ES2329490T3 - Sistema de analisis de la actividad de una persona y deteccion automatica de caidas. - Google Patents
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Abstract
El sistema está basado en la utilización de un dispositivo portátil e inalámbrico colocado sobre el cuerpo de la persona que incorpora un acelerómetro biaxial que detecta valores de aceleración según los ejes X e Y, un microprocesador que determina cuándo se ha producido una caída, un módulo de comunicación móvil tipo GSM/GPRS/UMTS para enviar un mensaje de alarma a un receptor externo,un módulo de localización y posicionamiento global tipo GPS paraindicar la posición de la persona y un botón de activación y negación de alarma y una batería. La metodología de detección de caídas se basa en la medida continua de la aceleración, según un ejevertical Y y un eje horizontal X, que permite establecer una ventana temporal, previa al evento instantáneo detectado, que se utiliza como referencia comparativa, calculándose una media de aceleración durante ese período y estableciendo en base a este valor medio unos límites máximos de aceleración y unos límites diferenciales, límites con los que se comparan, en todo momento, los valores de la aceleración instantánea, estableciéndose una detección directa que determina la existencia inequívoca de la caída, cuandola aceleración instantánea sobrepasa uno de los límites máximos,una detección diferencial que determina una posible caída, cuandola aceleración instantánea sobrepasa uno de los límites diferenciales pero, sin llegar a los límites máximos.
Description
Sistema de análisis de la actividad de una
persona y detección automática de caídas.
Es objeto de la invención un sistema portátil e
inalámbrico para la detección de caídas, de gran fiabilidad, puesto
que permite detectar únicamente las caídas reales, descartando
falsas alarmas debidas a movimientos extraños o inesperados del
usuario pero que no entrañan ninguna situación de riesgo.
Es objeto de la invención la metodología
utilizada para la detección y discriminación de las caídas, así como
los algoritmos implementados para llevarla a cabo.
Son también objeto de la invención los equipos
que permiten la detección de caídas, la generación de alarmas y el
envío al centro de control remoto de los mensajes correspondientes,
así como la detección de la posición del usuario, tanto en recintos
cerrados como en espacios abiertos.
El sistema de la invención permite también
analizar la actividad de una persona y su monitorización remota
determinando el tipo o nivel de actividad desarrollado.
En la actualidad, están proliferando sistemas
que permiten el control a distancia de las personas, con especial
interés en la detección de situaciones de riesgo en personas mayores
o que viven solas, detectando por ejemplo posibles caídas o
situaciones de riesgo para la persona.
Desde hace tiempo se viene utilizando
dispositivos de comunicación remotos compuestos por un emisor
dispuesto en la vivienda del usuario o que puede llevar encima y
que cuenta con un pulsador que el usuario activa para enviar una
señal de alarma hasta un puesto de socorro cuando se encuentra en
una situación de emergencia. Estos sistemas presentan el gran
inconveniente de que necesitan la activación del usuario y por
tanto, en caso de que éste no sea capaz de activar la señal de
alarma, por encontrarse inconsciente, por no encontrarse cerca del
emisor por cualquier otro motivo, resultan inoperantes.
Por este motivo, se están desarrollando nuevos
dispositivos capaces de detectar automáticamente la situación de
riesgo y, fundamentalmente, las caídas. Estos sistemas incorporan
generalmente un acelerómetro, capaz de detectar las aceleraciones
del usuario y de emitir automáticamente señales de alarma al centro
de control.
La comunicación entre el emisor y el receptor
dispuesto en el centro de control remoto se puede realizar vía
radio, a través de la línea de telefonía fija, a través de telefonía
inalámbrica, vía satélite o por Internet.
Asimismo, algunos sistemas incorporan, en el
emisor, un dispositivo de posicionamiento global (GPS) que permite
conocer la posición exacta del usuario.
Como ejemplo en este tipo de sistema se pueden
citar, las siguientes Patentes:
Patente US 3.163.856, a nombre de Frederick
G. Kirby.
Esta Patente describe un dispositivo de alarma
que se activa cuando una persona u objeto deja de moverse durante
un periodo de tiempo. El dispositivo emite una señal de radio
frecuencia cada vez que se mueve la muñeca del usuario, generándose
la alarma cuando cesa el movimiento de la muñeca del usuario.
Patente US 4.110.741, a nombre de Societe
Chimique des Charbonnages.
