ES2342081T3 - Procedimiento y aparato para dispositivos de transmision portatiles. - Google Patents
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Abstract
Una etiqueta personal de control (12) para su uso con un sistema de monitorización, teniendo la etiqueta personal de control (12) un código de identificación y están situada en el interior de un alojamiento, comprendiendo dicha etiqueta personal de control: Una batería (24); Al menos una correa (31) para atar la etiqueta personal de control (12) a un miembro de la persona monitorizada (10); Un sensor de movimiento (23) para determinar el movimiento de la persona monitorizada (10) que lleva la etiqueta personal de control (12) y que produce una señal de sensor de movimiento en respuesta a dicho movimiento; Un segundo sensor (21, 22) para detectar eliminación real o intentada de la etiqueta personal de control (12) de la persona monitorizada (10); Una unidad central de procesamiento (25) para recibir señales del sensor de movimiento (23) y el segundo sensor (21, 22); y Un transmisor (26) para transmitir señales a una unidad remota de monitorización (13); Caracterizada porque la unidad central de procesamiento (25) compara la señal de sensor de movimiento a una muestra almacenada de señales de comportamiento relacionadas con el movimiento asociado con la persona monitorizada (10) para detectar el comportamiento de la persona monitorizada cuando la persona monitorizada se mueve.
Description
Procedimiento y aparato para dispositivos de
transmisión portátiles.
La presente invención se refiere, de forma
general, a sistemas electrónicos de monitorización. Más
específicamente, la invención se refiere a un dispositivo de
transmisión portátil mejorado, conocido como "Etiqueta personal de
control" para intensificar las capacidades de detección del
falseamiento. La presente invención se refiere, además, a un
procedimiento y aparato que resiste tres falseamientos.
Son conocidos en el estado de la técnica
diversos sistemas de monitorización electrónica para la
monitorización y supervisión remota de objetos que se mueven, y, en
especial, para monitorizar personas. Se conocen también las ventajas
de la utilización de tal sistema en una amplia gama de utilidades en
una variedad de campos, incluyendo seguridad, cumplimiento de la
ley, médicos y más.
En caso de código identificado de forma
distinguible, la fiabilidad del sistema de monitorización depende de
la capacidad del sistema para identificar a la persona que está
siendo monitorizada. El uso de etiquetas personales de control para
monitorizar delincuentes, pacientes como aquéllos con patologías
mentales o pacientes con Alzheimer o pacientes con enfermedades
infecciosas, niños y similares, puede provocar dificultades en
cuanto la persona monitorizada puede deshacerse de la etiqueta
personal de control, interrumpir la modalidad operacional normal del
sistema o ponerlo en manos de otra persona (deliberadamente en el
caso de delincuentes o por error en caso de de pacientes con
enfermedades mentales o niños). Las etiquetas personales de control
ahora disponibles están equipadas con sensores de detección de
falseamiento con objeto de impedir el falseamiento con la etiqueta
personal de control. Los sensores de detección de falseamiento ahora
disponibles se pueden dividir en dos grupos: un sensor de corte de
correa y un sensor corporal o de proximidad. En el momento actual,
no se usan ni se utilizan otros tipos de sensores relacionados con
falseamientos en etiquetas personales de control.
Las patentes estadounidenses números 5.504.474,
5.831.535 y 5.936.529, todas ellas otorgadas al presente
solicitante, muestran una etiqueta personal de control resistente al
falseamiento del tipo descrito supra, para uso con sistemas
de monitorización.
Generalmente, las realizaciones conocidas
incluyen sensores que detectan si la correa sujeta el dispositivo al
miembro del sujeto, si el dispositivo está situado contra la piel
del sujeto, si la correa que sujeta el dispositivo al miembro del
sujeto ha sido cortada o si la parte de cierre que asegura los
extremos de la correa ha sido rota. Aunque no es fácil engañar a
ambos sensores de detección de falseamiento, es posible que, cuando
el sujeto está fuera de una zona de monitorización durante un
periodo de tiempo sin monitorización (que puede estar permitido), el
sujeto puede eliminar el dispositivo de monitorización y volver a
sujetar dicho dispositivo a sí mismo o a otro, antes de re entrar a
una zona monitorizada, y, en consecuencia, escapar de la detección
si el sujeto comete una infracción.
La patente US 2003/0210149, concedida a Reisman
y otros, da a conocer un dispositivo de monitorización, tal como un
reloj, para monitorizar, en una ubicación remota, los movimientos y
actividades de una persona como puede ser un paciente con demencia.
El dispositivo se lleva alrededor de la muñeca de la persona que
está siendo monitorizada, y comprende un alojamiento, una correa
conectada al alojamiento para sujetar el dispositivo a la muñeca de
la persona que está siendo monitorizada, o un sensor de falseamiento
para detectar el falseamiento con el dispositivo o la eliminación
del mismo de la muñeca de la persona. El dispositivo incluye además
un circuito electrónico encerrado en el alojamiento. El circuito
incluye un microprocesador y un dispositivo de memoria para recibir
y procesar datos y un transmisor para transmitir periódicamente
datos a una ubicación remota. Una pantalla de horario, acoplada a un
mecanismo de relojería, está colocada en el alojamiento de tal forma
que se muestre en la cara frontal del alojamiento.
La presente invención supera las desventajas del
estado de la técnica previo al suministrar una novedosa etiqueta
personal de control. La presente invención proporciona además un
método y un sistema de reforzamiento de la monitorización del
comportamiento de una persona por el uso de la nueva etiqueta
personal de control. Adicionalmente, la presente invención
proporciona beneficios tales como la monitorización del
comportamiento del sujeto monitorizado y el aviso de si un
comportamiento determinado está monitorizado mientras se usa la
nueva etiqueta personal de control.
La presente invención será comprendida mejor y
apreciada de forma mas completa de la siguiente descripción
detallada tomada en relación con los dibujos en los que:
La Figura 1 es una representación pictórica del
sistema en el que el aparato y el procedimiento de la presente
invención operan.
