FI121356B - Menetelmä, järjestelmä ja tietokoneohjelmisto henkilön tarkkailemista varten - Google Patents

Description

Menetelmä, järjestelmä ja tietokoneohjelmisto henkilön tarkkailemista varten

Ala

Keksinnön kohteena on menetelmä ja järjestelmä, joita käytetään 5 henkilön tai henkilöiden tarkkailuun, ja näin ollen se soveltuu esimerkiksi koti-tai laitoshoidossa olevan potilaan tai muun yksityishenkilön kotona tapahtuvaan valvontaan.

Tausta

On ennustettu, että keski-ikä nousee voimakkaasti tulevina vuosina 10 ja että yli 65-vuotiaiden osuus väestöstä lisääntyy. Tämä asettaa merkittäviä haasteita valtiolle, kunnille sekä yksityisille tahoille vanhustenhoidon suhteen. Tavoitteena olisi, että mahdollisimman moni ikääntynyt voisi elää itsenäisesti omassa kodissaan ja tutussa asuinympäristössä mahdollisimman pitkään. Tämä olisi sekä kustannustehokasta että mielekästä itse vanhukselle.

15 Tunnettu tekniikka tarjoaa monia eri menetelmiä, joilla potilaan liik keitä ja toimintoja voidaan tarkkailla ja jotka mahdollistavat vanhuksen tai sairaan henkilön kotihoidon. Kaupallisessa käytössä on mm. potilaan kehoon (esim. ranteeseen) kiinnitettäviä laitteita, jotka tarkkailevat potilaan elintoimintoja, liikkumista, aktiivisuutta jne. ja jotka suorittavat hälytyksen havaittuaan 20 poikkeamia potilaan toiminnoissa. Näissä potilaan kehoon kiinnitettävissä laitteissa ongelmana on se, että ne hankaloittavat potilaan normaalia elämää (mm. peseytymistä), ja potilas saattaa irrottaa tällaisen laitteen. Tämä heikentää myös potilastarkkailun luotettavuutta. Nämä laitteet perustuvat yleensä potilaan itse tekemään hälytykseen, mikä on epäluotettavaa, koska potilas itse ei 25 välttämättä ole oikea henkilö päättämään hälytyksen tarpeellisuudesta eikä potilas välttämättä osaa tai halua tehdä hälytystä, vaikka se olisikin välttämätöntä.

On myös esitetty potilaan kotiin tms. tilaan sijoitettavia liikeantureita tai videokameroita, jotka tarkkailevat potilaan liikkumista tarkkailtavassa tilas-30 sa. Liikeantureiden ongelmana on se, että niiden avulla pystytään vain kertomaan, missä tarkkailtavan tilan osassa potilas on liikkunut, eivätkä ne anna luotettavaa kuvaa potilaan asennoista tai liikkeistä. Niillä ei pysty mm. kertomaan, onko potilas kaatunut. Videokameroilla tällainen informaatio pystytään havaitsemaan, kun videokuvaa käsitellään sopivalla videonkäsittelylaitteistolla, 35 mutta ihmisen tunnistaminen videokuvasta on vaikeaa, koska ihmisen keho 2 saattaa sekoittua taustaan. Lisäksi videokuva on hyvin herkkä valaistukselle, eikä henkilön liikkeiden tarkkaileminen esimerkiksi yöaikaan ole mahdollista.

Lyhyt selostus

Keksinnön tavoitteena on toteuttaa menetelmä ja menetelmän to-5 teuttava järjestelmä siten, että potilaan tarkkailu voidaan toteuttaa luotettavasti.

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 mukaiseen menetelmään.

Keksintö kohdistuu lisäksi patenttivaatimuksen 6 mukaiseen järjestelmään, joka on sovitettu suorittamaan patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä.

10 Keksinnön kohteena on myös patenttivaatimuksen 11 mukainen oh jelmistotuote, joka on sovitettu suoritettavaksi patenttivaatimuksen 6 mukaisessa järjestelmässä.

Keksinnön edullisia suoritusmuotoja kuvataan epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa.

15 Keksinnön mukaisella menetelmällä ja järjestelmällä saavutetaan useita etuja. Keksintö hyödyntää lämpökameroita potilaan tarkkailussa. Läm-pökameran antaman kuvan laatu on täysin riippumaton valaistuksesta, ja henkilö voidaan havaita helposti kuvasta lämpökamerakuvan hyvän lämpötila-resoluution ja passiiviseen kuvantamiseen perustuvan tekniikan ansiosta. Täl-20 löin henkilö myös erottuu selvästi taustasta, jolloin liikkeiden ja asentojen tunnistaminen helpottuu ja kuvan prosessointitehon tarve pienenee. Potilaan ei myöskään tarvitse kantaa mitään erityistä laitetta, mikä parantaa järjestelmän luotettavuutta. Järjestelmä kykenee tekemään hälytyksen itsenäisesti havaitun tapahtuman perusteella, ja hälytyksiä voidaan kategorisoida havaittujen tapah-25 tumien perusteella. Lämpökamerakuvaan perustuvaan tarkkailuun voidaan myös yhdistää esimerkiksi palo- ja murtohälytys, liesivahti yms. vahteja, jotka parantavat kodinturvaa. Järjestelmä on lisäksi helposti ja edullisesti siirrettävissä ja konfiguroitavissa mihin tahansa kohteeseen (huoneistoon tai laitokseen). Keksintö mahdollistaa myös potilaan aktiivisuuden ja elämäntapojen tilastolli-30 sen seuraamisen, mikä edesauttaa potilaan hoitoa. Lisäksi keksintö mahdollistaa tietylle sairaudelle tyypillisen käyttäytymismallin havaitsemisen, mikä nopeuttaa hoidon aloittamista ja sairaudesta toipumista.

