CN108135538A - 监测人的身体或心理能力 - Google Patents

Abstract

提出了监测人的身体或心理能力的概念。一种这样的概念采用检测人或由所述人操纵的对象的性质的值的步骤。然后可以基于检测值和与性质的一个或多个先前检测值有关的历史数据来确定人的身体或心理能力的趋势。

Description

监测人的身体或心理能力

技术领域

本发明涉及监测人的日常生活活动(ADL)，并且更具体地涉及监测人的身体或心理能力。

背景技术

对人的健康状态、身体能力、心理能力或者在受伤、住院和处置后的恢复的功能评估或监测是多数医学分支的主要关注点，包括老年病学、康复和物理治疗、神经病学和整形外科、看护和老年人护理。

调查发现，个体的功能性能力实际上是环境特异性的，因为由于减少的混淆，当受检者处于熟悉的环境中时功能增强。此外，一次性功能评估不允许一天或几天的过程中的功能性能的变化的评估，也不允许在确定功能丧失之后的特定临床服务和处置(如康复)的适当性方面重要的改变的评估。

因此，一致意见存在：优选评估或监测人在其家中或在熟悉的环境内的独立运作。

独立功能的水平通常由日常生活活动(ADL)被执行的质量来指示。ADL指的是人们在一天中执行的最常见的活动。因此，ADL的降低的质量可以成为需要的护理的指示符。例如，一个或多个ADL的规则性能的异常可以充当针对特别关注的警告。

已经开发了设备和系统来监测个体在他们独立生活在自己的家中或熟悉的环境内时的ADL。例如，用于检测人系统的日常生活活动的一种这样的已知系统包括三个主要部件：(i)收集关于人的活动和行为的信息的传感器系统；(ii)解释传感器信号以确定ADL行为的智能(或信息处理)系统；以及(iii)使得护理提供者能够检查解释的(处理的)信息的用户接口系统。智能系统通常利用人工智能领域已知的计算技术。所述系统可以通过用于数据收集、传输和存储的常规技术来支持。

然而，实际上，在实际护理情况下能够发生的各种各样的变化遇到主要困难。由于存在日常生活中能够发生的如此多的可能情形、情况和背景，因此采用大量传感器来尝试捕获关于人的活动的足够信息以使得能够识别具体的活动是常见的。然而，这通常增加成本，并且因此能够是不期望的。

努力覆盖所有可能的背景和情况的越来越高的复杂性需要收集、处理、解释和/或传递更详尽和详细的信息。通过尝试迎合大量备选情况，准确度或生成的相关信息额量也能够减小。例如，尽管许多情况可能与被监测的人不相关，但是这些不相关的情况仍然能够由系统考虑和选择，从而提供错误的响应。

而且，被监测的人的身体和/或心理能力能够随时间而变化(例如下降或减小)。结果，能够难以确定何时能够需要一些形式的监督辅助、帮助。

发明内容

本发明旨在至少部分地满足上述需求。为此，本发明提供了如独立权利要求中定义的设备、系统和方法。从属权利要求提供了有利实施例。

提供了一种ADL监测系统，其适于监测人的身体或心理能力，其中，ADL监测系统包括：传感器，其适于检测以下中的至少一项的性质的值：人；以及由所述人操纵的对象；并且生成表示检测值的传感器输出信号；以及监测器单元，其适于接收传感器输出信号，并基于接收到的传感器输出信号和与性质的一个或多个先前检测值有关的历史数据来确定人的身体或心理能力的趋势。

提出了通过使用人或人操纵的对象的检测值识别身体或心理能力的趋势来监测人的身体或心理能力的概念。通过使用性质的当前感测值以及性质的一个或多个先前检测值，可以识别性质的趋势、变化或漂移。例如，通过检测检测值随时间的一致变化或模式，可以推断人的身体或心理能力的趋势，并且可以根据此确定当前和/或未来的护理/帮助/辅助需要。因此，提出了基于由传感器检测到的当前值和历史值来确定人的能力的趋势的概念。可以使用人的性质的检测值和/或监测来推断人的身体或心理能力，并且这可以在延长的时间段(例如数小时、数天、数周、数月或数年)内进行多次，从而实现随时对人的身体或心理能力的监测。此外，预定时间范围(例如一周或一个月)的检测值(例如，累积重量减轻、反应时间、移动速度、施加的力等)可以用于估计在当前、之后和/或先前的时间范围内人的身体或心理能力的趋势。

例如，重量测量结果可以指示食物或液体消耗，并且(一个或多个)消耗和/或体重测量结果之间的差异可以用于识别人的食物/液体消耗和/或体重变化的模式，其继而可以用于推断人的身体或心理能力的趋势。例如，在建立的趋势的可接受范围的外部的突然重量减轻/增加能够指示关于人的身体能力(诸如，步行或跑步)的问题/事项的发生，或者更糟糕的，关于人的健康的问题/事项的发生。

因此，可以使用单个位置(例如，马桶)处的单个传感器(例如重量秤)来推断人的身体或心理能力的趋势。这能够有助于降低ADL监测系统的相关联的成本和/或复杂性。例如，常规ADL监测系统可以适于通过采用以下来检测或监测进食和饮水：安装在冰箱上的传感器(例如，开-关传感器)、安装在保持餐具/食物的橱柜/抽屉中的传感器、烹饪设备上的功率传感器、用于检测用户在厨房中的存在的存在传感器、安装在餐桌的座位上的压力传感器等。相反，实施例可以避免对多个传感器(以及对它们各自的信号的复杂的信号处理)的需要，而是可以简单地采用单值(例如重量)感测布置。

因此，实施例可以通过检测家具活动(例如家具物件的使用)并且根据检测到的活动的变化(诸如频率、速度、模式、施加的力或者家具的使用的简易性的变化)推断趋势，来实现对人的身体或心理能力的监测。

日常生活活动涉及人定期执行的基本活动。日常生活活动的范例是饮水/进食；烹饪；药物治疗；睡眠；如厕；洗澡；洗涤，诸如步行的任何类型的锻炼、诸如阅读或观看电视等的休闲活动等。因此，本发明可以提供以简单且易于实施的方式监测ADL(例如烹饪、进食、锻炼、打开门等)的方式。

