BR112019020025A2

BR112019020025A2 - sistema para avaliar uma condição de saúde de um usuário

Info

Publication number: BR112019020025A2
Application number: BR112019020025A
Authority: BR
Inventors: Mrochen Michael; Zakharov Pavel
Original assignee: Vivior Ag
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-29
Publication date: 2020-04-28
Also published as: CA3058254A1; MX2019011605A; AU2018241278A1; JP7106569B2; US20200297206A1; CN110621212A; IL269516A; JP2020512120A; EP3599990A1; WO2018178267A1; RU2019130119A3; EP3381351A1; RU2019130119A; KR20190141684A

Abstract

a invenção refere-se a um sistema para avaliar uma condição de saúde de um usuário que compreende uma unidade de sensor, uma unidade de monitoramento e uma unidade de armazenamento. a unidade de sensor compreende pelo menos um sensor ocular. o pelo menos um sensor ocular é adaptado para obter um sinal óptico refletido a partir do olho e/ou tecidos circundantes do usuário. a unidade de sensor pode ser montada em um dispositivo utilizável junto ao corpo. a unidade de monitoramento está conectada à unidade de sensor. a unidade de monitoramento é adaptada para derivar dados relacionados a uma atividade ocular do usuário, processando o sinal óptico. os dados relacionados à atividade ocular do usuário estão incluídos no sinal óptico. a unidade de armazenamento está conectada à unidade de monitoramento. a unidade de armazenamento é adaptada para armazenar os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e os dados registrados. a unidade de monitoramento é ainda adaptada para obter os dados gravados da unidade de armazenamento. a unidade de monitoramento é ainda adaptada para avaliar a condição de saúde do usuário, comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário. além disso, a invenção refere-se a um método para avaliar a condição de saúde do usuário.

Description

“SISTEMA PARA AVALIAR UMA CONDIÇÃO DE SAÚDE DE UM USUÁRIO” [0001] A presente invenção refere-se a um sistema para avaliar uma condição de saúde de um usuário e a um método para avaliar a condição de saúde do usuário. [0002] Normalmente, os sistemas de detecção de piscada dos olhos são aplicados no caso de aviso de sono dos motoristas. Desse modo, um caminho de luz de uma fonte para um detector pode ser interrompido por um olho piscante e, portanto, pode ser identificado. Além disso, os sistemas de rastreamento ocular baseados em refletância podem detectar uma direção de visualização de um usuário, acionando um evento quando o usuário está olhando na direção de uma fonte de luz ou um sensor de luz. Se o usuário estiver olhando para a frente, um raio incidente da fonte de luz será substancialmente refletido na esclera dispersa para dar um primeiro nível emitido pelo sensor de luz. Em seguida, com o olho voltado para olhar na direção da fonte de luz, o raio atinge principalmente a íris ou a pupila, o que produz uma redução no nível de luz emitido pelo sensor de luz. Isso pode fazer com que uma saída elétrica do sensor de luz mude significativamente e altere um dispositivo de controle, como um interruptor de relé ao qual está conectado, para efetuar qualquer atividade de controle desejada. Além disso, uma técnica de detecção de piscada pode ser baseada em um par de uma fonte de luz e um detector. Além disso, as intensidades de reflexão entre uma pálpebra e um globo ocular podem ser efetivamente utilizadas para fornecer um dispositivo que não está sujeito a ativação acidental devido a movimentos oculares menores. Por exemplo, com o arranjo adequado da fonte de luz e do detector quando o olho está aberto, a maior parte da luz incidente será absorvida pelo globo ocular e apenas uma pequena parte é refletida. Quando o olho está fechado, uma porção maior da luz incidente é refletida pelas pálpebras em comparação com o globo ocular. [0003] É um objetivo da presente invenção melhorar o tratamento de um paciente que sofre, por exemplo, de um fenômeno de olho seco e dar suporte médico ao paciente.

[0004] De acordo com um primeiro aspecto, um sistema para avaliar uma condição de saúde de um usuário compreende uma unidade de sensor, uma unidade de monitoramento e uma unidade de armazenamento. A unidade de sensor compreende

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2/26 pelo menos um sensor ocular. O pelo menos um sensor ocular é adaptado para obter um sinal óptico refletido a partir do olho do usuário. A unidade de sensor pode ser montada em um dispositivo utilizável junto ao corpo. A unidade de monitoramento está conectada à unidade de sensor. A unidade de monitoramento é adaptada para derivar dados relacionados a uma atividade ocular do usuário, processando o sinal óptico. Os dados relacionados à atividade ocular do usuário estão incluídos no sinal óptico. A unidade de armazenamento está conectada à unidade de monitoramento. A unidade de armazenamento é adaptada para armazenar os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e os dados registrados. A unidade de monitoramento é ainda adaptada para obter os dados gravados da unidade de armazenamento. A unidade de monitoramento é ainda adaptada para avaliar a condição de saúde do usuário, comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário.

[0005] A unidade de sensor e a unidade de monitoramento podem ser conectadas por meio de um canal de rádio (por exemplo, Bluetooth, ANT +, WiFi), canal óptico (por exemplo, LiFi, canal infravermelho) ou barramento digital (por exemplo, USB, I2C, SPI).

[0006] A vantagem do sistema reside no fato de fornecer uma ferramenta para apoiar um paciente com informações relacionadas às condições de saúde do paciente. A unidade de sensor permite que o paciente adquira a coleta de dados para diferentes usuários e para si próprio. Isso gera um conjunto de dados, tornando a decisão do paciente sobre um comportamento médico mais precisa.

[0007] O termo atividade ocular pode ser entendido como um ajuste do estado fisiológico ocular. Isso inclui piscadas, movimentos oculares, como movimento rotacional, alterações no tamanho da pupila, acomodação, qualidade do filme lacrimal, movimento do filme lacrimal, etc. Outras atividades oculares podem ser referidas por um parâmetro de interesse. O parâmetro de interesse pode ser uma frequência de piscada (isto é, piscadas/minuto), intervalo de intermitência (isto é, segundos), movimentos dos olhos (isto é, vertical versus horizontal), raio da pupila, perfeição do piscar e outros, como propriedades de retração.

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3/26 [0008] O dispositivo utilizável junto ao corpo pode ser adaptado para ser utilizável junto ao corpo na cabeça do usuário. A unidade de sensor pode ser montada no dispositivo utilizável junto ao corpo. O dispositivo utilizável junto ao corpo pode ser uma armação de óculos. Pode ser um quadro dedicado ou óculos normais (prescritos e não prescritos) adequados para segurar um acessório do sensor.

[0009] A unidade de monitoramento pode ser um dispositivo separado ou também pode ser montado no dispositivo utilizável junto ao corpo. A unidade de monitoramento pode ainda ser adaptada para realizar o processamento de dados (brutos), avaliar parâmetros da atividade ocular e controlar uma troca de dados entre o sensor e a unidade de monitoramento, o sensor e a unidade de armazenamento e/ou a unidade de monitoramento e a unidade de armazenamento. A unidade de monitoramento pode estar na forma de um dispositivo móvel ou utilizável junto ao corpo, como um smartphone, tablet, desktop, laptop ou software de painel. A unidade de monitoramento pode estar localizada em uma armação de um dispositivo utilizável junto ao corpo ou pode ser uma unidade separada. A unidade de monitoramento pode compreender um controlador adaptado para exibir informações ao usuário através de uma tela ou indicador. O controlador pode ser adaptado para aceitar uma entrada do usuário por meio de botões, gestos (movimentos da cabeça, mãos e braços) ou por outros meios. O controlador pode ter sensores adicionais adaptados para derivar um padrão de piscada do usuário como referência, como uma câmera do smartphone ou uma webcam no computador. A unidade de monitoramento pode ser adaptada ainda para acessar um banco de dados de histórico de calibração que compreende dados do usuário ou de outros usuários. A unidade de monitoramento pode ainda executar processos de calibração. A unidade de monitoramento pode ser adaptada para sincronizar os dados derivados/históricos/de calibração com um banco de dados central. A unidade de monitoramento pode ainda ser adaptada para depender da entrada do usuário em conformidade com os dados derivados a serem compartilhados. Quando os dados derivados devem ser compartilhados, outros usuários podem usar os dados derivados para seu próprio uso.

