ES2334617B1 - Sistema y procedimiento para monitorizar la actividad de una persona en un recinto, y sensor para detectar una persona en un area predefinida. - Google Patents
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Abstract
Sistema y procedimiento para monitorizar la
actividad de una persona en un recinto, y sensor para detectar una
persona en un área predefinida.
Sistema para monitorizar la actividad de una
persona en un recinto, que comprende al menos dos áreas predefinidas
A1 y A2, cada una de las cuales comprende al menos un sensor S1 y
S2, que se caracteriza por el hecho de que el sistema comprende
medios para detectar la persona dentro de la primera área
predefinida; medios para verificar la presencia de la persona dentro
de la primera área predefinida; medios para activar el sensor de la
primera área predefinida; medios para desactivar el sensor de la
primera área predefinida; medios para verificar si existe actividad
de la persona dentro de la primera área predefinida; medios para
verificar la presencia de la persona dentro de la segunda área
predefinida; medios para activar el sensor de la segunda área
predefinida; medios para desactivar el sensor de la segunda área
predefinida; medios paraverificar si existe actividad de la persona
dentro de la segunda área predefinida; medios para arrancar un
contador de un periodo de tiempo predeterminado; medios para generar
una alarma de inactividad de la persona.
Description
Sistema y procedimiento para monitorizar la
actividad de una persona en un recinto, y sensor para detectar una
persona en un área predefinida.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para monitorizar la actividad de una persona en un
recinto, que comprende al menos dos áreas predefinidas, cada una de
las cuales comprende al menos un sensor. Más concretamente, la
invención se refiere a un procedimiento para la monitorización de
la actividad de personas en un escenario multi-área, teniendo en
cuenta las distintas posibles causas de falsas alarmas, con la
intención de evitar su notificación a una tercera persona o
aparato.
También se refiere a un sistema para monitorizar
la actividad de una persona en un recinto, siendo el sistema
adecuado para llevar a cabo dicho procedimiento.
\vskip1.000000\baselineskip
Conforme los avances en las ciencias de la salud
aumentan, la avanzada edad de la población plantea diversos
problemas a la hora de su cuidado, y por ello surge la necesidad de
ayudar y cuidar a la gente mayor con más eficacia. Para ello, son
conocidos en la actualidad varios sistemas de cuidado remoto de
personas de avanzada edad que, debido a la reticencia a vivir en
residencias o centros de día, prefieren vivir en su domicilio sin
atención directa de personal sanitario. Dichos sistemas se basan en
el control de la actividad de una persona en un recinto como puede
ser una vivienda o una habitación, para el control de posibles
accidentes o problemas de salud que la persona pueda tener.
Los sistemas para monitorizar la actividad de
personas mayores se pueden diferenciar entre activos y pasivos: los
sistemas activos monitorizan las actividades físicas y corporales
de la persona y detectan algún cambio en su curso normal (tales
como alteración de constantes vitales,
sobre-esfuerzo, desvanecimiento, etc..) y los
sistemas pasivos controlan la utilización de dispositivos por parte
de la persona, notificando una alarma en caso de, por ejemplo, no
utilizar cierto dispositivo durante más de un tiempo
predeterminado.
Sin embargo dichos sistemas se ciñen a un
control de situaciones específicas del paciente, como pueden ser
caídas al suelo (mediante sensores de altura) o estados específicos
de aparatos (tales como la utilización del teléfono), pero no
combinan ambos controles en un escenario multi-área, y sobretodo,
presentan un alto índice de falsas alarmas producidas a lo largo
del control de personas y aparatos.
En el documento EP1585078 se describe un sistema
para monitorizar la actividad de una persona en un recinto y para
monitorizar la entrada y salida de la persona de dicho recinto. El
sistema comprende unos medios sensores para detectar la presencia
de personas en dicha área, y unos medios para generar alarmas a
partir de la información recibida por los sensores.
Sin embargo, el sistema presenta el
inconveniente que únicamente se aplica a recintos con una única
área predefinida; no contempla la posibilidad de que el recinto
comprenda más de una área predefinida y que la persona pueda pasar
de una área a otra.
\vskip1.000000\baselineskip
A partir de lo descrito anteriormente, es un
objetivo de la presente invención proporcionar un procedimiento
para monitorizar la actividad de una persona en un recinto que
comprende al menos dos áreas predefinidas.
Este objeto se consigue de acuerdo con la
reivindicación 1, proporcionando un procedimiento para monitorizar
la actividad de una persona en un recinto, que comprende al menos
dos áreas predefinidas, cada una de las cuales comprende al menos
un sensor, comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- a.
- Detectar la persona dentro de la primera área predefinida, a partir del sensor correspondiente;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, ejecutar las
etapas de:
- b.
- Activar el sensor de la segunda área predefinida;
- c.
- Desactivar el sensor de la primera área predefinida;
- d.
- Arrancar un contador de un periodo de tiempo predeterminado;
- e.
- Verificar, antes de la finalización del contador, la presencia de la persona dentro de la segunda área predefinida, a partir del sensor correspondiente;
\newpage
en caso de resultado positivo, ejecutar las
etapas de:
- f.
- Activar el sensor de la primera área predefinida;
- g.
- Desactivar el sensor de la segunda área predefinida;
- h.
- Arrancar un contador de un periodo de tiempo predeterminado;
- i.