La Figura 2 ilustra un diagrama de bloque de los
principales componentes de la etiqueta personal de control, de
acuerdo con una realización preferente de la presente invención.
La Figura 3A ilustra un ejemplo de una
representación gráfica y un gráfico de un sensor de corte de correa,
de acuerdo con la realización preferida de la presente
invención.
La Figura 3B ilustra un ejemplo de una
representación gráfica y un gráfico de un cuerpo o sensor de
proximidad, de acuerdo con la realización preferida de la presente
invención.
La Figura 4 ilustra un ejemplo de una
representación gráfica de un sensor de movimiento, de acuerdo con la
realización preferida de la presente invención.
La Figura 5 es una carta de flujo que describe
los principales pasos del control de una etiqueta personal de
control, de acuerdo con la presente invención.
La Figura 6 es un ejemplo de un informe
producido por un sistema local de monitorización, derivado del uso
de una etiqueta personal de control, comprendiendo un sensor de
monitorización, de acuerdo con la realización preferida de la
presente invención.
La Figura 7 es un ejemplo de un gráfico
producido por un sistema de monitorización local, presentando el
número de ladeos en relación con el tipo de medida, derivado el uso
de una etiqueta personal de control, comprendiendo un sensor de
monitorización, de acuerdo con la realización preferida de la
presente invención.
La presente invención se relaciona con
dispositivos de transmisión portátiles, conocidos como etiquetas
personales de control, principalmente usados como parte de sistemas
de monitorización electrónica. Un sistema de monitorización típico
comprende una pluralidad de dispositivos portátiles de transmisión,
conocidos como etiquetas personales de control (uno o más fijos o
móviles), unidad local de monitorización y una estación central de
monitorización. Cada etiqueta personal de control tiene un código de
identificación. El código de identificación puede ser un código
único, específico del sujeto con el que se asocia la etiqueta
personal de control, de tal forma que el sujeto puede ser
identificado de forma diferenciada. De forma alternativa, el código
de identificación puede ser un código común a un cierto grupo. La
etiqueta personal de control portátil se sujeta, habitualmente, con
correas, alrededor de un miembro de la persona que esta siendo
monitorizada. Las etiquetas personales de control actuales incluyen
una Unidad Central de Procesamiento (CPU) que permite la
programación del operador de la etiqueta personal de control con
relación a diversos parámetros con el objeto de cumplir con las
exigencias específicas del sujeto al que se asigna la etiqueta
personal de control. Así, los parámetros como los intervalos de
muestra, los intervalos de transmisión de datos, los periodos de
tiempo monitorizado, ubicaciones permitidas y prohibidas, umbrales
para el envío de alerta de falseamiento y similares, pueden ser
seleccionados de acuerdo con necesidades específicas. La etiqueta
personal de control transmite periódicamente señales
correspondientes, incluyendo el código de identificación de la
etiqueta personal de control y los datos de la etiqueta persona de
control. Estas señales van a ser recibidas por una o más unidades
locales de monitorización, donde son procesadas y, opcionalmente, se
informa de ellas a la estación central de monitorización. Una alerta
de falseamiento se usa en el contexto de esta invención para indicar
una eliminación intentada o una eliminación real de la etiqueta
personal de control de la persona o una eliminación intentada o una
eliminación real del receptor de la persona receptora. En el
contexto de la presente invención, un falseamiento también denota
que cualquier parte del sistema de monitorización, incluyendo, pero
no limitándose, a la etiqueta personal de control, el receptor o la
conexión ha sido estropeado, desconectado, interferido o semejante.
En el contexto de la monitorización personal, un falseamiento puede
denotar cualquier actividad predeterminada o cualquier excepción o
desviación de un determinado comportamiento o reglas de
comportamiento, incluyendo cualquier desviación de una muestra de
comportamiento y similares. Los expertos en la materia apreciaran
que el uso de la palabra "falseamiento" se entiende en la
manera mas amplia posible con el objeto de su adecuación a los
propósitos de la presente invención tal y como se representan en los
dibujos y en la descripción asociada.
La presente invención comprende una nueva y
novedosa etiqueta personal de control. La etiqueta personal de
control comprende un sensor de movimiento en una combinación de al
menos un sensor adicional de detección de falseamiento que no es un
sensor de detección de falseamiento en el movimiento. La combinación
de un sensor de detección de falseamiento en el movimiento con otro
sensor de detección de falseamiento mejora significativamente las
capacidades de detección de falseamiento. Generalmente, un
dispositivo personal de transmisión, en el que la presente nueva
invención puede ser implementada, comprende una batería, un
alojamiento, un CPU o un microprocesador, una correa, un transmisor
de radiofrecuencia y al menos dos sensores de detección de
falseamiento, uno de los cuales no es un sensor de movimiento. El
sensor de corte de correa o el sensor corporal o de proximidad son
dos ejemplos para sensor de detección de falseamiento, que puede ser
usado como el sensor de no movimiento en asociación con la presente
invención. Así, la combinación de un sensor de movimiento usado como
sensor de detección de falseamiento añadido a un otro mecanismo de
detección de falseamiento aumenta la capacidad de detección de
falseamiento. Por ejemplo, la detección de ningún movimiento por el
sensor de movimiento supone que la etiqueta personal de
identificación ha sido eliminada de la persona monitorizada sin ser
detectada por otros medios. Alternativamente, si una persona no se
esta moviendo en absoluto, lo que sugiere que la persona
monitorizada puede estar incapacitada; la etiqueta personal de
identificación de la presente invención proporcionará una indicación
por el uso del sensor de movimiento, cuando los actualmente
existentes sensores de falseamiento no lo harían.
\newpage
Es otro objetivo de la presente invención el
grabar y archivar la muestra de de movimiento del sujeto
monitorizado con objeto de distinguir entre los distintos sujetos
monitorizados y usarlo en forma similar a una huella digital. Con el
objeto de monitorizar y detectar muestras y comportamiento del
sujeto monitorizado, el sensor de movimiento adicional, además de
sus capacidades de detección del sujeto monitorizado y su
comportamiento, impediría intentar eludir los medios de detección de
falseamiento ahora disponibles.
