EP2403407A1 - VERFAHREN ZUR DETEKTION EINER AUßERGEWÖHNLICHEN SITUATION - Google Patents

VERFAHREN ZUR DETEKTION EINER AUßERGEWÖHNLICHEN SITUATION

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Publication number
EP2403407A1
EP2403407A1 EP10710988A EP10710988A EP2403407A1 EP 2403407 A1 EP2403407 A1 EP 2403407A1 EP 10710988 A EP10710988 A EP 10710988A EP 10710988 A EP10710988 A EP 10710988A EP 2403407 A1 EP2403407 A1 EP 2403407A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
person
unit
contact
measuring device
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10710988A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Armin Blaha
Emanuel Preuschl
Werner Kurschl
Christofer David
Michael Affenzeller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SPANTEC GmbH
Original Assignee
SPANTEC GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SPANTEC GmbH filed Critical SPANTEC GmbH
Publication of EP2403407A1 publication Critical patent/EP2403407A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06V—IMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00—Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/10—Human or animal bodies, e.g. vehicle occupants or pedestrians; Body parts, e.g. hands
    • G06V40/12—Fingerprints or palmprints
    • G06V40/1347—Preprocessing; Feature extraction

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting an exceptional situation for a person.
  • a method for detecting an exceptional situation of a person, in particular a fall of a person is described for example in the document EP1278457B1.
  • the method disclosed in this document is based on the fact that a person's exceptional situation is determined by measurements of body functions such as, for example, heart rate, blood pressure, respiratory rhythm and / or respiratory throughput.
  • body functions such as, for example, heart rate, blood pressure, respiratory rhythm and / or respiratory throughput.
  • Kang et al. Monitoring of Activities of Daily Living in Home Environment, Proceedings of Is Joint International Pre-Olympic Conference on Sports Science & Sport Engineering, Volume I: Computer Science in Sports, p 97-102 ,
  • EP 1974662A1 discloses a method according to which a change in the kinetic energy of a person, which is measured by the acceleration of the person, over a period of time detects an extraordinary situation for the person.
  • EP0849715A2 a method is described according to which the fall of a person is detected on the basis of inclination and position changes of the person as well as by measurements of the speed and the acceleration sequences of the person.
  • the present invention has as its object to detect a situation exceptional for a person by means of an extremely simple measurement, wherein the simple measurement is controlled by further, more complicated constructed measurements.
  • a contact measuring device such as a contact and / or pressure and / or photosensor and / or distance measuring device, which bears the person directly or indirectly on the body, a contact status and / or a pressure of a body part such as a person's foot to a reference surface such as a floor is detected such that the exceptional situation is detectable by changing the contact status and / or pressure of a body part such as a person's foot to a reference surface such as a floor from a variety of situations.
  • the person wears the contact measuring device such as the contact or pressure and / or photosensor and / or the distance measuring device directly or indirectly on the body.
  • the wearing of the sensors may be accomplished by attaching sensors by means of adhesive or patch-like applications.
  • An indirect wearing of the sensors on the body is also given if such a sensor is integrated, for example in a clothing and / or accessory piece, which carries the person on the body, as in the sole of a shoe.
  • the method discussed here for the detection of an exceptional situation for an animal, such as a horse can be applied as it were.
  • the occurrence of a situation which is exceptional for a person is, for example, to be understood as the fall of an elderly person.
  • an older person In a normal situation, an older person always has at least one foot on the ground, assuming that an older person is not walking. Even if a person is walking, the duration in which the current person does not directly or indirectly contact any of the feet with the feet, does not exceed 500 milliseconds.
  • the detected event is to be considered as an extraordinary event, such as a fall, on the basis of these measured values.
  • the contact measuring device such as contact or pressure and / or photosensor and / or distance measuring device, which is integrated in a shoe.
  • the normal situation can be detected by measuring quantities such as the sequence of steps et cetera. In case of a fall, the elderly person loses contact with the floor with both feet.
  • the method described here for detecting movements of athletes such as a runner can be applied to investigate movement sequences in unusual situations such as injuries or wrong movements. The same applies, for example, to the analysis of the movement of a dressage horse during a competition or training.
  • the advantage of measuring a contact or pressure status as a primary measurement signal is certainly that a simple, very efficiently detectable signal provides a very good basis for further, not necessarily to be performed differentiations that can be made on the basis of further measurements.
  • An exceptional situation detected by the contact measurement device is not always uniquely interpretable based on the contact or print status.
  • An elderly person who does not measure the feet to the floor can either fall or sit on a chair, in which case the legs are kept clear of the ground.
  • a detection of a situation that is harmful to the person (fall) it makes sense to apply further algorithms for the differentiation of situations.
  • the invention is further developed in that a physiological index of the person is determined, which is related to the contact status and / or pressure.
  • a physiological index is understood to mean the averaging of at least one body-related measured value, such as pulse, heart rate and conductance (sweat) over a period of time.
  • the length of the time span has to be defined with regard to the acquired measured values.
  • the body-related measurements before, during and after an event that is harmful to a person differ from those measured values basic events.
  • the detection method for detecting abnormal events may be extended by determining an activity index of the person related to the contact status and / or pressure and / or the physiological index.
  • An activity index is understood to mean the averaging of at least one measured value relating to the kinetic energy of the body over a period of time. The length of the time span is again to be defined with regard to the measured values recorded.
  • the measured values related to the kinetic energy of a body before, during and after a person's harmful events are fundamentally different from the readings of ordinary events.
  • the method according to the invention can involve a signal being output if the exceptional situation is detected and / or an exceptional situation is to be expected.
  • Such a signal can be sent both to the information of the person who is in the exceptional situation, as well as subsequently or simultaneously to a third party. It is advantageous that a device emitting the signal is located in the person in the exceptional situation as well as in other places.