- Verificar, antes de la finalización del contador, la presencia de la persona dentro de la primera área predefinida, a partir del sensor correspondiente;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, el control del
procedimiento pasa a la etapa (b);
en caso de resultado negativo, ejecutar la etapa
de:
- j.
- Activar el sensor de la segunda área predefinida;
- k.
- Verificar si existe actividad de la persona dentro de la segunda área predefinida;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, el control del
procedimiento pasa a la etapa (g);
en caso de resultado negativo, ejecutar la etapa
de:
- l.
- Generar una alarma de inactividad de la persona;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado negativo en la etapa e,
ejecutar las etapas de:
- m.
- Activar el sensor de la primera área predefinida;
- n.
- Verificar si existe actividad de la persona dentro de la primera área predefinida;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, el control del
procedimiento pasa a la etapa (c);
en caso de resultado negativo, ejecutar la etapa
de:
- o.
- Generar una alarma de inactividad de la persona.
\vskip1.000000\baselineskip
Con dicho procedimiento se consigue la
monitorización de la persona en un recinto (por ejemplo, su propia
casa) que comprende al menos dos áreas predefinidas tales como dos
habitaciones, de manera que la persona puede ser monitorizada
aunque cambie de una habitación a otra. Queda claro que el
procedimiento puede extenderse a un recinto con más de dos áreas
predefinidas (por ejemplo tres) y realizarse una monitorización de
forma análoga en todas las áreas, comprendiendo cada una de ellas
al menos un sensor que las cubra.
Además, mediante la desactivación del sensor de
la área predefinida en la que está la persona monitorizada se
consigue un ahorro importante de energía en el sistema, y, en caso
de que una área comprenda más de un sensor y se detecte presencia
de la persona en dicha área, todos los sensores de la misma pueden
desactivarse, consiguiéndose un ahorro energético aún mayor.
Por otro lado, la verificación de presencia
realizada en la etapa (e) puede comprender una verificación de
presencia mediante, por ejemplo, medios sensores de presencia, o
una verificación de movimiento realizada mediante, por ejemplo, un
sensor de movimiento, dado que ambas verificaciones resultan en
que se detecta que la persona se encuentra en la segunda área
predefinida.
Análogamente, la verificación de presencia
realizada en la etapa (i) puede comprender las mismas
verificaciones de presencia o movimiento, dado que ambas
verificaciones resultan en que se detecta que la persona se
encuentra, en este caso, en la segunda área predefinida.
Por otro lado, las etapas (b) y (c) del
procedimiento pueden ejecutarse en cualquier orden, dado que no es
necesario que la activación del sensor de la segunda área se
realice y la desactivación del sensor de la primera área se
realicen en un orden concreto, es decir, la activación o
desactivación de uno de los sensores no es vinculante para el otro
sensor. Lo mismo sucede para las etapas (f) y (g).
\newpage
El periodo de tiempo predeterminado puede
depender de muchos factores, principalmente de factores
relacionados con la persona a monitorizar (por ejemplo, del tipo de
persona a monitorizar, de sus hábitos, o de sus características
físicas), que hacen que dicha persona deba ser monitorizada con más
o menos frecuencia. Por ejemplo, una persona de avanzada edad puede
requerir un tiempo predeterminado menor, con la intención de
detectar lo antes posible cualquier eventualidad que pudiera
ocurrirle.
De acuerdo con una realización de la invención,
la etapa (a) comprende la sub-etapa (a1) de
verificar la presencia de la persona dentro de la primera área
predefinida, a partir de un sensor de presencia.
De acuerdo con otra realización de la invención,
la etapa (a) comprende la sub-etapa (a2) de
verificar el movimiento de la persona dentro de la primera área
predefinida, a partir de un sensor de movimiento; Dicho sensor de
movimiento puede ser, por ejemplo, un sensor de infrarrojos que
detecte movimiento por parte de una persona en el área
que cubra.
que cubra.
De acuerdo con una realización de la invención,
la etapa (k) comprende las sub-etapas de:
- k1.
- Obtener al menos una imagen de la segunda área predefinida;
- k2.
- Determinar la situación de la persona a partir de la imagen obtenida;
- k3.
- Crear un patrón de actividad de la persona a partir de la situación determinada;
- k4.
- Comparar dicho patrón de actividad con al menos un patrón de actividad predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
De este modo, mediante la comparación del patrón
obtenido a partir de la imagen en tiempo real (es decir, capturada
en el momento en el que se produce la alarma) con patrones
predeterminados relativos a posiciones que pueden dar a entender
una indisposición de la persona (un tipo de postura
no-natural de la persona puede significar que, por
ejemplo, la persona ha caído inconsciente cuando estaba sentada en
una silla), es posible determinar si la persona puede tener algún
problema de salud.
Dicho patrón puede ser, por ejemplo, una silueta
de la persona, creada a partir de la comparación entre una imagen
de la área predefinida sin personas en ella y una imagen de la área
con la persona en ella, pudiendo ser comparada con patrones en
forma de siluetas que denoten posibles causas de alarma de
inactividad de la persona.
De acuerdo con otra realización de la invención,
la etapa (n) comprende las sub-etapas de:
- n1.
- Obtener al menos una imagen de la primera área predefinida;
- n2.
- Determinar la situación de la persona a partir de la imagen obtenida;
- n3.
- Crear un patrón de actividad de la persona a partir de la situación determinada;
- n4.