La Figura 1 muestra una representación gráfica
del sistema en el que el aparato y el procedimiento de la presente
invención operan. Una etiqueta personal de control ordinaria, como
la etiqueta personal de control (12) (descrita en detalle en la
figura 2), llevada por una persona monitorizada (10), transmite
señales a una unidad monitorizada tal como la unidad remota interna
de monitorización (URIM) (13). La etiqueta personal de control (12)
puede ser implementada, como se revela en las Patentes
estadounidenses con número de serie 5.504.474, 5.831.535 y
5.936.529, incorporadas aquí por referencia. La etiqueta personal de
control (12) es apta para transmitir señales a una variedad de
dispositivos de monitorización tales como una Unidad Móvil (UM),
localizador ("busca"), unidad interna de monitorización,
sistema de ubicación personal (SUP), o cualquier otra unidad de
monitorización. El URIM (13) y dispositivos similares transmiten la
señal a una unidad central de monitorización (15) para su recepción,
bien por comunicación inalámbrica, tal como antena de
radiofrecuencia (14), o bien por líneas convencionales de
comunicación (por cable o inalámbricas), tal y como pueden ser
líneas telefónicas (16), televisión por cable, WAN, LAN y similares,
para un procesamiento ulterior.
La Figura 2 ilustra un diagrama de bloque de los
principales componentes de la etiqueta personal de control, de
acuerdo con una realización preferida de la presente invención. La
etiqueta personal de control (12) de la Figura 1 comprende una
batería (24), una CPU o microprocesador (25), un transmisor de
radiofrecuencia (26), un sensor de detección de movimiento (23) y al
menos otro sensor de detección de falseamiento, tal y como un sensor
de corte de correa (21), un sensor corporal o de proximidad (22) y
similares. En otras palabras, la etiqueta personal de control puede
comprender uno o más sensores de movimiento (21), y uno o más
sensores de corte de correa (21). Alternativamente, la etiqueta
personal de identificación puede comprender uno o más sensores de
movimiento (21) y uno o más sensores corporales o de proximidad
(22). Un ejemplo para unos principios operaciones de un sensor de
corte de correa (21) están descritos en detalle en la Figura 3A,
mientras que un ejemplo de unos principios de un sensor corporal o
de proximidad (22) están detalladamente descritos en la Figura 3B.
Un sensor de proximidad está diseñado para detectar la presencia de
un miembro ubicado entre las correas de la etiqueta personal de
control. Un sensor de proximidad contemplado por la presente
invención es un sensor de proximidad diseñado para detectar
capacidad transferida por medio del cuerpo de la persona
monitorizada. La capacidad se determina por la detección de la
existencia de substancia dieléctrica (tal como el cuerpo humano)
entre dos planchas de un capacitador que son parte del sensor de
falseamiento de capacidad. Tal sensor de capacidad indicaría,
preferentemente, el cambio en la capacidad y proporcionaría una
alerta cuando la capacidad cae por debajo o excede un umbral
predeterminado. El sensor de proximidad corporal puede incluir
también un sensor de temperatura, un sensor de color de piel, un
sensor óptico, un sensor consciente de moléculas identificadas de
olor o un sensor que determine la resistencia del cuerpo ubicado
entre las correas, un sensor de índice cardiaco o un SpO2. Un sensor
de corte de correa está diseñado para detectar un intento de cortar
o romper cualquiera de las correas sujetas a la etiqueta personal de
control. Un sensor de corte de correa puede detectar también la
eliminación cada una de las correas mientras que la etiqueta
personal de control permanece aún en el cuerpo. El sensor de corte
de correa es, preferentemente, un sensor de corte de correa tal y
como se describe en la Patente Estadounidense con número de serie
5.504.474, concedida el 2 de abril de 1996. Otros sensores similares
al de corte de correa pueden ser utilizados por la presente
invención. Un sensor de corte de correa tal puede ser un sensor que
detecte la ausencia de corriente baja en las correas, dado que dicha
corriente circula de forma continua por las correas. Un ejemplo de
principios operacionales de un sensor de movimiento (23) está
detalladamente descrito en la Figura 4. Cada uno de los sensores de
detección de falseamiento envía señales, de forma independiente, al
CPU (25) de la etiqueta personal de control para su procesamiento.