  • Signals may be output in the form of sirens, tones, stimuli, messages via telephone or other media, and in all other forms known to those skilled in the art.
  • an exceptional situation can also be predicted on the basis of the acquired measured values, even before they occur with a high probability.
  • dizziness body-related measured value
  • a tumbling of a person salivance of steps detected by the determination of the contact status
  • a signal is output before a situation that is harmful to the person occurs.
  • the inventive method can be further developed in that an output of the signal is controlled by the person or another person.
  • the physiological index is determined on the basis of body measurements such as pulse, blood pressure, skin conductance (sweat), body temperature, etc., which are preferably averaged over a time interval and / or evaluated by means of an analysis method .
  • body measurements such as pulse, blood pressure, skin conductance (sweat), body temperature, etc.
  • the physiological index based on body measurements such as pulse, blood pressure, body conductivity (sweat), body temperature, etc. of a first body part relative to measured values such as pulse, blood pressure, body conductivity (sweat), body temperature, etc a second body part is determined, which are preferably averaged over a time interval and / or evaluated by means of an analysis method.
  • the inventive method may also include that the activity index of the person is determined based on activity measurements such as acceleration, movement, position, etc. of the body, which are preferably averaged over a time interval and / or evaluated by an analysis method.
  • the inventive method can also be supplemented in that the activity index of the person is determined on the basis of activity measurement values such as acceleration, movement, position, etc. of a first body part of the person relative to the measured values such as acceleration, movement, position, etc. of a second body part of the person which is preferably averaged over a time interval and / or evaluated by means of an analysis method.
  • the measurement of the measured values to determine the physiological index and / or the Activity index should be carried out in the appropriate places on the person.
  • the body conductance or sweat is very easy and efficient to measure in an area behind the ears of the person. Performing measurements in this area has the advantage that the devices required for the measurement can be integrated into a hearing aid. The same applies to carrying out measurements at other places where the person wears supporting equipment, such as the integration of a pulse measurement in a clock.
  • the analysis of the measured values can be carried out according to one or in combination of the following methods or methods known to the person skilled in the art, such as threshold value analysis, Fourier analysis:
  • the choice of the time interval between the individual measurements preferably takes place according to the best possible analysis of the measured data and that of the efficiency with regard to the amount of data to be processed.
  • the above analysis methods are preferably supplemented by self-learning algorithms.
  • the measurement of values or with reference to a first and further body parts represents a further possibility of a differentiation of recorded situations.
  • it may be important, for example, to measure the position of one body part to another. The same applies to the measurement of body values.
  • An apparatus for carrying out the method according to the invention comprises a contact measuring device such as a contact and / or pressure and / or photosensor and / or a distance measuring device for determining a contact status or pressure of a body part to a reference surface, wherein the device further comprise one of the following further devices can: - physiological index measuring device,
  • an apparatus for carrying out the method according to the invention may comprise devices for evaluating data on the basis of which, in addition to the detection of unusual situations for the person, such as the state of health of the person, evaluates the person's behavior in situations of daily life can be.
  • the evaluation of the data concerns both short periods of time as well as daily routines as longer periods of time such as the recovery after injury or surgery.
  • the device may also comprise devices for determining the position of the person.
  • the location of the position or the transmission of the position of the person to other persons or other devices may be limited to the case of the occurrence of a situation exceptional for the person.
  • a device for carrying out the method according to the invention can be constructed such that the device consists of a first unit and optionally a second unit, the first unit containing at least one of the devices and possibly the second unit the same or at least one further device, wherein the first Unit and the second unit are in communication with each other.
  • An apparatus for performing an exceptional situation for a person may also include means for the apparatus to include positional control so that a signal is output when the apparatus or a unit of the apparatus is removed from the person and / or communication between the first unit and the second unit is interrupted.
  • positional control so that a signal is output when the apparatus or a unit of the apparatus is removed from the person and / or communication between the first unit and the second unit is interrupted.
  • a device for carrying out the method according to the invention can be designed such that the device or at least one unit is integrated in a device which is fastened to the person.
  • the device or at least individual units for carrying out the detection in medical auxiliary devices such as hearing aids, spectacles, heart rate monitors.
  • medical auxiliary devices such as hearing aids, spectacles, heart rate monitors.
  • the comfort for the wearer is increased to a high degree, especially since the person is used to wearing this medical auxiliary device.
  • the device or individual units in garments or accessories such as watches, jewelry et cetera.
  • the device for carrying out the method according to the invention can be configured such that second and / or further measured values are only acquired and / or values transferred from the first unit to the second unit if, on the basis of at least one measured value, occurrence of an extraordinary event is possible assessed and / or determined.
  • establishing a communication link between the first and the further units has an energy-saving effect in order to make the power supply of the mobile units carried by the person as long as possible.
  • FIG. 1 shows a flow diagram for the detection of a situation which is exceptional for a person.
  • FIG. 2 shows an exemplary arrangement of the measuring device necessary for carrying out the method according to the invention.
  • Figure 3.4 shows a diagram over the time course of the acceleration during a fall of a person backwards.
  • Figure 5 shows a diagram of the time course of the pulse rate of a person over a period in which the person falls.
  • FIG. 1 shows a flow chart for detecting a situation 5 which is exceptional for a person 1, wherein a contact measurement device and / or a pressure sensor and / or a distance measuring device KS 2 indicate a contact status and / or a pressure of a body part such as, for example a foot 3 of a person 1 to a reference surface 4 such as a floor is detected, so that the exceptional situation 5 is detectable from a plurality of situations 6.
  • the contact status and / or print data is forwarded to a data acquisition system DES 201.
  • the relevant body data are determined with a measuring device for physiological index PI 7, such as a pulse measuring device, body conductivity measuring device etc., and the relevant movement data of the person 1 with an activity measuring device AI 8 such as acceleration and speed measuring device.
