CZ2019814A3

CZ2019814A3 - Bezpečnostní monitorovací systém zejména pro seniory a způsob na něm prováděný

Info

Publication number: CZ2019814A3
Application number: CZ2019814A
Authority: CZ
Inventors: Karel Hána; Karel doc. Ing. Hána; Jan Kašpar; Jan Ing. Kašpar; Jan Mužík; Jan Ing Mužík; Pavel Smrčka; Pavel Ing Smrčka
Original assignee: ÄŚeskĂ© vysokĂ© uÄŤenĂ technickĂ© v Praze; České vysoké učení technické v Praze
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2021-02-17
Also published as: CZ308686B6

Abstract

Bezpečnostní monitorovací systém zejména pro seniory zahrnuje osobní jednotku (1) pro monitorování vitálních funkcí sledované osoby opatřenou senzory pro snímání údajů (100) o vitálních funkcích a poloze sledované osoby a komunikačním rozhraním pro bezdrátové spojení se vzdálenou jednotkou (2), vzdálenou jednotku (2) trvale připojenou k bezdrátové síti pro spojení s osobní jednotkou (1) a komunikačními zařízeními. Dále zahrnuje komunikační zařízení v první komunikační vrstvě (3) pro komunikaci se sledujícími osobami při nízkém stavu ohrožení zdraví nebo života sledované osoby, kterými jsou mobilní telefony (30) a kontrolní pult (34). Dále zahrnuje komunikační zařízení v druhé komunikační vrstvě (4) pro komunikaci se sledujícími osobami při vysokém stavu ohrožení zdraví nebo života sledované osoby, kterým je terminál zdravotnické záchranné služby (40).

Description

Bezpečnostní monitorovací systém zejména pro seniory a způsob na něm prováděný

Oblast techniky

Vynález spadá do oblasti technologií měření pro diagnostické účely a výstražná zařízení reagující na nežádoucí nebo abnormální stav sledované osoby, jakožto i systémy pro přenos měřených hodnot a zařízení a způsoby pro záchranu života.

Dosavadní stav techniky

V současné době jsou užívány systémy pro vzdálené monitorování stavu a polohy seniorů, pacientů či příkladně také dětí, které zajišťují možnost rychlé reakce v případě, kdy se taková sledovaná osoba ocitne ve zdravotních potížích či případně opustí předem definované území.

Příkladem řešení, které má zajistit snadné nalezení osoby, v případě, že se dostane mimo předem definované území a jehož princip je aplikován na řadě běžně používaných systémů, je KR 20050014362 A, které popisuje řešení upozornění telefonu matky v případě, kdy se telefon dítěte vzdálí z předem definované maximální vzdálenosti. Toto řešení se však omezuje pouze na sledování polohy telefonu a upozornění jediného rodinného příslušníka, nesleduje zdravotní stav dítěte, neumožňuje variabilitu upozornění více různých osob a není individualizováno pro více různých uživatelů, ale vždy pro předem definovaný pár matka - dítě.

Dalším příkladem dosavadního řešení, které má za cíl rychlou odezvu sledované osobě v případě zdravotních potíží je KR 102000644 Bl. Tento dokument popisuje způsob vyhodnocení, zda sledovaná osoba, v tomto případě senior, vyžaduje lékařskou pomoc. Sledovány jsou například hodnoty srdeční činnosti a tělesné teploty. V okamžiku, kdy tyto hodnoty překročí definovanou mez, je informace o této skutečnosti automaticky odeslána na vzdálenou serverovou jednotku, která vyrozumí pohotovostní složky záchranného zdravotnického systému.

Podobná řešení lze díky rozšíření a dostupnosti fitness náramků i do mobilního telefonu, respektive mobilní aplikace, která je do takové služby připojena, což demonstruje příkladně dokument KR 101648076 Bl. Současná řešení se však potýkají s nedostatky zejména díky omezenému počtu a typu sledujících osob a eventuálně také nepřesným vyhodnocením závažnosti zdravotního stavu, čímž může být včasná pomoc sledované osobě ztížena.

