Fraunhofer-Gesellschaft

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Analyse des Luftdruckeinflusses bei der Aktivitätserkennung

 
: Lüder, Marian
: Bieber, Gerald

Rostock, 2007, 34 pp.
Rostock, Univ., Studienarbeit, 2007
German
Term paper
Fraunhofer IGD ()
mobile computing; situation awareness; physical activity

Abstract
Schrittzähler und Pulssensoren sind bereits vielfältig entwickelt und optimiert worden. Eine Aktivitätsmessung des Nutzers im Alltag hinsichtlich der Bewegungsform, Bewegungsdauer und Bewegungsverhalten erhielt bisher nicht viel Aufmerksamkeit. Mit Blick auf die künftige Entwicklung der mobilen Telefone und Unterhaltungsgeräte, soll nun auch das Gesundheitswesen in diese Entwicklung einbezogen werden. Sport fördert den Gesundheitszustand eines Jeden. So ist es nur eine logische Weiterführung der Benutzerunterstützung, den Menschen zu einer sportlichen Lebensweise zu motivieren und die Bewegungsabläufe zu optimieren. Dazu hat das Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung Rostock ein Gerät (Motion Sensor Board) entwickelt, welches die Daten eines dreiachsigen Beschleunigungssensors vorverarbeitet und diese via Bluetooth an ein Mobiltelefon sendet. Auf dem Mobiltelefon wird eine installierte Software (Stepman, DiaTrace) Werte wie zum Beispiel Geschwindigkeit, zurückgelegte Distanz und verbrauchte Energie darstellen. Das System ist weiterhin in der Lage zu erkennen, ob ein Autofahren, Radfahren, Rumsitzen oder das Laufen bzw. Gehen. Bisher wurden nur Beschleunigungswerte zur Aktivitätserkennung genutzt, dementsprechend ist die Anzahl der detektierbaren Aktivitäten gering. Weiterhin existiert keine Möglichkeit der Datenspeicherung auf dem Motion Sensor Board, wodurch das Mitführen eines Mobiltelefons zwingend notwendig ist. Um eine Erweiterung des Aktivitätsspektrums zu erreichen, wurde im Rahmen dieser Arbeit das Motion Sensor Board V5 (kurz: "StairMaster") entwickelt, welches zusätzlich zu den Beschleunigungsdaten relative Höheninformationen zur Erkennung von Aktivitäten einsetzt. Neben der Hardwarekonzeption sowie der funktionalen Programmierung des Onboard Microcontrollers wurden Systemevaluierungen durchgeführt. Das neu entwickelte Motion Sensor- Board ermöglicht die Erweiterung des Aktivitätsspektrums um die Tätigkeit des Treppensteigens. Das Problem der Datenspeicherung wurde durch die Verwendung von SD- bzw. MMCSpeicherkarten behoben, weshalb es nicht mehr notwendig ist, permanent ein Handy zur Aktivitätsmessung bei sich zu führen.

 

In the past, pedometers and pulse sensors were variously developed and became pretty optimized. Meanwhile, the monitoring of physical activity of the user in daily life becomes very important. Hereby the type of movement, the duration and intensity becomes a focus of research. According to the health improvement of sport activities, it is feasible to motivate everyone to perform a healthy lifestyle. Also it is useful to optimize the course of motion. Fraunhofer-Institute for Computer Graphics Rostock developed a motion sensor board using a microcontroller and a 3D acceleration sensor for data acquisition. The preprocessed data are sent via Bluetooth connection to a mobile phone. The software being installed on the mobile phone uses pattern recognition algorithm for activity monitoring and calculates activity type, intensity and energy consumption. Furthermore, the system is able to detect the actual type of motion, e.g. car driving, cycling, relaxing, jogging and taking a walk. This work describes the concept and the hardware design of a new version of the motion sensor board as well as the functional programming of the onboard microcontroller. The new motion sensor board implements a pressure sensor for relative changes of the height. Furthermore, a mass data storage on the motion sensor board was integrated, realized by implementing a SD/MMC card on the board. With this improvement of the motion sensor board, a stair climbing could be detected as new activity type. Further, the board can be used autarkic because it's not longer necessary for an additional use of a mobile phone as the storage device.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-70534.html