MODE 6 — STURZ ALM

Ziel & Anwendung

Stürze bei Senioren sind oft gefährlich weil niemand rechtzeitig hilft. Dieser Prototyp erkennt den typischen Ablauf: kurzer freier Fall + starker Aufprall. Dann läuft ein 5-Sekunden-Fenster in dem die Person den Alarm abbrechen kann. Wenn nicht: Buzzer-Alarm bis jemand kommt.

• Der Beschleunigungssensor erkennt freien Fall gefolgt von einem starken Aufprall
• Ein 5-Sekunden-Fenster zum Abbrechen: jede der Berührungsflächen oder der Joystick-Knopf stoppen den Alarm
• Nach 5 Sekunden ohne Abbruch: ein Dauer-Alarm läuft, bis er manuell gestoppt wird

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Kleines Karton-Gehäuse (8×5 cm) als tragbares Gerät
• Gummiband oder Clip zum Befestigen am Gürtel oder Handgelenk
• Klebeband, Schere

Step-by-Step Tutorial

1. Sturz-Erkennung verstehen

   Das System durchläuft fünf Stufen: Normalzustand, freier Fall erkannt, Aufprall erkannt, fünf Sekunden Abbruch-Fenster und schließlich der Alarm. Nur die vollständige Abfolge — erst freier Fall, dann starker Aufprall — löst das Abbruch-Fenster aus. Ein einzelner Aufprall ohne vorherigen freien Fall: kein Alarm. Ein freier Fall ohne Aufprall: ebenfalls kein Alarm.

   Check: ProtoPeaks kurz hochwerfen und auffangen: kurzfristig werden Phase 1 und 2 ausgelöst, dann Phase 3

   Tipp: Echter Sturz: erst kurzer Moment leicht (freier Fall), dann starker Aufprall — diese Kombination erkennt das System

2. Abbruch-Mechanismus einrichten

   Im fünf Sekunden dauernden Abbruch-Fenster genügt eine der beiden Berührungsflächen oder der Joystick-Knopf, um den Alarm abzubrechen. So haben sehbehinderte oder motorisch eingeschränkte Personen mehrere Möglichkeiten. Der Schrittmotor zeigt die verbleibende Zeit bis zum Alarm als abnehmenden Ausschlag. Ein sanft pulsierender Ton begleitet das Abbruch-Fenster als Warnung.

   Check: Im Abbruch-Fenster: eine der Berührungsflächen drücken → Alarm abgebrochen, zurück zum Normalzustand

   Tipp: Abbruch-Flächen müssen gut zugänglich sein — große Flächen statt kleiner Knöpfe für eingeschränkte Motorik

3. Alarm-Modus testen

   Alarm-Simulation: ProtoPeaks kurz fallen lassen (auf Kissen, sicher!) → freier Fall erkannt → Aufprall erkannt → fünf Sekunden Abbruch-Fenster → nichts drücken → Dauer-Alarm. Der Alarmton läuft dauerhaft, die Alarm-Status-Anzeige springt um. Zum Stoppen: beide Berührungsflächen gleichzeitig drücken. Das System kehrt dann in den Normalzustand zurück.

   Check: Abbruch-Fenster abwarten ohne Abbruch: nach 5 Sekunden läuft ein Dauer-Alarm, bis die Berührungsflächen gedrückt werden

   Tipp: Der Alarm ist laut und anhaltend — das ist gewollt, damit Personen im Nebenraum ihn hören

4. Leichtgängigkeitstest der Tragbarkeit

   Vor dem Einschalten: Gehäuse am Gürtel befestigen. Normale Bewegungen machen: gehen, sitzen, aufstehen. Verrutscht das Gehäuse? Kabel haben genug Spielraum? Keine scharfen Kanten? Abbruch-Buttons leicht erreichbar? Erst nach OK Strom einschalten.

   Check: Gehäuse sitzt fest am Körper — auch bei Bewegung kein Wackeln oder Verrutschen

   Tipp: Gummiband fest aber nicht zu eng — Blutfluss darf nicht eingeschränkt werden

5. Sturz-Simulation und Kalibrierung

   Strom einschalten. Normale Bewegungen: aufstehen, hinsetzen, gehen — kein Alarm. Dann echten Sturz simulieren: auf ein Kissen fallen lassen. Alarm-Sequenz läuft durch. Wenn normale Aktivitäten Alarm auslösen: Schwellwerte erhöhen. Das ist die wichtigste Kalibrierung — Fehlalarme nerven und werden ignoriert.

   Check: Schnelles Absinken auf ein Kissen auslösen: System erkennt Sturz und gibt Alarm

   Tipp: Empfindlichkeit anpassen damit normale Aktivitäten (Hinsetzen, Bücken) keinen Alarm auslösen

Troubleshooting

• Alarm löst beim normalen Hinsetzen aus — Aufprall-Schwellwert im Code erhöhen — normales Hinsetzen hat einen geringeren Aufprall als ein echter Sturz
• Freier-Fall-Erkennung zu empfindlich — Schwellwert für freien Fall im Code strenger einstellen — nur wirklich starker freier Fall soll auslösen
• Die Berührungsfläche im Abbruch-Fenster reagiert nicht — Fest und deutlich drücken — ein zu leichter Kontakt wird im kurzen Zeitfenster nicht sicher erkannt

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Encoder stellt die Empfindlichkeitsschwellen ein — für verschiedene Aktivitäts-Level anpassbar
• Sicherheit: Dieser Prototyp ersetzt keine professionellen Sturz-Erkennungssysteme — nur für Lern- und Demo-Zwecke!

Wichtige Code-Teile

// Gesamtbeschleunigung
float totAcc = sqrt(XAcceleration*XAcceleration + YAcceleration*YAcceleration);

// Sturz-Erkennung: 5 Phasen
switch(fallPhase) {
  case 0: // Normal
    if(totAcc < 3.0f) { fallPhase=1; fallT=millis(); } break;
  case 1: // Freier Fall
    if(totAcc > 15.0f) { fallPhase=2; fallT=millis(); }
    if(millis()-fallT > 500) fallPhase=0; // Timeout
    break;
  case 2: // Aufprall erkannt
    fallPhase=3; fallT=millis();
    Buzzer.setMode(BREATHING); // Warnung!
    break;
  case 3: // Wartefenster 5s
    if(touch1 || touch2 || isButtonPressed(JoystickButton,lastJoyBtn)) {
        fallPhase=0; Buzzer.setValue(0); // Abbruch
    }
    if(millis()-fallT > 5000) fallPhase=4; // Alarm!
    break;
  case 4: // ALARM
    Buzzer.setMode(HEARTBEAT);
    if(touch1 && touch2) { fallPhase=0; Buzzer.setValue(0); } // Stopp
    break;
}

// S1: Alarm-Status, S3: Wartefenster-Fortschritt
servocontroller.setServoPulse(1, fallPhase>=4 ? 2000 : 1000);
float remain = fallPhase==3 ? 1.0f-(float)(millis()-fallT)/5000.0f : 1.0f;
servocontroller.setServoPulse(3, map((int)(remain*1000),0,1000,1000,2000));

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