Úkolem vynálezu tedy bylo vytvořit systém, který bude zahrnovat více vrstev komunikačních zařízení, na která je nouzová zpráva odesílána, kdy je daná vrstva volena v závislosti na povaze stavu sledovaného a v rámci dané vrstvy je vyrozuměno to zařízení, které je dle polohy sledovaného nejblíže, čímž je v prvé řadě zajištěno, že je dle aktuální situace kontaktována vhodná osoba a nedochází tak k nežádoucímu nadužívání zdravotnické záchranné služby i pro stav, kdy není její zásah nezbytně nutný a současně je také zajištěna rychlejší reakce.

Podstata vynálezu

Systém odstraňuje nedostatky dosavadního stavu techniky tím, že umožňuje sledování aktuální polohy a základních údajů o zdravotním stavu sledované osoby pro rychlé uvědomění sledujících osob s tím, že však způsobem na tomto systému prováděných dochází k vyhodnocení, zdaje dle stavu sledované osoby nutné ihned uvědomit jednotky zdravotnické záchranné služby či zdaje pro stav a polohu sledované osoby vhodnější uvědomit jiné osoby, které se nachází v blízkosti sledované osoby.

-1 CZ 2019 - 814 A3

Systém zahrnuje osobní jednotku sledované osoby, vzdálenou serverovou jednotku a komunikační zařízení sledujících osob. Sledovanou osobou je typicky senior, zdravotně postižená osoba, eventuálně jiná osoba, u které může nastat zdraví či život ohrožující situace při samostatném pohybu bez asistence. Mezi sledující osoby patří v prvé řadě jednotky zdravotnické záchranné služby, dále rodinní příslušníci či jiné blízké osoby a eventuálně personál domova pro seniory nebo zdravotnického zařízení.

Osobní jednotka představuje přenosný počítač umožňující monitorování, sběr a vyhodnocování dat o vitálních funkcích sledované osoby. Takovouto osobní jednotkou může být dle stavu techniky i jakýkoli chytrý mobilní telefon vybavený příslušnou aplikací s připojeným fitness náramkem. To však není vždy zcela vhodné, jelikož sledovaná osoba v takovém případě musí s sebou mít zařízení dvě a nadto je mobilní telefon zejména pro seniory často špatně ovladatelný a chybou při použití může snadno dojít k přerušení funkce aplikace. Výhodněji je tedy osobní jednotka provedena jako jednoduché zařízení, v němž je integrována elektronika a senzory pro sledování vitálních funkcí příkladně senzor křivky EKG a senzor tělesné teploty a současně komunikační rozhraní pro připojení na mobilní telefonní síti. Osobní jednotka nemusí být oproti mobilnímu telefonu vybavena displejem ani klávesnicí, jelikož pro svou funkci nezbytně nevyžaduje aktivní ovládání ze strany sledované osoby. Výhodně je však opatřena čtečkou otisku prstu pro automatickou identifikaci sledované osoby. Tímto lze systém snadno využívat v domech pro seniory či zdravotnických zařízeních, jelikož si senior či pacient v okamžiku, kdy opouští budovu vezme jakoukoli osobní jednotku, otiskem prstu na senzoru se jednotka aktivuje a identifikuje sledovanou osobu. Osobní jednotka může být také výhodně vybavena ovládacím prvkem pro odeslání zprávy „vše v pořádku“ vzdálené jednotce, aby nedocházelo k planým poplachům. Současně však tento ovládací prvek umožní, aby osobní jednotka monitorovala případný pád či obecněji imobilitu sledované osoby. Tento stav lze monitorovat akcelerometrem sledujícím tzv. nepohyb, tedy, že v případě, kdy se sledovaná osoba po definovanou dobu nepohybuje, akcelerometr nemá údaje o změně jeho polohy. V případě, kdy je osobní jednotkou zjištěn zdraví či život ohrožující stav či změna vitálních fúnkcí, která indikuje hrozící zdravotní ohrožení, eventuálně dlouhodobý nepohyb sledované osoby, dochází k zahájení komunikace se vzdálenou jednotkou, a to buď přímým spojením prostřednictvím internetu nebo v případě, že není datová síť dostupná, odesláním textové zprávy vzdálené jednotce, kdy je vzdálená jednotka vyrozuměna o identifikaci sledované osoby, jejím zdravotním stavu a poloze.