El CPU (25) transmite, periódicamente, señales correspondientes,
incluyendo el código de identificación de la etiqueta personal de
identificación y las señales de datos del sensor a una unidad remota
de monitorización (no mostrada). El CPU (25) es programable por la
manipulación de la etiqueta personal de control con respecto a
diversos parámetros con el objeto de cumplir con los requerimientos
específicos del sujeto al cual está sujetada la etiqueta personal de
control. Así, pueden ser seleccionados, de acuerdo con las
necesidades específicas, parámetros como los intervalos de muestra,
periodos de tiempo monitorizado, diferentes parámetros y límites de
falseamiento, ubicaciones permitidas y prohibidas y similares. Cada
uno de los tres sensores de detección de falseamiento, el de corte
de correa (21), el corporal (22) y el de ladeo (23), envía señales
continuamente o cuando sea necesario al CPU (25). El CPU (25)
compara cada señal con un umbral predeterminado o comprueba los
parámetros de señal como es el intervalo de tiempo entre el cruce
del umbral predeterminado, el número de veces en que se cruza el
umbral predeterminado y similares con el objeto de determinar la
detección de falseamientos por cada sensor. El CPU (25) transmite
entonces las detecciones de falseamiento a la unidad remota de
monitorización (no mostrada) usando transmisor (26). La unidad
remota de monitorización, por ejemplo, el URIM (13) de la Figura 1
procesa ulteriormente la información recibida de todos los sensores
y decide si ha tenido lugar un intento de burlar la detección del
falseamiento. De forma alternativa, una señal de falseamiento
recibida por el CPU (25) del sensor de movimiento (23) sumada a al
menos otra señal de falsificación recibida del sensor de corte de
correa (21) o del sensor de cuerpo o de proximidad (22) hará que el
CPU (25) transmita al URIM (13) de la Figura 1 la señal de
falseamiento computada. La señal de falseamiento computada puede
incluir una indicación de la alerta de falseamiento además de la
identificación de la etiqueta personal de control de donde tiene su
origen la alerta de falseamiento. La etiqueta personal de control
por medio de la cual la CPU lleva a cabo la interpretación de las
señales, determina qué decisiones deberían ser tomadas basadas en
reglas predeterminadas y envía la alarma y otros datos cuando se
generan. Tanto si la etiqueta personal de control lleva a cabo la
determinación de la decisión o la interpretación de las señales
recibidas o si debería ser generada una alarma, la etiqueta personal
de identificación puede enviar toda la información a la unidad
receptora o a la ubicación remota. La señal de falseamiento
computada puede ser transmitida entonces por URIM (13) por líneas de
comunicación convencionales como las descritas en la Figura 1 a una
estación central de monitorización para su futuro procesamiento y
acción. Una señal de falsificación aislada recibida por la CPU (25)
del sensor de movimiento (23) con ninguna otra señal de ninguno de
los otros sensores de detección de falseamiento no hará que la CPU
(25) transmita una señal de falseamiento sino que transmita otra
señal predeterminada. Por ejemplo, una señal de alta actividad de
reclusos durante los tiempos de descanso, que suponga la excavación
de un túnel, sindicación ilegal y similares. Otro ejemplo de una
señal predeterminada diferente puede ser, por ejemplo, señal de baja
actividad recibida de una persona anciana en un programa de atención
médica de día, sugiere que la persona monitorizada puede estar
incapacitada o congelándose durante un día frío y similar. Además,
cuando el personal de seguridad duerme o está relajado en horas de
trabajo, su comportamiento no se corresponde con las con los
estándares requeridos, puede ser detectado usando la nueva etiqueta
personal de control dotada de un sensor de movimiento, por
comparación con un perfil de comportamientos predeterminados.
Adicionalmente, una simple lectura del sensor de movimientos de la
etiqueta personal de control puede mostrar ningún movimiento de baja
actividad por tal individuo. La etiqueta de control personal o
cualquier sistema remoto pueden, en consecuencia, determinar que la
persona no se está moviendo lo suficiente para cumplir con sus
deberes. La Figura 3A ilustra un ejemplo de una representación
gráfica y un gráfico de un sensor de corte de correa, de acuerdo con
la realización preferida de la presente invención. El sensor de
corte de correa (30) comprende dos correas (31), un alojamiento (34)
y un circuito eléctrico (no mostrado). La primera correa tiene un
extremo libre (36) y un extremo sujeto al alojamiento (38). La
primera correa también incluye una primera parte de un circuito
eléctrico (32) y una pluralidad de parejas de orificios de primera
correa dispuestos longitudinalmente (no mostrados). La segunda
correa tiene un extremo libre (40) y un extremo que está sujeto al
alojamiento (42), la segunda correa también incluye la segunda parte
del circuito eléctrico (32) que está conectada a la primera parte
del circuito eléctrico por medio del alojamiento (33) y al menos dos
partes de orificios de segunda correa dispuestos longitudinalmente
correspondientes a los orificios de primera correa (no mostrados).
La segunda correa incluye, además, un par de contactos
correspondientes (46) correspondientes a los orificios de primera
correa, estando cada uno de los contactos conectados eléctricamente
a un extremo del circuito, estando los contactos ubicados entre los
orificios de segunda correa. Estas dos correas están conectadas
entre sí por una conexión mecánica y eléctrica y por medios de
cierre con el objeto de sujetar el alojamiento alrededor del miembro
del objeto que está siendo monitorizado como para formar un circuito
con resistencia que es eléctricamente continuo, salvo que el
circuito esté eléctricamente abierto cerca del extremo libre (40) de
la segunda correa. La resistencia R_{1} (44) está siendo
continuamente medida en intervalos de tiempo predeterminados (por
ejemplo, unos pocos microsegundos) mediante la medición del voltaje
V (48) que cae entre la pareja de contactos (46) de la segunda
correa. El voltaje medido como una función del tiempo de muestra se
incrementa hasta alcanzar un determinado nivel (52). En caso de no
falseamiento, el voltaje permanecerá entre V1 y V2 hasta el próximo
ciclo de muestra.
La Figura 3B ilustra un ejemplo de una
representación gráfica y un gráfico de un sensor corporal o de
proximidad, de acuerdo con la realización preferida de la presente
invención. El sensor corporal o de proximidad (60) comprende dos
correas (31), un alojamiento (34) y un circuito eléctrico (no
mostrado). Las dos correas tienen un extremo libre (36 y 40) y un
extremo sujetado al alojamiento (36 y 42). Adicionalmente, ambas
correas están conectadas entre sí por una conexión mecánica y
eléctrica y medios de cierre con objeto de sujetar el alojamiento
alrededor del miembro del objeto que está siendo monitorizado de tal
forma que se cree un circuito con resistencia R_{2} (66). El
circuito eléctrico (64) está conectado a tierra con relación a la
batería (24) en la Figura 2, mientras que otra parte de circuito
eléctrico (62), posicionado en el alojamiento (34) está aislado
eléctricamente del circuito eléctrico (64). El sistema de circuitos
eléctricos (no mostrado) comprende un oscilador normalizado con
objeto de convertir la capacidad medida entre un circuito eléctrico
(64) y otro circuito eléctrico (62) en frecuencia. Un contador de
frecuencia (parte del sistema de circuitos eléctricos que no está
mostrado) se usa con objeto de determinar la capacidad. Una persona
experta en la materia identificará un bajo número de pulsaciones
como baja capacidad y un alto número de pulsaciones como alta
capacidad. De forma similar al sensor de corte de correa, la
capacidad C (68) es medida de forma continua en intervalos de tiempo
predeterminados (por ejemplo, unos pocos microsegundos) contando el
número de pulsaciones que están siendo contadas por un contador de
frecuencia. La capacidad medida (68), como una función del tiempo de
muestra se incrementa hasta alcanzar un determinado nivel (70). En
caso de no falseamiento, la capacidad se pondrá por encima de C1
hasta el próximo ciclo de muestra. En caso de que la persona
monitorizada haya falseado utilizando la correa, por ejemplo
eliminándola o cortándola, la capacidad no alcanzará este nivel C1
(70). En caso de corte o eliminación de la correa mientra que la
etiqueta personal de identificación esté presente en un ambiente
conductor de la electricidad, tal como una solución conductora, la
capacidad se incrementará ulteriormente sobre C1 (72). En
conclusión, si la capacidad no alcanza un nivel C1 predeterminado
(70), después de un tiempo predeterminado, el sensor corporal o de
proximidad enviará señal de falseamiento al CPU (25) de la Figura
2.
