【应用】在智能穿戴设备中使用Si1141光学传感器，提供辅助跌倒判断功能

时间： 2019-11-28 来源：Silicon Labs

技术问答

本文介绍了使用世强代理的SILICON LABS芯科科技的Si1141 光学传感器来给智能穿戴设备提供辅助跌倒判断的功能。本方案主要是针对在已使用加速度传感器和陀螺仪传感器的智能可穿戴设备基础上使用Si1141光学传感器来采集心率数据来辅助判断跌倒，其中着重的介绍了为什么选择了世强代理的这款Si1141光学传感器，因为其功耗极低、灵敏度高、抗干扰强、支持外部唤醒、尺寸小等特性，使得方案实施非常顺利。

目前大部分可穿戴设备采集运动数据都使用了加速度传感器和陀螺仪传感器，采集到的数据经分析后可以判断步行、跑步、和记录步数。然而用户意外跌倒，也属于一种特殊的运动，也可以通过加速度传感器和陀螺仪传感器采集的数据来分析判断。

图 1 可穿戴运动数据采集

但是只是使用加速度传感器和陀螺仪传感器的数据来看，误报还是比较高的，因为加速度传感器和陀螺仪传感器数据容易模仿出来，比如用户把设备戴在身上跌倒和扔设备的数据就非常接近。如果再原来的基础上加上心率数据，（因为真正的跌倒，人们的心率会有变化）就可以很大的降低误报。如图方案流程。

图 2 辅助判断流程

怎么选择一款合适的光学传感器来采集心率数据并不影响原来模块的功耗呢？首先我们了解到一些成功的可穿戴公司如Sparkfun、ifixit。他们都在使用Silicon Labs芯科科技的元器件，跟着他们的选择应该是不错的。然后我们查到了Si1141光学传感器，它的功耗极低，在待机的时候电流 <500 nA，尺寸只有2*2 mm如图

图3 性能功耗表

图 4 尺寸表

而且Si1141光学传感器支持外部中断唤醒。通过这些特点，我们可以想到合适的应用场景。没有发生跌倒的时候，都可以让光学传感器进入待机状态，它极低的功耗就像是没有一样。当用户发生跌倒的时候，由主处理器对光学传感器发出信号唤醒其工作采集心率数据然后在对加速度陀螺仪等数据进行联合分析就可以辅助加强跌倒的判断了。

图 5 中断的支持

在实际操作中只需要对中断寄存器设置任何位，就可以使INT引脚有效，从而就可以对光学传感器进行唤醒操作了。使用世强代理的这款Si1141光学传感器使得对跌倒判断的改进快速方便，极大的降低了研发时间以及成本。

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全部评论（1）

用户43004597 Lv7. 资深专家 2020-02-21

很不错的文章

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