- Comparar dicho patrón de actividad con al menos un patrón de actividad predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
Según otra realización, la etapa (k) comprende
una sub-etapa (k11) de detectar el movimiento de la
persona en la segunda área predefinida, a partir de, por ejemplo,
sensores de movimiento, tales como sensores de infrarrojos pasivos
(PIR).
Así, aunque para verificar la actividad de la
persona en la segunda área predefinida se utilicen dos elementos
distintos (imágenes/movimientos), redundantes entre sí, se consigue
una disminución del número de falsas alarmas, asegurando una
correcta verificación de la actividad de la persona en una
área.
Del mismo modo, la etapa (n) puede comprender la
sub-etapa (n11) de detectar el movimiento de la
persona en la primera área predefinida.
Según una realización de la presente invención,
al menos una de las dos áreas predefinidas puede tener asignados
unos parámetros referentes al comportamiento de la persona dentro
de ella. De este modo, se puede tener en cuenta el comportamiento
de la persona en el interior de cada área, para detectar actividad
o no actividad de la misma:
- -
- si la persona se encuentra en, por ejemplo, un dormitorio, puede estar relativamente inactiva (durmiendo o sentada leyendo); o
- -
- si la persona se encuentra en, por ejemplo, una cocina, puede estar cocinando y moviéndose con más asiduidad.
\vskip1.000000\baselineskip
Además, el procedimiento puede comprender, en
caso de resultado positivo en la etapa (e), una etapa (p) de enviar
una señal de control de aviso de detección de presencia de la
persona en la segunda área predefinida, desde el sensor de la
segunda área predefinida al sensor de la primera área predefinida,
para provocar su activación.
De este modo, los sensores transmiten un aviso
al resto de sensores, sobre la detección que realizan en su área
correspondiente: a los de su propia área, para que se desactiven, y
los de otras áreas, para que se activen, controlando así el cambio
de área de la persona monitorizada.
Además, el procedimiento puede comprender
también, en caso de resultado positivo en la etapa (i), una etapa
(q) de enviar una señal de control de aviso de detección de
presencia de la persona en la primera área predefinida, desde el
sensor de la primera área predefinida al sensor de la segunda área
predefinida, para provocar su activación.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se
proporciona un sistema para monitorizar la actividad de una persona
en un recinto, que comprende al menos dos áreas predefinidas, cada
una de las cuales comprende al menos un sensor, que se caracteriza
por el hecho de que el sistema comprende medios para detectar la
persona dentro de la primera área predefinida; medios para
verificar la presencia de la persona dentro de la primera área
predefinida; medios para activar el sensor de la primera área
predefinida; medios para desactivar el sensor de la primera área
predefinida; medios para verificar si existe actividad de la
persona dentro de la primera área predefinida; medios para
verificar la presencia de la persona dentro de la segunda área
predefinida; medios para activar el sensor de la segunda área
predefinida; medios para desactivar el sensor de la segunda área
predefinida; medios para verificar si existe actividad de la
persona dentro de la segunda área predefinida; medios para arrancar
un contador de un periodo de tiempo predeterminado; medios para
generar una alarma de inactividad de la persona.
Según una realización de la invención, los
medios para verificar si existe actividad de la persona en la
primera área predefinida comprenden sensores de altura para captar
la caída de una persona.
De este modo, si se detecta una secuencia en
dichos sensores de altura que indique una caída (tal como detectar
durante breves instantes de tiempo consecutivos la persona a una
altura mayor y, acto seguido, la persona a una altura menor) puede
ser de ayuda para, por ejemplo, junto a una imagen de la área donde
se encuentra la persona, detectar una alarma de inactividad de la
persona debida a su caída.
Según otra realización de la invención, y
análogamente al caso de la primera área, los medios para verificar
si existe actividad de la persona en la segunda área predefinida
comprenden sensores de altura para captar la caída de una
persona.
Según una realización preferida de la invención,
los medios para generar una alarma de inactividad de la persona
comprenden medios para enviar una imagen del área predefinida en la
que se genera la alarma.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, se
proporciona un sensor para detectar una persona en un área
predefinida que comprende medios para procesar la detección de una
persona y medios para procesar una señal de control referente a la
detección de una persona en otra área predefinida.
Dichos medios para procesar una señal de control
pueden estar dispuestos en uno o más módulos externos, conectados
mediante, por ejemplo, un enlace Wi-Fi o RF a los
medios para procesar la detección, o en un módulo comprendido en el
mismo sensor.
De acuerdo con una realización de la invención,
los medios para procesar la detección de una persona comprenden
medios para detectar una persona; medios para desactivar el sensor
a partir de la detección y medios para enviar una señal de control
de aviso de detección de una persona.
Según una realización de la invención, los
medios para procesar una señal de control referente a la detección
de una persona en otra área predefinida comprenden medios para
recibir la señal de control y medios para activar el sensor a
partir de la señal recibida.
De acuerdo con otro aspecto, la invención
proporciona un programa de ordenador que comprende instrucciones de
programa que se ejecutan en un sistema de computación para realizar
el procedimiento para monitorizar la actividad de una persona en un
recinto.
Dicho programa de ordenador puede estar
almacenado en unos medios de almacenamiento físico, tales como unos
medios de grabación, una memoria de ordenador, o una memoria de
solo lectura, o puede ser portado por una onda portadora, tal como
eléctrica u óptica.
\vskip1.000000\baselineskip
Para mayor comprensión de cuanto se ha expuesto
se acompaña unos dibujos en los cuales, esquemáticamente y sólo a
título de ejemplo no limitativo, se representa un caso práctico de
realización de la presente invención.