[0010] A unidade de armazenamento pode estar na forma de nuvem, servidor de

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4/26 internet, armazenamento de telefone celular etc.

[0011] O pelo menos um sensor ocular pode ser um sensor óptico que pode ser ou incluir um detector de luz. O pelo menos um sensor ocular pode ser referido como pelo menos um sensor de atividade ocular. O pelo menos um sensor ocular pode ser disposto nos óculos do dispositivo utilizável junto ao corpo, de modo que uma luz refletida de uma fonte de luz possa ser idealmente recebida. O pelo menos um sensor ocular pode estar na forma de um fotodetector de ponto único (por exemplo, fotodiodo ou fototransistor), um detector de pontos separado espacialmente (por exemplo, fileira de fotodiodos) e/ou linha de detectores (por exemplo, detectores de pontos dispostos em uma grade ou câmera). A câmera pode ser do tipo CCD ou CMOS.

[0012] Os dados gravados podem compreender dados armazenados relacionados à atividade ocular do usuário. Os dados gravados podem ainda compreender dados armazenados relacionados à atividade ocular de outros usuários. Os dados gravados podem ainda compreender dados armazenados relacionados à condição de saúde do usuário. Os dados gravados podem ainda compreender dados armazenados relacionados a uma entrada do usuário. Os dados gravados podem ainda compreender dados armazenados relacionados a uma condição de saúde ou uma entrada dos outros usuários.

[0013] Os dados gravados podem ser armazenados anteriormente. Os dados gravados podem ser dados históricos. Os dados gravados podem indicar a condição de saúde do usuário. Os dados gravados podem indicar uma condição de saúde de outro usuário ou de outros usuários. Os dados registrados fornecem a vantagem de permitir um melhor tratamento médico a um paciente que recebe esse sistema. [0014] O sinal óptico pode se originar de uma fonte de luz.

[0015] A fonte de luz pode ser uma luz ambiente. A fonte de luz pode ser uma fonte de luz artificial. A fonte de luz artificial pode ser montável no dispositivo utilizável junto ao corpo.

[0016] O sistema pode ainda compreender pelo menos uma fonte de luz. A pelo menos uma fonte de luz pode ser adaptada para transmitir o sinal óptico para um olho e/ou tecidos circundantes do usuário. A pelo menos uma fonte de luz pode ser

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5/26 disposta para transmitir o sinal óptico para um olho e/ou tecidos circundantes do usuário. A pelo menos uma fonte de luz pode ainda ser calibrada. A pelo menos uma fonte de luz pode ainda ser montável no dispositivo utilizável junto ao corpo para transmitir o sinal óptico ao olho e/ou tecidos circundantes do usuário. O pelo menos um sensor ocular pode ainda ser calibrado para estar alinhado com a fonte de luz da unidade de monitoramento para derivar de maneira ideal dados relacionados à atividade ocular do usuário.

[0017] O sistema pode ainda compreender pelo menos um detector de luz. O pelo menos um detector de luz pode ser adaptado para receber o sinal óptico de um olho e/ou tecidos circundantes do usuário. O pelo menos um detector de luz pode ser disposto para receber o sinal óptico de um olho do usuário. O pelo menos um detector de luz pode ainda ser calibrado. O pelo menos um detector de luz pode ainda ser montável no dispositivo utilizável junto ao corpo para receber o sinal óptico refletido das estruturas oculares, pálpebras e/ou outros tecidos circundantes dos olhos do usuário. O pelo menos um detector de luz pode ainda ser calibrado para estar alinhado com a pelo menos uma fonte de luz para a unidade de monitoramento derivar de maneira ideal dados relacionados à atividade ocular do usuário com base no sinal óptico recebido.

[0018] Uma combinação de uma fonte de luz/luz ambiente com um detector de luz tem a vantagem de sensibilizar a derivação dos dados.

[0019] A fonte de luz pode ser uma única fonte de luz, várias fontes de luz e/ou luz ambiente. A tecnologia de luz subjacente à fonte de luz pode ser um diodo emissor de luz (LED), um diodo superluminescente (SLD), um diodo laser e/ou guias de onda direcionados especificamente para definir um caminho de luz. A fonte de luz pode ser disposta ainda nos óculos do dispositivo utilizável junto ao corpo, de modo que eles estejam perfeitamente alinhados para melhorar os resultados do processamento. A fonte de luz pode ser ainda disposta externamente a partir do dispositivo utilizável junto ao corpo, como em uma mesa, tela de computador ou dispositivo móvel (isto é, smartphone ou tablet).

[0020] O sensor ocular pode ser calibrado de acordo com a condição pessoal do

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6/26 usuário. A condição pessoal pode incluir um tamanho de olho do usuário. A condição pessoal pode compreender uma posição relativa do quadro para uma posição dos olhos do usuário. A condição pessoal pode compreender uma posição relativa do dispositivo utilizável junto ao corpo em relação à posição dos olhos do usuário.

[0021] Uma calibração pode ter a vantagem de tornar o sistema adaptável a um usuário especial e tornar os dados derivados mais precisos e comparáveis aos dados extraídos de outros usuários, como os dados gravados.

[0022] A unidade de monitoramento pode ser ainda adaptada para relacionar sinais ópticos (brutos) a uma atividade ocular do usuário usando os dados de calibração. Os sinais ópticos podem ser reflexos de estruturas oculares, pálpebras e/ou outros tecidos circundantes do usuário.

[0023] O termo dados de calibração pode ser entendido como um dado usado por um algoritmo para relacionar sinais brutos medidos, como o sinal derivado, à atividade ocular real. Os dados de calibração podem estar na forma de dados brutos de medição, dados de referência ou dados de contexto. A unidade de sensor e a unidade de monitoramento são adaptadas para calibrar sinais brutos (sinais brutos podem compreender contexto, referência e dados ópticos) obtendo informações sobre um estado de piscada a partir de um sinal de referência independente. Esse sinal de referência pode ser uma entrada direta do usuário fornecida através dos óculos do dispositivo utilizável junto ao corpo, como pressionar um botão na armação do dispositivo utilizável junto ao corpo, tocar na armação detectada por um acelerômetro na armação, um gesto de cabeça ou mão. Esse recurso pode ser implementado em um aplicativo de smartphone ou dispositivo móvel. Por exemplo, o sinal de referência para a detecção de piscada pode ser um algoritmo de visão de detecção de piscada, analisando imagens da câmera do smartphone dos olhos do usuário.

[0024] A unidade de sensor pode ainda compreender um sensor de contexto. O sensor de contexto pode ser adaptado para detectar outro sinal relacionado a um ambiente do usuário. O sensor de contexto pode ser disposto na unidade de sensor. O sensor de contexto pode ser disposto na unidade de monitoramento. A unidade de monitoramento pode ainda ser adaptada para derivar dados ambientais incluídos no