Kuvioluettelo

Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh-35 teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joissa 3 kuvio 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää asennettuna huoneistoon, kuvio 2 esittää lohkokaaviota keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesta järjestelmästä, 5 kuviot 3A - 3C esittävät keksinnön erään suoritusmuodon mukai sesti analysoitavaan lämpökamerakuvaan liittyvää tapahtumaa, kuvio 4 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti suodatettua analysoitavaa lämpökamerakuvaa, kuvio 5 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti ana-10 lysoitavaan lämpökamerakuvaan liittyvää tapahtumaa, kuviot 6A ja 6B esittävät keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti analysoitavaan lämpökamerakuvaan liittyvää tapahtumaa, kuvio 7 on vuokaavio, joka esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista prosessia potilaan tarkkailun suorittamiseksi, 15 kuvio 8 on vuokaavio, joka esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista prosessia tarkkailtavan potilaan kaatumisen havaitsemiseksi, ja

Kuvio 9 on vuokaavio, joka esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista prosessia tarkkailtavan potilaan sairauksien havaitsemiseksi.

Suoritusmuotojen kuvaus 20 Esillä olevan keksinnön mukainen potilaan tarkkailuun tarkoitettu järjestelmä sisältää yhden tai useampia lämpökameroita, joiden tallentamasta kuvasta voidaan havaita ihminen valaistusolosuhteista riippumatta hyvin tarkasti. Kuten edellä mainittiin, tavalliset videokamerat eivät toimi tässä tarkoituksessa pimeällä. Infrapunavalonlähteeseen perustuvilla pimeänäkökameroil-25 la on samanlainen ongelma, vaikka ne toimivatkin pimeällä. Infrapunavalonlähteeseen perustuvan pimeänäkökameran ongelma on se, että ihmiskehon lisäksi myös ympäristö heijastaa valonlähteen tuottamaa säteilyä, ja näin ihmisen erotteleminen pimeänäkölaitteen tallentamasta kuvasta voi olla hyvin vaikeaa, mikä heikentää tällaisen järjestelmän luotettavuutta.

30 Lämpökamera sen sijaan on passiivinen ja perustuu kohteen itsen sä säteilemän lämpösäteilyn tallentamiseen, ja näin ollen sen erottelukyky on huomattavasti parempi kuin infrapunavalonlähteeseen perustuvalla laitteella, koska erottelukykyä ei heikennä ympäristön heijastama infrapunavalo. Tyypillisessä sisätilassa ympäristö heijastaa lämpösäteilyä, joka vastaa huoneilman 35 lämpötilaa, ja näin 37-asteinen (celsius) ihmiskeho on helposti erotettavissa ympäristöstään selvästi lämpimänä kohteena. Kotieläimet ja erinäiset sähkö- 4 laitteet säteilevät myös huoneilmaa lämpimämpää säteilyä, mutta ihmiskeho on erotettavissa näistä ihmiskehon muotoon perustuvan signaalinkäsittelyn avulla. Ihmiskehon erottaminen kuvasta konenäköön perustuvan signaalinkäsittelyn avulla on sinänsä tunnettua alalla. Myös kuvasta havaitun ihmisen 5 asentojen tunnistaminen sinänsä on tunnettua konenäköön liittyvällä tekniikan alalla. Tyypillisesti lämpökamerakuvaa käsitellään signaalinkäsittelylaitteistolla etsimällä tallennetusta lämpökamerakuvasta ihmishahmo ja vertaamalla kuvasta löydetyn ihmishahmon asentoja kuvaavia parametreja tallennettuihin vastaavien asentojen referenssiparametreihin. Ihmishahmolla viitataan lämpö-10 kamerakuvassa havaittuun ihmiseen. Lämpökamerakuvasta siis tunnistetaan ihmishahmo, mutta ihmishahmon henkilöllisyyttä ei edes yritetä tunnistaa yksi-tyisyyssuojan säilyttämiseksi. Lämpökameran tuottama lämpökamerakuva voi olla toteutusmuodosta riippuen still-kuva, sarja still-kuvia tai videokuvaa. Toteutustapa riippuu siitä, kuinka tarkasti kohteen liikkeitä halutaan seurata, mikä 15 on järjestelmän signaalinkäsittelylaitteiston kapasiteetti jne.

Kuvio 1 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista järjestelmää asennettuna huoneistoon potilaan tarkkailua varten. Huoneisto voi olla esimerkiksi potilaan koti, jolloin järjestelmä mahdollistaa potilaan kotihoidon, mikä on edullisempaa kuin laitoshoito ja potilaan kannalta mielekästä. Potilas 20 voi olla esimerkiksi vanhus tai dementiasta tai muusta psyykkisestä sairaudesta tai fyysisestä haitasta kärsivä henkilö, joka tarvitsee säännöllistä hoitoa. Keksintöä voidaan myös soveltaa yksityiskäyttöön esimerkiksi kodinturvan parantamiseksi.

