基于加速度传感器的便携式人体位置定位装置项目申报书

独自居家的行动不便的老人、儿童或者其他自理能力较差的个体发生一些意外情况时，往往得不到及时的处理和救护。在诸多的意外情况中，有两类类意外非常具有代表性——运动状态突变和处于危险环境里。这里运动状态突变是指由于外力或自身协调问题造成的身体姿态的快速变化，针对运动状态突变的研究比较多的是对跌倒的检测。对于人体而言，运动状态的迅速改变可能会对人体产生危害，因此如何检测出这些运动状态的突然改变过程并对发生运动状态突变的个体所经受的伤害风险进行及时评估，对于快速引导救助和妥善处理到发生运动状态突变的个体而言非常重要。危险环境指在厨房、阳台等位置，由于自理能力较差，不能很好控制自己的体位，很容易造成不必要的伤害而不能及时处理。本项目旨在设计一款随身携带的定位传感设备，通过实时检测佩戴者的人体姿态和运动信息。并进行必要分析，获得配戴者的位置状态信息，以及佩戴者在家中所处的位置和高度。当传感设备识别出配戴者可能发生意外的情况后，立即出声光信号提醒佩戴者尽量进行必要的处理，如报警等，或者远离危险的位置等。并且将报警信息和佩戴者的位置信息通过短信方式发送至预设的接收者手机上，使接收者能在第一时间获知紧急情况并采取必要的救助措施。或者通过无线装置发送到位于家中的PC的无线接受装置，并通过网络发送给接收者，接收者也可以通过网络实时监测佩戴的位置和状态信息。目前我国社会结构问题中，人口老龄化问题和残障人员的保护问题日益严重。伴随老年人数量的大幅增长以及已有的数量巨大的残障群体，他们的亲属承担着巨大的压力。现代社会竞争激烈，人们忙于工作，较少有时间陪着幼子，尤其寒暑假期间，一般是将小孩独自放在家中。作为家庭中坚的中青年人，除了在职场上拼搏，承受巨大的社会和心理压力，工作的同时还要惦念家里的情况，尤其是当家中有社会上独居老人、儿童或者其他自理能力较差的成员的时候。无形中增加中青年人的压力，对他们的健康危害极大。本项目所关注的问题与上述两类人群有密切关系——充分考虑了家庭作为上述人群日常活动的主要场所和实施家庭监测的重要性，项目的实施可以极大的减少上班一族的后顾之忧。因此不仅具有良好的社会效益，更由于其广阔的目标市场而具有极其可观的经济效益。一、项目背景二、创新性实验项目内容（目标、内容及技术路线）目标：研制适用于独自居家的行动不便的老人、儿童和其他行动不便人群的基于加速度传感器的便携式人体位置定位装置，当配戴者发生意外的情况后，获得配戴者的位置状态信息，以及佩戴者在家中所处的位置和高度。当传感设备识别出配戴者可能发生意外的情况后，立即出声光信号提醒佩戴者尽量进行必要的处理，如报警等，或者远离危险的位置等。并且将报警信息和佩戴者的位置信息通过短信方式发送至预设的接收者手机上，使接收者能在第一时间获知紧急情况并采取必要的救助措施。或者通过无线装置发送到位于家中的PC的接受装置，通过网络发送给接收者，接收者也可以通过网络实时监测佩戴的位置和状态信息。内容：加速度采集、以获知佩戴者的身体姿态和运动信息；键盘；液晶屏；蜂鸣器；CDMA数据通信——发送报警短信;加速度信息与步态的同步机制实时位置位置校准Zigbee无线传输——与PC机通信，网络传输----接收者的实时监测电池供电——2节AAA电池。2．身体姿态监护模块：采样通道：5；采样率：100Sps；采样分辨率：10Bits；采样间隔：连续采集技术路线：主控芯片采用爱普生（epson）C17系列单片机。加速度传感器采用德国博世公司的3轴加速度传感器芯片BMA150，CDMA数据传输模块，选型定为美国AnyData公司的DTGS-800数据传输模块，无线传输模块采用瓷微科技CeraMicro的CZiP-E01单片zigbee模块。编程语言采用C语言。系统硬件平台设计系统的软件框图图如下：三、项目组成员信息姓名所在学院学号联系电话E-mail地址签字医疗器械与食品医疗器械与食品医疗器械与食品崔佳医疗器械与食品四、项目指导教师信息五、项目组成员分工信息姓名所学专业主要分工负责工作备注医疗电子仪器主控系统，系统软件编写，医疗电子仪器硬件电路，运动分析，，医疗电子仪器硬件电路，键盘，显示，电源，PCB板医疗电子仪器无线传输，CDMA，加速度模块李丕丁物理电子学总体六、计划进度2010年1月︿5月，调研，方案设计，器件选型，原理图，电路板制作，焊接2010年6月︿12月，系统联调，软件编写2011年1月︿10月系统测试，方案改进，试验，2011年117月︿12月试验数据分析，撰写报告。七、经费及使用预算1.申请经费总额：15000元（金额大写：壹万伍仟元）经费使用预算：支出科目所需费用概算（元）计算根据及理由资料费，交通费2000购买相关的书籍等资料，购买元器件等的交通费硬件电路制作费10000需要购置相应的模块，和开发环境，如C17单片机开发系统，CDMA模块的开发系统,Zigbee模块等。调试试验费用3000需要购买合计15000１.提交文字及纸质材料包括：设计报告一份，系统的电路原理图一份系统的软件框图一份系统试验数据分析报告一份２.提供实物、软件或其他介质包括：便携式定位系统一套相应的上下微机软件一套八、项目完成形式九、指导教师意见指导教师（签章）年月日十、申请者所在学院意见