人或对象的性质可以包括以下中的至少一项：人或对象的速度(例如平移和/或旋转)或移动速度；由人对对象施加的力(或其衍生物)的量度(例如幅度、速度/变化率、平均等)；由对象或人的身体部分行进的距离；

对象或人的身体部分的加速度的速率；人的反应时间；人的姿势的量度；人的身高；以及人的体重。通过检测人和/或与人之交互的对象的性质的值，可以识别检测值随时间的趋势，并且根据这样的趋势可以监测人的身体或心理能力。

例如，人的下降/减小速度或移动速度的趋势(如直接检测到的或使用附着到人的加速度计推断的或者使用集成到由人移动的对象中的加速度计间接检测到的)可以用于识别和监测人的身体力量或速度，并且还识别人的身体力量或速度下降到将需要帮助或辅助的点的未来的时间点。通过另一范例，可以使用人的增加反应时间的趋势(如使用检测提示或信号与来自人的响应之间的经过时间的量的计时设备检测到的)来响应于命令而识别和监测人的身体或心理能力，并且还确定人的能力将降低至将需要额外帮助或辅助的水平的未来时间点。例如，可以采用预测分析来尝试和识别(并且因此防止或避免)非期望的或最坏情况的结果。这能够有助于通过及时启用干预来提供成本节省(例如在医疗保健系统中)。实施例因此可以用于识别被监测的人的未来需要，并且这可以经由由提出的实施例确定的趋势的外推来实现。

实施例还可以适于将(一个或多个)传感器输出信号存储在适于存储与性质的一个或多个先前检测值有关的历史数据的数据库中。因此，人或对象的性质的先前确定的值可以被存储在例如历史数据库中，然后用于随后的计算中。此外，当前检测值可以用于重新计算或改善先前确定的趋势。

监测器单元还可以适于检测确定的趋势的不规则性。监测器单元然后可以响应于检测到的不规则性而生成警报输出信号。

为了检测不规则性，监测器单元可以将所确定的趋势与阈值进行比较。例如，监测器单元可以采用数据处理单元，所述数据处理单元将所确定的趋势与阈值进行比较，并且然后如果所确定的趋势超过阈值则生成警告信号。阈值可以是预编程的并且是固定的，但是可以优选地使得阈值能够按用户偏好设置。而且，阈值可以涉及未来值，并且趋势可以被外推以用于外推值与未来阈值的比较。例如，这可以识别未来何时能够超过阈值。

在实施例中，监测器单元还可以适用于基于所确定的趋势来计算性质的估计的未来值，并且监测器单元还可以被布置为基于性质的估计的未来值与阈值的比较来检测不规则性并且响应于检测到的不规则性而生成警报输出信号。

实施例因此还可以包括适于接收用于定义或修改一个或多个警报状况的用户输入的用户输入接口，并且监测器单元可以适于基于所确定的趋势和一个或多个警报状况来生成警报输出信号。

此外，阈值可以基于人的身体或心理能力的先前检测值和/或先前确定的趋势。例如，阈值可以是基于以下中的至少一项确定的：性质的一个或多个先前检测值；以及性质值的一个或多个先前确定的变化。换言之，阈值可以通过考虑检测值的历史和/或性质的值的变化的历史来定义，使得其可以用于识别偏离值或异常。

实施例可适于将所生成的警报输出信号提供到以下中的至少一项：人；医学从业者；以及护理提供者。

而且，可以使阈值可以能够被设置为作用于要监测的人或者作用于要监测的人的组。

监测器单元还可以适于基于人的身体或心理能力的所确定的趋势来生成用于修改图形元素的控制信号。此外，ADL监测系统还可以包括显示系统，所述显示系统适于根据由监测器单元生成的控制信号来显示图形元素。以这种方式，用户(诸如，护理提供者)可以具有适当布置的显示系统，所述显示系统可以接收和显示关于人的身体或心理能力的趋势的信息，并且该人可以远离用户被定位。实施例因此可以使得用户能够使用便携式显示设备(诸如膝上型计算机、平板计算机、移动电话、PDA等)来远程监测人。

将意识到，监测器单元的全部或部分可以包括一个或多个数据处理单元。例如，监测器单元可以使用单个处理器来实施，所述单个处理器适于进行数据处理以便确定人的身体或心理能力的趋势(基于接收到的传感器输出信号和与性质的一个更多先前检测值有关的历史数据)。

监测器单元可以远离传感器被定位，并且表示代表检测值的信号的信号可以经由通信链路被传递到监测器单元。

系统还可以包括：包括监测器单元的服务器设备；以及包括传感器的客户端设备。因此可以将专用数据处理模块来用于以下目的：确定人的身体或心理能力的趋势，从而降低系统的其他部件或设备的处理要求或能力。

该系统还可以包括客户端设备，其中，客户端设备包括监测器单元和显示系统。换言之，用户(诸如护理提供者)可以具有处理接收到的数据以便确定人的身体或心理能力的趋势的适当布置的客户端设备(诸如膝上型计算机、平板计算机、移动电话、PDA等)。

因此，处理可以被托管在与感测发生之处不同的位置处。例如，出于功率效率(例如，为了改进电池寿命)的原因，在传感器位置处仅执行处理的部分从而减少相关联的成本、处理能力、传输要求等能够是有利的。

因此，将理解，处理能力因此可以根据预定的约束和/或处理资源的可用性以不同的方式分布在整个系统中。

传感器布置/系统可以被定位在策略位置中，使得其检测到适当的值，而无需人有意地或有意识地激活/操作传感器。以这种方式，人能够仅需要进行其正常的活动。这样的策略定位可以确保人或环境的性质值可以被自动和准确地获得，并且这能够不需要人记住进行任何特殊或额外活动以便由传感器检测到值。例如，这可以移除人忘记激活传感器(例如，通过按压按钮)的风险。

