CN102027518A - 用于检测人的日常生活的活动的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的系统包括布置为测量人的环境条件的多个传感器(10)、(20)。通过该系统中包含的移动传感器(20)来检测人的移动。该系统进一步包括被布置用于解释多个第一输出信号(100)和第二输出信号(200)的解释装置(110)。多个第一输出信号(100)由环境传感器(10)提供，且第二输出信号(200)由移动传感器(20)提供。解释装置(110)进一步布置为确定所述人的日常生活的活动。解释装置可以提供指示所述人可能需要直接辅助的警报信号(120)和指示所述人潜在正恶化的健康状况的警告信号(130)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于检测人的日常生活的活动的系统和方法。
背景技术
当前的人口统计表明老年人的数量上升。还存在一种趋势：这些老年人希望在他们自己的家中保持独立生活。对于他们的孩子而言，这可能变成一种烦恼，并且特别地当孩子们没有在他们父母附近居住时他们难以监控其父母的安适状况(wellbeing)。因此，需要一种辅助这些远距离生活的孩子监控他们的父母的安适状况同时保持所述父母的隐私的系统。
US20070069900A1公开了一种用于监控一个或多个人同时保持这些个体的隐私的系统和方法。该系统包括创建一个或多个信息输出的一个或多个活动监视器。计算机系统监控所述信息输出的一个或多个并且处理信息输出以确定区域中的人的不活动的一个或多个类型何时超过的一个或多个不活动阈值。当所述不活动阈值的一个或多个被超过时，警报和/或指示激活。公开了各种类型的不活动阈值。
缺点在于，由所述系统提供的信息被限定于潜在危险状况，该潜在危险状况以随时间已经发生不活动的类型的数量为表征。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于非侵入地监控人、提供关于被监控的人的更多信息的系统。
所述目的利用用于非侵入式监控人的系统来实现，该系统包括被布置用于测量所述人的环境条件的至少一个环境传感器、被布置用于检测所述人的移动的移动传感器和被布置用于解释由至少一个环境传感器提供的第一输出信号和由移动传感器提供的第二输出信号以确定所述人的日常生活的活动的解释装置。
本发明基于以下见识：对于正被监控的人而言，缺少相机将使得所述监控可接受。可以利用提供关于特定环境条件(比如温度或湿度)的数据的相对简单的传感器和移动传感器来实现非侵入式监控。这些简单的传感器被认为较少侵犯隐私并且因此可以更容易地被接受。另一方面，利用由这些传感器提供的数据可以确定日常生活的活动并且提供更多的关于正被监控的人的信息。日常生活的活动涉及人在有规律的基础上执行的基本活动。日常生活的活动的实例是洗澡、穿衣、吃饭、使用卫生间等。因此，使用所述至少一个环境传感器和所述移动传感器的系统因而以非侵入式方式提供关于所述人的活动的信息，从而实现本发明的目的。
所述系统的另一个优点在于，这些用于测量环境条件的传感器与相机相比是廉价的。移动传感器也是廉价的组件。移动传感器的实例是PIR(无源红外线)传感器。
例如，在浴室中利用湿度传感器和移动传感器可以确定所述人正在淋浴。在另一个实例中，在厨房中利用温度传感器和移动传感器可以确定所述人正在准备热膳食。另一个优点在于，用于测量环境条件的环境传感器和所述移动传感器可以是定位在例如浴室中和厨房中的固定传感器。这使得所述人不必穿戴设备。
在另一个实施例中，解释装置布置用于根据如由第二输出信号所指示的所检测到的移动来向所述至少一个环境传感器的第一输出信号提供时间戳。在又一个实施例中，解释装置进一步布置用于计算两个时间戳之间的时间差。通过将时间信息加入到所检测的环境条件中，可以确定活动发生所消耗的时间。在另一个实施例中，解释装置布置为根据第一输出信号与阈值的比较来确定所述活动。例如，为了确定所述活动是否是“在进行热水淋浴”，浴室中的湿度条件必须超过阈值。