Tässä järjestelmässä huoneistoon on asennettu useita lämpökame-25 roita 100- 108 niin, että niillä pystytään tarkkailemaan suurinta osaa huoneiston pinta-alasta sekä erityisesti haluttuja huoneita tai kohteita. Esimerkiksi lämpökamera 106 on suunnattu tuottamaan lämpökamerakuvaa keittiöstä ja erityisesti liedestä 110. Näin sillä pystytään havaitsemaan päälle unohtunut lieden levy ja suorittamaan tarvittaessa hälytys, kuten myöhemmin kuvataan. 30 Lämpökameroiden ei tarvitse välttämättä kattaa koko huoneistoa. Esimerkiksi kylpyhuoneeseen ei ehkä haluta sijoittaa lämpökameraa intimiteettisuojan säilyttämisen vuoksi, vaikka lämpökamerakuvasta ei missään vaiheessa pyritäkään tunnistamaan ihmisten henkilöllisyyttä. Lisäksi huoneistoon on sovitettu signaalinkäsittelylaitteisto, joka analysoi lämpökameroiden tuottamaa kuvaa 35 etsimällä lämpökamerakuvasta ihmishahmon ja analysoimalla kuvasta löydetyn ihmishahmon asentoja ja/tai liikkumista huoneistossa. Signaalinkäsittelylait- 5 teisto voi olla sijoitettu samaan huoneeseen, huoneistoon tai rakennukseen, missä potilasta on tarkoitus tarkkailla. Vaihtoehtoisesti lämpökamerakuvaa voidaan lähettää tietoliikenneverkon yli etäpisteeseen, jossa suoritetaan läm-pökamerakuvan analysointi. Etäpiste voi sijaita esimerkiksi eri rakennuksessa 5 kuin tarkkailtava tila. Keksinnön tämän suoritusmuodon mukainen järjestelmä sisältää myös tietoliikennevälineet mahdollisen hälytyksen tekemistä varten, jos kuva-analyysissä havaitaan tapahtuma, joka vaatii hoitajan hälyttämistä paikalle huolehtimaan potilaasta (tai muuntyyppistä hälytystä).

Kuvio 2 esittää lohkokaaviota lämpökameroita käyttävästä potilaan-10 tarkkailujärjestelmästä, joka voi olla järjestetty huoneistoon kuvion 1 esittämällä tavalla. Kuten edellä mainittiin, järjestelmä käsittää yhden tai useampia lämpökameroita 100-110, signaalinkäsittelylaitteiston 202 sekä tietoliikennevälineet 200. Tietoliikennevälineet voivat sisältää tarvittavan laitteiston ja ohjelmiston tietoliikenneyhteyden luomiseksi potilaan hoidosta ja tarkkailusta vastaa-15 vaan palveluntarjoajaan. Tietoliikenneyhteys voidaan muodostaa lähiverkkoyhteydellä (LAN) rakennuksen lähiverkkoon, xDSL-yhteydellä (Digital Subscriber Line) tai langattomasti hyödyntäen esimerkiksi matkapuhelinverkkoa (GSM, UMTS, WiMAX). Signaalinkäsittelylaitteisto 202 ja lämpökamerat 100 - 110 voivat kommunikoida keskenään LAN-yhteydellä (esim. Ethernet).