根据实施例，存在可以由ADL监测系统采用的许多传感器。典型的传感器包括PIR(无源红外；测量移动和存在)、OC(开-关；测量门的状态，特别是前门、窗户和橱柜，包括冰箱)，功率传感器(测量电器的当前消耗，诸如微波炉、电饭煲、电视机等)；以及压力传感器或垫子(测量用户坐在椅子上，躺在床上，站在前门前的门垫上，坐在马桶上等的占用情况)。许多其他的传感器存在并且可以设想，例如用于指示灯开关状态的传感器、或者测量环境状况(例如，湿度、CO2水平(或CO和烟雾)、颗粒物质水平等)的传感器。另一系列传感器是基于物理量那些，诸如加速度计、磁力计、陀螺仪和气压传感器。例如，加速度计也可以测量门的状态及其开闭运动，或者测量人或由人移动的对象的速度或的移动速度。另一系列传感器包括麦克风和相机(包括红外线，甚至UV以及光谱的另外的部分)，GPS和位置敏感IR同样属于这些。基于超声或RF的传感器(包括RFID标签)提供额外的输入。拥有自己的IP地址的器具(称为物联网)提供了智能家居系统可以采用的另外的传感器输入信号。

尽管(一个或多个)传感器可以安装在监测环境中(例如人的家中)，但是它们也可以被附接到用户设施(例如钥匙圈)或者放入衣服、口袋或包中，或者作为鞋内底或内衣等。其也可以被制造为如腕表或吊坠一样明确地穿着。此外，传感器可以经由有线或无线连接或其组合来传递它们的输出信号。相应地，在实施例中，传感器可以适合于耦合到人或对象。对象可以例如包括适于用在执行ADL中的家具物件(例如，冰箱、橱柜、衣柜、座椅、门、白色物品等)。

传感器还可以适用于对检测值进行初步处理，诸如信号滤波、采样、调节等，从而例如减少所需的传输带宽和/或传输持续时间。备选地，传感器可以发送原始数据。

因此，非侵入式监测可以利用相对简单的传感器来实现，所述传感器提供关于特定环境状况或对象的性质/参数、环境(例如，温度或湿度)或人的性质(诸如，移动、重量、速度、体重和/或行进的距离)的数据。用于测量环境状况或对象或环境的性质/参数的这样的传感器可以是简单的、小的和/或便宜的。而且，可以利用例如作为便宜部件的无源红外(PIR)传感器来检测人的移动。移动传感器可用于打开照明，并且因此人通常熟悉其使用。

因此，本发明的ADL监测系统可以采用常规传感器和/或现有的传感器布置。而且，实施例可以采用被认为是非侵入性并且更容易由被监测的人接受的传感器。但是，利用由这些传感器提供的数据，可以确定ADL并提供关于被监测的人的信息。

这样的传感器可以由实施例采用或与实施例结合采用，从而增加被监测的ADL的数量和/或准确度。其也可用于确认或限定传感器所获取的读数，使得避免虚假或无意的测量。例如，来自由被监测的人佩戴的位置传感器的信号可以用于确认由重量感测系统获取的重量读数是否确实归于被监测的人或某个其他人或动物(例如，他们的宠物)。

提供了一种监测人的身体或心理能力的方法，其中，所述方法包括：检测以下中的至少一项的性质的值：人；以及由人操纵的对象；并且基于性质的检测值和与性质的一个或多个先前检测值有关的历史数据来确定人的身体或心理能力的趋势。

实施例还可以包括：检测所确定的趋势的不规则性，并且响应于检测到的不规则性而生成警报输出信号。

检测不规则性的步骤可以包括：基于所确定的趋势与阈值的比较来检测不规则性。

提供了一种用于监测人的身体或心理能力的计算机程序产品，其中，所述计算机程序产品包括具有利用其实现的计算机可读程序代码的计算机可读存储介质，所述计算机可读程序代码被配置为执行实施例的所有步骤。

可以提供一种计算机系统，其包括：根据实施例的计算机程序产品；以及一个或多个处理器，其适于通过执行所述计算机程序产品的计算机可读程序代码来执行根据实施例的方法。

在另外的方面中，本发明涉及一种包括指令的计算机可读非暂态存储介质，所述指令在由处理设备执行时执行根据实施例的控制ADL监测系统显示单元的方法的步骤。

参考下文描述的(一个或多个)实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并得到阐明。

附图说明

现在将参考所附示意图详细描述根据本发明的方面的范例，其中：

图1是根据实施例的适于监测人的身体或心理能力的系统的简化框图；

图2是描绘根据示范性实施例的在二十秒的时间段(t)内以米每秒每秒(persecond per second)为单位测量的加速度的检测值的曲线图；

图3是描绘根据图2的检测值导出的“曲线下面积”版本的曲线图；

图4是根据实施例的系统的简化框图；

图5示出了根据实施例的监测人的身体或心理能力的方法的流程图；并且

图6是实施例的一个或多个部分可以被采用的计算机的简化框图。

具体实施方式

提出了一种通过确定人的身体或心理能力的趋势来监测人的概念，其可以对于例如非侵扰地监测人的健康有用。例如，这样的人可以包括残疾人、老年人、受伤的人、医学患者等。老年人可以意指65岁以上、70岁以上、80岁以上的人。

说明性实施例可用于许多不同类型的监测环境中，诸如医院、病房、护理院、人的家中等。为了提供描述说明性实施例的元素和功能的背景，以下提供附图作为说明性实施例的方面可如何被实施的范例。因此应该意识到，附图仅仅是范例，并非旨在声明或暗示关于其中可以实施本发明的方面或实施例的环境、系统或方法的任何限制。

通常，为了能够观察人的“正常”日常行为的趋势，可以监测人的ADL。根据建立的趋势，还可以发现非预期的活动，异常或从预期值或模式的偏离。每种情况，异常或不规则的类型能够不同。

一大类身体或心理能力可以与人的ADL例程有关。例如，可以根据人打开/关闭门(或橱柜、衣柜、冰箱、微波炉或其他家具)或抽屉的速度和/或在开/关过程期间施加到门或抽屉的力来推断身体能力。