在另一个实施例中，解释装置布置为根据第一输出信号与阈值的比较来确定日常生活的活动并且解释装置被进一步布置用于依赖于所确定的所述人的活动和所述时间差产生警报信号。这提供了以下优点：例如，如果所述人在进行热淋浴的浴室中停留太长时间，则给出指示例如所述人在浴室中变得不舒服的警报。
在所述系统的另一个实施例中，解释装置被进一步布置为将所确定的所述人的活动存储在所述人的活动简档中。这提供了以下优点：存储了所述人的活动的行为模式(behavioral pattern)。在该模式中的改变(shift)可以指示所述人需要帮助。例如，所述人可能开始忘记进行有规律的淋浴。或者，在另一个实例中，所述人不太频繁地做热膳食，因为他感觉压抑。
在另一个实施例中，解释装置被进一步布置为检测所述活动简档中的不规律性。通过将时间信息加入到所测量的环境条件中，可以确定所述活动之间消耗的时间。利用所述时间信息，可以确定所述活动的频率。例如，所确定的活动“准备热膳食”的频率可以是“一天一次”或“一星期5次”。所述活动简档中的不规律性可以例如是：所确定的活动“准备热膳食”之间消耗的时间已经增加了。例如，平均消耗的时间可以使用来自活动简档的数据来确定。当两个连续的所确定的活动“准备热膳食”之间消耗的时间是平均消耗的时间的1.5倍时，这指示不规律性。
在另一个实施例中，解释装置被进一步布置用于响应于所检测的不规律性产生警告信号。所述不规律性可以指示所述人需要帮助。在另一个实例中，所述系统(使用所述警告信号)可以告知家庭成员或近亲属来看望所述人。
在另一个实施例中，警告信号被给予所述人自己。在该实施例中，警告信号是告知所述人例如进行淋浴的反馈信号。
本发明进一步提供一种用于非侵入式地监控人的方法，其特征在于包括以下步骤：
-测量所述人的环境条件
-检测所述人的移动；
-解释所测量的环境条件和所述移动以确定所述人的日常生活的活动。
在所述方法中，监控的非侵入式特性是在通过测量所述人的至少一个环境条件而不是通过利用例如所述人的相机进行监视来实现的。而且，利用例如PIR检测器检测所述人的移动。移动传感器例如用于接通照明并且人们熟悉它们的使用。因此，通过测量所述人的一个或多个环境条件并且通过检测所述人的移动而进行的监控将被体验为非侵入式的。
在所述方法的另一个实施例中，对所确定的所述人的活动打时间戳并且将其存储在活动简档中。所存储的所述人的活动形成表征所述人的行为模式。在所监控的所述人的活动中的偏差可被用作所述人的安适状况的指示符。例如开始患有痴呆的老年人将在他们的行为模式中显示出改变。他们将开始忘记进行淋浴并放松时间感觉。因此，在所述方法的另一个实施例中，分析所述人的活动简档以获得行为模式中的不规律性或改变。
附图说明
现在将仅仅通过实例并参照下述附图描述本发明，在附图中：
图1示出根据本发明的系统的实施例；
图2示出具有第一输出信号和第二输出信号的曲线图；
图3示出根据本发明的系统的另一个实施例；
图4示出具有图3的系统中的信号的曲线图；
图5示出具有第一输出信号和第二输出信号的另一曲线图；
具体实施方式
图1示出根据本发明的系统的实施例，所述系统包括被布置为测量人的环境条件的多个传感器10、20。由系统中包含的移动传感器20检测被监控的人的移动。系统进一步包括被布置用于解释多个第一输出信号100和第二输出信号200的解释装置110。多个第一输出信号100由环境传感器10提供，且第二输出信号200由移动传感器20提供。解释装置10被进一步布置为确定所述人的日常生活的活动。解释装置可以提供指示所述人可能需要直接辅助的警报信号120和指示所述人的潜在正恶化的健康状况的警告信号130。