En esta Patente se describe un dispositivo capaz
de monitorizar la actividad física de las personas y producir una
alarma cuando la persona permanece inmóvil como resultado de una
caída o similar. El dispositivo comprende un detector de
desplazamiento, basado en un acelerómetro, que monitoriza de forma
continua los movimientos normales de la persona, transmitiendo una
señal a un receptor.
En caso de que la persona deje de moverse
durante un tiempo, el dispositivo emite una señal audible y, al
cabo de un tiempo, deja de transmitir al receptor que activa una
alarma.
Patente Europea EP 0849 715, a nombre de GGT
Gesellschaft Fur Gerontotechnik, mbH.
Esta Patente reivindica un medio de detección de
caídas que incorpora unos medios de monitorización que se disponen
en la parte superior del cuerpo del usuario que determina, además de
valores de posición y movimiento correspondientes a cambios en la
posición e inclinación de la persona, valores de velocidad,
aceleración e impacto mediante un sensor de inclinación y
movimiento.
Patente Europa 0 877 346, a nombre de
CSEM.
Esta Patente corresponde a un dispositivo de
monitorización de la actividad y para la detección de caídas de una
persona, que comprende medios para establecer un factor de
probabilidad que representa la probabilidad de una situación de
riesgo en base al cambio de las señales de posición, aceleración y
velocidad.
Patente US 6.160.478, a nombre de Sarcos
LC.
Esta Patente se refiere a un sistema para la
monitorización de la actividad física de una persona que comprende
un acelerómetro multidimensional que genera una señal
correspondiente a la aceleración y unos medios de procesamiento
para convertir la señal del acelerómetro en datos, que son
analizados hasta que se recibe un pulso que indica la posibilidad
de una caída. A continuación se determina la gravedad de la caída en
base a la magnitud del pulso.
El sistema incorpora también unos medios de
comunicación para enviar los datos a una posición remota y unos
medios de comunicación en la posición remota para la recepción de
los datos enviados.
Patente US 6.433.690, a nombre de Sarcos
LC.
Esta Patente es una continuación de la US
6.160.478 y se refiere a un método para la monitorización de la
caída de una persona que se basa en el muestreo de la salida de un
acelerómetro que indica la aceleración y el ángulo del cuerpo, en
la determinación de la posible caída en base a la medida del ángulo
del cuerpo, en la medida de la duración de la caída, estableciendo
que se ha producido una caída incontrolada si la duración medida es
menor que un tiempo establecido y estableciendo una caída importante
si el cambio en el ángulo del cuerpo y amplitud de la aceleración
superan un determinado umbral.
Patente US 6.307.481, a nombre de Ilife
Systems Inc.
Esta Patente reivindica un sistema que determina
el movimiento de un cuerpo en relación con su entorno y que
comprende un sensor que detecta la aceleración estática y dinámica
asociada a un cuerpo, y un procesador asociado al sensor que
procesa la aceleración estática y dinámica para determinar si el
movimiento de cuerpo se encuentra dentro de unos rangos
establecidos.
Patente US 6.703.939, a nombre de Ilife
Solution.
Esta Patente es una continuación de la Patente
US 6.307.481, y reivindica un sistema para determinación del
movimiento de un cuerpo con características similares a la Patente
principal, pero en el cual el sensor mide la aceleración relativa a
tres ejes de referencia, comprendiendo una pluralidad de
dispositivos de medida de aceleración.
Patente US 6.501.380, a nombre de Ilife
Solution.
Esta Patente es también una continuación de US
6.307.481, que en este caso protege un sistema como el de la
Patente inicial, pero incorporado dentro de un sistema de
comunicaciones, es decir, un sistema que incorpora un sensor que
mide la aceleración estática y dinámica, un procesador que determina
si el movimiento esta dentro de los rangos establecidos y un
dispositivo de comunicación que, según el texto de la Patente puede
ser, entre otros, teléfonos celulares.
Patente US 6.661.347, a nombre de Ilife
Solution.
Esta Patente es también una continuación de US
6.307.481, que en este caso protege un sistema como el de la
Patente inicial pero incorporado dentro de un dispositivo de
localización de posición, es decir, un sistema que incorpora un
sensor que mide la aceleración estática y dinámica, un procesador
que determina si el movimiento esta dentro de los rangos
establecidos y un dispositivo de localización de posición que, según
el texto de la Patente puede ser, un dispositivo de posicionamiento
global (GPS). Este dispositivo de posicionamiento puede comunicarse
vía red inalámbrica, red con hilos o a través de Internet.