本发明的实施例旨在使得能够获得和潜在地监测关于人的身体或心理能力的信息。因此这样的信息可以对监测人的卫生或健康是有用的。

实施例采用从人或由人操纵的对象的性质的当前值以及与性质的一个或多个先前检测到的值有关的历史数据确定人的身体或心理能力的趋势的概念。换言之，对人的身体或心理能力的趋势的确定可以基于当前和先前检测到的人或人操纵的对象的性质。这样的性质可以涉及人的力量、速度和协调性，并且可以由检测人施加的力、人的身体部分或对象的速度、人的身体部分或对象的角速度、人的重量等的一个或多个传感器来检测，并且这可以相对于特定ADL进行。

因此，根据实施例，可以使用安装在单个位置(例如门或抽屉)处的单个传感器(例如，加速度计)来确定人的身体或心理能力的趋势，从而减少系统的负担、成本和/或复杂性。其还可以有助于确保准确地检测异常情况，从而改进监测结果的准确度。因此，用于监测人的身体或心理能力的这样的提出的概念可以用在用于监测环境内的人的ADL的系统中。

身体或心理能力可以根据传感器输出信号检测或推断，并且已经存在用于这样的检测或推断的系统和方法。因此，所提出的概念可以与现有ADL检测或监测系统/方法结合使用。例如，Dries Vermeiren等人在题为“Detecting Human Motion：Introducing Step，Fall and ADL algorithms”的文章中描述了用于检测患者的ADL的基于2个三轴加速度计的系统。而且，H Pirsiavas等人在题为“Detecting activities of daily living infirst-person camera views”(CVPR，2012)的文章中描述了用于在第一人称相机视图中检测ADL的算法。因为许多这样的ADL检测或监测方法/系统是已知的并且可以采用这些中的任何一个或多个，因此从该描述中省略这样的方法/系统的详细描述。

图1示出了根据本发明的系统1的实施例，系统1包括冰箱门10和运动传感器20，所述运动传感器适于检测由于人使用(例如打开或关闭)冰箱门10而产生的冰箱门10的速度。

此处，运动传感器20处于集成到冰箱门10中，使得其与冰箱门10一起移动。例如，运动传感器20可以包括加速度计、磁力计和陀螺仪。如图1所示，当冰箱门10是旋转门(即，在一侧被铰接以使其在打开/关闭时关于垂直轴旋转)时，陀螺仪是特别有意义的。由于陀螺仪测量旋转速度，其可以安装在冰箱门10的任何位点处。例如，其可以被安装为靠近铰链或旋转轴线，使得其远离视线，或者其可以被安装为远离铰链(例如靠近如图1所示的冰箱门的把手)，使得其可以轻松访问(例如维修或更换)。

以这种方式，人仅需要在使用冰箱时进行其正常的活动，并且甚至能够不察觉到他们正在操作运动传感器并被监测。这样的定位(例如，集成到冰箱门10中)可以确保人或冰箱门10的性质(例如：门10的移动速率或速度；人对门10施加的力的幅度；门10行进的距离；门10的加速度的速率；门的打开/关闭的持续时间；脉冲(积分的力/加速度)；或在打开和/或关闭期间施加的(峰值)功率(力/加速度乘以速度))可以针对冰箱的每次单个使用(例如打开或关闭)(例如，每次人访问冰箱的内容物)自动且准确地获得，而不需要人记住要进行任何特殊的或额外的活动，以便检测人或冰箱门10的性质。例如，其可以移除人执行特定额外的动作(例如按压按钮)以便激活运动传感器20的需要。

运动传感器20包括运动感测布置，所述运动感测布置适于确定当冰箱门10打开时冰箱门10的移动速度、冰箱门10行进的距离以及冰箱门10的加速度的速率。运动传感器20可以在人打开或关闭冰箱门之前、期间和之后获得许多测量结果。

运动传感器20适于输出表示冰箱门10在打开或关闭期间的(一个或多个)检测值的传感器输出信号200。当然，可以采用更多的传感器从而提供指示人和/或冰箱门的性质的检测值的信号。例如，可以使用一个或多个压力传感器来检测由人施加到冰箱门的拉力或推力的幅度。这样的额外的信号对于识别传感器输出信号200中的哪些指示人或冰箱门10的性质可以是有用的。它们也可以用于确认或限定由运动传感器20检测到的值，使得伪造或无意的测量被避免。例如，来自由被监测的人佩戴的位置传感器的信号可以用于确认由运动传感器20检测到的值是否确实归于例如操作冰箱门10的被监测的人。

运动传感器20通过有线或无线连接传递其输出信号200。作为范例，无线连接可以包括中短程通信链路。为了避免疑义，中短程通信链路可以被认为是指具有高达约100米的范围的短程或中程通信链路。在为非常短的通信距离设计的短程通信链路中，信号通常行进几厘米到几米，而在为中短程通信距离设计的中程通信链路中，信号通常行进多达100米。短程无线通信链路的范例是ANT+、蓝牙、蓝牙低能量、IEEE 802.15.4、ISA100a、红外(IrDA)、近场通信(NFC)、RFID、6LoWPAN、UWB、无线HART、无线HD、无线USB、ZigBee。中程通信链路的范例包括Wi-Fi、ISM频段、Z-Wave。此处，输出信号不被加密以以受保护方式经由有线或无线连接进行传递。然而，将意识到，在其他实施例中，可以采用一种或多种加密技术和/或一个或多个安全通信链路来进行系统中的信号的传递。

系统还包括数据处理单元110，所述数据处理单元适于接收传感器输出信号200并且基于接收到的传感器输出信号200和与性质的一个或多个先前检测值(例如，当冰箱门10被打开时冰箱门10的移动的速度、冰箱门10行进的距离和冰箱门10的加速度的速率的先前检测值)有关的历史数据来确定被监测的人的身体能力的趋势。为此目的，数据处理单元110可以与因特网或“云”50中可用的一个或多个数据处理资源通信。这样的数据处理资源可以进行基于接收到的传感器输出信号200和历史数据推断或确定被监测的人的身体能力的趋势所需的处理中的部分或全部。因此，实施例可以采用分布式处理原理。