  • a measuring device for physiological index PI 7 such as a pulse measuring device, body conductivity measuring device etc.
  • an activity measuring device AI 8 such as acceleration and speed measuring device.
  • the measured values, which are determined by a contact measuring device 2, activity index measuring device 8 and measuring device for physiological index 7, are forwarded, if necessary, to a central computing and reporting module ZRM 202, preferably via radio.
  • the central computing and reporting module 202 is configured to request the data regarding the congestion or pressure, physiological index and / or activity index as needed from the data acquisition system DES 201.
  • the data will be sent via the Those skilled in the known methods over a time interval analyzed and related to each other. The analysis of the data is based on individual or a combination of the data.
  • a control call is initiated by the rescuers at the fallen person 205. If rescue workers receive no response, an emergency call is made to emergency services 297. In the case of a response from person 1, the emergency services intervene upon consultation 208. If there is no detection of an exceptional situation 204, no actions 209 are initiated.
  • FIG. 2 shows an exemplary arrangement of the device for carrying out the method according to the invention on a person 1.
  • a contact and / or pressure sensor is for determining a contact status of a foot 3 of a person 1 to a reference surface 4 such as a floor on the foot 3rd or attached to a shoe.
  • a physiological index measuring device 7, such as a pulse measuring device, thermometer is arranged at a position of a body part at which the relevant body data can be measured.
  • the device comprises at least one activity index measuring device 8 such as an acceleration, inclination sensor or a speed measuring device.
  • the apparatus preferably further comprises an alarm device 9 which outputs a signal when the exceptional situation is detected and / or an exceptional situation is to be expected, the output of the signal being controllable by the person 1 or another person to avoid false alarms ,
  • the device for carrying out the method according to the invention comprises a device for recording and evaluating data 10 and a position measuring device 11.
  • the arrangement of the mentioned Device is advantageously carried out in units, wherein a first unit contains at least one of the devices, a second unit the same or at least one more Device contains.
  • the hearing apparatus 13 or in the temple of the spectacles 12 preferably devices for determining the body conductance (sweat) are integrated, while the device for pulse measurement in the worn on the wrist clock 14 is installed. All units of the device are configured such that measured values are only acquired and / or values transferred from the first unit to the second unit if, on the basis of at least one measured value, an occurrence of an extraordinary event is evaluated and / or ascertained as possible.
  • the device includes positional control so that the signal output device 9 outputs a signal when the device or unit of the device is removed from the person and / or the communication between the first unit and the second unit is interrupted.
  • FIG 3 and Figure 4 show the time course of accelerations during a fall 108 'and 108 "The graphs 101' and 101" show the course of each resulting acceleration during two falls. The acceleration values are plotted on the ordinate, the time on the abscissa of the diagram.
  • the graphs 102 'and 102 show the acceleration in the x direction 103, the graph 104' and 104" the accelerations in the y direction 105, the graphs 106 'and 106 "show the accelerations in the z direction 107.
  • the falls occur at about times 108 'and 108 ".
  • the fall or fall of the person begins at the time at which the acceleration in the z-direction is less than 1, 0g.
  • the time of impact 110 ', 110 "of the falling person 1 on a reference surface 4, such as a floor, can be seen in Figure 2 from the high acceleration values during that period.
  • a comparison of the graphs 101' and 101" shows that the occurrence of a characteristic of the graph such as increased acceleration values during the period of impact 110 'is not mandatory is. For this reason, a detection of an extraordinary event on the basis of several data or measured values makes sense, in order to avoid a misinterpretation.
  • an evaluation of the activity measured values such as acceleration, movement, position etc. of a first body part of the person relative to the measured values such as acceleration, movement, position etc. of a second body part of the person is possible.
  • Figure 4 shows the time course of a before and after the time points of a fall of a person typical course of a pulse curve, wherein the pulse rate is plotted on the ordinate, the time on the abscissa.
  • the extraordinary event 5 begins with the fall 108, which causes an abrupt increase in the pulse rate.
  • the increased pulse rate lasts during the fall and during the impact of the person, reaches a normal value again after the extraordinary event has expired.

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Abstract

Verfahren zur Detektion einer außergewöhnlichen Situation 5 für eine Person 1, wobei durch ein Kontaktmessvorrichtung, welche die Person 1 direkt oder indirekt am Körper trägt, wie ein Kontakt- und/oder Druck- und/oder Photosensor und/oder Entfernungsmessvorrichtung 2 ein Kontaktstatus und/oder ein Druck eines Körperteils wie beispielsweise ein Fuß 3 einer Person 1 zu einer Bezugsfläche 4 wie beispielsweise ein Fußboden erfasst wird, sodass die außergewöhnliche Situation 5 aus einer Vielzahl von Situationen 6 detektierbar ist.

Description

Verfahren zur Detektion einer außergewöhnlichen Situation
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Detektion einer außergewöhnlichen Situation für eine Person.
Ein Verfahren zur Detektion einer außergewöhnlichen Situation einer Person, insbesondere eines Sturzes einer Person ist beispielsweise in dem Dokument EP1278457B1 beschrieben. Das in diesem Dokument offenbarte Verfahren basiert darauf, dass die außergewöhnliche Situation einer Person anhand von Messwerten für Körperfunktionen wie beispielsweise Puls, eine für den Blutdruck charakteristische Größe, dem Atemrhythmus und/oder dem Atmungsdurchsatz festgestellt wird. Ein ähnliches Verfahren ist auch in Kang et al., Monitoring of Activities of Daily Living in Home Environment, Proceedings of Ist Joint International Pre-Olympic Conference of Sport Science & Sport Engineering, Volume I: Computer Science in Sports, p 97-102 beschrieben.