Solicitud de Patente USA 10/331.958 (nº Pub.
2003/0146844, a nombre de Ilife Solution.
Esta Patente es una continuación de US
6.501.386, que a su vez es una continuación de US 6.307.481 y se
refiere a un sistema incorporado en dispositivos de comunicaciones
capaz de determinar los movimientos de un cuerpo que comprende un
sensor asociados a un cuerpo que mide la aceleración del mismo, y un
procesador, asociado al sensor que analiza la aceleración captada y
determina si el movimiento del cuerpo se encuentra dentro de unos
rangos aceptables.
El documento
GB-A-2 323 196 describe un
dispositivo que comprende un acelerómetro que detecta valores de
aceleración a lo largo de un eje vertical y un eje horizontal, y un
procesador que determina caídas por debajo de dos condiciones
diferentes, una donde la aceleración supera un límite máximo, y otra
donde la aceleración supera otro límite inferior, donde estos
límites se determinan para ser personalizados por parte del
usuario.
\newpage
Pues bien, a pesar de la gran cantidad de
esfuerzos realizados en este campo, en la actualidad existen muy
pocos dispositivos en el mercado, los que existen presentan grandes
problemas de fiabilidad, principalmente en la detección de caídas
ya que, en su mayoría, general multitud de señales de alarma falsos
por lo que, se puede afirmar que el detector de caídas ideal aún
está por desarrollarse.
La invención se define en las reivindicaciones 1
y 6.
El sistema objeto de la invención permite
resolver la problemática expuesta anteriormente proporcionando un
sistema portable e inalámbrico para la detección de caídas con gran
fiabilidad puesto que es capaz de descartar eficazmente las falsas
alarmas debidas a movimientos extraños o inesperados del usuario
pero que no entrañan ninguna situación de riesgo.
El dispositivo portátil permite la detección de
caídas en base a la utilización de un acelerómetro capaz de
detectar los movimientos del usuario según el eje vertical X y el
eje horizontal Y, completándose el sistema con un microprocesador
que incluye los algoritmos de análisis de actividad y detección de
caídas, así como una memoria que permite el almacenamiento de
valores predeterminados, utilizados como límites para la detección
de las caídas. Se entiende por eje vertical X, un eje vertical
cuando el usuario está de pié y por eje horizontal Y, un eje
horizontal cuando el usuario está de pié.
El sistema incorpora también un módulo de
comunicación inalámbrico y un módulo de localización y
posicionamiento global, tipo GPS, para la determinación de la
posición de la persona.
El sistema objeto de la invención se basa en
realizar una detección directa, cuando la aceleración instantánea,
según el eje Y, sobrepasa unos límites máximos, determinándose la
existencia inequívoca de la caída y simultáneamente una detección
diferencial cuando la aceleración instantánea según los ejes X e Y,
supera unos límites diferenciales pero sin llegar a los límites
máximos, determinándose en este segundo caso una posible caída.
La detección directa tiene en cuenta la
aceleración generada por el propio choque de la persona contra el
suelo, en base a que, en el momento del choque, la aceleración
generada es tan fuerte que supera los límites máximos y se
considera que no hay duda de que se ha producido una caída.
La detección diferencial permite detectar caídas
más suaves o por ejemplo en dos etapas. En este caso, se detecta
una posible caída a través del valor de la aceleración generado por
el choque del cuerpo contra el suelo, aceleración que, aunque no
sobrepase los valores máximos, si es lo suficientemente fuerte para
considerar que se ha producido un evento importante que podría ser
una caída, ya que sobrepasa los valores diferenciales.
En este caso, se utiliza una metodología de
detección más compleja ya que no es posible garantizar de antemano
una caída ni generar continuamente falsas alarmas. Para ello, cuando
se detectan estas variaciones de aceleración, se analiza
detenidamente el estado posterior a la variación, con objeto de
verificar que efectivamente se ha producido la caída antes de
generar la señal de alarma.
Para ello, se comprueba que la actividad del
individuo después de la variación sea muy reducida, como suele
ocurrir tras una caída de importancia, comprobándose en este caso si
los valores de la aceleración instantánea se encuentran dentro de
unos límites de reposo preestablecidos, tanto para el eje Y como
para el eje X.