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7/26 outro sinal através do processamento do outro sinal. A unidade de armazenamento pode ainda ser adaptada para armazenar os dados ambientais derivados. A unidade de monitoramento pode - β - ainda ser adaptada para avaliar a condição de saúde do usuário, comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e com os dados ambientais derivados. O sensor de contexto pode ser disposto na unidade de sensor e/ou na unidade de monitoramento. O sensor de contexto pode ser um sensor fisiológico ou de ambiente/ambiental. A unidade de sensor pode ainda compreender um sensor de movimento, como um acelerômetro, um magnetômetro e/ou um giroscópio, um sensor ambiental e/ou um sensor fisiológico adicional, ou uma pluralidade dos mesmos. O acelerômetro/magnetômetro/giroscópio pode ser adaptado para detectar uma orientação da cabeça do usuário. O acelerômetro/magnetômetro/giroscópio pode ser adaptado para detectar a atividade do usuário, como caminhar, correr, ler, falar, etc. O acelerômetro/magnetômetro/giroscópio pode ser adaptado para detectar uma entrada do usuário, como toque, agitação, gestos, etc. O sensor fisiológico pode ser adaptado para medir sinais vitais, como frequência cardíaca, oxigenação sanguínea e/ou atividade eletro-dérmica, etc. O sensor de ambiente/ambiental pode estar na forma de um sensor de proximidade, por exemplo, em uma armação do dispositivo utilizável junto ao corpo. O sensor de proximidade pode ser direcionado na direção da visão e pode detectar distâncias para objetos. O sensor de ambiente/ambiental pode estar na forma de um sensor de luz ambiente adaptado para medir a intensidade e/ou o conteúdo espectral das faixas visíveis e/ou infravermelhas e/ou ultravioletas, em que a unidade de monitoramento é ainda adaptada para calcular um índice UV para relacionar o mesmo à atividade ocular. O sensor de ambiente/ambiental pode estar na forma de um sensor de temperatura adaptado para medir uma temperatura, em que a unidade de monitoramento é adaptada para relacionar a temperatura a uma atividade do usuário. O sensor ambiental/ambiental pode estar na forma de um sensor de umidade adaptado para medir uma umidade, em que a unidade de monitoramento é adaptada para relacionar a umidade a uma atividade do usuário. O sensor de ambiente/ambiental pode estar na forma de um sensor de pressão adaptado para

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8/26 medir uma pressão, em que a unidade de monitoramento é adaptada para relacionar a pressão a uma atividade do usuário. O sensor de ambiente/ambiental pode estar na forma de uma unidade de monitoramento de poluição ambiental adaptada para determinar uma quantidade de poluição no ar, em que a unidade de monitoramento é ainda adaptada para derivar dados relacionados à atividade ocular, como gatilhos de piscada com base na poluição. O sensor de ambiente/ambiental pode estar na forma de um sensor baseado em localização adaptado para determinar a localização do usuário em ambientes não sombreados, em que a unidade de monitoramento é ainda adaptada para calcular uma posição com base no sistema de comunicação ou em uma conexão à Internet. O sensor de ambiente/ambiental pode estar na forma de uma câmera. A câmera pode ser adaptada para, por exemplo, periodicamente capturar imagens de um ambiente do usuário. A câmera pode ser acionada pelo usuário. A unidade de monitoramento pode ser adaptada ainda para derivar dados relacionados ao contexto, incluindo informações sobre o ambiente.

[0025] Uma vantagem do sensor de contexto é incorporar influências ambientais e do ambiente nos dados a serem derivados e os dados armazenados/registrados, o que o torna mais flexível no processamento, de modo que outros problemas médicos possam ser observados e tratados. Além disso, torna possível uma interpretação fisiológica significativa.

[0026] O termo dados ambientais pode ser entendido como dados de contexto, que são informações sobre o usuário. Os dados de contexto podem ser informações não derivadas diretamente do olho, como frequência cardíaca, transpiração, orientação da cabeça, idade etc. Os dados de contexto podem ser informações sobre o ambiente do usuário, como temperatura, umidade ou posição. Os dados de contexto podem ainda ser informações de um usuário, fornecidas via entrada de texto, voz e/ou imagem, sobre informações, como coceira, cansaço e/ou sono.

[0027] O sistema pode ainda compreender uma interface de usuário. A interface do usuário pode ser adaptada para receber uma entrada do usuário. O usuário pode indicar se a condição de saúde corresponde aos dados derivados da atividade ocular e/ou aos dados ambientais derivados. A indicação pode ser realizada por uma entrada

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9/26 do usuário através da interface de entrada.

[0028] A interface do usuário pode ter a vantagem de ponderar um resultado determinado da condição de saúde, de modo que uma condição de saúde possa ser ponderada menos quando for determinada como falsa e pode ser ponderada menos quando for determinada corretamente. Como resultado, pode ser armazenado como dados gravados com uma ponderação especificada de acordo com a entrada do usuário.

[0029] Os dados gravados podem ainda compreender dados de calibração armazenados anteriormente e dados ambientais armazenados anteriormente do usuário e/ou outros usuários.

[0030] Além disso, a unidade de monitoramento e a unidade de sensor podem ser adaptadas para receber dados de calibração por um processo de calibração realizado pelo usuário. Os dados de calibração e os dados de calibração armazenados anteriormente podem ser dados que são usados por um algoritmo para converter um sinal bruto de um detector, como o detector de luz ou a unidade de sensor, e os dados de contexto em um parâmetro fisiológico de interesse. Pelo menos parte dos dados de calibração e dados de calibração armazenados anteriormente podem estar em uma forma de parâmetros para o algoritmo para tal conversão. Além disso, pelo menos parte dos dados de calibração ou dados de calibração armazenados anteriormente podem estar na forma de instruções de computador para tal conversão.

[0031 ] A interface do usuário pode ser adaptada ainda para indicar se ocorreu uma anormalidade física e/ou psicológica com base na comparação.

[0032] A unidade de monitoramento pode ainda compreender uma unidade de alarme. A unidade de alarme pode ser adaptada para indicar ao usuário que uma anormalidade física e/ou psicológica ocorreu com base na comparação. A indicação pode estar na forma de imagens, por exemplo, projetadas nos óculos do dispositivo utilizável junto ao corpo ou em um alarme de vibração ou apenas em luz visível. Além disso, a indicação pode ser dependente do status fisiológico do usuário, como informar ao usuário para piscar, relaxar os olhos e/ou reduzir a exposição a um ambiente prejudicial e/ou depender do status da unidade de monitoramento ou sensor, como

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10/26 status da batería, status da conexão etc. A indicação pode depender ainda de condições ou eventos externos, como uma chamada telefônica, queda de temperatura externa etc. A unidade de alarme pode ainda ser adaptada para ter a forma de uma unidade de entrada e para receber uma entrada do usuário através de um detector de toque baseado em botão/acelerômetro. A unidade de monitor pode ainda ser adaptada com base em uma indicação da unidade de alarme para exibir informações ao usuário e/ou alertar o usuário.

[0033] A unidade de alarme pode ter a vantagem de fornecer informações diretas a um usuário/paciente, de modo que o usuário/paciente possa assumir uma responsabilidade rápida em um cenário médico ou de tratamento em que é necessária uma reação rápida.

[0034] O sistema pode ainda compreender um sensor adicional, por exemplo, uma câmera de smartphone. Pode ser usada uma câmera frontal e/ou traseira do smartphone. O sensor adicional é adaptado para obter outro sinal óptico refletido nos olhos do usuário. A unidade de monitoramento, por exemplo, o smartphone, pode ser adaptada para executar um algoritmo de análise de imagem. O algoritmo de análise de imagem é adaptado para identificar piscadas do usuário e relacionar as piscadas identificadas do usuário com os dados relacionados à atividade ocular.

[0035] O sistema pode ainda compreender um sensor de movimento ocular adaptado para detectar movimentos dos olhos (e/ou pupilas) do usuário e/ou um sensor de medição de distância adaptado para medir distâncias para um ou mais objetos do sensor de medição de distância em pelo menos uma direção. A unidade de monitoramento pode ser adaptada ainda para medir uma direção de olhar do usuário usando os movimentos detectados, ponderar as distâncias medidas com base em um desvio de pelo menos uma direção da direção do olhar e calcular uma distância de visualização entre um ou mais objetos e o usuário com base nas distâncias ponderadas.

[0036] O sistema pode ainda ser adaptado para monitorar os movimentos dos olhos, a fim de derivar a direção de olhar. O sensor de movimento ocular pode detectar movimentos dos olhos. A unidade de monitoramento pode derivar a direção de olhar

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11/26 dos olhos. O sensor de movimento ocular pode estar equipado na unidade de sensor do sistema ou a função do sensor de movimento ocular pode ser realizada na unidade de sensor. Os movimentos dos olhos podem corresponder a movimentos dos olhos (e/ou pupilas). A unidade de monitoramento pode derivar a direção de olhar com base nos movimentos dos olhos ou pupilas.