20 Signaalinkäsittelylaitteisto 202 sisältyy järjestelmän ohjausyksikköön 204 ja on konfiguroitu vastaanottamaan lämpökameroilta 100 - 110 lämpökamerakuvaa tarkkailtavasta tilasta ja analysoimaan lämpökamerakuvaa etsimällä tallennetusta lämpökamerakuvasta ihmishahmo ja vertaamalla lämpökame-rakuvasta löydetyn ihmishahmon asentoja kuvaavia parametreja, referens-25 siasentoja ja/tai -liikkeitä vastaaviin tallennettuihin parametreihin ihmishahmon liikkeiden ja asentojen tulkitsemista varten. Referenssiasentoja vastaavat parametrit voi olla tallennettu muistiyksikköön 206, joka voi sisältää parametrit seisomiselle, istumiselle, kaatumiselle, erilaisille merkinannoille (esim. käden heiluttamiselle) jne. Jos signaalinkäsittely-yksikkö 202 havaitsee vastaavuuden 30 lämpökameran tallentamassa kuvassa havaitun henkilön asennossa ja jossakin referenssiasennossa, signaalinkäsittelylaitteisto 202 antaa ohjausyksikölle 204 viestin kyseisen asennon havaitsemisesta. Ohjausyksikkö 204 suorittaa tällöin analyysissä havaitun tapahtuman seurauksena kyseiseen tapahtumaan liittyvän ennalta määrätyn toimenpiteen, joka voi olla hälytys ja/tai tapahtuman 35 tallentaminen muistiyksikköön. Ohjausyksikkö 204 voi olla konfiguroitu suorittamaan erilainen toimenpide riippuen havaitusta tapahtumasta. Esimerkiksi jos 6 havaitaan, että potilas on kaatunut mutta nousee ylös, ohjausyksikkö voi tallentaa kaatumisen havaitsemisen sekä tapahtuma-ajan (päivämäärä ja kellonai ka) muistiyksikköön. Tässä tapauksessa ohjausyksikkö voi olla konfiguroitu ilmoittamaan kaatumisesta tietoliikennevälineiden kautta järjestelmään yhtey-5 dessä olevaan valvontakeskukseen, joten hoitaja voi seuraavalla rutiinikäynnil-lään tarkastaa, onko potilas loukannut itseään. Toisin sanoen ohjausyksikkö 204 voi suorittaa alhaisen prioriteetin hälytyksen, joka ei vaadi välittömiä toimenpiteitä. Toisaalta jos havaitaan, että potilas makaa lattialla eikä liiku (esimerkiksi kaatumisesta johtuva tajuttomuus), ohjausyksikkö 204 voi olla konfi-10 guroitu suorittamaan korkean prioriteetin hälytyksen, joka vaatii hoitajan tai vastaavan välitöntä toimenpidettä potilaan tilanteen tarkastamiseksi. Ohjausyksikön 204 suorittama toimenpide kullekin analyysin perusteella havaitulle tapahtumalle voidaan parametrisoida halutulla tavalla. Ohjausyksikkö 204 voi sisällyttää jokaiseen hälytykseen viestin, joka osoittaa havaitun tapahtuman 15 teksti- tai kuvamuodossa. Ohjausyksikkö 204 voi olla konfiguroitu tallentamaan kaikki havaitut tapahtumat muistiyksikköön 206 yhdessä tapahtuma-ajan kanssa, mikä mahdollistaa potilaan toiminnan tilastollisen seuraamisen tarkasti myös pitkällä aikavälillä. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi esimerkiksi olla järjestetty ilmoittamaan havaitusta tapahtumasta, jos potilas havaitaan kävele-20 mässä keskellä yötä (tai määrättynä muuna kellonaikana). Näin voidaan tarkkailla potilaan unen saantia.

Kuvion 2 mukainen järjestelmä voidaan myös toteuttaa yhdellä tai useammalla nk. älykameralla. Älykameraksi kutsutaan laitteistoa, joka sisältää kameran (tässä tapauksessa lämpökameran) sekä prosessointiyksikön, joka 25 on ohjelmistolla konfiguroitavissa prosessoimaan kameran tuottamaa kuvaa. Viitaten kuvioon 2 keksinnön erään suoritusmuodon mukainen järjestelmä voidaan toteuttaa yhdellä tai useammalla älykameralla, joista kukin älykamera sisältää lämpökameran, signaalinkäsittelylaitteiston 202, ohjausyksikön 204, muistiyksikön 206 ja tietoliikennevälineet 200 yhdessä kokonaisuudessa (esim. 30 yhdessä kotelossa). Muistiyksikkö 206 voi esimerkiksi muistikortti, joka on irrotettavasi! kytkettynä älykameraan ja sovitettuna tallentamaan prosessointiyksikön konfiguroivan ohjelmiston sekä parametrit.

Kuviot 3A - 3C esittävät keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti analysoitavaa lämpökamerakuvaa, joka esittää potilaan kaatumiseen liit-35 tyvää tapahtumaa. Kuva sisältää potilasta vastaavan ihmishahmon 302 sekä taustaan kuuluvan valaisimen 304. Valaisimesta 304 näkyy kuvassa vain läm- 7 pöä säteilevä osa. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 etsii kuviosta ihmishahmon tallennettujen ihmishahmoon liittyvien esimerkiksi muoto- ja/tai lämpötilapara-metrien perusteella. Yksi tyypillinen konenäköalgoritmi perustuu ihmisen pään tunnistamiseen lämpökamerakuvasta. Ihmishahmon havaitsemisen jälkeen 5 signaalinkäsittelylaitteisto alkaa analysoida ihmishahmon liikkeitä ja/tai asentoja vertaamalla havaittuja asentoja referenssiasentoihin tai referenssiliikevekto-reihin. Mikäli signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee, että ihmishahmon asennot ja/tai liikevektorit korreloivat riittävästi (samankaltaisuus/korrelaatio ylittää määrätyn kynnystason) kaatumista vastaavien referenssiasentojen ja/tai 10 liikevektorien kanssa, signaalinkäsittelylaitteisto 202 päättää, että potilas on kaatunut, ja ilmoittaa ohjausyksikölle 204 potilaan kaatumiseen yhdistetystä tapahtumasta. Tällöin ohjausyksikkö 204 aloittaa potilaan kaatumistapahtu-maan yhdistetyn prosessin.