Otro factor crítico a analizar, en este caso, es
la posición del individuo tras la variación en la aceleración
detectada. Para ello, el método de la invención analiza la
orientación del individuo gracias a la fuerza de gravedad.
Para establecer los límites máximos y
diferenciales, la metodología de detección de la invención se basa
en la medida continua de la aceleración, según los ejes X e Y,
durante los dos últimos segundos, anteriores a la posible caída, a
partir de los cuales se calcula un valor medio de la aceleración, en
base a la cual se determinan los valores correspondientes a los
límites máximos, diferenciales y de reposo, que se almacenan en la
memoria del dispositivo.
Una vez detectada una caída, mediante la
detección directa o diferencial, se activa una señal de alarma que
puede ser anulada por el usuario durante un tiempo predefinido,
transcurrido el cual, sin anulación del usuario, se envía un
mensaje de alarma a la estación de control remoto, alertando de la
caída e indicando el lugar donde ésta se ha producido.
La señal de alerta es enviada, vía telefonía
inalámbrica, tipo GSM, GPRS o UMTS, a un centro de recepción remota
pudiendo por tanto utilizarse el dispositivo incluso en espacios
abiertos ya que no se requiere de receptores fijos para el envío de
la señal. El microprocesador además de la alarma envía los datos de
posición, obtenidos a partir del localizador de posicionamiento
global, de forma que es posible localizar con gran precisión el
lugar de la caída, aunque el usuario se haya alejado de sus
localizaciones habituales.
El sistema permite también monitorizar de manera
continua y remota la actividad física y/o movilidad de las personas
para realizar, a posteriori, evaluaciones de bienestar y
calidad de vida.
Para ello, los datos de aceleración obtenidos de
forma continua por el acelerómetro son procesados por el
microprocesador, utilizando un algoritmo que permite identificar el
tipo de actividad que está realizando la persona, entre una serie
de actividades preestablecidas y almacenadas en la memoria del
sistema.
La información obtenida se almacena en la
memoria del dispositivo y, periódicamente, es enviada en forma de
resumen al centro de control, a través del módulo GSM/GPRS/UMTS.
De esta manera, el centro de control, en base a
la información recibida, puede realizar valoraciones de la
movilidad de la persona y por tanto un seguimiento periódico de su
evolución física.
\vskip1.000000\baselineskip
Para complementar la descripción que se está
realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las
características de la invención, se acompaña como parte integrante
de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter
ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:
Figura 1.- Muestra una figura esquemática de los
principales componentes del sistema de la invención.
\vskip1.000000\baselineskip
El sistema de la invención, tal y como se
observa en la figura 1, está basado en la utilización de los
siguientes equipos:
- Un dispositivo portátil e inalámbrico (1) que
se coloca sobre el cuerpo de la persona y que incorpora los
siguientes dispositivos:
- -
- Un acelerómetro biaxial (2), que genera de forma continua dos señales, según los ejes X e Y, cuyos niveles son proporcionales a la aceleración registrada sobre estos ejes. Por supuesto, también se podría utilizar un acelerómetro triaxial para realizar esta función.
- -
- Un microprocesador (3) que incluye un algoritmo de detección de caídas, cuyo funcionamiento es también objeto de la invención y se describirá con detalle más adelante, así como un algoritmo de análisis de actividad de la persona.
- -
- Una memoria (4) para almacenamiento de datos predeterminados.
- -
- Un módulo de comunicación móvil tipo GSM/GPRS/UMTS (5), capaz de enviar mensajes SMS a un centro de control o a otros equipos receptores, o cualquier módulo de comunicación telefónica inalámbrico.
- -
- Un módulo de localización y posicionamiento global tipo GPS (6) que determina la posición de la persona.
- -
- Un botón (7) de activación de alarma y de negación de alarma.
- -
- Una batería (8) para la alimentación del dispositivo.
- -
- Un sistema de control remoto (9) que incorpora un receptor capaz de recibir, vía comunicación móvil tipo GSM/GPRS/UMTS, los mensajes de alarma enviados por el dispositivo portátil.
\vskip1.000000\baselineskip
El dispositivo de detección está basado en la
utilización de un acelerómetro biaxial fabricado mediante tecnología
MEMS y que está compuesto por dos placas de silicio muy pequeñas
enfrentadas entre sí, con la particularidad de que una de las
placas es fija, mientras que la otra va montada sobre un muelle,
creándose así un condensador entre las dos placas.