\newpage
En los dibujos,
Fig. 1 muestra un diagrama de bloques del
sistema para monitorizar la actividad de una persona en un recinto,
de acuerdo con la invención;
Fig. 2 muestra una primera representación
esquemática de una vista en planta de un recinto en el que se
aplica el sistema según la Fig. 1;
Fig. 3 muestra una segunda representación
esquemática de una vista en planta de un recinto;
Fig. 4 es una representación gráfica de un
diagrama de estados que muestra los diferentes estados de un sensor
que se utiliza en el sistema de la Fig. 1;
Fig. 5 es una representación gráfica referente a
los estados de un sensor a lo largo del tiempo;
Fig. 6 es un diagrama de flujos del
procedimiento para monitorizar la actividad de una persona en un
recinto, de acuerdo con la invención.
Como se puede ver en la Fig.1, el sistema para
monitorizar la actividad de una persona comprende medios para
verificar la presencia de la persona dentro de una área
predefinida, más concretamente, unos sensores S1, S2, S3, S4, S5,
S6 y S7 conectados a una primera estación base 120. Los sensores son
sensores de presencia y movimiento. Además, dicha estación base 120
está conectada a su vez a un servidor central 130, que a su vez
puede estar conectado a otras estaciones bases 121, 122, 123 que
comprenden más sensores (no representados en la figura). Mediante
esta conexión, los datos obtenidos por los distintos sensores S1,
S2, S3 y S4 se transmiten hasta la primera estación base 120
mediante una red de comunicaciones inalámbricas como, por ejemplo,
una red RF, y mediante otra red de comunicaciones inalámbricas se
transmiten todos los datos obtenidos de los distintos sensores
hacia el servidor central 130.
Dicha transmisión de datos entre la estación base 120 y el servidor central 130 puede realizarse a través de Internet.
Dicha transmisión de datos entre la estación base 120 y el servidor central 130 puede realizarse a través de Internet.
Dichos sensores pueden estar alimentados
preferiblemente por baterías, garantizando una autonomía mayor de
lo habitual mediante el ahorro de energía que supone el
procedimiento para monitorizar a una persona dentro de un recinto
según la presente invención, cuya realización preferida se
describirá más adelante. Además, dichas baterías pueden estar
alimentadas por células solares, garantizando así mayor longevidad
de las mismas.
Además, los sensores comprenden medios para
verificar la presencia de la persona dentro de otras áreas
distintas a la que está ubicado él mismo. Esto se realiza mediante
unos medios para detectar la transmisión de datos por parte de
todos los sensores, de manera que un sensor pueda distinguir entre
si los sensores de su misma área transmiten datos o los sensores de
áreas distintas transmiten datos. Cuando un sensor transmite datos
significa detecta presencia en su área correspondiente. Por tanto,
si un primer sensor identifica una transmisión de datos de un
segundo sensor ubicado en un área distinta a la suya, ello
significa que el segundo sensor detecta presencia en su área
correspondiente, y el primer sensor puede verificar dicha presencia
en el área del segundo sensor.
Por otro lado, el servidor central comprende a
su vez unos medios para detectar si la persona monitorizada sale
del inmueble donde se encuentra el área predefinida, comprendiendo
dichos medios de detección unos sensores de apertura y cierre de
puertas. De esta manera, cuando el sistema detecta que la persona
ha salido del inmueble, puede dejar en un estado de
stand-by ciertos sensores del área
predefinida para ahorrar energía. También puede registrar las horas
de salida y de llegada, para utilizar dicha información en el
reconocimiento de cambios de hábito de la persona, como se explicará
en detalle más adelante.
Además, el servidor central comprende también
medios para verificar si existe actividad de la persona dentro de
una área predefinida, que son concretamente un módulo de
reconocimiento de actividad mediante la cual se verifica si existe
actividad, y en caso de que no exista, si la inactividad es causa de
alarma o no. Para ello, cuando se detecta falta de actividad para
verificar si hay o no actividad, dicho módulo tiene en cuenta
distintos parámetros, entre ellos:
- -
- Horarios predeterminados durante los cuales es normal que no haya actividad (horarios en que la persona normalmente duerme o descansa);
- -
- La persona se mueve demasiado lentamente, evitando la detección de los sensores. Éste puede ser el caso en el que la persona esté leyendo, viendo la televisión, manteniendo una conversación con otra persona, etc.
- -
- La persona está inactiva debido a un problema físico.
\vskip1.000000\baselineskip
En el primer punto, el modulo de reconocimiento
puede configurar unos horarios durante los cuales no se tendrá en
cuenta una posible alarma de inactividad, dado que las costumbres
diarias de la persona hacen que durante esos periodos de tiempo
esté inactiva.
De esta forma, el sistema también es capaz de
monitorizar cambios en los hábitos de la persona, mediante un
sistema experto de reconocimiento de patrones comprendido en el
modulo de reconocimiento, que, basándose en información recogida
sobre los hábitos de la persona, detecta cambios en los mismos, y
puede crear una alarma en el sistema.
Ello permite anticipar problemas más serios en
la persona, como cambios de hábito indicadores de problemas
emergentes, por ejemplo, enfermedades, depresión, etc. que de no
detectarse en estados primarios pueden ser muy costosos de
solucionar a posteriori. Además, también puede introducirse
en el sistema experto información sobre los hábitos de la persona
conocidos de antemano.