数据处理单元110还适于生成表示被监测的人的身体能力的推断或确定的趋势的输出信号130。换言之，在具有基于接收到的传感器输出信号200和历史数据(在经由因特网或者“云”与数据处理资源通信或者没有与数据处理资源通信的情况下)的被监测的人的身体能力的趋势之后，生成表示人的身体能力的确定的趋势的输出信号130。

系统还包括用于向一个或多个用户提供信息的图形用户界面(GUI)160。输出信号130经由有线或无线连接被提供到GUI 160。通过范例，无线连接可以包括中短程通信链路。如图1所指示的，输出信号130从数据处理单元110被提供到GUI 160。然而，在系统已经经由因特网或云50使用数据处理资源的情况下，可以使得输出信号经由因特网或云50可用于GUI 160。

基于输出信号130，GUI 160适于通过在GUI 160的显示区中显示一个或多个图形元素来传递信息。以这种方式，系统可以传递关于被监测的人的身体能力的趋势的信息，其对于指示人需要关注或估计预期人何时可能需要帮助或关注能够是有用的。例如，GUI 160可以用于向医学从业者、护理提供者、家庭成员或近亲属显示图形元素。备选地或额外地，GUI 160可以适于向被监测的人显示图形元素。

现在参考图2和图3，使用曲线图示出了冰箱门10的示范性检测到的加速行为(由图1的系统检测到)。

图2的曲线图描绘了在20秒的时间段(t)上以米每秒每秒为单位测量的加速度的检测值。使用圆形标识符“○”来指示检测到的感兴趣峰值，并且这些可以基于例如来自位置传感器的指示冰箱门10正在由被监测的人操作(例如，开门或关门事件)的另一检测到的信号来识别。

图3的曲线图描绘了根据图2的检测值导出的曲线下面积(auc)版本。该版本是通过从零交叉到零交叉对图2的信号积分而获得的(例如，信号下面积)。通过这样做，打开/关闭门移动变得更加明显，如图3图示的。感兴趣的检测值使用圆形标识符“○”来指示。

因此，图2提供了加速度信号，并且因此使得能够识别最大(模块化)加速度值。图3使得能够识别最大脉冲/速度(即加速积分)值。通过另外的范例，可以通过获取检测到的速度和加速度信号的乘积(即功率)来导出另一信号。因此可以从这样的信号识别最大施加功率。

根据所提出的实施例，信号(例如，图2-3的曲线图)的峰值可以用作用于趋势确定和/或分析的当前检测值。通过仅在检测到打开或关闭事件时使用峰值，其他(不相关的)信号不用于趋势确定和/或分析。

(一个或多个)峰值也可以存储在适于存储与(冰箱门10的加速度的)一个或多个先前检测值有关的历史数据的数据库中。在这样做时，每个峰值(在打开/关闭事件期间)可以利用识别何时测量值的时间戳进行标记。在趋势确定或分析中，然后在趋势被估计之前，可以每时间单位(例如，每天)对检测值进行平均。

其他实施例可以在预定时间段(例如早晨、下午、白天等)的过程中使用3(或5、6、7或任何其他正整数)个最佳值，以使用获得平均值。可以使用集中化、代表性或平均值技术。

鉴于(已知)背景，也可以排除特定日子。例如，在星期五，孙子女或清洁工在家中，因此检测到的数据可能不表示被监测的人。

另一种方法能够是提供每个检测值(或测量值)作为时间和值的对，使得例如使用回归方法的趋势分析可以考虑值被检测到的变化率(例如，到达的不规则性)。

人或人操纵的对象的性质的先前检测值可以存储在例如数据库中，并且然后用于当前或随后的趋势计算。因此，通过存储先前检测值，可以确定值的趋势的估计，并且可以识别人可能需要帮助或辅助的未来日期/时间(例如，通过外推该趋势以识别其何时高于/低于阈值)。

此外，可以使用当前检测值来重新计算或改善先前确定的趋势(例如，存储在例如数据库中的趋势)。

尽管上述实施例采用传感器来检测由被监测的人操纵的冰箱门的性质，但是将理解，在备选实施例中，可使用传感器(相同或不同类型的)来检测人和/或人操纵的对象的许多其它不同的性质。例如，其他实施例可以被布置为：检测人或对象的移动的速率或速度；检测人对对象施加的力的幅度；检测对象或人的身体部分行进的距离；检测对象或人的身体部分的加速度的速率；检测人的反应时间；和/或检测人的体重。

通过检测人和/或与所述人交互的对象的性质的值，可以识别检测值随时间的趋势，并且可以根据这样的趋势监测人的身体或心理能力。例如，由人施加在对象上的力下降/减小的趋势(如直接使用集成到对象(例如门推动器)中的压力感测板检测到的，或者使用集成到由人移动的对象中的加速度计间接检测到的)可以用于识别和监测人的身体力量的趋势。

现在参考图4，描绘了根据本发明的系统的另一实施例，所述系统包括适于检测人的重量的重量感测系统410。此处，重量感测系统410包括适于集成到马桶中(例如，在马桶座内)的高分辨率重量秤。重量感测系统410适于输出表示至少在使用马桶之前或之后人的重量的(一个或多个)检测值的一个或多个信号。

尽管该实施例已经描述为将重量感测系统410集成到马桶中，但是将理解，在备选实施例中，重量感测系统410可以与马桶分离提供，使得需要人知晓重量感测系统410并主动使用重量感测系统410。这样的备选布置可以避免需要额外的传感器(例如，以确认或限定由重量感测系统检测到的值)并且因此更简单和/或更便宜。例如，代替于集成到马桶中，重量感测系统可以定位在房间的入口或门口处，从而在进入和离开房间时测量人的重量。此外，在可以提供多个位置(例如，在第一层和第二层上等)的情况下，可以采用多个重量感测系统并且将测量值组合。