Kuten edellä mainittiin, signaalinkäsittelylaitteisto 202 pystyy erotte-15 lemaan lämpökamerakuvasta ihmishahmon muodon ja/tai lämpötilainformaati-on perusteella. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 analysoi lämpökamerakuvan pikseleitä, joista kullakin on lämpötilaa kuvaava arvo. Koska ihmiskehon lämpötila on ympäröivää huoneilmaa ja huoneistossa olevia passiivisia esineitä (huonekaluja, kasveja yms.) huomattavasti lämpimämpi (n. 37°C), signaalinkä-20 sittelylaitteisto 202 voi olla sovitettu suodattamaan lämpökameroilta vastaanotetusta lämpökamerakuvasta pois ihmisen ruumiinlämpöä vastaavasta valitusta lämpötila-alueesta poikkeavat lämpötilat ihmishahmon erottelemiseksi taustasta. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi suodattaa kuvasta pois esimerkiksi lämpötila-aluetta 35-40°C pienemmät lämpötilat analysoitaessa ihmiske-25 hon liikkeitä ja asentoa. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi suodattaa kuvasta pois myös lämpötila-aluetta 35-40°C suuremmat lämpötilat, jotta esimerkiksi liesi, televisio tms. lämpöä säteilevät elektroniset laitteet eivät häiritsisi analyysiä. Tällaisen suodatuksen jälkeen kuvasta saadaan poistettua muut kohteet kuin itse ihmiskeho sekä muut kyseisellä lämpötila-alueella lämpöä säteilevät 30 kohteet, kuten kuviossa 4 esitetään suhteessa kuvioihin 3A - 3C. Tämä pienentää prosessoitavan kuvan sisältämää informaatiomäärää, joka pienentää signaalinkäsittelylaitteistolta vaadittavaa prosessointikapasiteettia ja joka soveltuu myös hyvin suoritusmuotoon, jossa prosessoitava kuva lähetetään tietoliikenneyhteyden yli etäpisteelle (pienentää tarvittavaa tiedonsiirtokapasiteet-35 tia). Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi tämän jälkeen erotella ihmiskehon esimerkiksi eläimestä muotoanalyysin perusteella.

8

Signaalinkäsittelylaitteiston 202 suorittamassa ympäristöä tarkkaile-vassa prosessissa, jota voidaan suorittaa rinnakkain ihmishahmon liikeanalyy-sin kanssa, signaalinkäsittelylaitteista 202 analysoi suodattamatonta kuvaa tarkkaillakseen huoneiston olosuhteita, tai jopa suodattaa ihmiskehon pois ku-5 vasta suodattamalla pois ihmiskehon lämpötilaa vastaavat pikselit. Signaalinkäsittelylaitteista 202 voi esimerkiksi tarkkailla huoneiston keskilämpötilaa, ja jos lämpötilan havaitaan olevan alle sallitun alarajan (merkkinä huonosta lämmityksestä) tai yli sallitun ylärajan (esim. tulipalo), signaalinkäsittelylaitteista 202 antaa ohjausyksikölle 204 signaalin vastaavasta tapahtumasta. Vastaan-10 otettuaan tulipalotapahtuman signaalin ohjausyksikkö 204 voi olla järjestetty suorittamaan korkean prioriteetin hälytyksen, ja vastaanotettuaan liian alhaisen lämpötilan ohjausyksikkö 204 voi olla järjestetty suorittamaan matalan prioriteetin hälytyksen sekä ilmoittamaan informaation kyseisestä tapahtumasta, minkä perusteella hoitaja tietää seuraavalla rutiinikäynnillään tarkastaa huo-15 neiston lämmitysjärjestelmän.

Signaalinkäsittelylaitteista 202 voi lisäksi olla konfiguroitu tunnistamaan potilaan merkinantoja liike- ja asentoanalyysin perusteella. Signaalinkäsittelylaitteista voi olla konfiguroitu havaitsemaan potilaan avunpyynnön verrattaessa lämpökamerakuvasta löydetyn ihmishahmon liikettä tallennettuun, 20 avunpyyntöön yhdistettyyn referenssiliikkeeseen. Tällöin signaalin käsittelylaitteista 202 voi ilmoittaa ohjausyksikölle 204 avunpyyntötapahtumasta, joltain ohjausyksikkö 204 suorittaa avunpyyntöön yhdistetyn prosessin, joka voi sisältää avunpyyntöön yhdistetyn ennalta määrätyn hälytyksen suorittamisen. Ohjausyksikkö voi lisäksi ilmoittaa potilaalle äänimerkinannolla tai jollain muulla 25 merkinannolla hälytyksen tekemisestä. Hälytys on edullisesti korkean prioriteetin hälytys, joka vaatii välitöntä toimenpidettä hoitajan taholta. Avunpyyntö voi olla etukäteen määritetty tehtäväksi heiluttamalla kättä vasemmalta oikealle kolme kertaa. Niinpä kyseistä liikerataa vastaavat referenssiparametrit voi olla tallennettu etukäteen muistiyksikköön 206. Avunpyynnön merkiksi voi tietenkin 30 olla määrätty jokin muu liike, mutta edullisesti avunpyynnöksi valitaan sellainen toistuva liikerata, jota ihminen ei tee vahingossa. Näin minimoidaan väärien hälytysten lukumäärä. Väärän hälytyksen varalta signaalinkäsittelylaitteista voi myös olla konfiguroitu tunnistamaan hälytyksen peruutukseen yhdistetty liike. Jos potilas havaitsee tehneensä väärän hälytykseen ohjausyksikön antaman 35 merkinannon perusteella, hän voi peruuttaa hälytyksen ennalta määrätyllä merkinannolla.