[0037] O sistema pode ainda compreender um sensor de medição de distância que mede distâncias (ou distâncias de visualização) a um ou mais objetos do sensor de medição de distância pelo menos em uma direção em torno do usuário. A unidade de monitoramento pode derivar o objeto ou cena que o usuário está olhando especificamente. O objeto ou cena pode corresponder a um ambiente ou atividade do usuário usando as distâncias medidas. Por exemplo, distâncias típicas em uma determinada direção para uma atividade de leitura de um livro podem ser definidas e armazenadas na unidade de armazenamento. Caso as distâncias típicas correspondam às distâncias medidas (com ou sem deslocamento), a unidade de monitoramento pode determinar que o usuário está lendo um livro ou se o objeto corresponde ao livro.

[0038] Se o sensor de medição de distância mede as distâncias em uma única direção, é possível ponderar as distâncias medidas com base no alinhamento do sensor de medição de distância e a direção de olhar. Por exemplo, mais valor (peso maior) pode ser dado às distâncias medidas, quando a direção derivada do olhar é codirecional com o sensor de medição de distância, isto é, os olhos estão olhando na direção do sensor de medição de distância. No caso oposto, quando a direção de olhar se desvia significativamente da direção do sensor de medição de distância, as medições de distância podem ser desvalorizadas (atribuído menor peso) ou até mesmo descartadas das estatísticas. Se o sensor de medição de distância for capaz de amostrar em várias direções simultaneamente, como no caso de uma câmera ou sequencialmente, como no caso de um scanner, ou ambos, o sistema poderá derivar distâncias das medições em direções alinhadas com a direção de olhar.

[0039] O sensor de movimento ocular ou a unidade de sensor pode ainda detectar pelo menos um dos movimentos coordenados dos olhos (e/ou pupilas), tamanho das

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12/26 pupilas ou alteração da forma da lente do usuário. A unidade de monitoramento pode determinar ainda um esforço de acomodação usando pelo menos uma das vergências derivadas dos movimentos detectados dos olhos, do tamanho das pupilas e da alteração da forma da lente.

[0040] A unidade de monitoramento pode calcular a distância de visualização do usuário com base no esforço de acomodação determinado. A distância de visualização pode ser definida como uma distância de um ponto em que o usuário está olhando.

[0041] A atividade ocular também pode ser entendida como o esforço de acomodação. O sistema pode ser ainda adaptado para monitorar o esforço de acomodação do olho. Quando os olhos humanos focam em um objeto, eles realizam ajustes coordenados em vergência, formato da lente para alterar a potência óptica e, correspondentemente, a distância focal e o tamanho da pupila. Por exemplo, o monitoramento das posições de ambos os olhos pode permitir a detecção da vergência, que é um movimento simultâneo de ambos os olhos na direção oposta. Os olhos se movem um em direção ao outro enquanto focalizam objetos próximos e se afastam um do outro enquanto focalizam objetos distantes. Alterações na forma da lente podem ser monitoradas rastreando os reflexos da luz de sondagem das superfícies da lente (por exemplo, analisando os reflexos de Purkinje, como P3 e P4). Ao focar em um objeto próximo, as pupilas se contraem para minimizar o desfoque da imagem. O tamanho da pupila pode ser medido com imagens ou qualquer outro método adequado. O sistema pode detectar a acomodação detectando alterações no tamanho da pupila. Durante a detecção da acomodação a partir do tamanho da pupila, o sistema pode compensar os efeitos no tamanho da pupila devido ao brilho que pode ser medido com os sensores de contexto, como um sensor de luz ambiente.

[0042] Ao rastrear o esforço de acomodação usando qualquer um dos recursos mencionados ou uma combinação de dois ou mais deles: vergência, alteração do formato da lente, tamanho da pupila, o sistema pode rastrear as distâncias de visualização que um usuário está usando. As estatísticas das distâncias de visualização (relacionadas ao estilo de vida visual do usuário) podem ser utilizadas

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13/26 para aconselhar/avisar o usuário em tempo real para ajustar o comportamento visual do usuário a um mais saudável, por exemplo, se o usuário estiver constantemente focado em objetos próximos por um tempo prolongado, como durante a leitura ou o trabalho em um computador, o sistema pode aconselhar a fazer uma pausa, relaxar os olhos olhando para objetos à distância etc. A análise do comportamento visual pode ser realizada por períodos mais longos e feedback pode ser dado de uma maneira comportamental mais geral, como você deve gastar menos tempo na frente do computador ou passar mais tempo ao ar livre.

[0043] As estatísticas de atividade visual/comportamento visual medidas ou derivadas podem ser usadas por um profissional de saúde para personalizar o tratamento para um paciente. Por exemplo, um padrão incomum de piscadas pode indicar uma doença do olho seco e, assim, impedir que o cirurgião realize uma cirurgia refrativa até que a condição melhore. As estatísticas comportamentais mensuradas ou derivadas da atividade ocular/visual podem ser usadas pelo usuário para otimizar o desempenho da visão e/ou reduzir o estresse ocular, para que o usuário volte para um estilo de vida mais saudável. O usuário também pode melhorar o ambiente, como aumentar a umidade na área de trabalho para reduzir os sintomas relacionados ao olho seco e/ou ajustar a posição do monitor do computador para reduzir a carga no pescoço, etc.

[0044] De acordo com um segundo aspecto, um método para avaliar uma condição de saúde de um usuário compreende obter, por uma unidade de sensor, um sinal óptico refletido a partir de um olho do usuário. A unidade de sensor pode ser montada em um dispositivo utilizável junto ao corpo. O método compreende ainda derivar, por uma unidade de monitoramento conectada à unidade de sensor, dados relacionados a uma atividade ocular do usuário através do processamento do sinal óptico. Os dados relacionados à atividade ocular do usuário estão incluídos no sinal óptico. O método compreende ainda o armazenamento, por uma unidade de armazenamento conectada à unidade de monitoramento, dos dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e dos dados registrados. O método compreende ainda obter, pela unidade de monitoramento, os dados registrados da

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14/26 unidade de armazenamento. O método compreende ainda avaliar, pela unidade de monitoramento, a condição de saúde do usuário, comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário.

[0045] Mesmo que alguns dos aspectos descritos acima tenham sido descritos em referência ao sistema, esses aspectos também podem se aplicar ao método. Da mesma forma, os aspectos descritos acima em relação ao método podem ser aplicáveis de maneira correspondente ao sistema.

[0046] Outros objetos, características, vantagens e aplicações serão evidentes a partir da descrição a seguir de modalidades não limitativas com referência aos desenhos anexos. Nos desenhos, todas as características descritas e/ou ilustradas, isoladamente ou sob qualquer forma de combinação, o assunto divulgado, independentemente de seu agrupamento nas reivindicações ou em suas relações/referências. As dimensões e proporções de componentes ou peças mostradas nas Figuras não estão necessariamente em escala; essas dimensões e proporções podem diferir das ilustrações nas Figuras e nas modalidades implementadas.

[0047] As Figuras mostram:

A Figura 1 ilustra esquematicamente uma implementação de sistema de acordo com uma modalidade;

A Figura 2 ilustra esquematicamente uma implementação de método de acordo com uma modalidade;

A Figura 3 ilustra esquematicamente um fluxograma de acordo com uma implementação de método de uma modalidade;

A Figura 4 ilustra esquematicamente uma implementação de sistema exemplar de acordo com uma modalidade;

A Figura 5 ilustra esquematicamente uma implementação de um detector de luz e fonte de luz em um dispositivo utilizável junto ao corpo de acordo com uma modalidade;

A Figura 6 ilustra esquematicamente um fluxograma que exemplifica um processo algorítmico de acordo com uma modalidade;

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A Figura 7 ilustra esquematicamente um diagrama representando um sinal de piscada compreendido em um sinal óptico de acordo com uma modalidade;

A Figura 8 ilustra esquematicamente um exemplo verticalmente para ponderar distâncias medidas em relação à direção de olhar de um usuário; e

A Figura 9 ilustra esquematicamente um exemplo horizontalmente para ponderar distâncias medidas em relação à direção de olhar de um usuário.