Das Dokument EP 1974662A1 offenbart ein Verfahren, nach welchem anhand der Veränderung der kinetischen Energie einer Person, welche durch die Beschleunigung der Person gemessen wird, über einen Zeitraum eine für die Person außerordentliche Situation erfasst wird. In EP0849715A2 ist eine Methode erläutert, nach welcher der Sturz einer Person auf der Basis von Neigungs- und Lageänderungen der Person als auch durch Messwerte über die Geschwindigkeit und die Beschleunigungsabläufe der Person erfasst wird.
In der Praxis kommt es zu Fehlinterpretationen, insbesondere zu Fehlalarmen aufgrund von vermeintlichen Stürzen einer Person, sodass der Einsatz der oben beschriebenen Methoden nicht zweckmäßig ist.
Die hier vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine für eine Person außergewöhnliche Situation anhand einer äußerst einfachen Messung zu erfassen, wobei die einfache Messung durch weitere, komplizierter aufgebaute Messungen kontrolliert wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch bewerkstelligt, dass mittels einer Kontaktmessvorrichtung wie ein Kontakt- und/oder Druck- und/oder Photosensor und/oder Entfernungsmessvorrichtung, welche die Person direkt oder indirekt am Körper trägt, ein Kontaktstatus und/oder ein Druck eines Körperteils wie beispielsweise ein Fuß einer Person zu einer Bezugsfläche wie beispielsweise ein Fußboden erfasst wird, sodass die außergewöhnliche Situation durch eine Veränderung des Kontaktstatus und/oder des Drucks eines Körperteils wie beispielsweise ein Fuß einer Person zu einer Bezugsfläche wie beispielsweise ein Fußboden aus einer Vielzahl von Situationen detektierbar ist. Die Person trägt die Kontaktmessvorrichtung wie den Kontakt- oder Druck- und/oder Photosensor und/oder die Entfernungsmessvorrichtung direkt oder indirekt am Körper. Im Rahmen der Offenbarung dieser Erfindung kann das Tragen der Sensoren das Befestigen von Sensoren mittels Klebestreifen oder Pflaster ähnlichen Applikationen erfolgen. Ein indirektes Tragen der Sensoren am Körper ist auch dann gegeben, wenn ein solcher Sensor beispielsweise in einem Kleidungs- und/oder Accessoirestück, welches die Person am Körper trägt, wie in die Sohle eines Schuhes integriert ist.
Es sei im Rahmen dieser Erfindung keinesfalls ausgeschlossen, dass das hier diskutierte Verfahren zur Detektion einer für ein Tier wie beispielsweise ein Pferd außergewöhnlichen Situation gleichsam angewandt werden kann. Unter dem Auftreten einer für eine Person außergewöhnlichen Situation ist im Rahmen dieser Erfindung beispielsweise ein Sturz einer älteren Person zu verstehen. In einer Normalsituation hat - unter der Annahme, dass eine ältere Person nicht läuft - eine ältere Person immer zumindest einen Fuß am Boden. Selbst wenn eine Person läuft, so überschreitet die Dauer, in der die laufende Person mit keinem der Füße direkt oder indirekt einen Kontakt zu Boden hat, keinesfalls 500 Millisekunden. Sollte nach dem Entlasten des Fußes der Person innerhalb von beispielsweise 1000 Millisekunden kein Kontakt- oder Druckstatus ermittelbar sein, so ist das erfasste Ereignis aufgrund dieser Messwerte als ein außerordentliches Ereignis wie beispielsweise ein Sturz zu werten. Mittels der Kontaktmessvorrichtung wie Kontakt- oder Druck- und/oder Photosensors und/oder Entfernungsmessvorrichtung, welcher in einem Schuh integriert ist, ist dieser Zustand leicht und effektiv überprüfbar. Weiters ist die Normalsituation durch Messung von Größen wie die Schrittfolge et cetera erfassbar. Im Falle eines Sturzes verliert die ältere Person mit beiden Füßen den Kontakt zum Fußboden. Gleichsam kann das hier beschriebene Verfahren zur Detektion von Bewegungen von Sportlern wie beispielsweise eines Läufers angewandt werden, um Bewegungsabläufe auf außergewöhnliche Situationen wie Verletzungen oder falsche Bewegungen zu untersuchen. Gleiches gilt beispielsweise für die Analyse der Bewegung eines Dressurpferdes während eines Wettkampfes oder Trainings.
Der Vorteil der Messung eines Kontakt- oder Druckstatus als primäres Messsignal liegt sicherlich darin, dass ein einfaches, sehr effizient erfassbares Signal eine sehr gute Basis für weitere, nicht zwingend durchzuführende Differenzierungen, die auf Basis von weiteren Messungen erfolgen können, liefert.
Eine außergewöhnliche Situation, welche mittels der Kontaktmessvorrichtung detektiert wird, ist nicht immer ausschließlich auf der Basis des Kontakt- oder des Druckstatus eindeutig interpretierbar. Eine ältere Person, bei der kein Kontakt der Füße zum Fußboden gemessen wird, kann entweder gestürzt sein oder auf einem Sessel sitzen, wobei im letzteren Fall die Beine frei vom Boden gehalten werden. In Hinblick auf eine Detektion einer für die Person schädlichen Situation (Sturz) ist es sinnvoll hier weitere Algorithmen zur Differenzierung der Situationen anzuwenden. Die Erfindung wird dadurch weitergebildet, dass ein physiologischer Index der Person ermittelt wird, welcher mit dem Kontaktstatus und/oder Druck in Bezug gesetzt wird.