Las personas expertas en la materia se
percatarán de que también pueden ser usados otros tipos de cuerpo o
proximidad, como un detector de temperatura cutánea o corporal,
detector de color de piel, sensor de olor corporal o cutáneo y
similares.
La figura 4 ilustra un ejemplo de una
representación gráfica de un sensor de movimiento, de acuerdo con la
realización preferida de la presente invención. Un sensor de
movimiento en un detector que tiene la capacidad de detectar
movimientos del objeto monitorizado al que está sujeto el sensor de
movimiento. Se apreciará fácilmente por los expertos en la materia
que los sensores de ladeo, sensores de aceleración, sensor angular,
sensores de inclinación y similares, todos ellos, pueden ser
utilizados independientemente como un sensor de movimiento.
Un sensor de movimiento puede ser en sensor de
ladeo CW 1620-3, fabricado por el Grupo Comus de
empresas, que consiste de Assemtech Europe Limited, E. Bachem GMBH,
W. Gunther GMBH, Gunther Belgium, Gunther France, S.T.G. Un sensor
de movimiento puede ser también el sensor de aceleración
ADXL202/ADXL210, fabricado por Analog Devices Inc., de Estados
Unidos. Los expertos en la materia apreciarán que cualquier
combinación de un mínimo de dos sensores de la misma clase incluidos
conjuntamente, o al menos dos sensores diferentes incluidos
conjuntamente, pueden ser usados como un sensor de movimiento. Un
sensor de ladeo es un sensor de movimiento simple, relativamente
económico, de bajo consumo de energía. Un sensor de ladeo (78)
comprende una esfera de superficie exterior, eléctricamente
conductiva, situada dentro de un tubo sellado (80), en el que,
preferentemente, se ha hecho el vacío, o está llenado de un gas
inerte, tal como el nitrógeno o similar. Los dos extremos
conductores del tubo (84) están conectados a electrodos (92). El
cuerpo del tubo (80) está conectado a tierra y eléctricamente
aislado (82) de los extremos conductores del tubo (84). El sensor de
ladeo (78) comprende además un sistema de circuito eléctrico
constituido por una resistencia R_{3} (94) y una batería (96). La
esfera conductiva (86) puede rozar uno de los extremos conductivos
del tubo (84) o puede ser posicionada (88) sin rozar los extremos
conductivos del tubo (84). Si la esfera conductiva (86) toca uno de
los extremos conductivos (84), el electrodo conjugado (92) es,
entonces, conectado a tierra. Si la esfera conductiva (88) no toca
uno de los extremos conductivos (84), el electrodo conjugado (92)
recibe suministro de energía (96). El voltaje medido de los
electrodos (92), en relación con el tiempo, es conectado a tierra de
acuerdo con el número de veces en que la esfera conductiva (88) se
mueve del medio del tubo (80) a una posición en la que la esfera
conductiva (86) toca uno de los extremos conductivos (84). Mientras
que el sujeto monitorizado mueve el sensor de ladeo, la esfera
conductiva (86) se mueve también, formando los cambios de voltaje
medidos en los electrodos (92).
La Figura 5 es una carta de flujo que muestra
las principales etapas del control de una etiqueta personal de
control, de acuerdo con la presente invención. La señal de defecto
de falseamiento del sistema (100) es una indicación de ausencia de
falseamiento. El sistema provoca, de forma independiente, y mediante
el uso de un reloj (102), que todos los sensores de falseamiento que
existen en la etiqueta personal de control comprueben sus señales
dentro de intervalos predeterminados. La señal del sensor de
movimiento se comprueba en la etapa (106). La señal es comparada
entonces ulteriormente por el CPU (25) de la figura 1 o el URIM (13)
de la figura 1 con umbrales predeterminados (110) con objeto de
determinar si la señal se adecua con criterios de infracción
predeterminados. Alternativamente, el sensor de movimiento (23) de
la Figura 2 actualiza y compara la señal con la base de datos (112),
que es actualizada en línea o puede estar preprogramada. La señal de
sensor de movimiento es, entonces, procesada ulteriormente para
determinar si una infracción de falseamiento o una alarma de
falseamiento han tenido lugar (116). Si no es así, el CPU (25) de la
Figura 2 es actualizado. Si, en cambio, ocurre así, el CPU o el
URIM, entonces, verifica si al menos otro sensor detectó la señal de
falseamiento.
La señal del sensor corporal o de proximidad se
comprueba en la etapa (104) con objeto de comparar la señal por el
CPU (25) de la Figura 2 o por el URIM (13) de la Figura 1 con
umbrales predeterminados (114). Si la señal medida alcanza cierto
umbral (70) en la Figura 3B, el CPU (25) de la Figura 2 es
actualizado. Si la señal medida no alcanza el umbral, el CPU o el
URIM comprueba entonces si el sensor de movimiento detectó la señal
de falseamiento.
La señal del sensor de corte de correa se
comprueba en la etapa (108) con objeto de comparar la señal de
voltaje (48) de la Figura 3A por CPU (25) de la Figura 2 para
predeterminar los umbrales (118). El umbral puede ser programado y
cambiado y transmitido a la etiqueta personal de control siempre que
sea necesario. Si la señal de medida alcanza, tras un tiempo
predeterminado, un cierto nivel (52) de la Figura 3A, entre dos
umbrales predeterminados, el CPU (25) de la Figura 2 es actualizado.