Cuando se produce un movimiento de aceleración,
la placa que va montada sobre el muelle se mueve alejándose o
acercándose de la placa fija, haciendo variar la capacidad del
condensador de forma proporcional al movimiento de la placa y por
tanto proporcional también a la aceleración.
Este acelerómetro presenta un tamaño y peso muy
reducidos y un bajo coste de fabricación.
La metodología para la detección de caídas
propuesta por la invención se basa en la monitorización de la
actividad de la persona de manera continua, adquiriendo para ello
la señal de aceleración con respecto a los ejes vertical (X) y
horizontal (Y) de la persona, durante los últimos 2 segundos,
abriéndose una ventana temporal que sirve de referencia para los
posibles eventos instantáneos que puedan ocurrir, captándose en este
espacio de tiempo, si trabajamos con una frecuencia de adquisición
de 500 Hz, 1000 valores puntuales de aceleración según los ejes X e
Y.
Con los valores captados, el microprocesador (3)
calcula un valor medio de la aceleración durante ese período y a
partir de él se establecen unos límites máximos, unos límites
diferenciales y unos límites de reposo, con los cuales se comparan
los valores de aceleración instantánea, realizándose simultáneamente
dos tipos de comparación que hemos denominado detección directa y
detección diferencial que se describirán mas adelante.
Los límites máximos se establecen en \pm 3,5
g, con respecto de la media de la aceleración calculada para el eje
Y, mientras que los límites diferenciales, para los ejes X e Y, se
establecen en \pm1,6 g, con respecto de la media de la
aceleración calculada para el eje X y el eje Y. Los límites de
reposo se establecen en -0,32 g y 1,92 g para el eje X, y en -0,5 g
y -1,5 g para el eje Y, con respecto de la media de la aceleración
calculada para el eje X y el eje Y. Estos límites son positivos y
negativos dado que la aceleración puede ser en sentido positivo o
negativo, según el sentido en el cual se produce el movimiento. De
esta forma, si la persona cae de la misma manera hacia adelante o
hacia atrás o bien del lado derecho o del izquierdo, se detectará
exactamente el mismo patrón en la variación de la aceleración pero,
en sentido opuesto, una vez en sentido positivo y otra en sentido
negativo.
La detección absoluta se realiza comparando los
valores instantáneos de la aceleración, según el eje Y, con los
límites máximos, también de acuerdo al eje Y, de tal manera que si
la aceleración instantánea supera alguno de estos límites, indica
que se ha producido efectivamente una caída.
La detección diferencial se realiza comparando
los valores instantáneos de la aceleración, según los ejes X e Y,
con los límites diferenciales, de los citados ejes X e Y, de tal
manera que si la aceleración instantánea supera alguno de estos
límites, pero sin llegar a alcanzar los límites máximos según el eje
Y, existe una posible caída.
En este caso, para confirmar que se ha producido
la caída, se comprueba que la persona está tumbada en el suelo y no
se mueve, lo cual nos indicaría que efectivamente se ha producido
una caída. Para ello, se comparan los valores de la aceleración
instantánea con unos límites de reposo según los ejes X e Y que se
establecen en -0,32 g y 1,92 g, para el eje X y en -0,5 g y -1,5 g
con respecto al eje Y, con respecto de la media calculada para los
ejes X e Y.
Todos los límites, tanto máximos como
diferenciales, como de reposo, pueden presentar una variabilidad
de
\pm0,5 g según la sensibilidad del acelerómetro.
\pm0,5 g según la sensibilidad del acelerómetro.
Con estos valores límites absolutos y
diferenciales, almacenados en la memoria (4) y mediante el algoritmo
de detección de caídas programado en el microprocesador (3), la
detección de caídas se realiza de acuerdo a las siguientes
fases:
- a)
- El sistema compara los valores de aceleración instantánea, según el eje Y, con los límites máximos establecidos previamente para el eje Y, con respecto a la media calculada durante los últimos dos segundos.
- b)
- En caso de que el valor de la aceleración instantánea, según el eje Y, supere los límites máximos, el sistema determina que se ha producido una caída.
