崑山科技大學 電子工程系 99 學年度 學生實務專題成果展

1. 崑山科技大學 電子工程系99學年度 學生實務專題成果展 中文題目：具坐墊壓力佈偵測安全即時通報系統 組員:曾耀陞、劉凱維 一、創作動機與目的 因為現在人們的身體健康不如從前人們，但醫學的進步解決許多問題又使人類的平均壽命增加，且年老又有許多疾病慢慢的浮現，這些老年族群將會成為社會上的負擔，假如全部的老年人都進入社會的醫療照顧，社會醫療資源是不足以應付全部人，但有些慢性疾病不是急著治療能由病人自己採取居家照顧不需全部時間都投入在醫院裡，能由家庭照顧來解決這樣的問題。 所以在於居家照護的方向去做開發，對於長時間坐在椅子、輪椅、病床上的病患與平常人差在不常活動血液的不循環，衣物悶熱、潮濕這樣的問題發生。 因此本系統提供感測器來監測分析解決正常人的不良姿勢，相對的在醫護人員、看護不足情況在於安全是相當的重要，我們加入了針對跌倒的感測器有了危險將呼叫醫療人員的機制，不管你單獨行動在哪裡只要有基地台就能夠盡快處理遇到的危險，我們希望的不是在醫院裡面而是在居家中也能享受到如同有個醫生在你旁邊做醫療照顧。 二、作品功能 (1)壓力墊片感測器功能： 為本系統主功能搭載在輪椅上的墊片sensor，將以坐載在上面人的坐姿壓力由電阻式的電壓變化經由ADC轉化成數據經由單晶片處理。 (2)拇指碟儲存功能： 壓力數據是有一定的量，但不可能隨時背著有線電腦分析或只遊蕩在無線接收器可接收範圍內行動，所以為了克服這兩樣問題將以能大量存取資料的小型拇指碟作為資料存放這就能滿足需求 (3)離線式分析功能： 在一天或幾小時所存取的資料由拇指碟拿至PC端由軟體處理，會呈現每個時間點坐姿在坐墊分佈壓力深淺，而這些資料都能建檔儲存下來。 (4)時間設定功能： 當每次系統重開設定現在時間有助於分析與計算出總使用時間，這些都有具參考的數據。 (5)LCD顯示功能： 由單晶片處理的資料能以簡易的型式再LCD顯示器上將呈現出使用者坐在壓力墊上坐姿分佈範圍的圖示，如圖一，能即時看到自己的坐姿方式，在螢幕呈現有壓力墊坐姿範圍圖示，現在時間，總使用時間。 圖一、顯示坐姿與時間(LCD示意圖) (6)跌倒偵測功能： 　　在於單獨行動中最怕遇到意外翻車跌倒，針對跌倒由加速度規裝置在輪椅判別是否有前後傾與壓力坐墊片上有無人的雙重判別減少誤判率。 (7)跌倒危險簡訊告知功能： 當跌倒偵測條件都成立，判定跌倒危險會啟動GSM mudule傳送簡訊，簡訊由手機告知看護、家人使用者有跌倒危險。 三、應用範圍 目前本系統先定位在輪椅上的使用，應用在於居家老人、傷患、醫學中心、教學研究機構，針對長時間需要坐在椅子、輪椅上的族群，都可以透過坐墊壓力分析系統儲存記錄下來，能由網路方式將資料交由專業醫生分析圖示在做討論，針對坐姿上不良改善坐姿並改善脊柱側彎…等現象，經由使用的時間可以透過系統呼叫看護協助移動或拍打，避免身體產生褥瘡，得皮膚病並且可預防褥瘡，而安全即時通報部分能將用於養老院，但具備獨立操控輪椅的老人，所以在活動環境可以監控他的安全，這將是個在健康醫學上能有效輔助的系統。 四、作品特色 其實在市面上已有很多公司在做壓力點的分析，各種方式的作法取得量測訊號在處理，我們使用的sensor也是市面上的某科技公司所購買，市面上一套系統單量測顯示出結果就約40萬台幣的販售，但我們能自己做一樣有分析顯式且成本能壓到一半以下的價格，還未附上具備儲存資料功能，由於分析需要PC端而不可能背著PC到處跑，這就必須有儲存裝置將這些資料儲存下來，在做離線式分析能由LabVIEW顯示出具有深淺變化的坐姿這才能很清楚有效分析，對於使用者因該都為行動不方便者，我們將考慮到在於單獨行動時無人在旁協助發生了跌到翻車等意外，將具備了感測器能有效判斷並快速聯絡醫護人員、家人來做協助。 五、系統架構圖 本系統架構如圖三，本系統主要核心是以MCU單晶片來控制周邊硬體整合開發，周邊有電阻式壓力墊、LCD顯示器、加速度規、拇指碟(RAM)、按鈕、GSM、PC電腦端以上分為兩塊，一塊為量測系統在輪椅上由人坐在電阻式壓力墊上、sensor的訊號經由ADC交給單晶片處理，這些訊息由簡易式的圖點繪製形成坐墊的圖示表示在LCD顯示器上，再深入的資料將由子母碟儲存下來由外部電腦來做處理，將子母碟經由電腦內分析軟體做剖析，能有深淺的圖示將長時間的變化顯示出來，按鈕為設定現在時間且能夠紀錄總使用的時間，時間資訊將也表示在LCD顯示器上，另一塊為單獨行動之緊急救護功能，系統由加速度規與電阻式壓力墊來雙重判斷使用者是否跌倒，如雙重條件成立並透過GSM module將訊息傳送簡訊告知其他人使用者遇到危險需要求救。 圖二、應用範圍示意圖 圖三、系統架構圖