Unter einem physiologischen Index ist die Mittelung zumindest eines Körper bezogenen Messwertes wie Puls, Herzfrequenz und Körperleitwert (Schweiß) über eine Zeitspanne zu verstehen. Die Länge der Zeitspanne ist hinsichtlich der erfassten Messwerte zu definieren. Die Körper bezogenen Messwerte vor, während und nach eines für eine Person schädlichen Ereignisses unterscheiden sich von denjenigen Messwerten gewöhnlicher Ereignisse grundlegend.
Das Detektionsverfahren zur Detektion von nicht gewöhnlichen Ereignissen kann dadurch erweitert werden, dass ein Aktivitätsindex der Person ermittelt wird, welcher mit dem Kontaktstatus und/oder Druck und/oder dem physiologischem Index in Bezug gesetzt wird.
Unter einem Aktivitätsindex ist die Mittelung zumindest eines auf die kinetische Energie des Körpers bezogenen Messwertes über eine Zeitspanne zu verstehen. Die Länge der Zeitspanne ist wiederum hinsichtlich der erfassten Messwerte zu definieren.
Die auf die kinetische Energie eines Körper bezogenen Messwerte vor, während und nach einem für eine Person schädlichen Ereignisse unterscheiden sich von den Messwerten gewöhnlicher Ereignisse grundlegend.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann beinhalten, dass ein Signal ausgegeben wird, wenn die außergewöhnliche Situation detektiert wird und/oder eine außergewöhnliche Situation zu erwarten ist.
Ein solches Signal kann sowohl zur Information der Person, welche sich in der außergewöhnlichen Situation befindet, als auch in weiterer Folge oder gleichzeitig an Dritte ausgesandt werden. Es ist vorteilhaft, dass eine das Signal ausgebende Vorrichtung an der in der außergewöhnlichen Situation befindlichen Person sowie an weiteren Orten befindet.
Signale können in Form von Sirenen, Tönen, Reizen, Mitteilungen über Telefon oder sonstiger Medien und in allen weiteren dem Fachmann bekannten Formen ausgegeben werden.
Die zuvor beschriebenen Vorrichtungen zur Erfassung einer außergewöhnlichen Situation zeichnen sich dadurch aus, dass auf Basis der erfassten Messwerte eine außergewöhnliche Situation auch vor dem Eintreten dieser mit einer hohen Wahrscheinlichkeit vorhergesagt werden kann. Als Beispiel sind hierbei Schwindelgefühle (Körper bezogener Messwert) oder ein Taumeln einer Person (Schrittfolge erfasst durch die Ermittlung des Kontaktstatus) vor einem Sturz zu erwähnen. Es ist Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens, dass ein Signal ausgegeben wird, bevor eine für die Person schädliche Situation eintritt.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann dadurch weitergebildet sein, dass eine Ausgabe des Signals durch die Person oder eine weitere Person gesteuert wird.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, dass die Ausgabe des Signals vor oder bei dem Auftreten von außergewöhnlichen Situationen durch die Person oder Dritte gesteuert wird, um so Fehlalarme zu vermeiden.
Eine Möglichkeit der erfindungsgemäßen Ermittlung des physiologischen Index besteht darin, dass der physiologische Index anhand von Körper-Messwerten wie Puls, Blutdruck, Hautleitwert (Schweiß), Körpertemperatur etc. ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt und/oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden. Ebenso ist es im Rahmen dieser Erfindung nicht geschlossen, dass der physiologische Index anhand von Körper-Messwerten wie Puls, Blutdruck, Körperleitwert (Schweiß), Körpertemperatur etc. eines ersten Körperteils relativ zu Messwerten wie Puls, Blutdruck, Körperleitwert (Schweiß), Körpertemperatur etc. eines zweiten Körperteils ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt und/oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch beinhalten, dass der Aktivitätsindex der Person anhand von Aktivitäts-Messwerten wie Beschleunigung, Bewegung, Position etc. des Körpers ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt und/oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dadurch ergänzt werden, dass der Aktivitätsindex der Person anhand von Aktivitäts-Messwerten wie Beschleunigung, Bewegung, Position etc. eines ersten Körperteils der Person relativ zu den Messwerten wie Beschleunigung, Bewegung, Position etc. eines zweiten Körperteils der Person ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt und/oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden.
Die Messung der Messwerte zur Ermittlung des physiologischen Index und/oder des Aktivitätsindex ist an den dafür geeigneten Stellen an der Person durchzuführen. So ist beispielsweise der Körperleitwert beziehungsweise Schweiß sehr leicht und effizient in einem Bereich hinter den Ohren der Person zu messen. Die Durchführungen von Messungen in diesem Bereich hat den Vorteil, dass die für die Messung notwendigen Vorrichtungen in einen Hörapparat integriert werden können. Gleiches gilt für die Durchführung von Messungen an anderen Stellen, an denen die Person unterstützende Apparate trägt, wie beispielsweise die Integration einer Pulsmessung in eine Uhr.
Die Analyse der Messwerte kann nach einem oder in Kombination der folgenden Methoden oder dem Fachmann bekannten Methoden wie Schwellenwertanalyse, Fourier-Analyse erfolgen:
Die Wahl des Zeitintervalls zwischen den einzelnen Messungen erfolgt vorzugsweise nach dem Gesichtspunkt der best möglichen Analyse der Messdaten und jenem der Effizienz in Hinblick auf die zu bearbeitende Datenmenge. Die oben genannten Analysemethoden werden vorzugsweise durch selbst lernende Algorithmen ergänzt.