[0048] As variantes dos aspectos funcionais e operacionais, bem como seus aspectos funcionais e operacionais descritos neste documento, são apenas para uma melhor compreensão de sua estrutura, funções e propriedades; eles não limitam a divulgação às modalidades. As Figuras são parcialmente esquemáticas, as referidas propriedades e efeitos essenciais são claramente mostrados ampliados em parte, a fim de esclarecer as funções, princípios ativos, modalidades e características técnicas. Toda operação, todo princípio, todo aspecto técnico e todo recurso que/que é divulgado nas Figuras ou no texto é capaz de ser combinado com todas as reivindicações, cada elemento no texto e nas outras Figuras, outros modos de operação, princípios, aprimoramentos técnicos e recursos incluídos nesta divulgação ou resultantes dela, para que todas as combinações possíveis sejam atribuídas aos dispositivos e métodos descritos. Eles também incluem combinações de todos os comentários individuais no texto, ou seja, em cada seção do relatório descritivo, nas reivindicações e combinações entre diferentes variações no texto, nas reivindicações e nas Figuras, e podem ser objeto de assuntos de outras reivindicações. As reivindicações não limitam a divulgação e, portanto, as combinações possíveis de todas as características identificadas entre si. Todos os recursos divulgados são explicitamente também individualmente e em combinação com todos os outros recursos divulgados neste documento.

[0049] A Figura 1 ilustra esquematicamente uma implementação do sistema 100 de acordo com uma modalidade da invenção. O sistema 100 para avaliar uma condição de saúde de um usuário compreende uma unidade de sensor 105, uma unidade de monitoramento 107 e uma unidade de armazenamento 109. A unidade de sensor 105 compreende pelo menos um sensor ocular 110. O pelo menos um sensor

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16/26 ocular 110 é adaptado para obter um sinal óptico refletido de um olho do usuário. O sinal óptico pode ser gerado por uma luz artificial ou pode ser coletado por pelo menos um sensor ocular 110 usando uma luz ambiente refletida por pelo menos um dos olhos do usuário. A luz artificial pode ser conectada à unidade de sensor 105 ou à unidade de monitoramento 107. A unidade de sensor 105 pode ser montada em um dispositivo utilizável junto ao corpo. O dispositivo utilizável junto ao corpo pode ser adaptado para montar a unidade de sensor 105, a unidade de monitoramento 107, a unidade de armazenamento 109 e/ou a luz/fonte de luz artificial. A unidade de monitoramento 107 está conectada à unidade de sensor 105. Esta conexão pode ser estabelecida através de uma conexão Bluetooth. A unidade de monitoramento 107 é adaptada para derivar dados relacionados a uma atividade ocular do usuário pelo processamento do sinal óptico. Os dados relacionados à atividade ocular do usuário estão incluídos no sinal óptico. A unidade de armazenamento 109 está conectada à unidade de monitoramento 107. Esta conexão pode ser estabelecida através de uma conexão à Internet. A unidade de armazenamento 109 está adaptada para armazenar os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e dados registrados. A unidade de monitoramento 107 é ainda adaptada para obter os dados registrados da unidade de armazenamento 109. A unidade de monitoramento 107 é ainda adaptada para avaliar a condição de saúde do usuário comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário. Os dados relacionados à atividade ocular do usuário podem ser dados relacionados a piscadas e movimentos oculares, por exemplo, para avaliar o monitoramento do olho seco. É uma vantagem da presente invenção ser capaz de extrair parâmetros de interesse dos dados relacionados à atividade ocular. Por exemplo, a unidade de armazenamento 109 pode ser um banco de dados de dados de calibração disponíveis de outros usuários. Além disso, esses dados de calibração podem ser dados gravados do usuário que está usando o dispositivo utilizável junto ao corpo no momento. Além disso, é vantajoso usar dados de contexto, como dados ambientais e de fisiologia, para melhorar ainda mais a precisão dos dados relacionados à atividade ocular. Além disso, os dados de contexto podem aprimorar os dados para uma interpretação fisiológica mais

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17/26 significativa. Na Figura 1, os dados de contexto são coletados pelo sensor de contexto 115.0 sensor de contexto 115 pode compreender um sensor ambiental 120 e/ou um sensor fisiológico 125. O sensor ambiental 120 pode ser adaptado e disposto para coletar dados do ambiente circundante. O sensor fisiológico 125 pode ser adaptado e organizado para coletar dados relacionados aos sinais vitais humanos do usuário. Além disso, a unidade de sensor e a unidade de monitoramento podem ser unidades separadas ou compreendidas na mesma unidade. A unidade de monitoramento 107 pode compreender uma interface de usuário 135, uma unidade de alarme 130 e o sensor de contexto 115. A interface de usuário 135 pode ser adaptada e disposta para receber uma entrada do usuário do usuário que usa o dispositivo utilizável junto ao corpo, como os óculos que montam o sensor unidade. Além disso, a interface do usuário 135 pode ser adaptada para interagir com a unidade de monitoramento, de modo que um usuário possa pesar uma importância dos dados obtidos/coletados relacionados à atividade ocular. A unidade de alarme 130 pode ser adaptada e disposta para alertar/sinalizar ao usuário que algo relacionado à atividade ocular ou ao ambiente ou sua fisiologia pode precisar ser ajustado. A unidade de monitoramento 107 pode ser conectada à unidade de armazenamento 109, de modo que a unidade de monitoramento 107 possa derivar dados, que podem ser dados gravados/dados armazenados ou dados processados atualmente da unidade de armazenamento 109, a fim de compará-lo com os dados atualmente processados / derivados. A unidade de armazenamento 109 pode ser um servidor/banco de dados, nuvem ou qualquer tipo de armazenamento que possa ser acessado pela Internet.

[0050] Como, por exemplo, pode-se considerar a atividade de piscar e uma condição fisiológica do olho seco como um problema médico. O sensor ocular montável em uma armação de um par de óculos reúne dados da atividade ocular, fornecendo após uma calibração um sinal de eventos de piscadas. Por exemplo, um usuário exibe estatísticas de piscada específicas, como frequência, no caso mais simples. Em seguida, um aplicativo (aplicativo) específico do produto em um smartphone pode consultar automaticamente um banco de dados na nuvem e leva em consideração outros parâmetros, como a atividade do usuário ou a umidade

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18/26 ambiente, que também podem ser monitorados por outro sensor, como um sensor de contexto 115 montado no dispositivo utilizável junto ao corpo. Os resultados podem indicar que a maioria dos usuários com esse padrão de piscada e nessas condições ambientais específicas relatou mais tarde que todos foram diagnosticados com um aparecimento do problema do olho seco. O sistema pode ser usado para que o usuário seja aconselhado a executar ações específicas. A análise preditiva pode ser realizada na nuvem com base em dados históricos para avisar o usuário com antecedência. Em um caso ainda mais simples, um algoritmo pode prever que um longo período sem piscar ao longo do dia pode resultar em coceira e vermelhidão dos olhos à noite, por exemplo, enquanto assiste TV ou trabalha no PC, o que pode ser autorrelatado ou detectado por sensores de referência, como uma câmera de smartphone. É uma vantagem da presente invenção usar dados históricos e relacionar as piscadas com a condição de saúde do usuário. Isso também é alcançado pelo conceito de conectar o dispositivo para acessar a análise de dados na nuvem, o que permite resolver o problema de calibração do dispositivo. O dispositivo pode ser entendido como a unidade de sensor 105. Além disso, a calibração automática do dispositivo com estados de referência, como olhos fechados ou abertos, olhando para a esquerda ou direita, para cima ou para baixo, etc., com base em um método de referência, por exemplo, câmera de o smartphone ao qual o dispositivo está conectado. O simples cenário de um caso de uso é que o usuário coloca o dispositivo utilizável junto ao corpo, por exemplo, óculos, inicia um aplicativo de controle na unidade de monitoramento, que ativa a câmera do smartphone para monitorar uma atividade ocular. Em seguida, o usuário deve abrir/fechar os olhos, detectados automaticamente pelo aplicativo, capturando imagens da câmera do smartphone e relacionadas aos sinais medidos pela unidade de sensor/sensor ocular montado no dispositivo utilizável junto ao corpo. Após a conclusão da calibração, o aplicativo do smartphone desativa a câmera e o usuário pode prosseguir com suas atividades diárias normais, enquanto a unidade de sensor 105 em conexão com a unidade de monitoramento 107 está ativada para detectar um padrão de piscada do usuário. Além disso, a calibração dos sinais brutos reunidos pela unidade de sensor 105 é baseada nos dados

