05.01.2018

Projektbericht: Mobile Auswertung der Sensormatte "cusciniDue"


Die Sensormatte "cusciniDue"

In diesem Projekt wurde eine Sensormatte zur Erkennung der Sitzposition und Aktivität von Rollstuhlpatienten weiterentwickelt. Die Idee, eine Sensormatte zu entwickeln, welche das Sitzverhalten von Rollstuhlpatienten aufzeichnet und eine Sturzdetektion beinhaltet, entstand im Sommersemester 2016 in Zusammenarbeit mit dem Klinikum Bremen Ost. Die Vorgängergruppe, welche eine erste Version der Sensormatte "SensePants" entwickelte, bot uns eine Grundlage, auf der wir aufbauen konnten. Die bis dahin entwickelte Sensormatte bestand aus 24 kapazitiven Sensoren (Anordnung in einer 6x4 Matrix), welche Belastungswerte an einen Microcontroller lieferten, und somit konnte die Aktivität eines Rollstuhlpatienten aufgezeichnet werden. Allerdings erfolgte die Auswertung des Aktivitätsverlaufes nur auf einem externen Computer. Außerdem war die Sturzdetektion, die ein Wegrutschen oder Aufstehen eines Rollstuhlpatienten detektieren sollte, noch nicht implementiert.

Daher waren die zwei grundlegenden Ziele für dieses Projekt, die Sensormatte dahingehend zu erweitern, dass eine mobile Auswertung über ein Display an der Sensormatte erfolgen kann und bei Sturzverdacht eine Warnung ausgegeben wird.

Wir haben uns schnell dazu entschlossen, eine neue Sensormatte "cusciniDue" zu bauen, da die Sensormatte aus dem Vorgängerprojekt zu groß war, in einige Rollstühle nicht rein passte und die Verkabelung nicht zuverlässig war. Der Aufbau der neuen Sensormatte ist der alten Sensormatte nachempfunden, sie besitzt ebenfalls 24 kapazitive Sensoren, jedoch wurde auf eine zuverlässige und geschützte Verkabelung geachtet. Außerdem wurde ein neuer Microcontroller mit mehr Speicherplatz und ein TFT-Display zur Echtzeitauswertung an der neuen Sensormatte besorgt. Parallel wurden mit der alten Sensormatte Testmessungen durchgeführt, um Daten zu erheben, mit denen an der Sturzdetektion gearbeitet werden konnte. Darunter waren Kurzzeitmessungen (hinsetzen - ca. 5min sitzen - aufstehen), aber auch Langzeitmessungen über 4 Stunden mit einem geliehenen Rollstuhl im eigenen Wohnzimmer. Die Sturzdetektion konnte bisher so weit implementiert werden, dass ein akustisches Warnsignal ertönt, sobald eine Person versucht aufzustehen oder wegrutscht. Zusätzlich ist auf dem TFT-Display bereits eine 6x4 Matrix implementiert, welche als Heatmap dienen soll, die die Belastungswerte der Sensoren anzeigt. In der unteren Abbildung ist die Sensormatte "cusciniDue" zu sehen, welche an einer Stelle belastet wird. Daran angeschlossen ist der Microcontroller und das TFT-Display. Auf dem Display ist die Belastung des einen Sensors anhand der Heatmap zu erkennen.