Die Messung von Werten an beziehungsweise Bezug nehmend auf einen ersten und weitere Körperteile stellt eine weitere Möglichkeit einer Differenzierung von erfassten Situationen dar. Zur Interpretation von Messergebnissen kann es wichtig sein beispielsweise die Position, Lage eines Körperteils zu weiteren zu messen. Gleiches gilt für die Messung der Körperwerte.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst eine Kontaktmessvorrichtung wie einen Kontakt- und/oder Druck- und/oder Photosensor und/oder eine Entfernungsmessvorrichtung zur Ermittlung eines Kontaktstatus oder Drucks eines Körperteils zu einer Bezugsfläche, wobei die Vorrichtung weiters eine der folgenden weiteren Vorrichtungen umfassen kann: - Messvorrichtung für physiologischen Index,
- Aktivitätsindex-Messvorrichtung, - Vorrichtung zur Ausgabe von Signalen,
- Vorrichtung zur Auswertung von Daten,
- Positionsmessvorrichtung.
Vorzugsweise kann eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich zu den oben angeführten Messvorrichtungen Vorrichtungen zur Auswertung von Daten umfassen, auf Basis welcher zusätzlich zur Detektion von für die Person außergewöhnlichen Situationen etwa der Gesundheitszustand der Person, das Verhalten der Person in Situationen des täglichen Lebens bewertet werden kann. Die Auswertung der Daten betrifft sowohl kurze Zeiträume wie Tagesabläufe als längere Zeitspannen wie der Genesungsfortschritt nach einer Verletzung oder Operation.
Weiters kann die Vorrichtung auch Vorrichtungen der Positionsbestimmung der Person umfassen. Die Ortung der Position oder die Übermittlung der Position der Person an weitere Personen oder weitere Vorrichtungen kann auf den Fall des Eintretens einer für die Person außergewöhnlichen Situation beschränkt sein.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann derart aufgebaut sein, dass die Vorrichtung aus einer ersten Einheit und gegebenenfalls einer zweiten Einheit besteht, wobei die erste Einheit zumindest eine der Vorrichtungen und gegebenenfalls die zweite Einheit dieselbe oder zumindest eine weitere Vorrichtung enthält, wobei die erste Einheit und die zweite Einheit in Kommunikation zueinander stehen.
Eine Vorrichtung zur Durchführung eines erfindungsgemäßen Detektierens einer für eine Person außergewöhnliche Situation kann auch Vorrichtungen enthalten, dass die Vorrichtung eine Positionskontrolle umfasst, sodass ein Signal ausgegeben wird, wenn die Vorrichtung oder eine Einheit der Vorrichtung von der Person entfernt wird und/oder die Kommunikation zwischen der ersten Einheit und der zweiten Einheit unterbrochen ist. Gerade ältere Personen vergessen öfters, die Vorrichtung mit sich zu nehmen, die Vorrichtung an sich zu befestigen oder entfernen diese ungewollt, weil die Vorrichtung kurzzeitig für Sie unangenehm ist. Sportler können das Gerät leicht während der Ausübung ihres Sportes verlieren. Die oben beschriebene Ausgabe eines Signals beinhaltet alle diese und dazu ähnliche Fälle.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann derart gestaltet sein, dass die Vorrichtung oder zumindest eine Einheit in einer Vorrichtung, welche an der Person befestigt ist, integriert ist.
Im Rahmen dieser Erfindung ist es möglich - wie oben erwähnt - die Vorrichtung oder zumindest einzelne Einheiten zur Durchführung der Detektion in medizinische HilfsVorrichtungen wie Hörapparate, Brillen, Pulsmessgeräte zu integrieren. Dadurch wird der Komfort für den Träger in einem hohen Maße erhöht, zumal die Person an das Tragen dieser medizinischen Hilfsvorrichtung gewohnt ist. Ebenso ist es im Rahmen dieser Erfindung möglich, die Vorrichtung oder einzelne Einheiten in Kleidungsstücke oder Accessoires wie Uhren, Schmuckstück et cetera zu integrieren.
Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann so konfiguriert sein, dass zweite und/oder weitere Messwerte nur dann erfasst und/oder Werte von der ersten Einheit zu der zweiten Einheit transferiert werden, wenn auf Basis zumindest eines Messwertes ein Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses als möglich bewertet und/oder festgestellt wird.
Das Aufbauen einer Kommunikationsverbindung zwischen der ersten und den weiteren Einheiten hat vor allem einen energiesparenden Effekt, um die Stromversorgung der mobilen, der von der Person getragenen Einheiten so lange wie möglich zu gestalten.
Der oben beschriebene Aufbau des Verfahrens, der Verwendung einer einfach zu messenden Größe als erstes Indiz für eine Detektion einer außergewöhnlichen Situation, die weitere Interpretation des ersten Messwertes in Abhängigkeit von Messwerten über physiologischer Index und Aktivitätsindex ermöglicht eine derartige Gestaltung der Kommunikation zwischen den Einheiten. Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Detektion einer für eine Person außergewöhnlichen Situation.
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Anordnung der für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Messvorrichtung.
Figur 3,4 zeigt ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf der Beschleunigung während eines Sturzes einer Person nach hinten.
Figur 5 zeigt ein Diagramm über den zeitlichen Verlauf der Pulsfrequenz einer Person über eine Zeitspanne, in der die Person stürzt.