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19/26 históricos/registrados disponíveis para o mesmo usuário de outros usuários em combinação com os dados de contexto, como idade, sexo, características faciais, etc. O sistema 100 permite o usuário inferir informações fisiológicas e/ou psicológicas com base nos dados históricos/gravados do mesmo ou de outros usuários e relacionados ao status autorrelatado. Os dados fisiológicos podem ser um início de doença do olho seco. Os dados psicológicos podem ser estresse, sonolência, etc.

[0051] A atividade ocular pode ser entendida como um ajuste do estado psicológico dos olhos. Isso inclui piscadas, movimentos oculares, incluindo rotação, alterações no tamanho da pupila, acomodação, etc. Os dados de contexto podem ser informações sobre o usuário, que não são diretamente derivadas do olho (frequência cardíaca, transpiração, orientação da cabeça, idade etc.), o ambiente do usuário (temperatura, umidade, localização) e campos de texto, entrada de voz ou imagens para adicionar informações do próprio usuário (por exemplo, coceira, cansaço, sono). Os dados de calibração podem ser os dados usados por um algoritmo para converter sinais brutos da unidade de sensor e dados de contexto nos parâmetros fisiológicos de interesse. Pelo menos parte dos dados de calibração pode estar em uma forma de parâmetros para o algoritmo para essas conversões. Pelo menos parte dos dados de calibração pode estar na forma de instruções do computador para essas conversões. A unidade de sensor 105 e a unidade de monitoramento 107 podem ser capazes de detectar e relacionar sinais de medição brutos do sensor, como reflexos de luz do olho para a atividade ocular real, usando dados de calibração. Os parâmetros de atividade ocular derivados de interesse podem ser uma frequência de piscadas, como piscadas por minuto, intervalo entre piscada em segundos, movimentos dos olhos na direção vertical e horizontal, raio da pupila, perfeição de piscada e outros, como refração. O objetivo da unidade de sensor 105 é obter sinais brutos do olho e os dados de contexto relevantes. A unidade de sensor 105 pode ser montada em uma armação de óculos. Esta armação de óculos pode ser uma armação dedicada ou óculos normais adequados para segurar a unidade de sensor 105. A unidade de monitoramento 107 pode ser um dispositivo separado também montado na armação de óculos. A unidade de monitoramento 107 pode realizar o processamento dos dados brutos, avaliando os

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20/26 parâmetros e controlando e trocando dados entre a unidade de sensor 105 e a unidade de armazenamento 109, que pode ser um armazenamento de rede (nuvem).

[0052] A unidade de sensor 105 pode ser implementada em uma armação de óculos com um sensor de proximidade conectado e um LED infravermelho localizado na frente de um ou de ambos os olhos do usuário. O sensor de proximidade pode ser conectado a uma placa de microcontrolador (que também pode ser conectada à armação dos óculos, como a haste dos óculos) através de um barramento digital. O sensor de proximidade também pode atuar como um sensor de luz ambiente. O sensor modula a intensidade do LED e subtrai o fundo do ambiente. Emite um sinal relacionado à proximidade de um objeto na frente do usuário. Objetos mais próximos (ou mais refletivos) levam a um nível de sinal mais alto. A placa do microcontrolador pode ter uma batería como fonte de alimentação, interface micro USB para carregamento e um acelerômetro 3D e sensor de temperatura. A placa pode se comunicar com a unidade de monitoramento 107, como um smartphone ou tablet, por meio de uma interface Bluetooth de baixa energia. O smartphone/tablet pode executar um aplicativo que lê as medições do sensor de proximidade, acelerômetro e sensor de temperatura e pode ainda ser adaptado para armazená-las em um arquivo de dados para pós-processamento. O smartphone/tablet pode executar uma análise do sinal e identificar piscadas por assinaturas predefinidas de uma mudança de sinal. Isso é mostrado como estatísticas das piscadas para o usuário. Além disso, o pelo menos um sensor ocular 110 pode conter múltiplas fontes e/ou detectores para poder identificar e usar combinações/misturas ótimas de sinais para um indivíduo ou para um ajuste atual dos óculos.

[0053] Para entender o princípio da presente invenção, a Figura 2 ilustra esquematicamente uma implementação de método de acordo com uma modalidade. [0054] A Figura 2 mostra esquematicamente o método de acordo com uma modalidade da invenção para avaliar uma condição de saúde de um usuário. O método compreende a obtenção de S205, por uma unidade de sensor, um sinal óptico refletido a partir do olho do usuário. A unidade de sensor pode ser montada em um dispositivo utilizável junto ao corpo. O método compreende ainda derivar S210, por

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21/26 uma unidade de monitoramento conectada à unidade de sensor, dados relacionados a uma atividade ocular do usuário através do processamento do sinal óptico. Os dados relacionados à atividade ocular do usuário estão incluídos no sinal óptico. O método compreende ainda o armazenamento S215, por uma unidade de armazenamento conectada à unidade de monitoramento, os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e os dados registrados. O método compreende ainda obter S220, pela unidade de monitoramento, os dados gravados da unidade de armazenamento. O método compreende ainda avaliar S225, pela unidade de monitoramento, a condição de saúde do usuário, comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário.

[0055] Para uma melhor compreensão, outra modalidade do método para avaliar uma condição de saúde de um usuário é mostrada na Figura 3.

[0056] A Figura 3 ilustra esquematicamente um fluxograma de acordo com uma implementação de método de uma modalidade da invenção. Na Figura 3, dados de medição, dados de calibração, dados de atividade ocular e dados ambientais são ilustrados para serem combinados para extrair uma condição de saúde. Os dados de medição podem ser dados relacionados a uma atividade ocular atualmente medida pela unidade de sensor/sensor ocular de acordo com a Figura 1. Os dados de medição podem ser dados de calibração obtidos por uma técnica de calibração realizada pelo usuário antes de usar o dispositivo utilizável junto ao corpo que compreende a unidade de sensor. Além disso, os dados de calibração podem ser dados do mesmo ou de outros usuários obtidos em sessões anteriores do uso do dispositivo utilizável junto ao corpo. O dispositivo utilizável junto ao corpo pode ser uma armação/óculos. Para obter dados de calibração, o usuário/outros usuários precisam usar o dispositivo utilizável junto ao corpo para coletar dados de calibração/dados históricos. Os dados históricos, também aqui referidos como dados gravados/armazenados, podem ser usados em uma etapa de comparação com os dados derivados atualmente, enquanto o usuário usa o dispositivo utilizável junto ao corpo para obter dados. Além disso, os dados ambientais podem ser coletados em conjunto com os dados de calibração e os dados de atividade ocular, a fim de derivar e/ou avaliar com mais precisão uma condição de

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22/26 saúde do usuário.

[0057] A fim de facilitar o entendimento da implementação do método de acordo com a divulgação anterior, uma implementação de sistema exemplar é mostrada na Figura 4.