Vzdálená jednotka je k datové síti připojený počítač vybavený software pro automatizovanou diagnostiku zdravotního stavu a odesílání zpráv na komunikační zařízení. Vzdálená jednotka je bezdrátově prostřednictvím internetu spojena s osobní jednotkou a v okamžiku, kdy přijme od osobní jednotky informaci o nestandardní situaci sledované osoby, příkladně změnu stavu zdravotního stavu, vyhodnotí závažnost situace, ve které se sledovaná osoba nachází a v případě, kdy se jedná o stav méně závažný zvolí nižší komunikační vrstvu a naváže prostřednictvím internetu kontakt s komunikačními zařízeními rodinných příslušníků nebo domova pro seniory nebo zdravotnického zařízení a odešle nouzovou zprávu s údaji o stavu sledované osoby a její polohu na komunikační zařízení, které se nachází nejblíže polohy sledované osoby. V případě, že však vyhodnotí, že se jedná o stav závažný, tedy takový, který ohrožuje zdraví či život sledované osoby, zvolí vyšší komunikační vrstvu komunikačních zařízení a odešle nouzovou zprávu s údaji o stavu sledované osoby a její polohu operačnímu terminálu zdravotnické záchranné služby a současně také domovu pro seniory nebo zdravotnickému zařízení. Výhodně je vzdálená jednotka opatřena datovým úložištěm s údaji o zdravotním profilu sledovaných osob příkladně, zda se jedná o osobu s kardiovaskulárním onemocněním. Na základě přijaté informace o rizikovém stavu sledované osoby je tedy při vyhodnocení závažnosti takového stavu vzdálenou jednotkou přihlédnuto ke zdravotnímu profilu příslušné osoby. Tímto je docíleno přesnějšího vyhodnocení a vhodné reakce na aktuální zdravotní stav sledované osoby.

Komunikační zařízení umožňuje vzdálené jednotce navázat kontakt s příslušnou sledující osobou. Komunikačním zařízením tedy může být příkladně mobilní telefon rodinného příslušníka sledované osoby, kontrolní pult domova pro seniory nebo zdravotnického zařízení nebo operační

- 2 CZ 2019 - 814 A3 terminál zdravotnické záchranné služby. V případě, kdy takové komunikační zařízení obdrží od vzdálené jednotky nouzovou zprávu, čeká vzdálená jednotka potvrzení akce od komunikačního zařízení.

Objasnění výkresů

Na obrázku 1 je vyobrazeno schéma systému dle příkladu 1.

Na obrázku 2 je vyobrazeno provedení osobní jednotky dle příkladu 2.