在另一个实施例中，系统可以包括提供多个第二输出信号200的多个移动传感器20。例如，正被监控的人的家可以包括两个或更多房间，这些房间中的每一个都包括至少一个移动传感器。
图2示出在大约4天时间上由湿度传感器10提供的第一输出信号100和由移动传感器20提供的第二输出信号200。移动传感器由聚焦在淋浴区域的无源IR(PIR)检测器实现。湿度传感器安装在浴室中淋浴器附近。在图2的曲线图中，观察到不同大小的三个峰值，其指示使用不同温度的水(例如热和冷淋浴)的不同长度的淋浴器使用。在表征湿度快速变化的这三个峰值之后，还看到湿度的缓慢变化；该缓慢变化通过改变的天气条件和在房间(图2的曲线中所示测量在该房间中进行)中运行的空调系统而造成。
图3示出根据本发明的系统中的解释装置110的实施例。解释装置被布置为解释第一和第二输出信号100、200并且提供关于所述人的日常生活的活动的输出数据330。对第一输出信号100和第二输出信号200进行采样并加时间戳。加时间戳的意思是将时间信息加入到采样的第一输出信号中。该时间信息也可以包括数据信息。当如由第二输出信号200的变化所指示的那样检测到移动时，产生时间戳。在另一个实施例中，利用加时间戳，将时间信息也加入到第二输出信号中。该系统进一步包括滤波器装置310、320。利用低通滤波器310，确定采样的湿度信号的平均值。利用高通滤波器320，从采样的湿度信号获得湿度的快速变化。高通滤波器与低通滤波器的输出之间的差340提供关于对由空调或变化的天气条件造成的缓慢变化进行补偿的湿度快速变化的数据350。所述关于快速变化的数据350因此提供关于由所述人对水的实际使用造成的湿度变化的信息。将所述关于快速变化的数据350与被称为阈值检测器360的模块中三个湿度水平相比较，以提供指示是否未使用水、使用冷水还是使用热水的第三输出信号370。通过将第三输出信号370与PIR检测器的采样的第二输出信号相结合，被称为推理机(Reasoner)380的模块提供关于所述人是进行了热淋浴、冷淋浴还是根本没有淋浴的信息。
在个人简档中使用时间戳并且收集由推理机380提供的信息，解释装置的输出数据330可以进一步包括关于清洗的周期、这些周期的规律性、热/冷水使用的数据。输出数据330可以进一步包括关于在淋浴中没有离去的不活动的周期(其可以指示潜在的危险状况，比如跌倒)的数据。通过随时间核对由推理机380提供的信息，可以监控所述人的清洗模式/规律。
图4示出湿度传感器的第一输出信号100的曲线图。图4进一步示出关于对由空调或变化的天气条件造成的缓慢变化进行补偿的湿度快速变化的数据350，并且所述数据因此提供了关于由所述人对水的实际使用造成的湿度变化的信息。图4进一步示出提供关于所述人的日常生活的活动的数据的解释装置的输出数据330。
图5示出来自系统的另一实施例中使用的传感器10、20的输出信号100、200。第一输出信号100由温度传感器提供。第二输出信号包括两个移动传感器的输出信号200。第一移动传感器检测在炉子(由200a表示)附近所述人的移动，第二移动传感器检测所述人靠近厨房桌子(由200b表示)的移动。
在图5中，标识了三个点。点1指示所述人在炉子附近的移动。点2也指示了所述人在炉子附近移动并伴随着温度上升。点1和2指示准备热膳食的活动。点3指示与炉子区域中记录的没有移动以及在从靠近厨房桌子的所述人捕获的移动相符的温度下降。这指示所述人坐下且正在吃他的热膳食。
通过进一步仔细解释传感器10、20的输出信号100、200，推理机380可以提供关于下述的输出数据330：烹饪周期、在炉子上准备热食物的规律、准备热食物发生的次数、食物的大概消耗。通过在时间上核对个人简档中的数据，可以监控准备热食物的模式/规律性和所推断的消耗。