En las otras dos situaciones a tener cuenta al
detectar falta de actividad, el módulo de reconocimiento utiliza la
verificación mediante una cámara web instalada en el área que cubre
el sensor que detecta la posible alarma. Normalmente la cámara
cubre el mismo rango que el sensor, para obtener una imagen de toda
el área que monitoriza el sensor. Dicha cámara está equipada con
algoritmos de visión utilizados para detectar tanto la intrusión de
una persona o, como en este caso, la inactividad de una
persona.
Además de los métodos descritos para verificar
la actividad de una persona, puede utilizarse también un método de
comparación de imágenes de la área predefinida, comparando una
secuencia de dos o más imágenes consecutivas entre ellas en el
tiempo, de manera que detectando las diferencias entre cada una de
ellas pueda detectarse movimiento sin necesidad de captar, por
ejemplo, una grabación de vídeo de la área predefinida.
Por otro lado, en caso de que el modulo de
reconocimiento de actividad verifique que efectivamente se está
dando una situación de alarma en alguna de las áreas monitorizadas
por el sistema, éste comprende unos medios para transmitir alarmas.
Dichos medios pueden ser tales como el envío de mensajes de voz,
SMS, MMS o e-mail a direcciones predeterminadas de
un supervisor o servicio de asistencia médica, bomberos, etc. La
persona que recibe la alarma, puede pedir información adicional
sobre la situación referente a la alarma concreta (detalles sobre el
tipo de alarma, tiempo que lleva la persona inactiva, hora a la que
llegó a casa, etc.) que pueda ser útiles para situar al receptor del
mensaje en el contexto concreto de la alarma detectada.
El modulo de reconocimiento comprende también
unos medios para reconocer si la persona ha entrado o salido del
recinto donde se encuentran las áreas predefinidas, y medios para
generar un aviso de llegada de la persona a dicho recinto. Dicha
señal de aviso puede ser transmitida de la misma forma que una de
las alarmas anteriormente descritas.
Además, los envíos de alarmas o avisos pueden
realizarse a través de cualquier red inalámbrica móvil o fija
conocida en el estado de la técnica, adaptando en cada caso el
envío según las características de la red en concreto.
El sistema comprende también unos medios para
controlar los accesos a las áreas monitorizadas, como pueden ser
las puertas a las habitaciones o al inmueble que se monitorice. De
esta manera, se asegura que, en caso de emergencia, el personal que
asista a la persona, después de recibir la alarma, pueda acceder al
inmueble sin necesidad de que la persona monitorizada tenga que
abrir manualmente la puerta de dicho inmueble. Así, se consigue que
mediante las alarmas y el control de la apertura de los accesos a
las áreas predefinidas, la persona reciba asistencia en un tiempo
breve, evitando eventualmente males mayores.
El equipo utilizado puede comprender también
tecnología inalámbrica para que, por ejemplo, un asistente pueda,
mediante un transmisor de radiofrecuencia, abrir remotamente las
puertas del área si no puede llegar a tiempo, permitiendo que otra
persona más cercana al inmueble, pero sin acceso a él, pueda asistir
a la persona afectada.
La presente realización de la invención
comprende también un procedimiento para monitorizar una persona en
un recinto, según la presente invención, el cual será descrito a
continuación a partir de las figuras 2A, 2B, 3 y 4.
En las figuras 2A, 2B y 3 se muestra un esquema
del sistema para monitorizar la actividad de una persona en un
recinto que comprende tres áreas predefinidas A1, A2 y A3, que
comprenden un conjunto de sensores S1, S2, S3, S4, S5, S6 y S7,
dispuestos dentro de dichas áreas. Los sensores transmiten señales
por radio-frecuencia en unos rangos de frecuencia
predeterminados, de manera que observando dichos rangos de
frecuencia se puede detectar si un sensor está transmitiendo datos
o está pasivo. En la área A1 está también dispuesta una estación
base BS que recoge los datos de todos los sensores y se comunica
con ellos, enviando señales de control y registrando el estado de
todos los elementos del sistema.
Mediante la Figura 2B, 3 y con la ayuda de la
Figura 4 se describirá un ejemplo de una situación en que la
persona es detectada en la área A1 y, en un momento dado, se
desplaza hacia la área A2.
La Figura 4 representa un diagrama de estados
referente al sensor S1. En dicho diagrama, en un estado inicial, el
sensor S1 se encuentra activo (estado de monitorización M), y tan
solo sale del estado M hacia el estado de transmisión (TX) con la
condición de que detecte la presencia de una persona. En el estado
TX se realiza la transmisión de un mensaje de presencia de tipo
broadcast, el cual llega a los demás sensores del sistema y a la
estación base BS. El momento en que se realiza la detección D1, y se
transmite el mensaje de presencia, puede observarse gráficamente en
la figura 2, donde también puede observarse como a continuación el
sensor S1 transmite el mensaje de presencia a todos los sensores
restantes y a la estación base BS (en el estado TX del sensor
S1).
A continuación, cuando el sensor recibe un
mensaje de acuse de recibo (mensaje de Acknowledge, ACK) por parte
de la estación base BS, se inicia un periodo de contaje TA y se
entra al estado S (estado de Stand by, en la figura 4) en el que el
sensor se encuentra inactivo. Ello significa que el sensor hace
caso omiso de las presencias detectadas y no responde a ellas.
