CN108885818A - 用于监测的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

用于观测要在被监测区域(108)中监测的一个或更多个对象的存在、位置、移动和/或姿态的方法和系统，该系统包括至少一个传感器(101、201)。一个或多个传感器(102、201)装配到被监测区域(108)的一些部分中，诸如地板、墙壁和/或天花板(110)上。传感器是检测移动和/或存在的传感器(101)，该传感器适于在处于不同高度的两个测量范围(104、105)内测量，其中，第一测量范围是上测量范围(105)，并且第二测量范围是下测量范围(104)。系统适于当在上测量范围(105)内未检测到对象(106)而在下测量范围(104)内检测到对象(106)时将人解释为已经跌倒。系统适于在人被解释为已经跌倒并且满足附属于发送跌倒通知的预定准则时发送跌倒通知。

Description

用于监测的方法和系统
技术领域
本发明涉及可以借以观测并且监测被监测区域中的人的方法和系统。
背景技术
家庭环境中老年人状况的监测在期望提高在其家庭环境中应对老龄人口的可能性时是不可缺少的。广泛使用安全手环。它们的劣势是用户必须连续戴着手环并且必须能够在紧急情况下按压报警按钮。检查健康状态的手环也存在，但它们的一个问题是误报警。
现有技术还已经寻求压电材料的膜安装在地板上的解决方案，该膜登记由于地板表面上的移动引起的压力变化。还被已知为使用的是要安装在地板上或地板下方的传感器，这些传感器借助于电容传感器在没有压力变化的情况下检测人的存在和移动。
现有技术中还公开了将摄像机、例如基于检测红外光的移动检测器、或例如超声传感器用于监测老年人的状况和状态的可能性。
例如，说明书W02012164169描述了用于基于超声技术跟踪对象的领域中已知的方法和系统。
现有技术观测系统和监测系统的缺点是它们可能在人未真正跌倒的情况下将人解释为已经跌倒。在这种情况下，系统发送跌倒的错误通知或错误跌倒警报，但在讨论中的情况下并不需要。因为跌倒通知的接收必须确定人是否已经真正跌倒和/或他/她是否需要帮助，所以跌倒的错误通知或错误跌倒警报引发费用。
发明内容
根据本发明的系统包括用于检测人的状态和/或姿态的至少一个传感器，所述传感器适于测量。在根据本发明的解决方案中，传感器可以安装在例如天花板、地板或墙壁上。根据本发明的解决方案例如可以用于例如在老年人自己的家中或养老院中监测他们的状况和状态。
通过使用根据第1方面的系统和根据第11方面的方法，可以消除现有技术的问题，并且可以实施与根据实际使用需要的要求对应的结构。本发明以所附权利要求所公开的内容为特征。
在根据本发明的解决方案中，用至少一个传感器监测空间，该至少一个传感器适于在处于不同高度的两个测量范围内测量，其中，第一测量范围是上测量范围，并且第二测量范围是下测量范围。系统适于当在上测量范围内未检测到对象而在下测量范围内检测到对象时将人解释为已经跌倒。系统还适于在人被解释为已经跌倒并且满足附属于发送通知的预定准则时发送跌倒的通知。跌倒通知例如可以发送给监视预定区域和/或在该区域中移动的人的中央控制室或对应主体。
在本发明的一个实施方式中，系统包括至少两个传感器，并且系统适于在根本没有上测量范围内的传感器检测到任何对象时发送跌倒的通知。
在本发明的一个实施方式中，系统适于在发送跌倒通知之前在被监测区域中发出持续预定时间段的警报信号。在讨论中的实施方式中，仅当在警报信号的发出期间或在从停止发出警报信号的时间开始的预定时间内在上测量范围内未检测到对象时发送跌倒的通知。
根据本发明的系统与更早系统相比的一个优点(除了别的之外)是系统可靠地起作用，并且不发出与跌倒关联的错误警报或通知，并且在这种情况下也不引发由于错误通知引发的不必要费用。
附图说明
用以下附图例示本发明，附图中：
图1A至图1C呈现根据本发明的系统的实施方式的传感器；
图2呈现在被监测区域中的、根据本发明的系统的实施方式的部件；以及
图3呈现根据本发明的系统的实施方式的操作。
具体实施方式
在本发明的解决方案中，可以使用要例如安装在墙壁或天花板上的传感器，这些传感器可以借助于移动、热量或声波检测对象的存在。对象例如可以为受益于监视的老年人或某一其他人。