重量感测系统410经由因特网420(例如使用有线或无线连接)将输出信号传递到远程定位的数据处理系统430(诸如服务器)。

数据处理系统430适于接收来自重量感测系统410的一个或多个输出信号，并且根据推断/检测算法处理(一个或多个)接收到的信号以便推断/确定人的重量的趋势。更具体地，该算法结合与人的重量的一个或多个先前检测值有关的历史数据来处理(一个或多个)接收到的传感器输出信号，以确定人的重量随时间的趋势。数据处理系统430还适于生成表示推断或计算的体重趋势的输出信号。因此，数据处理430提供可集中存取的处理资源，所述处理资源可以接收来自重量感测系统的信息并运行一个或多个算法以将接收到的信息转换成对人的体重趋势的描述。有关体重的趋势的信息可以由数据处理系统存储(例如，在数据库中)并提供到系统的其他部件。可以响应于接收请求(例如，经由因特网420)进行关于检测到的或推断的体重趋势的信息的这样的提供和/或可以在没有请求的情况下来进行(即，“推送”)。

为了从数据处理系统接收关于检测到的或推断的体重趋势的信息并且因此使得人的体重能够被监测的目的，系统还包括第一移动计算设备440和第二移动计算设备450。

此处，第一移动计算设备440是具有用于显示表示人的身体或心理健康的图形元素的显示器的移动电话设备(诸如智能手机)。第二移动计算设备450是诸如具有用于显示表示人的体重的图形元素的显示器的膝上型或平板计算机的移动计算机。

数据处理系统430适于经由因特网420(例如使用有线或无线连接)向第一移动计算设备440和第二移动计算设备450传递输出信号。如上所述，这可以响应于接收到来自第一移动计算设备440和第二移动计算设备450的请求而进行。

基于接收到的输出信号，第一移动计算设备440和第二移动计算设备450适于在由它们各自的显示器提供的显示区中显示一个或多个图形元素。为此目的，第一移动计算设备440和第二移动计算设备450均包括用于处理、解密和/或解释接收到的输出信号以便确定如何显示图形元素的软件应用。因此，第一移动计算设备440和第二移动计算设备450均包括处理布置，所述处理布置适于表示趋势的一个或多个值，并且基于表示趋势的一个或多个值来生成用于修改图形元素的尺寸、形状、位置、取向、脉动或颜色中的至少一个的显示控制信号。

因此，系统可以将关于推断的或检测到的体重趋势的信息传递给第一移动计算设备440和第二移动计算设备450的用户。例如，第一移动计算设备440和第二移动计算设备450中的每个可以用于向医学从业者、护理提供者、家庭成员或近亲属显示图形元素。

图4的系统的实施方式可以在以下各项之间变化：(i)数据处理系统430传递准备显示的体重趋势数据的情况，所述数据可以例如包括包含图形元素的显示数据(例如，JPEG或其他图像格式)，所述图形元素简单地使用常规图像或网页显示(其可以是基于web的浏览器等)向移动计算设备的用户显示；(ii)数据处理系统430传递原始数据集信息，接收移动计算设备然后处理所述原始数据集信息以确定体重的趋势，并且然后基于所确定的趋势显示图形元素(例如，使用运行在移动计算设备上的本地软件)。当然，在其他实施方式中，处理可以在数据处理系统430和接收移动计算设备之间共享，使得在数据处理系统430处生成的数据的部分被发送到移动计算设备以用于由移动计算设备的本地专用软件进一步处理。实施例因此可以采用服务器侧处理、客户端侧处理或其任何组合。

此外，在数据处理系统430不“推送”信息(例如，输出信号)，而是响应于接收到请求而传递信息的情况下，做出这样的请求的设备的用户能够被要求确认或认证其身份和/或安全证书，以便传递信息。

现在参考图5，示出了监测人的身体或心理能力的示范性方法500的流程图。

方法从步骤510开始，其中，检测人或人操纵的对象的性质的值。具体而言，检测性质的值的步骤510包括以下子步骤：通过感兴趣的冰箱门来确定512人被定位；并且检测514冰箱门的旋转速度(或其他性质/量)(例如使用陀螺仪或加速度计布置)。

接下来，在步骤520中，基于在步骤514中检测到的检测量的值(冰箱门的旋转速度)和与相同量的一个或多个先前检测值(例如，冰箱门的旋转速度)(由被监测的人引起)有关的历史数据来确定人的身体能力的趋势。

然后，在步骤530中，将所确定的趋势与预定的阈值进行比较。阈值可以响应于基于一个或多个先前获得的值的计算(例如，使用趋势分析)而被预编程，固定或动态设置，但是优选地还能够按用户偏好设置。因此，阈值可以基于表示人的身体或心理能力的先前确定的值。换言之，阈值可以通过考虑人的历史和/或考虑先前的计算来定义，使得其可以用于识别偏离的值或异常。检测异常值或检测时间系列的变化的其他方法在本领域中是已知的。

如果在步骤530中确定趋势超过第一阈值，则方法进行到步骤540，其中，生成警告信号并将其与描述冰箱门的旋转速度的趋势和/或检测值的信息一起输出。如果在步骤530中趋势被确定为未超过第一阈值，则方法进行到步骤550，其中，描述冰箱门的旋转速度的趋势和/或检测值的信息被输出，而没有任何警告信号。

因此，通过范例，通过范例，用于监测人的身体或心理能力的方法500的一个或多个步骤可以实施在便携式计算设备(例如，图4所示的智能手机或便携式计算机)中以便控制显示器上图形元素的显示。

而且，在其他实施例中，可以将趋势外推并与同未来时间点关联的阈值进行比较。使用外推趋势，可以估计直到趋势跨阈值的时间，并且提供该数字作为例如可能需要干预或辅助的标识。

如上所述，趋势可以作为线性线(例如，使用线性回归)，但也可以使用更高阶拟合技术来弯曲。

图6图示了可以采用实施例的一个或多个部分的计算机600的范例。上面讨论的各种操作可以利用计算机600的能力。例如，适于监测人的身体或心理能力的ADL监测系统的一个或多个部分可以并入于本文讨论的任何元件、模块、应用和/或部件中。