[0058] A Figura 4 ilustra esquematicamente uma implementação de sistema exemplar de acordo com uma modalidade da invenção. Diferentes tipos de sensores incorporados como a unidade de sensor de acordo com a Figura 1 são ilustrados no lado esquerdo da Figura, como o sensor ocular 1 e o sensor ocular 2, e um sensor de temperatura e localização. Este é apenas um exemplo de disposição do sensor, de modo que também pode compreender apenas um sensor ocular e um dos sensores de temperatura e localização, por exemplo. A unidade de sensor é, por exemplo, conectada à unidade de monitoramento, aqui ilustrada como um dispositivo de smartphone, por meio de uma conexão Bluetooth. A própria unidade de monitoramento está, por exemplo, conectada a um banco de dados de calibração e um banco de dados de medição via comunicação sem fio. Por exemplo, a conexão bluetooth e a conexão de comunicação sem fio podem ser ativadas e desativadas por uma interface do usuário. Isso permite que a unidade de monitoramento extraia dados do banco de dados de calibração em combinação com os dados de medição. Os dados de medição podem ser os dados derivados e os dados de calibração do banco de dados de calibração podem ser os dados registrados. A unidade de monitoramento 107 pode compreender outro tipo de sensor, como um sensor baseado em localização, por exemplo, sensores GPS, GLONASS ou GNSS. Em algumas situações em que é difícil saber a localização de um usuário, o usuário pode ajudar na determinação de sua localização e/ou informações de contexto por meio de uma entrada. A entrada do usuário pode ser processada pela interface do usuário, por exemplo, incluída na unidade de monitoramento. Se o sensor de localização fornecer dados que dificultam a determinação de se um usuário está, por exemplo, em um carro ou ônibus, a unidade de monitoramento e um servidor em nuvem que se comunicam com a unidade de monitoramento podem apresentar uma consulta ao usuário perguntando se ele pegou um ônibus ou carro. Consultas semelhantes podem ocorrer para locais que não sejam

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23/26 contextos veiculares. Por exemplo, se os dados relacionados à atividade ocular, o estado psicológico ou fisiológico do usuário e/ou o ambiente indicarem que o usuário concluiu uma tarefa específica, como um exercício vigoroso, mas não há dados de localização que indiquem que o usuário foi para uma academia, o usuário pode ser perguntado se ele/ela estava na academia hoje. A fim de ilustrar como os dados são derivados por um dispositivo utilizável junto ao corpo de acordo com uma modalidade da invenção, a Figura 5 ilustra um exemplo de arranjo detector/fonte com diagramas correspondentes compreendendo dados resultantes.

[0059] A Figura 5 ilustra esquematicamente uma implementação de detector/sensor de luz e fonte de luz em um dispositivo utilizável junto ao corpo de acordo com uma modalidade da invenção. O dispositivo utilizável junto ao corpo 505 pode compreender fontes de luz 541,542 e 543. O dispositivo utilizável junto ao corpo pode compreender ainda detectores de luz 511 e 512. No lado direito da Figura 5, diagramas para a relação entre as três diferentes fontes de luz 541,542 e 543 com o detector de luz 511 são ilustrados. A menor distância entre a fonte de luz e o detector de luz leva à maior quantidade de dados de saída, levando a um pico mais alto no diagrama relacionado. A menor quantidade de dados de saída corresponde à maior distância entre a fonte de luz e o detector de luz, como mostrado na Figura 5. Os olhos de diferentes usuários podem estar localizados em posições diferentes em relação à armação do dispositivo utilizável junto ao corpo 505, fonte de luz e detector de luz. Por exemplo, para um usuário com olhos localizados mais perto da parte superior da armação do dispositivo utilizável junto ao corpo 505, o detector de luz pode receber um sinal melhor de uma combinação da fonte de luz 541 e do detector de luz 511. Para um usuário com olhos mais próximos do fundo do quadro, pode ser preferida uma combinação da fonte de luz 543 e do detector de luz 512.

[0060] A fim de ilustrar como os dados resultantes podem ser usados na obtenção de uma atividade ocular, a Figura 6 ilustra esquematicamente o uso de um algoritmo para obter uma atividade ocular combinando dados de contexto e dados brutos de sensor ocular, também conhecido como o sinal óptico nesta divulgação. Os dados brutos de sensor ocular podem ser os dados detectados pelo sensor ocular.

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24/26 [0061] A Figura 6 ilustra esquematicamente um fluxograma que exemplifica um processo algorítmico de acordo com uma modalidade da invenção. Os dados brutos de sensor ocular e os dados de contexto podem ser coletados e usados como dados de entrada para o algoritmo. Além disso, os dados de calibração podem ser usados como outros dados de entrada para o algoritmo. Os dados de calibração podem ser entendidos como dados usados pelo algoritmo para relacionar os sinais brutos medidos com a atividade ocular real. Isso pode ser realizado por um algoritmo de mapeamento. Os dados de calibração podem consistir em dados brutos de medição, dados de referência e dados de contexto. O sistema pode ser capaz de calibrar o sinal obtendo informações sobre o estado de intermitência a partir de um sinal de referência independente. Esse sinal de referência pode ser uma entrada direta do usuário fornecida através da interface do usuário. A interface do usuário pode ser disposta no dispositivo utilizável junto ao corpo. A entrada do usuário pode ser representada pressionando um botão na armação do dispositivo utilizável junto ao corpo, tocando na armação (por exemplo, toque único significa olhos abertos, toque duplo significa olhos fechados) detectado por um acelerômetro disposto na armação do dispositivo utilizável junto ao corpo ou um gesto de cabeça (por exemplo, acenar com a cabeça indica piscar, balançar a cabeça indica olhos abertos). A entrada do usuário pode ser fornecida em um controlador com o pressionar de um botão, tocando se o hardware/software do controlador permitir esse tipo de operação. Isso também pode ser implementado em um aplicativo clicando ou agitando, por exemplo, o smartphone. Quando o algoritmo é executado, os dados relacionados à atividade ocular são extraídos por uma combinação dos dados, como é feito na Figura 3.

[0062] Para ilustrar os dados relacionados a uma atividade ocular, a Figura 7 ilustra uma variação oportuna dos dados coletados por um sensor ocular.

[0063] A Figura 7 ilustra esquematicamente um diagrama representando um sinal de piscada compreendido em um sinal óptico de acordo com uma modalidade da invenção. Esses dados são extraídos de uma saída do sensor, mostrando uma ilustração de um sinal de piscada, conforme detectado por um reflexo ocular.

[0064] A Figura 8 ilustra esquematicamente um exemplo verticalmente para

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25/26 ponderar distâncias medidas em relação à direção de olhar de um usuário, e a Figura 9 ilustra esquematicamente um exemplo horizontalmente para ponderar distâncias medidas em relação à direção de olhar de um usuário. O sensor de medição de distância pode detectar as distâncias 1,2, 3, 4 ao objeto B e a distância 5 ao objeto A. O sensor de movimento ocular pode medir a direção de olhar, conforme indicado na Figura. Neste exemplo, o desvio entre a distância 1 e a direção de olhar é o maior, e os desvios das distâncias 2, 3, 4, 5 da direção de olhar diminuem na ordem de 2 para

5. Assim, o maior peso pode ser dado à distância 5 (mais próxima da direção de olhar) quando o sistema mede as distâncias, de modo que a distância da distância 5 possa ser considerada a medida mais importante para derivar a distância de visualização do usuário, enquanto a distância da distância 1 (a mais distante direção de olhar) pode ser considerada como a medida menos importante. As distâncias 2 a 4 podem ser ponderadas de acordo, em que a distância 4 pode ser considerada mais importante que a distância 3 e a distância 3 pode ser considerada mais importante que a distância

2.