图1A至图1C呈现根据本发明的系统的实施方式的传感器。根据该实施方式的传感器101适于测量处于不同高度的两个传感器。传感器101例如可以安装在被监测区域的墙壁上或角落中，通常在地板水平面上方，例如，处于离地板大约40cm至50cm的高度。因为角落安装的视场在水平面上例如可以为大约100度，所以角落安装良好地适合传感器。在本发明的一个实施方式中，传感器101具有两个运动检测器102、103，该两个运动检测器的视场以以下这种方式限于垂直平面上：第一检测器102的测量范围104限于被监测区域的底部，并且第二检测器103的测量范围105限于被监测区域的顶部。图1B和图1C将检测器102、103的测量范围104、105呈现为横截面。在本发明的解决方案中，以以下这种方式设置检测器的测量范围有好处：监测被监测区域的上部的检测器103检测站立或直立移动的人，但不检测躺下或跌倒的人。这样，系统例如可以以以下这种方式区分直立的人与已经跌倒的人：如果用上检测器检测到对象106，则解释为人是直立的，但如果用上检测器未检测到对象106而用下检测器检测到对象106，则可以被解释为人已经跌倒。在本发明的一个实施方式中，在第一检测器102和第二检测器103的测量范围104、105之间保持竖直区域，该竖直区域不属于任一检测器的测量范围。
传感器101的运动检测器102、103例如可以为无源红外传感器(PIR)、超声传感器、微波传感器或组合传感器，诸如无源红外传感器和微波传感器的组合或两个无源红外传感器的组合。传感器101的检测器还可以用其他技术来实施，借助于这些其他技术，传感器适于测量对象在沿高度方向的两个不同测量范围104、105内的存在和/或移动。
根据本发明的系统还包括：测量电子器件，该测量电子器件借助于传感器产生传感器观测值；和中央单元，该中央单元适于处理传感器观测值，并且包括处理器和存储器，该中央单元例如是数据处理装置。系统的中央单元可以管理一个或更多个传感器或传感器组，其中，一个传感器组例如意指同一空间(诸如同一房间中)的传感器。
处理器、中央单元和/或测量电子器件可以集成到传感器中，或者它们可以单独布置或布置在单独的单元中。在图1所示的实施方式中，由处理器执行的程序解释在被监测区域的顶部和底部中观测的移动，并且在满足为程序限定的报警条件时给出警报。
测量两个不同高度范围的传感器例如可以根据以下条件解释对象的跌倒：
1.如果在被监测区域中检测到移动，则转到项2。
2.如果仅在被监测区域的底部中检测到移动，则转到项3。
3.等待预定时间，例如30秒至180秒。如果在该时间期间，在被监测区域的顶部中未检测到移动，则转到项4。如果在被监测区域的顶部中检测到移动，则转到项1。
4.被解释为人已经跌倒，转到项1。
系统适于在人被解释为已经跌倒并且满足附属于发送通知的预定准则时发送跌倒的通知。
在根据本发明的一个实施方式的解决方案中，在检测到跌倒之后，系统适于在发送跌倒通知或跌倒警报之前在被监测区域中发出持续预定预定时间段的警报信号。警报信号例如可以为声音信号和/或光信号。警报信号的持续时间例如可以为10秒。警报信号(例如，光和/或声音)可以以脉冲(例如，以1s间隔)来发出，并且可以当在上测量范围内检测到移动时停止。光在颜色上例如可以为绿色，和/或声音例如可以低，使得人不变焦虑。
在本发明的一个实施方式中，如果检测到跌倒的传感器或上测量范围内的另一个传感器在警报信号的发出期间检测到对象，则系统取消跌倒通知的发送。在本发明的一个实施方式中，如果检测到跌倒的传感器或上测量范围内的另一个传感器在警报信号的发出期间检测到对象，则系统中断警报信号的发出。
这样，在被监测区域的顶部中未检测到移动但在底部中检测到移动的情况下减少跌倒的错误通知或错误跌倒警报。在所有情况下，人在这种情况下实际上未跌倒但相反可能坐在椅子中或床上并且摇动他的/她的腿，在这种情况下，上半身不移动但腿移动。
借助于警报信号，在被监测区域中的人将知道他/她必须移动否则系统将发送跌倒的通知或跌倒警报。起警报信号作用的光和/或声音抓住人的注意力，并且例如可以容易地使得人的头部转动。在这种情况下，可检测移动发生在上测量范围内，并且可以取消跌倒通知或跌倒警报的发送。
在本发明的一个实施方式中，仅被监测区域的传感器中的一些具有启用如上所述的警报信号的发出的功能。例如，仅在一些房间中(诸如在客厅中)的传感器可以设置有该功能，并且其他房间中的传感器紧接在检测到跌倒事件之后向前发送跌倒的通知。在本发明的一个实施方式中，仅一个空间中(诸如房间中)的传感器中的一些包括启用如上所述的警报信号的发出的功能。
