti in base alla singola applicazione. Quando un determinato numero di valori di accelerazione in uscita provenienti dagli assi X, Y e Z è inferiore alla soglia di attivazione e i valori di uscita rientrano in questa gamma per un determinato periodo di tempo, viene generato un segnale di interruzione sospen- sione. Se un singolo valore dati di uno degli assi è maggio- re della soglia di attivazione definita e tale valore rientra in questa gamma per un determinato periodo di tempo, viene generato un segnale di interruzione attivazione. La figura 2 illustra come vengono generati i segnali di interruzione che controllano un’applicazione di rilevamento caduta. Le quattro fasi sono le seguenti: 1. Prima della caduta, la somma vettoriale dei valori di accelerazione di tutti e tre gli assi è prossima a 1 g. Mo- nitorando anche l’orientamento dell’accelerazione prima e dopo la caduta è possibile ottenere ulteriori informazioni sulla caduta di una persona. 2. In una condizione di caduta libera, il fenomeno di as- senza di peso si verifica sempre all’inizio della caduta. Con valori di durata e soglia caduta libera adeguati, è possibile rilevare la caduta di una persona attraverso il segnale di interruzione FF_IA. Durante la caduta libera, l’accelera- zione tende al livello zero g, ma subito dopo tale caduta si verifica un forte picco di accelerazione dovuto all’impatto della persona con il suolo. 3. Subito dopo la caduta, la persona tenterà di muoversi, tuttavia in caso di caduta grave potrebbe non essere in gra- do di farlo. La durata di questo evento può essere configu- rata utilizzando la funzione di rilevamento stazionamento. 4. Se la persona è impossibilitata a muoversi dopo un de- terminato intervallo di tempo (configurato nella funzione stazionamento) in quanto ha perso conoscenza, vengono generati i segnali di interruzione SLEEP_STATE_IA e SLE- EP_CHANGE_IA. Confrontando l’orientamento dell’acce- lerazione del sensore prima e dopo la caduta, è possibile istruire il sensore di rilevamento caduta a generare un allarme. Se la persona si è mossa durante un determina- to intervallo di tempo, invece dei segnali di interruzione SLEEP_STATE_IA e SLEEP_CHANGE_IA viene generato il segnale di attivazione WU_IA. In questo caso, il sistema di rilevamento caduta non genera alcun allarme automatico. Come illustrato, un modulo sensore come WSEN-ITDS di Würth Elektronik (Fig. 3) alleggerisce il carico di lavoro degli sviluppatori, consentendo di semplificare la parte elettronica e software di un sistema di rilevamento caduta. Il modulo sensore a risparmio energetico, che si attiva in caso di determinati eventi di accelerazione, genera inoltre un impatto positivo sul consumo energetico e sulla durata di vita di un sistema alimentato a batteria. Fig. 2 – Rilevamento di assenza di movimento attraverso le soglie di attivazione e sospensione (Fonte: Würth Elektronik) Fig. 3 – Modulo sensore WSEN-ITDS (Fonte: Würth Elektronik) Informazioni più dettagliate sono disponibili all’indirizzo: https:// www.we-online.de/katalog/media/o175411v410%20ANM002_ Human%20fall%20detection%20with%203-axis%20MEMS%20ac- celeration%20sensor.pdf