Figur 1 zeigt ein Ablaufdiagramm zur Detektion einer für eine Person 1 außergewöhnliche Situation 5, wobei durch ein Kontaktmessvorrichtung wie ein Kontakt- und/oder Druck- und/oder Photosensor und/oder Entfernungsmessvorrichtung KS 2 ein Kontaktstatus und/oder ein Druck eines Körperteils wie beispielsweise ein Fuß 3 einer Person 1 zu einer Bezugsfläche 4 wie beispielsweise ein Fußboden erfasst wird, sodass die außergewöhnliche Situation 5 aus einer Vielzahl von Situationen 6 detektierbar ist. Die Daten über den Kontaktstatus und/oder Druck werden an ein Datenerfassungssystem DES 201 weitergeleitet. Weiters werden mit einem Messvorrichtung für physiologischen Index PI 7 wie ein Pulsmessgerät, Körperleitwertmessgerät etc. die relevanten Körperdaten, mit einem Aktivitäts-Messvorrichtung AI 8 wie Beschleunigungs-, Geschwindigkeitsmessgerät die relevanten Bewegungsdaten der Person 1 ermittelt. Diese Daten werden an ein Datenerfassungssystem DES 201 weitergleitet. Die Messwerte, welche durch ein Kontaktmessvorrichtung 2, Aktivitätsindex- Messvorrichtung 8 und Messvorrichtung für physiologischen Index 7 ermittelt werden, werden bei Bedarf an ein Zentrales Rechen- und Meldemodul ZRM 202 vorzugsweise über Funk weitergeleitet. Das Zentrale Rechen- und Meldemodul 202 ist so konfiguriert, dass von dem Datenerfassungssystem DES 201 die Daten betreffend dem Kontaktstaus oder Druck, physiologischen Index und/oder Aktivitätsindex bei Bedarf angefordert werden. Die Daten werden mittels dem Fachmann bekannter Methoden über ein Zeitintervall analysiert sowie in Bezug zueinander gestellt. Die Analyse der Daten erfolgt auf Basis einzelner oder durch eine Kombination der Daten.
Gesetzt den Fall, dass anhand einzelner oder durch Kombination der erfassten Daten eine Detektion einer außergewöhnliche Situation (Fall 1 202) erfolgt, wird ein Kontrollanruf durch die Rettungskräfte bei der gestürzten Person 205 initiiert. Erhalten die Rettungskräfte keine Antwort, so erfolgt ein Notruf bei Einsatzkräften 297. Im Fall einer Antwort der Person 1 erfolgt eine Intervention der Rettungskräfte nach Absprache 208. Erfolgt keine Detektion einer außergewöhnliche Situation 204, werden keine Aktionen 209 veranlasst.
Figur 2 zeigt eine beispielhafte Anordnung der Vorrichtung für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens notwendigen Vorrichtungen an einer Person 1. Ein Kontakt- und/oder Drucksensor ist zur Ermittlung ein Kontaktstatus eines Fußes 3 einer Person 1 zu einer Bezugsfläche 4 wie beispielsweise ein Fußboden am Fuß 3 oder an einem Schuh befestigt. Ein Messvorrichtung für den physiologischen Index 7 wie ein Pulsmessgerät, Thermometer ist an einer Stelle eines Körperteils angeordnet, an welcher die betreffenden Körperdaten messbar sind. Weiters umfasst die Vorrichtung zumindest ein Aktivitätsindex-Messvorrichtung 8 wie beispielsweise einen Beschleunigungs-, Neigungssensor oder ein Geschwindigkeitsmessgerät.
Die Vorrichtung umfasst vorzugsweise weiters eine Alarmvorrichtung 9, die ein Signal ausgibt, wenn die außergewöhnliche Situation detektiert wird und/oder eine außergewöhnliche Situation zu erwarten ist, wobei die Ausgabe des Signals durch die Person 1 oder eine weitere Person steuerbar ist, um Fehlalarme zu vermeiden. Neben dem Kontaktsensor, dem Messvorrichtung für physiologischen Index 7, dem Aktivitätsindex-Messvorrichtung 8 sowie der Vorrichtung zur Ausgabe von Signalen 9 umfasst die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung von Daten 10 und eine Positionsmessvorrichtung 11. Die Anordnung der erwähnten Vorrichtung erfolgt zweckmäßig in Einheiten, wobei eine erste Einheit zumindest eines der Vorrichtungen enthält, eine zweite Einheit dasselbe oder zumindest eine weitere Vorrichtung enthält.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung oder zumindest eine Einheit in einer Brille 12, in einem Hörapparat 13 oder in einer Uhr 14, welche die Person 1 trägt, integriert. In dem Hörapparat 13 oder in dem Bügel der Brille 12 sind vorzugsweise Vorrichtungen zur Bestimmung des Körperleitwertes (Schweiß) integriert, während die Vorrichtung zur Pulsmessung in der am Handgelenk getragen Uhr 14 eingebaut ist. Sämtliche Einheiten der Vorrichtung sind so konfiguriert ist, dass Messwerte nur dann erfasst und/oder Werte von der ersten Einheit zu der zweiten Einheit transferiert werden, wenn auf Basis zumindest eines Messwertes ein Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses als möglich bewertet und/oder festgestellt wird. Weiters umfasst die Vorrichtung eine Positionskontrolle, sodass die Vorrichtung zur Ausgabe von Signalen 9 ein Signal ausgibt, wenn die Vorrichtung oder eine Einheit der Vorrichtung von der Person entfernt wird und/oder die Kommunikation zwischen der ersten Einheit und der zweiten Einheit unterbrochen ist.