En éste estado, se retorna al estado de
monitorización M si se detecta la presencia de la persona en otra
habitación, si llega la señal de final de contaje de periodo TA o si
llega una señal de final de periodo T. Dichas condiciones y señales
serán explicadas con más detalle a continuación.
En caso de que durante el contaje del periodo de
tiempo TA el sensor S1 detecte transmisión de datos a través de los
rangos de frecuencia utilizados por, por ejemplo, S4, ello
significa que S4 ha detectado presencia de la persona (D2 en la
Figura 3), la cual ha entrado en la área predefinida A2 en que se
hallan S2, S3 y S4. Entonces, como se observa en la Figura 3, el
sensor S1 recibe la transmisión de datos (realizada en éste caso
por S4) y se activa (vuelve al estado de monitorización M). Al mismo
tiempo, los sensores S2 y S3 reciben la misma transmisión y, al
estar en la misma área A2 que el sensor S4 que detectó presencia,
se desactivan, de igual manera que S4.
La segunda condición para que S1 pase del estado
S al estado de monitorización M es que se reciba un pulso de la
señal de periodo T. Dicha señal de periodo T sirve para cambiar el
estado para monitorizar más frecuentemente, y, en caso de no
encontrar actividad, generar una alarma.
La última condición para que S1 pase del estado
S al estado de monitorización M es que se reciba un pulso de la
señal de periodo TA. Dicha señal de periodo TA sirve para, en caso
de que entre pulsos de la misma señal no se haya detectado
actividad en el área predefinida, ni actividad en otras áreas, ni se
dan situaciones de falsa alarma, se active directamente una
detección de alarma.
De ésta manera, según la persona a monitorizar y
la habitación en que se encuentre, se puede modelar el tiempo TA
considerando que es el tiempo máximo durante el cual se permite
inactividad bajo cualquier circunstancia. El contaje de TA nunca se
reinicia, y por lo tanto es una señal constante que solo provoca la
generación de una alarma si entre dos pulsos de la misma no se ha
detectado actividad alguna.
El sistema permite cambiar la duración de TA
según las distintas situaciones, pero para su correcto
funcionamiento, se establece una relación entre el periodo TA y el
periodo T, que según ésta realización es de T=TA/4.
Otra situación posible en el ejemplo descrito
anteriormente sería que la persona, después de haberse desplazado a
la área A2, se desplazara a su vez a la área A3, donde el sensor S5
detectaría su presencia, enviaría un mensaje de broadcast a todos
los sensores y se desactivaría, de manera análoga al caso en que la
persona se desplaza de la área A1 a la área A2. Además, en
consecuencia, al recibir el mensaje de broadcast, los sensores del
área A3 restantes (S6 y S7) se desactivarían, y todos los demás
sensores se activarían, para poder detectar de nuevo el
desplazamiento de la persona desde el área A3 hacia cualquier otra
área.
Con éste ejemplo se muestra que un recinto
multi-área puede funcionar con uno o varios sensores dispuestos en
cada área predefinida, mediante el procedimiento de la presente
invención, e indistintamente del número de áreas que cubra el
sistema, o el número de sensores que comprenda el sistema, mientras
cada área a monitorizar comprenda al menos un sensor que las
cubra.
Mediante el procedimiento descrito se consigue,
por una parte, el ahorro de energía a la hora de monitorizar la
actividad de una persona a través de un control multi-área. Al
detectar la presencia de una persona en su área, un sensor avisa a
los demás sensores de dicha detección y se desactiva durante cierto
tiempo, ahorrando energía. Entonces, los sensores restantes en la
misma área se desactivan también, ahorrando energía, y los sensores
dispuestos en otras áreas de la casa se activan para detectar si la
persona se mueve de un área a otra.
En la Figura 5 se observa, a modo de ejemplo, un
gráfico referente a los estados de un sensor, en éste caso el
sensor S1. En la figura, en el timeline 40, se observan los
periodos de tiempo TA y T: TA es el periodo de tiempo de contaje
durante el que el sensor S1 está activo y a lo largo del cual, si
durante su contaje, S1 no ha detectado presencia, al final del
contaje se verifican unas condiciones de actividad y, en caso de
resultado negativo, se genera una alarma de inactividad; el periodo
T es, en ésta realización, de duración una cuarta parte de TA.
El timeline 41 corresponde al estado del sensor
S1 a lo largo del tiempo, teniendo dos estados posibles: activo, es
decir, el estado en que el sensor está monitorizando la presencia
de una persona en el área predefinida A1; e inactivo o Stand by,
donde el sensor hace caso omiso de las señales de presencia que le
llegan.
El timeline 42 corresponde a las señales de
presencia de la persona que detecta el sensor en el área A1.
Como puede observarse mediante los timelines, al
principio el sensor S1 está activo hasta que detecta la presencia
de una persona dentro del área A1 en el instante t1. Entonces, el
sensor de desactiva y hace caso omiso de una segunda señal de
presencia en el instante t2, hasta que llega la señal de final de
periodo p1 referente a la señal de periodo T, donde el sensor vuelve
a cambiar a estado activo. En el momento en que vuelve a estar
activo, el sensor espera hasta que le llega otra señal de presencia
en el instante t3, momento en el cual se desactiva otra vez y
vuelve a hacer caso omiso de las señales de presencia posteriores
hasta que recibe la señal de final de periodo p2, referente a la
señal de periodo T, donde vuelve a activarse y a monitorizar.