Si el voltaje medido es más pequeño que el umbral más pequeño V1 o
más elevado que el umbral V2, el CPU o el URIM verifica entonces si
el sensor de movimiento detectó señal de falseamiento. Las puertas
lógicas (120 y 122) examinan si al menos otra señal de falseamiento
tuvo lugar en unión con una señal de falseamiento del sensor de
movimiento. El CPU de la etiqueta personal de control puede
transmitir una señal de falseamiento computada o una señal de alarma
al URIM si, al menos, dos sensores de detección de falseamiento
envían señales de falseamiento. Alternativamente, el CPU o el URIM
pueden transmitir una alarma o señal de falseamiento desde cada
sensor, independientemente, de acuerdo con las necesidades. El
sistema es, entonces, reiniciado a una situación de "no
falseamiento" antes de una nueva muestra de intervalo de
tiempo.
Así, el sistema de la presente invención permite
la monitorización y detección del comportamiento de una persona
monitorizada, y distinguiendo entre las diferentes personas
monitorizadas. Como se muestra supra, el procedimiento
incluye además el examen de las señales recibidas de un sensor de
movimiento ubicado en una etiqueta personal de control atada con
correa al miembro de una persona monitorizada a intervalos
predeterminados, procesando la señales para determinar un modelo de
comportamiento relacionado, asociado con la persona monitorizada,
almacenando el modelo de comportamiento relacionado con el
movimiento asociado con la persona monitorizada, y comparando el
modelo de comportamiento relacionado con el movimiento asociado con
la persona monitorizada con un modelo almacenado de señal de
comportamiento relacionado con el movimiento. El modelo almacenado
de señal de comportamiento relacionado con el movimiento puede ser
almacenado previamente o con posterioridad. Tal modelo puede ser la
base para la comparación entre señales recogidas en tiempo real y
señales previamente almacenadas que indican un comportamiento en
particular. Por ejemplo, un periodo en el que las señales indican
poco o ningún movimiento puede ser almacenado y definido como un
periodo de sueño o sueño profundo. El modelo almacenado de señal de
comportamiento relacionado con el movimiento puede estar
predeterminado. Por ejemplo, un modelo de señal previamente
detectado y grabado de una persona puede ser almacenado y comparado
con el modelo de señal de otra persona. Las señales pueden incluir
una o más unidades de datos; cada unidad de datos puede incluir el
tiempo y longitud de movimiento de la persona monitorizada. La
unidad de datos puede incluir también el índice promedio o de
mediana de repetición y el número total de movimientos, el índice de
aceleración (con al ayuda de sensores de tipo aceleración) y
similares. El modelo de comportamiento relacionado con el movimiento
puede ser también una serie de unidades de datos que comprendan
acciones de descripción de tiempo y longitud de movimiento. Por
ejemplo, se puede determinar que una serie de unidades de datos que
tengan una particular entrada comprendan una acción específica. El
sistema y el método de la presente invención pueden comparar,
entonces, los movimientos de la persona monitorizada como si fueran
comparados con acciones conocidas.
La Figura 6 es un ejemplo de un informe
producido por un sistema local de monitorización, derivado usando
una etiqueta personal de control, que comprende un sensor de
movimiento, de acuerdo con la realización preferida de la presente
invención: El informe incluye información básica (no mostrada) con
relación a la persona monitorizada, tal como edad, sexo, nombre o
etiqueta de identificación y similares. Adicionalmente, el informe
incluye una lista de eventos grabados por el sistema. Tal lista
puede comprender hora del evento (200), que indica la hora a la que
sucedió un cierto evento, mensaje (202) resumiendo el evento,
importancia (204) del evento y estado (206) del evento, lo que puede
indicar si el evento es nuevo o no y por el estilo. Lo siguiente
comprende un ejemplo de estados y eventos generados por el aparato y
método de la presente invención. Los expertos en la materia se
percatarán de que el siguiente ejemplo no es restrictivo y sirve
para definir mejor y describir la presente invención al experto en
la materia. A la hora del evento 01:00 (210) el CPU (25) de la
Figura 2 o del URIM (13) de la Figura 1 detectó baja actividad. El
mensaje (212) declara baja actividad del cliente. En cuanto tal
declaración no había sido declarada previamente, el estado (206)
declara un nuevo estado (215). El sistema declara mensajes de
acuerdo con umbrales predeterminados o modelos u otros datos
preprogramados. Cada estado declarado es el estado del sistema y/o
etiqueta personal de control y será informado así. A las 6:00 (220),
el sistema declara modo de día (222). El modo de día puede ser
declarado cuando una cierta actividad ha sido detectada después de
un periodo predeterminado de baja actividad, puede también ser
declarado de acuerdo con tiempos predeterminados obtenidos de un
dispositivo de reloj que puede ser añadido al aparato de la presente
invención. A las 8:00 (230) el sistema declara falseamiento de la
correa TX (232) para indicar que el sensor de corte de correa envió
una señal de falseamiento. Se informa de la intensidad como la de
una infracción (237) que indica una violación de al menos uno de los
parámetros preprogramados. Se informa del estado como nuevo (239). A
las 9:00 (240) el sistema declara falseamiento corporal TX (242)
para indicar que el sensor corporal o de proximidad enviaron una
señal de falseamiento. Se informa de la intensidad como la de una
infracción (247) y se informa del estado como de un nuevo estado
(252). A las 11:00 (250), el sistema detectó una actividad por
debajo de un umbral predeterminado y declarado como estado de no
actividad (252). En cuanto el estado de no actividad es un nuevo
evento (259), la intensidad se define como la de un estado de alarma
(257) y no aún como un estado de infracción. Después de un
predeterminado intervalo de tiempo, unos pocos minutos por ejemplo,
tiene lugar otra detección de baja actividad (260), y esta
declaración puede ser interpretada por el sistema como un estado de
infracción (267). La declaración de estado de infracción, tal y como
se define de acuerdo con parámetros o umbrales predeterminados,
preprogramados o actualizados en línea. A las 00:00 (280), el
sistema declara modo de noche (282) para indicar que la actividad de
la persona monitorizada disminuyó por debajo de un umbral
determinado. El estado (206) declara nuevo evento (289). A las 03:00
(290) el sistema detecta y declara estado de alta actividad de
cliente (292). En cuanto la alta actividad de cliente recién
recibida es un nuevo evento (299), la intensidad determinada es la
de un estado de alarma (297), y no de un estado de infracción. Un
perfil de cambio de alarma puede indicar que los parámetros
predeterminados tal como umbrales, modelos de perfil y similares,
preprogramados o actualizados en línea no son los mismos comparados
con la base de datos del sistema (112) de la Figura 5. Después de un
intervalo de tiempo predeterminado, unos pocos minutos por ejemplo
(300), la actividad detectada se compara de nuevo con la base de
datos de perfil del sistema. Si no hay variación en el estado
declarado, el estado de infracción de cambio de perfil se declara
(307) y la alarma se pone en funcionamiento. La declaración de
infracción de variación de perfil implica que la persona
monitorizada pasa la etiqueta personal de control a una diferente
persona que trata de engañar la nueva etiqueta personal de control
de tres falseamientos.