Příklady uskutečnění vynálezu

Příklad 1

Bezpečnostní monitorovací systém sestává z osobní jednotky vzdálené jednotky 2, komunikačních zařízení v první vrstvě 3 a komunikačních zařízení ve druhé vrstvě 4. Osobní jednotka 1 je vybavena elektronikou pro snímání údajů 100 o vitálních fúnkcích a poloze sledované osoby a komunikačním rozhraním pro bezdrátové spojení se vzdálenou jednotkou 2 prostřednictvím datové nebo telefonní sítě. Vzdálená jednotka 2 je serverem trvale připojeným k datové a telefonní síti pro spojení s osobní jednotkou 1 a komunikačními zařízeními. Komunikační zařízení jsou rozdělena do první komunikační vrstvy 3, která slouží ke kontaktu sledujících osob při nízké závažnosti nouzového stavu sledované osoby a druhé komunikační vrstvy 4, která slouží ke kontaktu sledujících osob při vysoké závažnosti nouzového stavu sledované osoby. První komunikační vrstva 3 zahrnuje komunikační zařízení 30 rodinných příslušníků sledované osoby a komunikační zařízení 34 domova pro seniory nebo zdravotnického zařízení, ve kterém sledovaná osoba pobývá. Druhá komunikační vrstva zahrnuje komunikační zařízení 34 domova pro seniory nebo zdravotnického zařízení, ve kterém sledovaná osoba pobývá a komunikační zařízení 40 terminálu zdravotnické záchranné služby.

Příklad 2

Výhodné provedení osobní jednotky sestává z rozebíratelného těla 10 osobní jednotky, které je umístěno na pásku 11 pro připevnění k zápěstí sledované osoby. Z vrchní strany je tělo 10 osobní jednotky opatřeno senzorem 12 pro snímání otisků prstů a dále sdruženým tlačítkem 13 pro navázání kontaktu se vzdálenou jednotkou z vůle sledované osoby. Spodní strana těla 10 osobní jednotky je opatřena kovovými elementy 14 pro kontakt s kůží sledované osoby sloužícími současně pro nabíjení baterie osobní jednotky. Uvnitř těla 10 osobní jednotky je umístěna elektronika v podobě jednoduchého a energeticky úsporného počítače s procesorem ARM, pamětí pro ukládání dat ze senzorů, SIM komunikačním modulem, lokalizačním modulem na principu satelitní navigace GPS, senzory křivky EKG pro snímání tepové frekvence a akcelerometrem. Kovové elementy 14 jsou propojeny se senzory křivky EKG a baterií zařízení. Skrze tyto kovové elementy 14 senzory křivky EKG sledují kontaktem s kůží sledované osoby tepovou frekvenci a v případě, kdy je osobní jednotka nikoli v aktivním používání sledovanou osobou, nabíjení baterie.

Příklad 3

Příklad popisuje způsob monitorování seniora, který opustil budovu domova pro seniory, ten je realizován v následujících krocích:

senior se na osobní jednotce 1 identifikuje otiskem prstu na senzoru 12 a nasadí si osobní jednotku 1 na zápěstí;

osobní jednotka 1 kontinuálně snímá údaje 100 o vitálních funkcích a poloze seniora;

-3CZ 2019 - 814 A3 osobní jednotka zjistí nestandardní stav vitálních funkcí seniora a aktivuje komunikační modul, který odešle zprávu 200 obsahující údaje o identifikaci sledované osoby, vitálních funkcích seniora a GPS poloze seniora vzdálené jednotce 2;

vzdálená jednotka 2 přijme zprávu 200 a odešle potvrzení o přijetí zprávy 200 osobní jednotce i;

- vzdálená jednotka 2 naváže kontakt s komunikačními zařízeními v první komunikační vrstvě 3;

komunikační zařízení v první komunikační vrstvě 3 odešlou vzdálené jednotce 2 údaje o své poloze;

vzdálená jednotka 2 vyhodnotí, které komunikační zařízení se nachází nejblíže poloze osobní jednotky 1 a zvolí příslušnou komunikační jednotku 31 rodinného příslušníka nebo komunikační jednotku 34 domova pro seniory;

vzdálená jednotka 2 odešle zvolenému komunikačnímu zařízení zprávu s informací o nouzi seniora a údaje o jeho poloze a vyžádá komunikační zařízení k potvrzení akce;

v případě, že vzdálená jednotka 2 neobdrží od zvoleného komunikačního zařízení potvrzení akce, odešle zprávu s informací o nouzi seniora a údaje o jeho poloze další nejbližší komunikační j ednotce.