En cada instante en que el sensor S1 cambia de
estado activo a inactivo, paralelamente a su desactivación,
transmite los datos de presencia a los demás sensores y a la
estación base. Así, los sensores que cubren áreas distintas a la
suya pueden, al recibir dichos datos, activarse y monitorizar la
presencia en sus respectivas áreas, con la finalidad de detectar un
cambio de habitación. Además, durante todo el tiempo en que S1 está
desactivado, éste observa la transmisión de datos en los rangos de
frecuencia que utilizan la estación base y los demás sensores de
áreas distintas a la suya para transmitir datos, con la finalidad
de cambiar su propio estado a activo cuando un sensor detecte
presencia en su respectiva área. También, S1 observa en todo
momento la transmisión de datos en los rangos de frecuencia de los
demás sensores que cubren su misma área para desactivarse cuando
uno de ellos detecte presencia antes que él mismo, para ahorrar así
energía. Además, el sensor debe estar en contacto con al menos BS
para, por ejemplo, responder a órdenes transmitidas desde la misma
BS.
En esta realización preferida, el periodo TA se
transmite al sensor como un mensaje digital que lleva la duración
del periodo codificada, con lo cual el sensor realiza el contaje
según el valor recibido y, en caso de estar inactivo, se activa al
finalizar el periodo TA. De ésta manera, al enviarse un mensaje con
el periodo TA al sensor al principio de cada periodo, desde la
estación base hacia el sensor, si un mensaje se pierde, el sensor
cambia igualmente su estado, dado que ha utilizado el contaje
recibido del mensaje anterior. Además, cuando llegue el siguiente
mensaje al mensaje perdido, el sensor sabrá que entonces ha de
empezar el contaje, con el periodo de tiempo que reciba en aquel
instante. En caso de que se pierdan varios mensajes consecutivos, el
sensor utilizará por omisión el último valor del periodo TA
recibido.
A pesar de que se han descrito y representado
realizaciones concretas de la presente invención, es evidente que
el experto en la materia podrá introducir variantes y
modificaciones, o sustituir los detalles por otros técnicamente
equivalentes, sin apartarse del ámbito de protección definido por
las reivindicaciones adjuntas.
A pesar también de que las realizaciones
descritas de la invención con referencia a los dibujos comprenden
sistemas de computación y procesos realizados en sistemas de
computación, la invención también se extiende a programas de
ordenador, más particularmente a programas de ordenador en o sobre
unos medios portadores, adaptados para poner la invención en
práctica. El programa de ordenador puede estar en forma de código
fuente, de código objeto o en un código intermedio entre código
fuente y código objeto, tal como en forma parcialmente compilada, o
en cualquier otra forma adecuada para usar en la implementación de
los procesos de acuerdo con la invención. El medio portador puede
ser cualquier entidad o dispositivo capaz de portar el
programa.
Por ejemplo, el medio portador puede comprender
un medio de almacenamiento, tal como una ROM, por ejemplo un
CD ROM o una ROM semiconductora, o un medio de
grabación magnético, por ejemplo un floppy disc o un disco
duro. Además, el medio portador puede ser un medio portador
transmisible tal como una señal eléctrica u óptica que puede
transmitirse vía cable eléctrico u óptico o mediante radio u otros
medios.
Cuando el programa de ordenador está contenido
en una señal que puede transmitirse directamente mediante un cable
u otro dispositivo o medio, el medio portador puede estar
constituido por dicho cable u otro dispositivo o medio.
Alternativamente, el medio portador puede ser un
circuito integrado en el que está encapsulado (embedded) el
programa de ordenador, estando adaptado dicho circuito integrado
para realizar, o para usarse en la realización de, los procesos
relevantes.
Claims (20)
1. Procedimiento para monitorizar la actividad
de una persona en un recinto, que comprende al menos dos áreas
predefinidas, cada una de las cuales comprende al menos un sensor,
comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- a.
- Detectar la persona dentro de la primera área predefinida, a partir del sensor correspondiente;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, ejecutar las
etapas de:
- b.
- Activar el sensor de la segunda área predefinida;
- c.
- Desactivar el sensor de la primera área predefinida;
- d.
- Arrancar un contador de un periodo de tiempo predeterminado;
- e.
- Verificar, antes de la finalización del contador, la presencia de la persona dentro de la segunda área predefinida, a partir del sensor correspondiente;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, ejecutar las
etapas de:
- f.
- Activar el sensor de la primera área predefinida;
- g.
- Desactivar el sensor de la segunda área predefinida;
- h.
- Arrancar un contador de un periodo de tiempo predeterminado;
- i.
- Verificar, antes de la finalización del contador, la presencia de la persona dentro de la primera área predefinida, a partir del sensor correspondiente;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, el control del
procedimiento pasa a la etapa (b);
en caso de resultado negativo, ejecutar la etapa
de:
- j.
- Activar el sensor de la segunda área predefinida;
- k.
- Verificar si existe actividad de la persona dentro de la segunda área predefinida;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, el control del
procedimiento pasa a la etapa (g);
en caso de resultado negativo, ejecutar la etapa
de:
- l.
- Generar una alarma de inactividad de la persona;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado negativo en la etapa e,
ejecutar las etapas de:
- m.
- Activar el sensor de la primera área predefinida;
- n.
- Verificar si existe actividad de la persona dentro de la primera área predefinida;
\vskip1.000000\baselineskip
en caso de resultado positivo, el control del
procedimiento pasa a la etapa (c);
en caso de resultado negativo, ejecutar la etapa
de:
- o.