La Figura 7 es un gráfico propuesto como ejemplo
de un sistema local de monitorización, presentando el número de
ladeos en contraposición al tiempo de medida, derivado con el uso de
una etiqueta personal de control, comprendiendo un sensor de
movimiento, de acuerdo con la realización preferente de la presente
invención. El número de ladeos (340) está trazado como una variable
del tiempo en el que la persona monitorizada es monitorizada. Con
objeto de distinguir entre baja actividad y alta actividad, pueden
ser definidos el modo de día, el modo de noche y unos pocos umbrales
similares (344, 346, 348). El umbral 1 (344) se define como el
número de ladeos por debajo de los cuales no se declara mensaje de
actividad (252). El umbral 1 debería ser definido de tal forma que
incluso un bajo número de ladeos, durante una baja actividad de la
persona monitorizada, por ejemplo, durante modo de noche, sean aún
más altos que el umbral 1. El umbral 2 (346) se define de tal forma
que cualquier número de ladeos por encima del umbral 2 implica la
entrada en un modo de día. Por ejemplo, a las 6:00 el número de
ladeos es más alto que en el umbral 2 (350) y el sistema cambia de
un modo de noche a un modo de día. La etiqueta personal de control
monitoriza además al sujeto y a las 11:00 (352) el número de ladeos
disminuye por debajo del umbral 1 (344) y el sistema declara baja
actividad. Después de un intervalo de tiempo predeterminado sin
actividad, el sistema declara infracción. Después de aproximadamente
una hora, el número de ladeos (340) se incrementa con el paso del
tiempo. A las 16:00 (354) el número de ladeos es inferior que el
umbral 2 (350) y el sistema cambia de un modo de día a un modo de
noche. La etiqueta personal de control monitoriza además al sujeto y
a las 16:00 (356) el número de ladeos disminuye por debajo del
umbral 1 (344) y el sistema declara de nuevo baja actividad.
El umbral 3 (348) se define como el número de
ladeos por encima de los cuales se declara un mensaje de alta
actividad (292) en la Figura 6. El umbral 3 debería definirse de tal
forma que solamente un número muy elevado de ladeos, durante una
extensa actividad de la persona monitorizada sería mayor que el
umbral 3. Los expertos en la materia se percatarán fácilmente que
otros tipos de umbrales u otros parámetros pueden ser usados también
con objeto de definir una nueva declaración del sistema, con objeto
de definir un perfil privado y distinguible de una persona
monitorizada y similar. A las 4:00 (358), el número de ladeos es
mayor que el umbral 3 y el sistema declara alta actividad.
Adicionalmente, el sistema compara el perfil de ladeos con la base
de datos de sistemas (112) en la Figura 5 con objeto de encontrar
diferencias entre los dos. Un experto en la materia se percatará de
que hay una diferencia entre el perfil entre 0:00 a 09:00 del lado
de la mano izquierda en la Figura 7 y el perfil entre 0:00 a 9:00
del lado de la mano derecha en la Figura 7. El sistema entonces
declara el estado de infracción de cambio de perfil (307), tal y
como se explica en la figura 6.
El experto en la materia se percatará de que lo
que se ha mostrado no se limita a la descripción supra. El
experto en la materia apreciará que los ejemplos mostrados aquí
supra no son en ninguna manera limitativos y se muestran para
describir mejor y de forma más adecuada la presente invención. Los
expertos en la materia de esta invención apreciarán las muchas
modificaciones y otras realizaciones de la invención. Será evidente
que la presente invención no se limita a las realizaciones
específicas que se muestran y esas modificaciones y otras
realizaciones se incluyen en el ámbito de la invención. Aunque aquí
se ultiman términos específicos, son usadas en un sentido genérico y
descriptivo y no con fines limitativos. Los expertos en la materia
se percatarán de que la presente invención no se limita a lo que ha
sido mostrado en concreto y descrito supra. Al contrario, el
ámbito de la presente invención se define sólo por las
reivindicaciones, que siguen a continuación.
Claims (20)
-
\global\parskip0.900000\baselineskip
1. Una etiqueta personal de control (12) para su uso con un sistema de monitorización, teniendo la etiqueta personal de control (12) un código de identificación y están situada en el interior de un alojamiento, comprendiendo dicha etiqueta personal de control:- Una batería (24);
- Al menos una correa (31) para atar la etiqueta personal de control (12) a un miembro de la persona monitorizada (10);
- Un sensor de movimiento (23) para determinar el movimiento de la persona monitorizada (10) que lleva la etiqueta personal de control (12) y que produce una señal de sensor de movimiento en respuesta a dicho movimiento;
- Un segundo sensor (21, 22) para detectar eliminación real o intentada de la etiqueta personal de control (12) de la persona monitorizada (10);
- Una unidad central de procesamiento (25) para recibir señales del sensor de movimiento (23) y el segundo sensor (21, 22); y
- Un transmisor (26) para transmitir señales a una unidad remota de monitorización (13);
Caracterizada porque la unidad central de procesamiento (25) compara la señal de sensor de movimiento a una muestra almacenada de señales de comportamiento relacionadas con el movimiento asociado con la persona monitorizada (10) para detectar el comportamiento de la persona monitorizada cuando la persona monitorizada se mueve.\vskip1.000000\baselineskip
- 2. La etiqueta personal de control (12) de la reivindicación 1, comprendiendo además un receptor (26) para recibir datos de la unidad remota de monitorización (13), incluyendo dichos datos umbrales predeterminados para la operación de los sensores de movimiento (23) y el segundo sensor (21, 22).