Průmyslová využitelnost

Bezpečnostní monitorovací systém a způsob na něm prováděný jsou využitelné zejména v rámci domovů pro seniory či jiných zdravotnických zařízení tak, že napomáhají monitorování zde v daném období sídlících osob při jejich pohybu mimo budovu či areál daného zařízení.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Bezpečnostní monitorovací systém zejména pro seniory zahrnující osobní jednotku (1) pro monitorování vitálních funkcí sledované osoby opatřenou senzory pro snímání údajů (100) o vitálních funkcích a poloze sledované osoby a komunikačním rozhraním pro bezdrátové spojení se vzdálenou jednotkou (2), vzdálenou jednotku (2) trvale připojenou k bezdrátové síti pro spojení s osobní jednotkou (1) a komunikačními zařízeními, vyznačující se tím, že dále zahrnuje komunikační zařízení v první komunikační vrstvě (3) pro komunikaci se sledujícími osobami při nízkém stavu ohrožení zdraví nebo života sledované osoby, kterými jsou mobilní telefony (30) a kontrolní pult (34) a dále zahrnuje komunikační zařízení v druhé komunikační vrstvě (4) pro komunikaci se sledujícími osobami při vysokém stavu ohrožení zdraví nebo života sledované osoby, kterým je terminál zdravotnické záchranné služby (40).
2. Systém podle nároku 1, vyznačující se tím, že komunikačním zařízením v druhé komunikační vrstvě je také kontrolní pult (34).
3. Způsob monitorování sledované osoby a varování sleduj ící osoby prováděný na systému podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že osobní jednotka (1) kontinuálně snímá údaje (100) o vitálních fúnkcích a poloze sledované osoby s tím, že při zjištění nestandardního stavu vitálních fúnkcí sledované osoby aktivuje osobní jednotka (1) komunikační modul a odešle zprávu (200) obsahující údaje o identifikaci sledované osoby, vitálních fúnkcích a poloze vzdálené jednotce (2); vzdálená jednotka (2) přijme zprávu a odešle potvrzení o přijetí zprávy (200) osobní jednotce (1); vzdálená jednotka (2) vyhodnotí stav vitálních funkcí sledované osoby tak, že:

při nízkém stavu ohrožení zdraví nebo života sledované osoby vzdálená jednotka (2) naváže kontakt s komunikačními zařízeními v první komunikační vrstvě (3) a vyžádá si údaje o poloze komunikačních zařízení; komunikační zařízení v první komunikační vrstvě (3) odešlou vzdálené jednotce (2) údaje o své poloze; vzdálená jednotka (2) vyhodnotí, které komunikační zařízení v první komunikační vrstvě (3) je nejblíže osobní jednotce (1); vzdálená jednotka (2) odešle komunikačnímu zařízení, které je nejblíže osobní jednotce (1) zprávu (300) o nouzi sledované osoby a údaje o poloze osobní jednotky (1) a vyžádá si potvrzení akce; při neobdržení potvrzení akce vzdálenou jednotkou (2) od komunikačního zařízení, odešle vzdálená jednotka (2) zprávu (300) všem zbývajícím komunikačním zařízením v první komunikační vrstvě (3), při vysokém stavu ohrožení zdraví nebo života sledované osoby vzdálená jednotka (2) odešle všem vzdáleným jednotkám v druhé komunikační vrstvě (4) zprávu o nouzi sledované osoby a údaje o vitálních funkcích sledované osoby a poloze osobní jednotky (1).
4. Způsob podle nároku 3, vyznačující se tím, že osobní jednotka (1) odešle zprávu (200) prostřednictvím bezdrátové datové sítě.
5. Způsob podle nároku 4, vyznačující se tím, že v případě, kdy osobní jednotka (1) neobdrží od vzdálené jednotky (2) potvrzení o obdržení zprávy (200), odešle zprávu (200) formou textové zprávy prostřednictvím bezdrátové telefonní sítě.