9

Kuvioissa 6A ja 6B esitetään keksinnön erääseen suoritusmuotoon liittyvää lämpökamerakuvaa, johon signaalinkäsittelylaitteisto 202 on sovitettu määrittämään yhden tai useampia erityisalueita 600, johon on yhdistetty yksi tai useampia erityistoimintamalleja. Erityisalue voi olla lämpökamerakuvasta 5 rajattu osa-alue. Toimintamallit on tallennettu etukäteen muistiyksikköön 206, josta signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi lukea toimintamallit havaitessaan erityisalueella ennalta määrätyn tapahtuman, joka laukaisee toimintamallien käyttöönoton. Ennalta määrätty tapahtuma voi olla esimerkiksi havaittu ihmishahmon 302 siirtyminen erityisalueelle 600 tai lämpötilan nousu erityisalueella 10 (esim. liesi). Toimintamallit voivat määrittää sallitut tapahtumat erityisalueella, jolloin hälytystä ei tarvitse suorittaa. Jos signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee ihmishahmon liikkumista, joka ei vastaa sallittuihin tapahtumiin yhdistettyjä referenssiparametreja, signaalinkäsittelylaitteisto 202 antaa ohjausyksikölle 204 merkin sallituista tapahtumista poikkeavasta tapahtumasta erityisalueella. 15 Ohjausyksikkö 204 suorittaa tällöin toimenpiteen, kuten esimerkiksi hälytyksen tietoliikennevälineiden 200 kautta ja/tai tapahtuman tallennuksen muistiyksikköön 206.

Kuviot 6A ja 6B esittävät esimerkin tästä suoritusmuodosta. Tässä esimerkissä keksinnön mukainen valvontajärjestelmä on sijoitettu esimerkiksi 20 hoitokotiin tai sairaalaan, ja erityisalue 600 on potilaiden oleskelutila. Oletetaan, että potilaiden ei haluta poistuvan oleskelutilasta yksinään ilman hoitajan opastusta. Tällöin sallittujen toimintamallien käyttöönoton voi laukaista signaa-linkäsittelyvälineiden havaitsema ihmishahmon 302 siirtyminen erityisalueelle 600 tai jääminen erityisalueelle 600 ennalta määrättyä pidemmäksi aikaa (jos 25 potilas saatetaan alueelle). Signaalinkäsittelylaitteisto voi laskea ennalta määrätyn ajan kulumista käynnistämällä ajastimen havaitun ihmishahmon siirtyessä alueelle 600 ja ottaa toimintamallit käyttöön, jos ihmishahmon ei havaita poistuvan sieltä, ennen kuin ajastin on kulunut umpeen.

Kun signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee sallittujen toimintamal-30 lien käyttöönoton ihmishahmon siirtyessä erityisalueelle 600, se lukee muis-tiyksiköstä 206 sallittuja toimintamalleja vastaavat parametrit. Muistiyksikköön 206 tallennettu sallittu toimintamalli voi sisältää esimerkiksi liikeparametrit sille, että erityisalueelle 600 siirtyy toinen ihmishahmo 602 (kuvio 6B), joka hakee potilaan 302 pois erityisalueelta 600. Hakemiseksi voidaan tulkita esimerkiksi 35 se, että ihmishahmot ovat kosketuksessa toisiinsa poistuessaan alueelta 600. Kosketus näkyy lämpökamerakuvassa selvästi niin, että ihmishahmoja vastaa- 10 vat pikselit ovat yhteydessä toisiinsa ilman, että kahden ihmishahmon välissä on taustaan kuuluvia ’kylmiä’ pikseleitä. Jotta kuva-analyysin luotettavuutta tässä tapauksessa voitaisiin parantaa, useampia lämpökameroita voi olla järjestetty tarkkailemaan erityisaluetta. Tällöin pystytään erottelemaan, taluttaako 5 yksi ihminen toisen pois erityisalueelta, vai kulkevatko he vain peräkkäin. Tietystä kuvakulmasta kuvaava yksi lämpökamerakuva ei välttämättä kerro tätä tietoa. Niinpä signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi analysoida useampaa lämpö-kamerakuvaa samasta erityisalueesta havaitakseen jokaisen lämpökameraku-van perusteella, hakeeko potilaan pois toinen ihmishahmo yllä kuvatulla taval-10 la. Jos signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee ensimmäisen ihmishahmon 302 poistumisen erityisalueelta kosketuksessa alueelle 602 siirtyneeseen toiseen ihmishahmoon 602 (jokaisessa lämpökamerakuvassa), tämä katsotaan sallituksi toimintamalliksi, eikä hälytystä suoriteta. Jos taas signaalinkäsittely-laitteisto 202 havaitsee ensimmäisen ihmishahmon 302 poistumisen erityisalu-15 eelta yksin, tämä katsotaan sallitusta referenssistä poikkeavaksi kielletyksi toimintamalliksi, ja signaalinkäsittelylaitteisto 202 antaa ohjausyksikölle 204 signaalin kielletystä tapahtumasta erityisalueella (voidaan antaa myös erityisalueen tunnisteinformaatio), jolloin ohjausyksikkö 204 voi suorittaa hälytyksen. Sallittuun toimintamalliin voidaan sisällyttää myös muita parametreja sen es-20 tämiseksi, että potilaat eivät poistu erityisalueelta pareittain, ellei pareittain poistuminen ole sallittua.