Figur 3 und Figur 4 zeigen den zeitlichen Verlauf von Beschleunigungen während eines Sturzes 108' und 108". Die Graphen 101' und 101" zeigen den Verlauf der jeweils resultierenden Beschleunigung während zweier Stürze. Die Beschleunigungswerte sind an der Ordinate, die Zeit auf der Abszisse des Diagramms aufgetragen. Die Graphen 102' und 102" zeigen die Beschleunigung in x-Richtung 103, die Graph 104' und 104" die Beschleunigungen in y-Richtung 105, die Graphen 106' und 106" zeigen die Beschleunigungen in z-Richtung 107. Die Stürze treten in etwa zu den Zeitpunkten 108' und 108" auf. Das Auftreten der Stürze gleichsam der Beginn der zu detektierenden außergewöhnlichen Ereignisse, welche sich über die Zeiträume 5', 5" erstrecken, sind durch eine anfängliche Abnahme der Beschleunigung gekennzeichnet. Während der Zeitspannen 109' und 109" fällt die Person. Der Sturz beziehungsweise das Fallen der Person beginnt zu dem Zeitpunkt, zu welchem die Beschleunigung in z-Richtung kleiner als 1 ,0g beträgt. Die Zeitspanne des Auftreffens 110', 110" der fallenden Person 1 auf einer Bezugsfläche 4 wie beispielsweise einem Fußboden ist in Figur 2 anhand der hohen Beschleunigungswerte während dieser Zeitspanne erkennbar. Eine Auswertung der Graphen 101 ' und 101" ist in Bezugnahme auf den durch den Kontaktsensor Kontaktstatus möglich. Ein Vergleich der Graphen 101' und 101" zeigt, dass das Auftreten eines Charakteristikums des Graphen wie erhöhte Beschleunigungswerte während der Zeitspanne des Auftreffens 110' nicht zwingend ist. Aus diesem Grund ist eine Detektion eines außergewöhnlichen Ereignisses auf Basis mehrerer Daten beziehungsweise Messwerte sinnvoll, um eine Fehlinterpretation zu vermeiden.
Ebenso ist eine Auswertung der Aktivitäts-Messwerte wie Beschleunigung, Bewegung, Position etc. eines ersten Körperteils der Person relativ zu den Messwerten wie Beschleunigung, Bewegung, Position etc. eines zweiten Körperteils der Person möglich.
Figur 4 zeigt den zeitlichen Verlauf einer vor und nach dem Zeitpunkte eines Sturzes einer Person typischen Verlauf einer Pulskurve, wobei die Pulsfrequenz auf der Ordinate, die Zeit auf der Abszisse aufgetragen ist. Das außergewöhnliche Ereignis 5 beginnt mit dem Sturz 108, welcher ein abruptes Ansteigen der Pulsfrequenz hervorruft. Die erhöhte Pulsfrequenz dauert während des Fallens und während des Auftreffens der Person an, erreicht erst wieder einen Normalwert, nachdem das außergewöhnliche Ereignis abgelaufen ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Detektion einer außergewöhnlichen Situation (5) für eine Person (1), dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Kontaktmessvorrichtung, welche die Person (1) direkt oder indirekt am Körper trägt, wie ein Kontakt- und/oder Druck- und/oder Photosensor und/oder eine Entfernungsmessvorrichtung (2) ein Kontaktstatus und/oder ein Druck eines Körperteils einer Person (1) zu einer Bezugsfläche (4) erfasst wird, sodass die außergewöhnliche Situation (5) aus einer Vielzahl von Situationen (6) aufgrund einer Veränderung des Kontaktstatus und/oder des Druckes eines Körperteils einer Person (1) zu einer Bezugsfläche (4) detektierbar ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein physiologischer Index der Person (1) ermittelt wird, welcher mit dem Kontaktstatus und/oder Druck in Bezug gesetzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Aktivitätsindex der Person (1) ermittelt wird, welcher mit dem Kontaktstatus und/oder Druck und/oder dem physiologischen Index in Bezug gesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Signal ausgegeben wird, wenn die außergewöhnliche Situation (5) detektiert wird oder eine außergewöhnliche Situation (5) zu erwarten ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausgabe des Signals durch die Person (1) oder eine weitere Person gesteuert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der physiologische Index anhand von Körper-Messwerten ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt und/oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der physiologische Index anhand von Körper-Messwerten eines ersten Körperteils relativ zu Messwerten eines zweiten Körperteils ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt und/oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsindex der Person anhand von Aktivitäts-Messwerten wie Beschleunigung, Bewegung, Position etc. des Körpers ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt und/oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 3, 4 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktivitätsindex der Person anhand von Aktivitäts-Messwerten wie Beschleunigung, Bewegung, Position etc. eines ersten Körperteils relativ zu den Messwerten ermittelt wird, welche vorzugsweise über ein Zeitintervall gemittelt oder mittels eines Analyseverfahrens ausgewertet werden.
10. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach Anspruch 1 bis 9, welche eine Kontaktmessvorrichtung wie einen Kontakt- und/oder Druck- und/oder
Photosensor und/oder eine Entfernungsmessvorrichtung (2) zur Ermittlung eines Kontaktstatus oder Drucks eines Körperteils zu einer Bezugsfläche umfasst, wobei die Vorrichtung weiters eine der folgenden weiteren Vorrichtungen umfassen kann:
- Messvorrichtung für physiologischen Index (7), - Aktivitätsindex-Messvorrichtung (8),
- Vorrichtung zur Ausgabe von Signalen (9),
- Vorrichtung zur Auswertung von Daten (10),
- Positionsmessvorrichtung (11).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einer ersten Einheit und gegebenenfalls einer zweiten Einheit besteht, wobei die erste Einheit zumindest eine der Vorrichtungen und gegebenenfalls die zweite Einheit dieselbe oder zumindest eine weitere Vorrichtung enthält, wobei die erste Einheit und die zweite Einheit in Kommunikation zueinander stehen.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 und 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine Positionskontrolle umfasst, sodass ein Signal ausgegeben wird, wenn die Vorrichtung oder eine Einheit der Vorrichtung von der Person (1) entfernt wird und/oder die Kommunikation zwischen der ersten Einheit und der zweiten Einheit unterbrochen ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung oder zumindest eine Einheit in einer Vorrichtung, welche an der Person (1) befestigt ist, integriert ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so konfiguriert ist, dass zweite und gegebenenfalls weitere Messwerte nur dann erfasst und/oder Werte von der ersten Einheit zu der zweiten Einheit transferiert werden, wenn auf Basis zumindest eines Messwertes ein Auftreten eines außergewöhnlichen Ereignisses (5) als möglich bewertet oder festgestellt wird.
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