- Generar una alarma de inactividad de la persona.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la etapa (a) comprende la
sub-etapa (al) de verificar la presencia de la
persona dentro de la primera área predefinida, a partir de un
sensor de
presencia.
presencia.
\newpage
3. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 6 2, caracterizado por el hecho de que la
etapa (a) comprende la sub-etapa (a2) de verificar
el movimiento de la persona dentro de la primera área predefinida,
a partir de un sensor de movimiento.
4. Procedimiento cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que la
etapa (k) comprende las sub-etapas de:
- k1.
- Obtener al menos una imagen de la segunda área predefinida;
- k2.
- Determinar la situación de la persona a partir de la imagen obtenida;
- k3.
- Crear un patrón de actividad de la persona a partir de la situación determinada;
- k4.
- Comparar dicho patrón de actividad con al menos un patrón de actividad predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Procedimiento cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de que la
etapa (n) comprende las sub-etapas de:
- n1.
- Obtener al menos una imagen de la primera área predefinida;
- n2.
- Determinar la situación de la persona a partir de la imagen obtenida;
- n3.
- Crear un patrón de actividad de la persona a partir de la situación determinada;
- n4.
- Comparar dicho patrón de actividad con al menos un patrón de actividad predeterminado.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de que la
etapa (k) comprende la sub-etapa (k11) de detectar
el movimiento de la persona en la segunda área predefinida.
7. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que la
etapa (n) comprende la sub-etapa (n11) de detectar
el movimiento de la persona en la primera área predefinida.
8. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que al
menos una de las dos áreas predefinidas tiene asignados unos
parámetros referentes al comportamiento de la persona dentro de
ella.
9. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado por el hecho de que
comprende, en caso de resultado positivo en la etapa (e), una etapa
(p) de enviar una señal de control de aviso de detección de
presencia de la persona en la segunda área predefinida, desde el
sensor de la segunda área predefinida al sensor de la primera área
predefinida, para provocar su activación.
10. Procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por el hecho de que
comprende, en caso de resultado positivo en la etapa (i), una etapa
(q) de enviar una señal de control de aviso de detección de
presencia de la persona en la primera área predefinida, desde el
sensor de la primera área predefinida al sensor de la segunda área
predefinida, para provocar su activación.
11. Sistema para monitorizar la actividad de una
persona en un recinto, que comprende al menos dos áreas
predefinidas A1 y A2, cada una de las cuales comprende al menos un
sensor S1 y S2, caracterizado por el hecho de que el sistema
comprende medios para detectar la persona dentro de la primera área
predefinida; medios para verificar la presencia de la persona dentro
de la primera área predefinida; medios para activar el sensor de la
primera área predefinida; medios para desactivar el sensor de la
primera área predefinida; medios para verificar si existe actividad
de la persona dentro de la primera área predefinida; medios para
verificar la presencia de la persona dentro de la segunda área
predefinida; medios para activar el sensor de la segunda área
predefinida; medios para desactivar el sensor de la segunda área
predefinida; medios para verificar si existe actividad de la
persona dentro de la segunda área predefinida; medios para arrancar
un contador de un periodo de tiempo predeterminado; medios para
generar una alarma de inactividad de la persona.
12. Sistema según la reivindicación 11,
caracterizado por el hecho de que los medios para verificar
si existe actividad de la persona en la primera área predefinida
comprenden sensores de altura para captar la caída de una
persona.
13. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 11 ó 12, caracterizado por el hecho de que
los medios para verificar si existe actividad de la persona en la
segunda área predefinida comprenden sensores de altura para captar
la caída de una persona.
\newpage
14. Sistema según cualquiera de las
reivindicaciones 11 a 13, caracterizado por el hecho de que
los medios para generar una alarma de inactividad de la persona
comprenden medios para enviar una imagen del área predefinida en la
que se genera la alarma.
15. Sensor para detectar una persona en un área
predefinida que comprende medios para procesar la detección de una
persona y medios para procesar una señal de control referente a la
detección de una persona en otra área predefinida.
16. Sensor según la reivindicación 15,
caracterizado por el hecho de que los medios para procesar
la detección de una persona comprenden medios para detectar una
persona; medios para desactivar el sensor a partir de la detección;
y medios para enviar una señal de control de aviso de detección de
una persona.
17. Sensor según cualquiera de las
reivindicaciones 15 6 16, caracterizado por el hecho de que
los medios para procesar una señal de control referente a la
detección de una persona en otra área predefinida comprenden medios
para recibir la señal de control y medios para activar el sensor a
partir de la señal.
18. Programa de ordenador que comprende
instrucciones de programa para provocar que un sistema de
computación realice el procedimiento según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10.
19. Programa de ordenador según la
reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que está
almacenado en unos medios de grabación.
20. Programa de ordenador según la
reivindicación 18, caracterizado por el hecho de que es
portado por una señal portadora.
Priority Applications (4)
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| ES200800458A ES2334617B1 (es) | 2008-02-13 | 2008-02-13 | Sistema y procedimiento para monitorizar la actividad de una persona en un recinto, y sensor para detectar una persona en un area predefinida. |
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| ES200800458A ES2334617B1 (es) | 2008-02-13 | 2008-02-13 | Sistema y procedimiento para monitorizar la actividad de una persona en un recinto, y sensor para detectar una persona en un area predefinida. |
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