- 3. La etiqueta personal de control (12) de la reivindicación 1, en la que el sensor de movimiento (23) es uno de los siguientes: un sensor de ladeo; un sensor de aceleración; un sensor angular; un sensor de inclinación; un sensor de posición.
- 4. La etiqueta personal de control (12) de la reivindicación 1, en la que el segundo sensor (21, 22) es un sensor de proximidad (22) para detectar la presencia de un miembro entre la correa o correas sujetadas a la etiqueta personal de control (12).
- 5. La etiqueta personal de control (12) de la reivindicación 4, en la que el sensor de proximidad (22) es uno de los siguientes: sensor de capacitación; detector de temperatura cutánea o corporal; detector de color cutáneo; sensor de olor corporal o cutáneo; detector de pulso cardíaco; detector SpO_{2}; sensor de humedad cutánea; sensor de alcohol sanguíneo transdérmico.
- 6. La etiqueta personal de control (12) de la reivindicación 1, en la que el segundo sensor (21, 22) es un sensor de corte de correa (21) para detectar que al menos una correa (31) ha sido falseada.
- 7. La etiqueta personal de control (12) de la reivindicación 6, en la que la detección de que al menos una correa (31) ha sido falseada resulta de un corte o una eliminación de la correa (31).
- 8. Un procedimiento para la monitorización y detección del comportamiento de una persona por medio de que la persona monitorizada (10) lleve una etiqueta personal de control (12) como parte de un sistema de monitorización que incluye una unidad remota de monitorización (13), teniendo la etiqueta personal de control (12) un sensor de movimiento (23) para determinar el movimiento de la persona monitorizada (10) y un segundo sensor (21, 22) para la detección eliminación real o intentada de la etiqueta personal de control (12) de la persona monitorizada (10), comprendiendo el procedimiento las etapas de:
- Producción de una señal de sensor de movimiento en respuesta al movimiento de la persona monitorizada (10);
- a intervalos predeterminados, examinando la señal del sensor de movimiento;
- procesamiento de la señal del sensor de movimiento; y
- transmisión de una señal a la unidad remota de monitorización (13);
caracterizado porque la señal del sensor de movimiento se compara con una muestra almacenada de señales de comportamiento relacionadas con el movimiento asociada con la persona monitorizada (10) para detectar el comportamiento de la persona monitorizada cuando dicha persona monitorizada se mueve.\global\parskip1.000000\baselineskip
- 9. El procedimiento de la reivindicación 8, comprendiendo además la determinación de si al menos el sensor de movimiento (23) y el segundo sensor (21, 22) transmiten señales indicativas de falseamiento del sistema de monitorización o de la etiqueta personal de control (12).
- 10. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el sensor de movimiento es computado.
- 11. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el examen de la señal del sensor de movimiento comprende la transmisión de las lecturas en bruto del sensor de datos a un ordenador central.
- 12. El procedimiento de la reivindicación 8, comprendiendo además el examen de la señal de un sensor corporal o de proximidad (22).
- 13. El procedimiento de la reivindicación 12, en el que el examen de la señal del sensor corporal o de proximidad (22) comprende la comparación de la señal con umbrales predeterminados con objeto de comprobar si la señal medida alcanza un cierto umbral.
- 14. El procedimiento de la reivindicación 8, comprendiendo además el examen de la señal de un sensor de corte de correa (21).
- 15. El procedimiento de la reivindicación 14, en el que el examen de la señal del sensor de corte de correa (21) comprende la comparación de la señal con umbrales predeterminados.
- 16. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el examen de la señal del sensor de movimiento se lleva a cabo en la etiqueta personal de control.
- 17. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el examen de la señal del sensor de movimiento se lleva a cabo en la unidad remota de monitorización (13).
- 18. El procedimiento de la reivindicación 8, en el que el examen de la señal del sensor de movimiento comprende la comparación de la señal con umbrales predeterminados con objeto de comprobar si la señal se adecua con criterios anormales predeterminados.
- 19. El procedimiento de la reivindicación 8, siendo usado para distinguir la persona monitorizada (10) de otra persona;
- 20. Un sistema de monitorización para monitorizar personas, comprendiendo el sistema:
- al menos una etiqueta personal de control (12); y
- una unidad remota de monitorización (13);
en el que la o cada etiqueta personal de control (12) tiene un código de identificación y está ubicada dentro de un alojamiento, y comprende:- una batería (24);
- al menos una correa (31) para sujetar la etiqueta personal de control (12) a un miembro de una persona monitorizada (10);
- un sensor de movimiento (23) para determinar el movimiento de la persona que lleva la etiqueta personal de control (12) y para producir una señal de sensor de movimiento en respuesta a dicho movimiento;
- un segundo sensor (21, 22) para detectar eliminación intentada o real de la etiqueta personal de control (12) de la persona;
- una unidad central de procesamiento (25) para la recepción de señales del sensor de movimiento (23) y del segundo sensor (21, 22); y
- un transmisor (26) para transmitir señales de la unidad central de procesamiento (25) a la unidad remota de monitorización (13);
caracterizado porque la señal de sensor de movimiento se compara una muestra almacenada de señales de comportamiento relacionado con el movimiento asociada con la persona monitorizada (10) para detectar el comportamiento de la persona monitorizada cuando dicha persona monitorizada se mueve.
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