Jos oletetaan, että potilaan sallitaan poistua yksin oleskelualueelta, jos hän on tietoisessa tilassa, järjestelmä voi sallia potilaan poistumisen alueelta ilman hälytystä, jos potilas osoittaa sovitulla merkillä (esim. käden heilutuk-25 sella tai muulla liikkeellä) olevansa tietoisessa tilassa. Tällöin jos signaalinkäsittelyjärjestelmä havaitsee ennalta määrätyn merkin ennen kuin ihmishahmo poistuu erityisalueelta, poistuminen katsotaan sallituksi tapahtumaksi, eikä hälytystä suoriteta.

Vastaaviksi erityisalueiksi potilaan kotiasuntoon sijoitetussa järjes-30 telmässä voidaan asettaa esimerkiksi sohva ja liesi. Oletetaan, että potilaan ei olisi hyvä katsoa sohvalla televisiota enemmän kuin määrätty tuntimäärä. Kun signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee ihmishahmon siirtymisen sohvan sisältävälle erityisalueelle (ihmishahmo tunnistetaan erityisalueen sisällä), käynnistetään ajastin. Kun signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee, että potilas 35 poistuu erityisalueelta (ihmishahmoa ei enää havaita erityisalueella), ajastin pysäytetään ja ajastimen mittaama aika tallennetaan muistiyksikköön. Ohjaus- 11 yksikkö 204 voi tarkkailla ajastintallennuksia vuorokauden mittaisissa kokonaisuuksissa. Jos ohjausyksikkö 204 havaitsee, että ajastintallennuksien osoittama mitattu aika ylittää määrätyn rajan, ohjausyksikkö 204 tallentaa muistiyk-sikköön 206 informaation sallitun rajan ylittäneestä television katselusta mää-5 rättynä päivänä.

Signaalinkäsittelylaitteisto voi myös olla järjestetty tarkkailemaan ihmishahmon aktiivisuutta erityisalueella. Aktiivisuus voidaan määrittää analysoimalla ihmishahmon asento (istuu, makaa, seisoo) ja/tai ihmishahmon liikkeen määrä. Aktiivisuutta voidaan tarkkailla erityisalueella ympäri vuorokauden 10 (tarkkailua suoritetaan vain silloin, kun ihmishahmo on havaittu erityisalueella) tai määrättyinä kellonaikoina. Potilaalle voi olla määrätty esimerkiksi tietty nukkumaanmenoaika, jolloin potilaan on siirryttävä sänkyynsä. Tällöin signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi olla järjestetty tarkkailemaan potilasta erityisalueella (sohva tässä tapauksessa) nukkumaanmenoaikaan liittyvästä kellonajasta 15 eteenpäin. Jos signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee ihmishahmon erityisalueella, signaalinkäsittelylaitteisto voi antaa ohjausyksikölle 204 signaalin tapahtumasta, ja ohjausyksikkö 204 voi lähettää tietoliikennevälineiden kautta valvojalle viestin tapahtumasta (matalan prioriteetin hälytys). Tällöin valvoja tietää esimerkiksi soittaa potilaalle ja kehottaa tätä siirtymään nukkumaan. 20 Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi lisäksi olla järjestetty tarkkailemaan ihmishahmon asentoa ja/tai aktiivisuutta erityisalueella. Jos havaitaan, että ihmishahmo on makuuasennossa ja liikkuu harvakseen, signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi päättää, että potilas on nukahtanut sohvalle, ja antaa näin ohjausyksikölle signaalin tästä tapahtumasta. Tällöin ohjausyksikkö 204 voi lähettää tieto-25 liikennevälineiden kautta valvojalle viestin tapahtumasta (matalan prioriteetin hälytys). Yleisesti ottaen ihmishahmon aktiivisuutta voidaan luonnollisesti tarkkailla valvottavan alueen muissa osissa kuin erityisalueilla joko ympäri vuorokauden tai määrättyinä kellonaikoina.

Liesi voidaan asettaa erityisalueeksi, jotta järjestelmä voi tarkkailla 30 lieden päälle unohtumista ja varoittaa ajoissa ennen tulipalon syttymistä. Tässä tapauksessa sallittujen toimintamallien käyttöönoton voi laukaista signaalinkä-sittelyvälineiden 202 havaitsema lämpötilan nousu ennalta määrätyn kynnyksen yläpuolelle erityisalueella, jossa liesi on. Kynnys voi olla esimerkiksi 100°C tai jopa korkeampi lämpötila, joka osoittaa lieden olevan päällä. Lämpötila on 35 edullisesti sellainen, joka voidaan erottaa lämpökamerakuvasta, kun lieden levyn päällä ei ole kattilaa tms. Näin pitkäkestoinen ruoanlaitto ei aiheuta häly- 12 tystä. Kun signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee kynnyksen ylittävän lämpötilan, se käynnistää ajastimen. Jos lämpötila ei laske ennen kuin ajastimen mittaama määräaika umpeutuu, signaalinkäsittelylaitteisto ilmoittaa ohjausyksikölle 204 lieden päälle unohtumiseen liittyvästä tapahtumasta. Ohjausyksikkö 204 5 voi tällöin olla konfiguroitu ilmoittamaan huoneistossa tietyllä äänimerkillä lieden päälle jäämisestä ja käynnistämään ajastimen. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi jatkaa lieden tarkkailua ja ilmoittaa ohjausyksikölle 204, jos havaitaan lämpötilan lasku kynnyksen alapuolelle. Jos ohjausyksikkö 204 ei ajastimen mittaaman määrätyn ajan kuluessa vastaanota signaalinkäsittelylaitteistolta 10 ilmoitusta lieden pois päältä laittamisesta, ohjausyksikkö 204 suorittaa korkean prioriteetin hälytyksen tietoliikennevälineiden 200 kautta.

