Fußbodenintegriertes, optisches Messsystem zur Sturzdetektion und Aktivitätsmonitoring hilfebedürftiger Personen

  • Die vorliegende Masterthesis befasst sich mit dem Thema, wie ein optischer, fußbodenintegrierter Sensor zur Sturzdetektion und zum Aktivitätsmonitoring hilfebedürftiger Personen aufgebaut werden kann. Dieses Thema wird im zukünftigen Wohnungsbau, gerade in Hinblick auf den demographischen Wandel, eine zentrale Rolle spielen. Nicht nur, dass sich die Wohnsituationen an den Geist der Zeit anpassen werden, auch der Fachkräftemangel im pflegerischen Umfeld wird dafür ein treibender Faktor sein. Zur Umsetzung eines fußbodenintegrierten Sensors werden zwei unterschiedliche Systeme aufgebaut, getestet und auf ihre Fähigkeit zur Sturzdetektion hin evaluiert. Einerseits wird ein Sensor auf Basis der spannungsinduzierten Doppelbrechung aufgebaut, wobei die zum Einsatz kommenden Komponenten variiert werden. Weiterhin wird ein Sensorprinzip angewandt, welches auf Streuung in komprimierbaren, porösen Kavitäten reagiert. Auch bei diesem Sensorprinzip werden Materialien und Ausführung der verwendeten Hardware, insbesondere der Faserkonfigurationen variiert. Für einen bodenintegrierten Sensor, der im Rahmen eines Neubaus entsteht, eignet sich das Prinzip der Spannungsdoppelbrechung besser, da es mechanisch belastbar und stabil ist. Hier zeigen feste Silikone einem sehr guten Signalverlauf und eine gut reproduzierbare Schwellwertdetektion. Die Komponenten auf Epoxydharzbasis bieten den Vorteil größerer mechanischer Stabilität, müssen für eine Schwellwertdetektion aber hohl gelagert werden, was die Integration in einen Fußboden erschweren könnte. Für eine Nachrüstung in eine Wohnung bietet sich die Verwendung des Streulichtsensors an, da er nicht in den Boden integriert werden muss, sondern als Belag obenauf liegen kann. Hier empfiehlt sich der Einsatz zweier parallel ausgeführter Fasern mit einem großen Kerndurchmesser (getestet wurden 600 µm) auf der Unterseite eines dünnen Schaumes auf Poron oder Polyurethanbasis. Dieser bietet die besten Ergebnisse und ist zugleich günstig herzustellen.

Export metadata

Additional Services

Metadaten
Author:Ronny Maschke
Advisor:Peter HartmannGND, Florian Rudek
Document Type:Master's Thesis
Language:German
Name:FH Zwickau
Dr.-Friedrichs-Ring 2a, 08056 Zwickau
Date of Publication (online):2018/06/26
Year of first Publication:2018
Publishing Institution:Westsächsische Hochschule Zwickau
Date of final exam:2018/06/26
Tag:Streulichtdetektion; Sturzsensorik
GND Keyword:Spannungsdoppelbrechung; Smart Home
Page Number:70 Seiten, 42 Abb., 4 Tab., 33 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Physikalische Technik, Informatik
Release Date:2019/02/14