在另一个实施例中，解释装置110可以用处理单元来实现。可以使用模拟数字转换器将第一和第二输出信号100、200转换到数字域。第一和第二输出信号100、200的数字表示进一步被处理单元分析。在检测到第二输出信号的数字表示的变化时，处理单元可以将时间信息加入到第一和第二输出信号的数字表示中，所述变化源于人的移动。解释装置110可以进一步包括存储用于解释第一和第二输出信号的数字表示且被处理单元进一步分析的代码的存储器。例如利用所述代码，可以编程将所测量的环境条件与阈值进行比较的步骤。处理单元被布置为执行所述代码。代码执行的结果提供关于人的活动的数据。所述活动连同所述活动的定时信息可以存储在存储器中，从而创建这个人的活动简档。活动简档可以由家庭成员查阅，当所述模式指示“妈妈做得很好”时，所述简档为所述家庭成员提供了内心的宁静。所述系统可以例如具有允许护理者访问包括个人简档的存储器的互联网入口。护理者可以使用所述活动简档来确定所述人的心理能力。
Claims (15)
1.一种用于非侵入式地监控人的系统，其特征在于所述系统包括：
-至少一个环境传感器(10)，布置用于测量所述人的环境条件；
-移动传感器(20)，布置用于检测所述人的移动；
-解释装置(110)，布置用于解释由所述至少一个环境传感器(10)提供的第一输出信号(100)和由所述移动传感器(20)提供的第二输出信号(200)以确定所述人的日常生活的活动。
2.根据权利要求1的系统，其中所述解释装置(110)被布置用于，根据如由第二输出信号(120)所指示的检测到的移动，向所述至少一个环境传感器(10)的第一输出信号(100)提供时间戳。
3.根据权利要求2的系统，其中所述解释装置(110)进一步被布置用于计算两个时间戳之间的时间差。
4.根据权利要求1至3中任一项的系统，其中所述解释装置(110)被布置为，根据第一输出信号(100)与阈值的比较来确定所述活动。
5.根据权利要求3的系统，其中所述解释装置(110)被布置为根据第一输出信号(100)与阈值的比较来确定所述活动，并且其中所述解释装置被进一步布置用于，依赖于所确定的所述人的活动和所述时间差产生警报信号(120)。
6.根据权利要求1至5中任一项的系统，其中所确定的所述人的活动选自包括进食、烹饪和清洗的群组。
7.根据权利要求1至6中任一项的系统，其中所述解释装置(110)被进一步布置为将所确定的所述人的活动存储在所述人的活动简档中。
8.根据权利要求7的系统，其中所述解释装置(110)被进一步布置为检测所述活动简档中的不规律性，并且其中所述解释装置被进一步布置用于响应于所检测的不规律性产生警告信号(130)。
9.根据权利要求8的系统，其中所述解释装置(110)被布置为确定所述活动简档中所述活动的频率，所检测的不规律性依赖于所述频率的变化。
10.根据权利要求8或9的系统，其中所述系统被布置为将所产生的警告信号(130)提供给所述人或护理者。
11.一种用于非侵入式地监控人的方法，其特征在于包括以下步骤：
-测量所述人的环境条件；
-检测所述人的移动；
-解释所述测量的环境条件和所述移动以确定所述人的日常生活的活动。
12.根据权利要求10的方法，其中解释所述测量的环境条件和所述移动以确定所述人的日常活动的步骤包括步骤：根据所检测的移动向所测量的环境条件提供时间戳。
13.根据权利要求12的方法，其中解释所述测量的环境条件和所述移动的步骤包括以下步骤：
-计算两个时间戳之间的时间差；
-依赖于所确定的所述人的活动和所述时间差产生警报信号(120)。
14.根据权利要求11至13的任一项的方法，其中解释所述测量的环境条件和所述移动的步骤被进一步布置为将所确定的所述人的活动存储在所述人的活动简档中。
15.根据权利要求14的方法，其中解释所述测量的环境条件和所述移动的步骤进一步包括以下步骤：
-检测所述活动简档中的不规律性；
-响应于所检测的不规律性产生警告信号(130)。
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