根据本发明的系统还可以组合若干传感器的信息，并且借助于若干传感器的信息推断例如对象的移动和姿态以及例如发送跌倒警报的需要。在本发明的一个实施方式中，系统检查由若干传感器(例如，由被监测区域中的所有传感器)测量的信息，并且仅在根本没有上测量范围内的传感器检测到任何对象时发送跌倒的通知。在这种情况下，可由上测量范围内的某一传感器检测的移动可以是由于被解释为已经跌倒的实际对象引起的移动或由于空间中的某一其他人引起的移动。如果可由上测量范围内的某一传感器检测的移动是由于某一其他人引起的移动，则该人可以帮助跌倒的人，并且跌倒警报的发送是不必要的。如果由上测量范围内的传感器检测的移动由于被解释为已经跌倒的实际对象引起，则人实际上未跌倒，相反他/她例如可能位于上测量范围内的某一传感器的阴影区中。
在系统中，还可以有控制中心，并且可以向控制中心发送与对象的存在、位置、移动和/或姿态有关的预定信息。例如可以基于从RFID阅读器接收的存在信息改变系统所用的报警项。警报例如可以被给予外部报警系统或无线地给予系统的中央服务器，从该服务器，向前引导警报。
系统还可以具有存储装置，在该存储装置中，系统适于记录测量信号或源于测量信号的信息，以便观测被监测区域的时间依赖性和对象的行为。借助于此，系统例如可以在被监测人在预定时间未起床或去厨房时或在人上厕所太频繁时给出警报。存储装置还使得能够得知更常见日常节律和其中发生的失常的检测。
具有传感器的被监测区域可以是整个区域或仅是某一区域的一部分。被监测区域例如可以由一个或更多个房间组成，并且区域的预定部分(例如，诸如碗柜的固定设备)可以留在被监测区域外部。
在一些应用中，有利的是首先执行未变区域的制图，即，对在主要未移动和未变化对象和结构在适当的位置时的传感器的测量信息制图。这种情况例如在当家具在适当的位置但在公寓中没人、宠物或机器人时的住宅公寓中。该制图的信息可以记录在系统中，例如，记录在位于中央单元中的存储器中或记录在经由数据网络连接的存储装置中，该存储装置例如可以处于控制中心或服务中心中。为此，布局中必须包括存储装置，该存储装置可以在中央单元中或经由数据网络连接到中央单元。
根据本发明的一个实施方式，系统连续或以限定间隔执行未变区域的制图，在这种情况下，系统能够检测例如由于新家具或由于家具位置的变化引起的区域中的变化。这样，系统能够逐渐适应发生在被监测区域中的变化。
借助于系统的传感器，可以检查对象的移动。为了该功能的目的，系统的中央单元包括必要的软件和与被检测的信号的特征特性有关的信息。通常，中央单元可以推断例如与对象的位置、速度、移动方向、状态或姿态有关的、来自经由传感器接收的信号的信息。
通常，系统传感器中的至少一些布置在对象进入或对象接近其附近的被监测区域的这些类型的表面(诸如例如公寓的地板表面、墙壁表面、门表面或天花板表面)附近、或表面上。
图2呈现在被监测区域中的、根据本发明的系统的实施方式的部件。要用于本发明中的传感器201被布置为以以下这种方式与被监测区域连接：借助于传感器201可以监测被监测区域。传感器例如可以为跌倒传感器，并且它可以布置在任何公寓中。如果使用要安装在表面(例如，墙壁、地板或天花板表面)的顶部上的传感器，则例如可以用双面胶或用粘贴条将它们紧固到表面，在这种情况下，可以容易地去除它们。传感器201可以无线或有线连接到网关204，该网关收集从传感器201获得的所测量值或例如与被检测的对象、对象的健康状态和/或对象的姿态有关的、由传感器201形成的状态信息。网关204向前(例如向监视区域和/或其中的对象的控制中心或另一个主体)发送信息。信息在系统与某一接收者之间的转移例如可以使用电话连接、有线宽带连接或无线连接来执行。在数据转移中有利的是将许多官方规定也解决的、与数据安全和隐私有关的问题考虑在内。
在本发明的一个实施方式中，传感器201包括它们自己的中央单元，并且传感器的中央单元与网关204连接。在本发明的第二实施方式中，传感器201的中央单元集成到网关204中。
中央单元或网关204的功能中的一些经由数据网络连接可能在别处(例如，在中央控制室或服务中心中)执行。
根据本发明的一个实施方式，由系统给出并在被监测区域中持续预定时间段且可以在发送跌倒通知之前给出的警报信号可以经由系统的光单元和/或声音单元来给出。光单元和/或声音单元可以处于房屋的各不同部分(例如，房间)中。该功能也可以被集成到传感器中，例如集成到所有传感器或仅一些传感器中。
根据本发明的系统还可以包括呼叫按钮202，在按压该按钮之后，系统可以形成例如到护理人员、安全人员的连接，或者它可以执行各种报警过程。呼叫按钮可以为无线的，并且它可以适于在没有电池的情况下起作用。
根据本发明的系统的通知过程和报警过程例如可以包括报警指示信令(蜂鸣器、灯、汽笛、闹钟)的启动、与警报中心或服务中心、护理提供者或亲属进行联系。在一些情况下，警报还可以例如借助于语音合成或语音记录直接给予被监测人或用户。为了执行这些任务，布局可以包括处理时间数据所需的装置，诸如时钟电路。
