依聯合國世界衛生組織的定義，65 歲以上之人口，佔總人口數 7％以上 的國家，就可稱為「老人國」。根據資料統計，台灣地區已步入老人國之林。
而且，老人人口比例仍在持續成長中，預估至民國100 年老人人口約佔總人 口數 10％以上，是所有不同年齡族群人口中增加最快速的。由於社會型態 的變遷，大量人力投入就業市場，獨居老人人數日漸增多，獨居老人的居家 生活照料、安全考量及對醫療的需求等是大家關注的焦點。本研究旨在進行 居家安全中的跌倒偵測系統建構，為銀髮族的安全與健康把關，減少跌倒所 帶來的傷害威脅。
1.1 研究背景
「老人跌倒」為什麼要特別重視這個問題？因為根據統計，「跌倒」是 六十五歲以上老人事故傷害死亡的第二大原因，更是事故傷害住院的主因。
由於老年人健康逐漸衰退與惡化，平衡感及靈活度也降低，因此跌倒、摔跤 的發生傷害危險性也就相對的提高。
在美國，約三分之一的老人每年曾經跌倒過，其中二分之一的老人有再 發性的跌倒(recurrent falls)，過去台灣的研究約 13.6%的老人每年曾經跌倒
過，跌倒對社區老人身體功能有顯著而直接的影響，由於老人常有高盛行率 的共存疾病(comorbid diseases) 如： 骨質疏鬆，及老化相關的功能減退，如：
反射變慢等問題，即使輕微的跌倒，也常造成很大的危險。每十次的跌倒就 有一次會造成嚴重的傷害，包括：髖關節骨折、其他部位骨折、硬腦膜下出 血、其他嚴重的軟組織傷害或頭部外傷等， 5%跌倒的老人有住院必要[1]。
跌倒傷害對老年人而言是一件影響嚴重的健康問題，跌倒後果可能會導 致失去獨立自主的生活能力、長期失能，嚴重甚至死亡。其實老年人之跌倒 後果不僅只限於身體上的傷害，亦包含了對心理上的影響傷害。老年人跌倒 後可能會失去自信心，有 25％以上的老年人因為跌倒而限制了自己日常生 活的活動力，因為他(她)們害怕會再次發生跌倒。
1.2 研究動機與目的
目前有越來越多人投入紅外線感測方面的研究，這是因為紅外線影像幾 乎不受亮度的影響，可以在明亮或者黑暗的環境中工作。這項特性，使得紅 外線感測能夠在軍事、監控、醫療、交通安全和工業製程檢測等方面，提供 更多以及更加完善的應用。紅外線影像相較於一般可見光攝影機所拍攝的影 像，具有隱私性以及簡化背景的好處，故本論文採用紅外線感測的方式進行 研究。
人類每年因跌倒所引起的傷害造成了許多醫療資源的浪費與損失，這是 值得思考及討論的公共議題，這類型的傷害若能夠在意外發生時的第一時間 進行搶救，不僅可以使傷害與損失降至最低點，亦可能避免二次傷害的發生。
在本研究中，期望開發出用於老人或在療養照護機構內較偏僻的地方所 使用的跌倒偵測系統。若在人多之處，老人或患者的跌倒行為馬上會被發現 並且進行需要的後援照護，但是在身旁無人的環境之中，即使身上配有緊急 按鈕等需使用者觸發的被動型警報器，也可能因中風或癲癇等猝發狀況，導 致使用者無法自行按鈕呼救而錯過第一時間的急救處理。
因此本篇論文提出一個主動式跌倒偵測系統。當中使用紅外線攝影機來 觀察整個環境，還可以自行設定偵測區域，並且結合地板壓力感測器來分析 跌倒動作，並且在跌倒動作發生後以簡訊或警報方式告知護理人員或家屬。
1.3 研究方法
為達成預定的研究目的，本研究將採取以下的研究方法：
1. 相關文獻之探討：對遠距居家照護、跌倒偵測以及專家系統進行文 獻探討與回顧，瞭解國內外相關研究及應用，同時評估專家系統使 用於跌倒偵測系統之可行性。
2. 設計跌倒偵測平台：首先在地板上裝置壓力感測器，若感測器被觸
發時，則紅外線攝影機啟動。攝影機將影像拍攝下來，針對圖片進 行分析。若分析結果發現有人跌倒，則發動警報求救。若無異狀，
則持續更新拍攝的照片。
3. 特徵擷取：將地板壓力感測器的訊號透過記錄器傳送至電腦中，然 後透過紅外線攝影機。攝影機將拍攝下來的照片傳送至電腦，透過 攝影機可以擷取出物體的長寬比、垂直投影直方圖的標準差以及水 平投影直方圖的標準差三個特徵。
4. 專家系統建構：將跌倒的相關知識以及診斷規則轉換成知識庫，儲 存於知識庫之中。根據上述的儀器所測得的參數進行判斷之功能。
1.4 研究限制
本研究探索期間，發現有關於跌倒偵測的文獻並不多，再者國內書籍、
期刊對於這方面的介紹研究也不是很充足。另外跌倒事件於現實生活中並不 是這麼常見，在樣本數上會偏少，而以人為的方式去產生，在數據真實性上 則可能有失偏頗；實驗的對象，原本應該為老年人，不過基於某些因素(時 間、空間等)，受實驗者為年輕力壯的青年人，效果可能就有所差別；基於 物力的限制下，場景由整個家庭縮小為臥室起居，由實驗室模擬之。
1.5 研究步驟
研究的方法提出之後，本研究應先定義出明確的執行步驟，按部就班去 執行，步驟說明如下：
1. 建立明確的研究目標-「跌倒偵測」。
2. 擬定研究計畫：探討文獻，確定方向；擬定研究目的、方法與研究 步驟。
3. 理論分析與文獻探討：搜尋有關跌倒感測之相關論文與書籍，進行 研讀並與教授討論，作為本研究之理論基礎。
4. 規劃系統架構雛形。
5. 程式撰寫、除錯與精簡。
6. 發展跌倒診斷之專家系統。
7. 專家系統測試、分析與建議。
8. 系統分析、結論與建議。
9. 研究報告的撰寫與整理。
圖 1-1 研究步驟流程圖