计算机600包括但不限于PC、工作站、膝上型电脑、PDA、掌上设备、服务器、存储设备等。通常，在硬件体系结构方面，计算机600可以包括经由本地接口(未示出)通信性地耦合的一个或多个处理器610、存储器620以及一个或多个I/O设备670。如本领域中已知的，本地接口可以是例如但不限于一个或多个总线或其他有线或无线连接。本地接口能够具有其他元件，例如控制器、缓冲区(高速缓存)、驱动器、中继器和接收器，以实现通信。此外，本地接口可以包括地址、控制和/或数据连接，以实现上述部件之间的适当通信。

处理器610是用于执行可以存储在存储器620中的软件的硬件设备。处理器610实际上可以是任何定制的或商业可用的处理器、中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)或与计算机600相关联的若干处理器中间的辅助处理器，并且处理器610可以是基于半导体的微处理器(微芯片的形式)或微处理器。

存储器620能够包括易失性存储器元件(例如，随机存取存储器(RAM)，诸如动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等)和非易失性存储器元件(例如，ROM、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、可编程只读存储器(PROM)、磁带、压缩盘只读存储器(CD-ROM)、磁盘、磁碟、盒式磁带、卡式磁带等)的任何一个或者其组合。此外，存储器620可以并入电、磁、光和/或其他类型的存储介质。注意，存储器620能够具有分布式架构，其中，各种部件被互相远离地定位，但是能够由处理器610访问。

存储器620中的软件可以包括一个或多个单独的程序，其中每个程序包括用于实施逻辑功能的可执行指令的排序列表。根据示范性实施例，存储器620中的软件包括合适的操作系统(O/S)650、编译器640、源代码630以及一个或多个应用660。如图示的，应用660包括用于实施示范性实施例的特征和操作的许多功能部件。计算机600的应用660可以表示根据示范实施例的各种应用、计算单元、逻辑、功能单元、过程、操作、虚拟实体和/或模块，但应用660并不意味着限制。

操作系统650控制对其他计算机程序的执行，并且提供调度、输入-输出控制、文件和数据管理、存储器管理以及通信控制和相关服务。发明人设想到了用于实施示范性实施例的应用660可以适用于所有商用操作系统。

应用660可以是源程序、可执行程序(目标代码)、脚本、或者包括要执行的一组指令的任何其他实体。当是源程序时，那么该程序通常经由编译器(例如，编译器640)、汇编器、解释器等翻译，其可以被包括或者可以不被包括在存储器620内，以便结合操作系统650来恰当地操作。此外，应用660能够被编写为面向对象的编程语言，所述面向对象的编程语言具有数据类和方法的类、或者过程式编程语言，其具有例程、子例程和/或函数，例如，但不限于：C、C++、C#、Pascal、BASIC、API调用、HTML、XHTML、XML、ASP脚本、Javascript、FORTRAN、COBOL、Perl、Java、Python、ADA、.NET等。

I/O设备670可以包括输入装置，诸如，例如但不限于：鼠标、键盘、扫描仪、麦克风、相机等。此外，I/O设备670还可以包括输出装置，例如，但不限于：打印机、显示器等。最后，I/O设备670还可以包括传送输入和输出两者的设备，例如，但不限于：NIC或调制器/解调器(用于访问远程设备、其他文件、设备、系统或网络)、射频(RF)或其他收发器、电话接口、桥接器、路由器等。I/O设备670还包括用于通过各种网络(诸如因特网或内联网)通信的部件。

如果计算机600是PC、工作站、智能设备等，则存储器620中的软件还可以包括基本输入输出系统(BIOS)(为简单起见而被省略)。BIOS是一组必需的软件例程，其在启动时对硬件进行初始化和测试，启动O/S 650，并且支持在硬件设备之间传输数据。BIOS被存储在某种类型的只读存储器(诸如ROM、PROM、EPROM、EEPROM等)中，以便能够在激活计算机600时执行BIOS。

当计算机600在操作中时，处理器610被配置为执行被存储在存储器620内的软件，以便将数据传送到存储器620并且传送来自存储器620的数据，并且总体上根据软件来控制计算机600的操作。应用660和O/S 650由处理器610全部或部分地读取，可能在处理器610中被缓冲，并且然后被执行。

当应用660以软件实施时，应当注意，应用660能够被存储在几乎任何计算机可读介质上，以用于由任何计算机相关系统或方法使用或者与其结合使用。在本文档的上下文中，计算机可读介质可以是电、磁、光或其他物理设备或装置，其能够包含或存储计算机程序以用于由计算机相关系统或方法使用或者与其结合使用。

应用660能够被实现在任何计算机可读介质中，以用于由指令执行系统、装置或设备(诸如基于计算机的系统、包括处理器的系统)或者能够从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的其他系统使用或者与之结合使用。在本文档的上下文中，“计算机可读介质”能够是能够存储、传送、传播或传输由指令执行系统、装置或设备使用或者与之结合使用的程序的任何部件。例如，计算机可读介质非限制性地可以是电子、磁、光、电磁、红外或半导形式化统、装置、设备或传播介质。

本发明可以是系统、方法和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质(或媒介)，在所述计算机可读存储介质上具有用于使处理器执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。

计算机可读存储介质能够是能够保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备。计算机可读存储介质例如可以是，但不限于：电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质的更具体范例的非穷举的列表包括如下项：便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、静态随机存取存储器(SRAM)、便携式压缩盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能盘(DVD)、记忆棒、软盘、机械编码设备、诸如在其上记录有指令的打孔卡或凹槽内凸起结构、以及上述的任意合适的组合。如在本文中所使用的计算机可读存储介质不应当被解释为瞬时信号自身，诸如无线电波或其他自由传播的电磁波、通过波导或其他传输媒介传播的电磁波(例如，通过光纤电缆的光脉冲)、或通过电线传输的电信号。

在本文中所描述的计算机可读程序指令能够从计算机可读存储介质下载到相应的计算/处理设备，或者通过网络、例如因特网、局域网、广域网和/或无线网下载到外部计算机或外部存储设备。网络可以包括铜传输电缆、光纤传输、无线传输、路由器、防火墙、交换机、网关计算机和/或边缘服务器。每个计算/处理设备中的网络适配卡或网络接口从网络接收计算机可读程序指令，并转发该计算机可读程序指令，以供存储在相应的计算/处理设备中的计算机可读存储介质中。