根据本发明的系统还可以包括火灾检测器203，这些火灾检测器可以经由有线或无线连接与另一个系统连接。如果火灾检测器203警告火灾，则例如可以通过向控制中心或营救当局发送报警消息来执行报警过程。
图3呈现根据本发明的系统的实施方式的操作，其中，监测被监测区域中的人106的健康状态或姿态。在系统的传感器201检测到被监测区域中的对象106已经跌倒时，系统检查是否满足附属于发送跌倒通知的预定准则。
在本发明的一个实施方式中，系统在发送跌倒通知之前在被监测区域中发出持续预定时间段的警报信号。如果检测到跌倒的传感器或上测量范围内的另一个传感器在警报信号的发出期间或发出之后未检测到移动，则系统经由系统网关304向前发送跌倒通知和/或跌倒警报，同时，系统可以执行预定的跌倒报警过程或通知过程。
在本发明的一个实施方式中，系统检查由若干传感器(例如，由被监测区域中的所有传感器)测量的信息，并且仅在根本没有上测量范围内的传感器检测到任何对象时发送跌倒的通知。
在本发明的一个实施方式中，系统检查由若干传感器(例如，由被监测区域中的所有传感器)测量的信息，并且仅在根本没有上测量范围内的传感器检测到任何对象时发出持续预定时间段的警报信号。如果仍然没有上测量范围内的传感器在警报信号的发出期间或发出之后检测到移动，则系统经由系统网关304向前发送跌倒通知和/或跌倒警报，同时，系统可以执行预定的跌倒报警过程或通知过程。
在本发明的一个实施方式中，系统在发送跌倒通知之前在被监测区域中发出持续预定时间段的警报信号。如果上测量范围内检测到跌倒的预定传感器在警报信号的发出期间或发出之后仍然未检测到移动，则系统检查由若干传感器(例如由被监测区域中的所有传感器)测量的信息。在这种情况下，如果根本没有上测量范围内的传感器检测到移动，则发送跌倒警报或跌倒的通知。
在满足附属于发送跌倒通知的预定准则的、图3所呈现的实施方式中的情况下，传感器201向系统的网关304发送与对象的跌倒有关的信息(例如，跌倒警报)，并且网关304例如经由因特网连接或经由某一其他连接向前向服务器301发送信息和/或警报。从服务器301，向监测人的健康的主体发送消息和/或警报，例如，作为到电话302的消息、作为警报和/或例如到护士303、亲属或急救中心。这样，例如与人的跌倒有关的信息到达必要的人或组织，并且跌倒的人尽可能快地接受帮助。在本发明的一个实施方式中，系统可以直接从网关304向监测人的健康的主体发送信息。
对本领域技术人员明显的是，本发明的不同实施方式不唯一地限于上述示例，因此可以在下面提出的权利要求的范围内对其进行变更。如果有必要，说明书中可能连同其他特性特征一起提出的特性特征可以彼此单独的使用。

Claims (20)

1.一种用于观测要在被监测区域(108)中监测的一个或更多个对象的存在、位置、移动和/或姿态的系统，该系统包括至少一个传感器(101、201)，其中，一个或多个传感器(102、201)装配到所述被监测区域(108)的一些部分中，诸如地板、墙壁和/或天花板(110)上，并且
该系统的特征在于：
所述传感器是检测移动和/或存在的传感器(101)，该传感器适于在处于不同高度的两个测量范围(104、105)内测量，其中，第一测量范围是上测量范围(105)，并且第二测量范围是下测量范围(104)，并且
其中，所述系统适于当在所述上测量范围(105)内未检测到对象(106)而在所述下测量范围(104)内检测到对象(106)时将人解释为已经跌倒，并且
其中，所述系统还适于在人被解释为已经跌倒并且满足附属于发送跌倒通知的预定准则时发送跌倒的通知。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：所述系统包括至少两个传感器(101、201)，并且所述系统适于在根本没有所述上测量范围(105)内的传感器(101、201)检测到任何对象(106)时发送跌倒的通知。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于：所述系统适于在检测到跌倒之后在所述被监测区域中发出持续预定时间段的警报信号，
并且还适于当在警报信号的发出期间或在从停止发出所述警报信号的时间开始的预定时间内在所述上测量范围(105)内未检测到对象(106)时发送跌倒的通知。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于：所述警报信号是噪声信号和/或光信号。