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Simultáneamente, el microprocesador (3) realiza
un análisis diferencial de la señal de acuerdo con el siguiente
algoritmo:
- c)
- El sistema compara los valores de aceleración instantánea, según los ejes X e Y, con los límites diferenciales establecidos previamente para los ejes X e Y, con respecto a la media calculada durante los últimos dos segundos.
- d)
- En caso de que el valor de la aceleración instantánea, según el eje Y supere los límites diferenciales pero sin alcanzar los límites máximos, el sistema determina una posible caída y abre una nueva ventana temporal, para confirmar la caída, en la que se realizan las siguientes operaciones:
- e)
- Durante un tiempo máximo de 3 segundos se descartan los valores instantáneos, según el eje Y, adquiridos por el acelerómetro (2).
- f)
- Transcurrido el tiempo máximo de 3 segundos, se comparan las señales instantáneas de aceleración según los ejes X e Y con los límites de reposo para cada eje, relativos a la última media calculada.
- g)
- Si durante el próximo segundo, ninguna de las señales de aceleración según los ejes X e Y salen de los límites de reposo, el sistema determina la existencia de una caída.
\vskip1.000000\baselineskip
El botón de alarma (7) previsto en el
dispositivo portátil (1) permite avisar de una alarma, apretando un
botón, incluso cuando no se ha producido una caída o en caso de
fallo del sistema. Además, el usuario puede negar una alarma
automática si el sistema ha mandado una falsa alarma o incluso
cuando se ha producido una caída pero no ha ocasionado ninguna
consecuencia al usuario.
\newpage
En resumen, el método de la invención con los
equipos mencionados presenta las siguientes funcionalidades:
- -
- Detección automática de caídas con una fiabilidad del 95%, en base a la utilización de acelerómetros con tecnología MEMS y del algoritmo de detección objeto de la invención.
- -
- Generación automática de alarma en caso de caída.
- -
- Envío de alertas mediante telefonía móvil tipo GSM u otros.
- -
- Localización del usuario mediante sistemas de posicionamiento GPS.
- -
- Monitorización de la actividad de la persona, diferenciando entre actividades dinámicas (andar) y pasivas (sentado/tumbado).
- -
- Generación de informes periódicos de actividad.
Claims (7)
1. Método para el análisis de la actividad de
una persona y detección automática de caídas basado en la
utilización de un dispositivo portátil e inalámbrico (1) colocado
sobre el cuerpo de la persona, comprendiendo dicho dispositivo (1)
un acelerómetro (2) capaz de detectar valores de aceleración según
los ejes X e Y, un microprocesador (3) que determina cuándo se ha
producido una caída, una memoria (4) para almacenamiento temporal de
datos, un módulo de comunicación (5) mediante telefonía inalámbrica
para enviar un mensaje de alarma a un receptor externo de un
sistema de control remoto (9), un módulo de localización y
posicionamiento global (6), para indicar la posición de la persona,
un botón (7) de activación y negación de alarma y una batería (8),
comprendiendo el sistema las etapas de:
- -
- medida continua de la aceleración, según un eje vertical X y un eje horizontal Y, durante un período de tiempo predefinido;
- -
- a partir de dichos valores de aceleración instantánea, calcular un valor medio de la aceleración durante ese período de tiempo;
- -
- establecer en base a estos valores promedio calculados de aceleración un primer límite máximo para dicho eje horizontal Y;
- -
- establecer un segundo límite para dicho eje horizontal Y y un tercer límite para dicho eje vertical X respecto a dichos valores de aceleración promedio, siendo dichos segundo y tercer límites menores que dicho primer límite máximo;
- -
- comparar los valores de la aceleración instantánea a lo largo de dicho eje horizontal Y con dicho primer límite máximo establecido para dicho eje Y y, si un valor de aceleración instantáneo a lo largo de dicho eje Y supera dicho primer límite máximo establecido para dicho eje Y, se determina de manera inequívoca que se ha producido una caída; y
- -
- comparar simultáneamente los valores de la aceleración a lo largo de dicho eje horizontal Y y dicho eje vertical X con dichos segundo y tercer límites establecidos respectivos para dicho eje horizontal Y y dicho eje vertical X y, si un valor de aceleración instantáneo de uno de dichos dos ejes supera dichos segundo y tercer límites respectivos establecidos para dicho eje mientras dicho valor de aceleración instantánea a lo largo de dicho eje horizontal Y es menor que dicho primer límite máximo establecido para dicho eje horizontal Y, se establece que una caída puede haberse producido.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Método según reivindicación 1, en el que el
valor medio de la aceleración se calcula en base a los valores de
aceleración instantánea obtenidos durante un periodo de dos segundos
anteriores a la caída determinada.