用于执行本发明的操作的计算机可读程序指令可以是汇编指令、指令集架构(ISA)指令、机器指令、机器相关指令、微代码、固件指令、状态设置数据、或者以一种或多种编程语言的任意组合编写的源代码或目标代码，所述编程语言包括面向对象的编程语言，诸如Smalltalk、C++等，以及常规的过程式编程语言，诸如“C”语言或类似的编程语言。计算机可读程序指令可以完全在用户的计算机上执行、部分地在用户的计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分地在用户的计算机上并且部分地在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络、包括局域网(LAN)或广域网(WAN)而被连接到用户计算机，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用因特网服务提供商)。在一些实施例中，通过利用计算机可读程序指令的状态信息来个性化电子电路，包括例如可编程逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)或者可编程逻辑阵列(PLA)，该电子电路可以执行计算机可读程序指令，从而实现本发明的各个方面。

在本文中参照根据本发明实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图图示和/或框图描述了本发明的各个方面。应当理解，流程图图示和/或框图的每个框以及流程图图示和/或框图中的各框的组合都能够由计算机可读程序指令来实施。

这些计算机可读程序指令可以被提供给通用计算机、专用计算机或者其他可编程数据处理装置的处理器，以生产一种机器，使得这些指令在经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器执行时，创建了用于实施流程图和/或框图中的一个或多个框中指定的功能/动作的单元(means)。也可以将这些计算机可读程序指令存储在计算机可读存储介质中，这些指令使计算机、可编程数据处理装置和/或其他设备以特定的方式工作，使得在其中存储有指令的计算机可读存储介质包括制品物件，其包括实施流程图和/或框图中的一个或多个框中指定的功能/动作的各个方面的指令。

计算机可读程序指令也可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置、或者其他设备上，使得在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行一系列操作步骤，以产生计算机实现的过程，使得在计算机、其他可编程装置、或其他设备上执行的指令实现流程图和/或框图中的一个或多个框中指定的功能/动作。

附图中的流程图和框图图示了根据本发明的不同实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的形式化架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个框可以代表指令的模块、段或一部分，其包括用于实施(一个或多个)指定的逻辑功能的一条或多条可执行指令。在一些备选实施方案中，框中标注的功能可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，相继示出的两个框实际上可以基本同时地执行，或者所述框有时也可以以相反的顺序执行，这取决于所涉及的功能。也将注意的是，框图和/或流程图图示中的每个框、以及框图和/或流程图图示中的框的组合，能够由执行指定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实施，或者能够由专用硬件与计算机指令的组合来实施。

为了图示和描述的目的，已经呈现了描述，但并不意图穷举或限制所公开的形式的本发明。许多修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。已经选择并且描述了实施例，以便最好地解释所提出的实施例的原理、(一个或多个)实际应用，并且使得其他本领域技术人员能够理解具有设想到的各种修改的各种实施例。

Claims (15)

1.一种用于监测日常生活活动(ADL)的系统(1)，所述系统适于监测人的身体或心理能力，其中，所述系统包括：

传感器(20)，其适于耦合到由所述人操纵的对象(10)，检测所述对象(10)的性质的值，并且生成表示检测值的传感器输出信号(200)；以及

监测器单元(110)，其适于接收所述传感器输出信号，并且基于接收到的传感器输出信号和与所述性质的一个或多个先前检测值有关的历史数据来确定所述人的所述身体或心理能力的趋势。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述性质包括以下中的至少一项：

所述对象的移动的速度；

由所述人施加到所述对象的力的量度；

由所述对象行进的距离；以及

所述对象的加速度的速率。

3.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述对象包括适于在ADL的执行中使用的家具物件。

4.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述监测器单元(110)还适于检测所确定的趋势的不规则性，并且其中，所述监测器单元还被布置为响应于检测到的不规则性而生成警报输出信号。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述监测器单元(110)适于基于所确定的趋势与阈值的比较、所述阈值来检测不规则性。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述阈值是基于以下中的至少一项确定的：

所述性质的一个或多个先前检测值；以及

所述性质的值的一个或多个先前确定的变化。

7.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述传感器(20)包括以下中的至少一项：

加速度计；

陀螺仪；

移动传感器；

重量传感器；

压力传感器；以及

计时设备。

8.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述监测器单元(110)还适于基于所确定的趋势来计算所述性质的估计的未来值，并且其中，所述监测器单元还被布置为基于所述性质的所述估计的未来值与阈值的比较来检测不规则性并且响应于检测到的不规则性而生成警报输出信号。

9.根据任一前述权利要求所述的系统，其中，所述监测器单元(110)还适于基于所述人的所述身体或心理能力的所确定的趋势来生成用于修改图形元素的控制信号(130)，

并且其中，所述系统还包括：

显示系统(160)，其适于根据由所述监测器单元生成的所述控制信号来显示所述图形元素。

10.根据任一前述权利要求所述的ADL监测系统，其中，所述监测器单元(110)远离所述传感器(20)被定位，并且其中，表示所述性质的所述检测值的信号(200)经由通信链路被传递到所述监测器单元。

11.一种监测人的身体或心理能力的方法(500)，其中，所述方法包括：

检测(510)由所述人操纵的对象的性质的值；并且

基于所述性质的检测值和与所述性质的一个或多个先前检测值有关的历史数据来确定(520)所述人的所述身体或心理能力的趋势。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述性质包括以下中的至少一项：

所述对象的移动的速度；

由所述人施加到所述对象的力的量度；

由所述对象行进的距离；以及

所述对象的加速度的速率。

13.根据权利要求11或12所述的方法，还包括：

检测(530)所确定的趋势的不规则性，并且

响应于检测到的不规则性而生成(540)警报输出信号。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，检测不规则性的步骤(530)包括：

基于所确定的趋势来计算所述性质的估计的未来值；

基于所述性质的所述估计的未来值与阈值的比较来检测不规则性。

15.一种包括计算机可读代码的计算机程序产品，所述计算机可读代码能存储在通信网络上或被存储在通信网络上或能从通信网络下载，所述代码当在计算机上运行时实施根据权利要求11至14所述的方法中的任一项。