5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于：所述系统适于当在警报信号的发出期间在所述上测量范围(105)内检测到对象时取消跌倒通知的发送。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的系统，其特征在于：所述系统适于当在警报信号的发出期间在所述上测量范围(105)内检测到对象时中断所述警报信号的发出。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：跌倒警报是警报或消息向监测所述对象的健康的主体的发送，例如作为到电话(302)的消息、作为警报和/或例如到护士(303)、亲属或急救中心。
8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：所述传感器(102、201)的测量范围基本上覆盖所述被监测区域(108)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：所述系统适于使用有线或无线电信连接向前发送源于所述对象(106、301)的信息。
10.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于：所述系统适于当在预定时间段期间在所述上测量范围(105)内未检测到对象(106)而在所述下测量范围内检测到对象(106)时将人解释为已经跌倒。
11.一种用于凭借包括至少一个传感器(101、201)的系统观测要在被监测区域(108)中监测的一个或更多个对象的存在、位置、移动和/或姿态的方法，其中，一个或多个传感器(102、201)装配到所述被监测区域(108)的一些部分中，诸如地板、墙壁和/或天花板(110)上，并且
该方法的特征在于：
所述传感器是检测移动和/或存在的传感器(101)，该传感器在处于不同高度的两个测量范围(104、105)内测量，其中，第一测量范围是上测量范围(105)，并且第二测量范围是下测量范围(104)，并且
在该方法中：
当在所述上测量范围(105)内未检测到对象(106)而在所述下测量范围(104)内检测到对象(106)时将人解释为已经跌倒，
其中，所述系统在人被解释为已经跌倒并且满足附属于发送跌倒通知的预定准则时发送跌倒的通知。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述系统包括至少两个传感器(101、201)，并且在该方法中，在根本没有所述上测量范围(105)内的传感器(101、201)检测到任何对象(106)时发送跌倒的通知。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于：在检测到跌倒之后在所述被监测区域中给出持续预定时间段的警报信号，并且所述系统当在警报信号的发出期间或在从停止发出所述警报信号的时间开始的预定时间内在所述上测量范围(105)内未检测到对象(106)时发送跌倒的通知。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于：所述警报信号是噪声信号和/或光信号。
15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于：当在警报信号的发出期间在所述上测量范围(105)内检测到对象时取消跌倒通知的发送。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于：当在警报信号的发出期间在所述上测量范围(105)内检测到对象时中断所述警报信号的发出。
17.根据权利要求11至16中任一项所述的方法，其特征在于：跌倒警报是警报或消息向监测所述对象的健康的主体的发送，例如作为到电话(302)的消息、作为警报和/或到护士(303)、亲属或急救中心。
18.根据权利要求11至17中任一项所述的方法，其特征在于：所述传感器(102、201)的所述测量范围基本上覆盖所述被监测区域(108)。
19.根据权利要求11至18中任一项所述的方法，其特征在于：使用有线或无线电信连接向前发送源于所述对象(106、301)的信息。
20.根据权利要求11至19中任一项所述的方法，其特征在于：当在预定时间段期间在所述上测量范围(105)内未检测到对象(106)而在所述下测量范围内检测到对象(106)时将人解释为已经跌倒。
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