[0065] Para obter um sinal de referência, o sistema de acordo com uma modalidade da presente invenção pode compreender um sensor adicional. Por exemplo, o sensor adicional pode estar presente na unidade de monitoramento. Por exemplo, se a unidade de monitoramento for um smartphone, a câmera frontal/traseira pode ser usada e um algoritmo de análise de imagem pode ser adaptado para identificar piscadas do usuário e relacioná-las a um sinal de piscada primário sem uma entrada direta do usuário pela interface do usuário. Isso pode ser chamado de monitoramento passivo, em que a análise dos dados de referência pode ser realizada em tempo real e/ou retrospectivamente. A análise retrospectiva pode se beneficiar de uma entrada direta do usuário no modo manual ou semiautomático. Por exemplo, no modo manual, o usuário recebe as imagens e pede para avaliar o status do olho (por exemplo, piscar ou abrir o olho). No modo semiautomático, o algoritmo está identificando o status do olho e apenas mostra ao usuário o resultado com os dados de referência e pede para confirmar ou rejeitar o resultado (por exemplo, deslizar para a esquerda ou para a direita na tela do smartphone para aceitar ou rejeitar os

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26/26 resultados, respectivamente). Como os dados de calibração podem compreender dados de contexto, os dados de calibração podem estar relacionados a dados fisiológicos ou ambientais adicionais para melhorar a precisão da detecção da atividade ocular. Os dados de contexto podem ter uma forma de informação estática, como idade, peso corporal, tipo de pele, cor dos olhos, informações sobre saúde, etc., uma imagem do rosto ou em uma forma de parâmetros monitorados, como movimento do usuário, temperatura ambiente, etc. Os dados de contexto também podem ser usados em relação aos dados da atividade ocular, a fim de derivar estatísticas relacionadas ao contexto.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema (100) para avaliar uma condição de saúde de um usuário, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma unidade de sensor (105) que compreende pelo menos um sensor ocular (110) adaptado para obter um sinal óptico refletido de um olho do usuário, em que a unidade de sensor (105) pode ser montada em um dispositivo utilizável junto ao corpo;

uma unidade de monitoramento (107) conectada à unidade de sensor (105) e adaptada para derivar dados relacionados a uma atividade ocular do usuário através do processamento do sinal óptico, em que os dados relacionados à atividade ocular do usuário são incluídos no sinal óptico;

uma unidade de armazenamento (109) conectada à unidade de monitoramento (107) e adaptada para armazenar os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e dados registrados; e em que a unidade de monitoramento (107) é ainda adaptada para obter os dados registrados da unidade de armazenamento (109) e avaliar a condição de saúde do usuário comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário.
2. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os dados registrados compreendem dados armazenados relacionados à atividade ocular do usuário, dados armazenados relacionados à atividade ocular de outros usuários, dados armazenados relacionados à condição de saúde do usuário e/ou dados armazenados relacionados a uma condição de saúde dos outros usuários.
3. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os dados registrados são dados armazenados anteriormente e/ou dados históricos, que indicam a condição de saúde do usuário e/ou uma condição de saúde de outro usuário ou de outros usuários.
4. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o sinal óptico se origina de uma fonte de luz, em que a fonte de luz é uma fonte de luz artificial e/ou de luz ambiente, sendo que a fonte de

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2/5 luz artificial é montável no dispositivo utilizável junto ao corpo.
5. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

pelo menos uma fonte de luz adaptada e disposta para transmitir o sinal óptico a um olho e/ou tecidos circundantes do usuário, em que a pelo menos uma fonte de luz pode ainda ser calibrada e pode ser montada no dispositivo utilizável junto ao corpo para transmitir o sinal óptico ao olho e/ou tecidos circundantes do usuário; e em que o pelo menos um sensor ocular (110) pode ainda ser calibrado para estar em alinhamento com a fonte de luz da unidade de monitoramento (107) para derivar otimamente dados relacionados à atividade ocular do usuário.
6. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende:

pelo menos um detector de luz adaptado e disposto para receber o sinal óptico de um olho e/ou tecidos circundantes do usuário, em que pelo menos um detector de luz pode ainda ser calibrado e pode ser montado no dispositivo utilizável junto ao corpo para receber o sinal óptico do olho e/ou tecidos circundantes do usuário; e em que o pelo menos um detector de luz pode ainda ser calibrado para estar em alinhamento com a pelo menos uma fonte de luz para a unidade de monitoramento (107) para derivar otimamente dados relacionados à atividade ocular do usuário com base no sinal óptico recebido.
7. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o sensor ocular (110) é capaz de ser calibrado para uma condição pessoal do usuário que compreende um tamanho ocular do usuário e/ou uma posição relativa da armação ou o dispositivo utilizável junto ao corpo para uma posição dos olhos do usuário.
8. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a unidade de sensor (105) adicionalmente compreende:

um sensor de contexto (115) adaptado para detectar outro sinal relacionado a um ambiente do usuário, em que o sensor de contexto (115) está disposto na

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3/5 unidade de sensor (105) ou na unidade de monitoramento (107);

em que a unidade de monitoramento (107) é ainda adaptada para derivar dados ambientais incluídos no outro sinal através do processamento do outro sinal;

em que a unidade de armazenamento (109) é ainda adaptada para armazenar os dados ambientais derivados; e em que a unidade de monitoramento (107) é ainda adaptada para avaliar a condição de saúde do usuário, comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e os dados ambientais derivados.
9. Sistema (100) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende:

uma interface de usuário (135) adaptada para receber uma entrada do usuário, em que o usuário indica se a condição de saúde corresponde aos dados derivados da atividade ocular e/ou os dados ambientais derivados.
10. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a interface do usuário (135) é ainda adaptada para indicar se ocorreu uma anormalidade física e/ou psicológica com base na comparação.
11. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que os dados registrados compreendem dados de calibração armazenados anteriormente e dados ambientais armazenados anteriormente do usuário e/ou outros usuários.
12. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a unidade de monitoramento adicionalmente compreende:

uma unidade de alarme (130) adaptada para indicar a um usuário que ocorreu uma anormalidade física e/ou psicológica com base na comparação.
13. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende:

um sensor adicional adaptado para obter outro sinal óptico refletido do olho do usuário; e em que a unidade de monitoramento é adaptada para executar um algoritmo de

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4/5 análise de imagem, que é adaptado para identificar piscadas do usuário e relacionar as piscadas identificadas do usuário com os dados relacionados à atividade ocular.
14. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado adicionalmente pelo fato de que compreende:

um sensor de movimento ocular adaptado para detectar os movimentos dos olhos do usuário; e um sensor de medição de distância adaptado para medir distâncias para um ou mais objetos do sensor de medição de distância em pelo menos uma direção, em que a unidade de monitoramento (107) é ainda adaptada para medir uma direção de olhar do usuário usando os movimentos detectados, ponderar as distâncias medidas com base em um desvio de pelo menos uma direção da direção do olhar e calcular uma distância de visualização entre um ou mais objetos e o usuário com base nas distâncias ponderadas.
15. Sistema (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o sensor de movimento ocular ou a unidade de sensor (105) é ainda adaptada para detectar pelo menos um dos movimentos dos olhos, tamanho das pupilas ou alteração de uma forma de lente do usuário, em que a unidade de monitoramento (107) é ainda adaptada para determinar um esforço de acomodação usando pelo menos uma de uma vergência derivada dos movimentos detectados dos olhos, do tamanho das pupilas e da mudança da forma da lente.
16. Sistema (100), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a unidade de monitoramento (107) é ainda adaptada para calcular a distância de visualização do usuário com base no esforço de acomodação determinado.
17. Método para avaliar uma condição de saúde de um usuário, caracterizado por compreender:

obter (S205), por uma unidade de sensor (105), um sinal óptico refletido de

Petição 870190095845, de 25/09/2019, pág. 42/53

5/5 um olho do usuário, em que a unidade de sensor (105) pode ser montada em um dispositivo utilizável junto ao corpo;

derivar (S210), por uma unidade de monitoramento (107) conectada à unidade de sensor (105), dados relacionados a uma atividade ocular do usuário através do processamento do sinal óptico, em que os dados relacionados à atividade ocular do usuário estão incluídos no sinal óptico;

armazenar (S215), por uma unidade de armazenamento (109) conectada à unidade de monitoramento (107), os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário e dados registrados; e obter (S220), pela unidade de monitoramento (107), os dados registrados da unidade de armazenamento (109); e avaliar (S225), pela unidade de monitoramento (107), a condição de saúde do usuário, comparando os dados registrados com os dados derivados relacionados à atividade ocular do usuário.