3. Método según reivindicación 2, en el que el
primer límite máximo, con respecto de la media de aceleración del
eje Y se establecen a \pm3,5 g, mientras que el segundo límite
para el eje X y el tercer límite para el eje Y se establecen a
\pm1,66 g determinándose estos límites con una variabilidad de
\pm0,5 g según la sensibilidad del acelerómetro.
4. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que una vez detectada una caída, se activa una señal
de alarma que puede ser anulada por el usuario durante un tiempo
predefinido, apretando el botón de alarma (7), de forma que
transcurrido el tiempo predefinido sin la anulación del usuario, se
envía la señal de alarma, pudiendo además el usuario activar la
alarma, apretando el citado botón (7), incluso cuando no se ha
producido una caída, o en caso de fallo del sistema.
5. Método según cualquier reivindicación
anterior, en el que los datos de aceleración obtenidos son
procesados por el microprocesador (3), utilizando un algoritmo que
permite identificar el tipo de actividad de la persona, entre una
serie de actividades preestablecidas y almacenadas en la memoria
(4), obteniendo una serie de datos que se almacenan en la memoria
(4) y, periódicamente, son enviados en forma de resumen al sistema
de control remoto, a través del módulo de comunicación (5), de
manera que en el sistema de control (9) pueda evaluar de la
movilidad de la persona y el seguimiento periódico de su evolución
física.
6. Dispositivo inalámbrico portátil (1) para
analizar una actividad de una persona y para la detección automática
de una caída cuando está colocado en el cuerpo de la persona, que
comprende acelerómetro (2) que puede detectar valores de
aceleración a lo largo del eje X e Y, un microprocesador (3) que
determina cuando se ha producido una caída, una memoria (4) para el
almacenamiento temporal de datos, un módulo de comunicaciones de
telefonía inalámbrica (5) para enviar un mensaje de alarma a un
receptor externo de un sistema de control remoto (9), un sistema de
posicionamiento y localización global (6) para indicar la posición
de la persona, un botón de activación y cancelación de la alarma
(7) y una batería (8), estando configurado dicho acelerómetro (2)
para obtener continuamente valores de aceleración instantáneos a lo
largo de un eje vertical X y un eje horizontal Y durante un cierto
periodo de tiempo, estando configurado dicho microprocesador (3)
para calcular un valor promedio de aceleración en dicho periodo de
tiempo a partir de dichos valores de aceleración instantánea;
- -
- estando configurado dicho microprocesador (3) para, basado en dichos valores promedio calculados de aceleración, establecer un primer límite máximo para dicho eje horizontal Y;
- -
- estando configurado dicho microprocesador (3) para establecer un segundo límite para dicho eje horizontal Y y un tercer límite para dicho eje vertical X respecto a dichos valores promedio de aceleración, siendo dichos segundo y tercer límites inferiores a dicho primer límite máximo;
- -
- estando configurado dicho microprocesador (3) para comparar los valores de aceleración instantánea a lo largo de dicho eje horizontal Y y, si un valor de aceleración instantánea a lo largo de dicho eje horizontal Y excede dicho primer límite máximo establecido para dicho eje Y, se determina de manera inequívoca que se ha producido una caída; y
- -
- estando configurado dicho microprocesador (3) para comparar simultáneamente los valores de aceleración instantánea a lo largo de dicho eje horizontal Y y dicho eje vertical X con dichos respectivos segundo y tercer límites establecidos para dicho eje horizontal Y y dicho eje vertical X y, si un valor de aceleración instantánea de uno de dichos dos ejes excede dicho respectivos segundo y tercer límites establecidos para dicho eje mientras dicho valor de aceleración instantánea a lo largo de dicho eje horizontal Y es menor que dicho primer límite máximo establecido para dicho eje horizontal Y, se establece que puede haberse producido una caída.
7. Dispositivo según la reivindicación 6, en el
que dicho acelerómetro (2) es un acelerómetro biaxial compuesto de
dos placas de silicio colocadas opuestas entre sí, una de ellas
fijada y la otra montada en un muelle, de manera que un condensador
se define entre las dos placas.
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