Kuviot 7 ja 8 esittävät prosesseja keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi. Prosessit voidaan toteuttaa tietokoneohjelmistolla, jolla voidaan ohjata yhden tai useamman prosessointiyksikön toimintaa. Ohjelmisto voi 15 näin ollen olla hajautettu fyysisesti useampaan kokonaisuuteen. Kuvion 2 sig-naalinkäsittelyvälineet 202 ja ohjausyksikkö 204 voidaan toteuttaa yhdellä tai useammalla prosessorilla, jota/joita ohjataan tietokoneohjelmistolla. Tietokoneohjelmisto voi olla tallennettu tietokoneella luettavissa olevalle tallennusvälineelle, kuten muistipiirille, kovalevylle, optiselle tallennusvälineelle jne.

20 Kuvio 7 kuvaa yleisellä tasolla prosessin potilaan tarkkailemiseksi, ja kuvio 8 esittää prosessia potilaan kaatumisen havaitsemiseksi tarvittavien toimenpiteiden suorittamiseksi järjestelmän toimesta. Viitaten kuvioon 7, prosessi aloitetaan kohdassa 700. Prosessin voi aloittaa lämpökamerakuvan (video) vastaanotto signaalinkäsittelyvälineissä 202 tai ohjausyksikön 204 ko-25 mento aloittaa prosessi. Kohdassa 702 etsitään vastaanotetusta lämpökame-rakuvasta ihmishahmoa. Etsintä voidaan suorittaa etsimällä kuvasta ihmiskehon lämpötilaa vastaavia pikseleitä. Lisäksi voidaan analysoida ihmiskehon lämpötilaa vastaavien pikselien muodostaman kohteen muotoa vertaamalla muotoa tallennettuun ihmisen referenssimuotoon (yhteen tai useampaan). Et-30 simistä voidaan helpottaa suorittamalla kohta 704 eli suodattamalla lämpöka-merakuvasta pois yksi tai useampia lämpötila-alueita, jotka eivät vastaa ihmiskehon lämpötilaa. Kohta 704 on valinnainen, eli se voidaan myös jättää pois prosessista.

Kun signaalinkäsittelylaitteisto 202 on löytänyt lämpökamerakuvasta 35 ihmishahmon, se vertaa löydetyn ihmishahmon asentoja tallennettuihin refe-renssiparametreihin hahmon liikkeiden ja asentojen määrittämiseksi, kuten yllä 13 on kuvattu. Kohdassa 708 määritetään, onko ihmishahmon liikkeissä tai asennoissa havaittu hälytyksen aiheuttava tapahtuma. Tämä kohta voidaan suorittaa tapahtuman havaitsemisen osalta signaalinkäsittelylaitteissa 202 analyysin perusteella ja hälytyksen tarpeellisuuden päätöksen osalta ohjausyksikössä 5 204. Jos kohdassa 708 päätetään, että joko ei ole havaittu mitään tapahtumaa tai että havaittu tapahtuma ei vaadi hälytyksen suorittamista, prosessi palaa kohtaan 706. Mikäli tapahtuma on kuitenkin havaittu, ohjausyksikkö voi tallentaa tiedon tapahtumasta siirryttäessä kohdasta 708 kohtaan 706. Jos kohdassa 708 päätetään, että on havaittu tapahtuma, jonka johdosta on suoritettava 10 hälytys, prosessi siirtyy kohtaan 710, jossa hälytys suoritetaan. Hälytyksen suorittaminen voi sisältää tapahtumaan yhdistetyn hälytystavan määrittämisen ennen varsinaisen hälytyksen tekemistä. Tämä mahdollistaa eri hälytystyyppi-en tekemisen havaitun tapahtuman perusteella. Esimerkiksi havaittu potilaan kaatuminen ei välttämättä aiheuta korkean prioriteetin hälytystä, kuten seuraa-15 vassa esimerkissä kuvataan. Prosessi palaa kohdasta 710 kohtaan 706, jossa potilaan liikkeiden tarkkailua jatketaan.

Kuvio 8 esittää prosessin, joka liittyy potilaan kaatumisen havaitsemiseen. Kohtaan 800 siirrytään kohdasta 704 (tai 702) sen jälkeen, kun kuvassa on havaittu ihmishahmo. Kohdassa 800 signaalinkäsittelylaitteisto konfigu-20 roidaan vertaamaan ihmishahmon asentoja kaatumiseen yhdistettyyn yhteen tai useampaan referenssiparametriin. Kohdassa 802 päätetään kohdan 800 perusteella, korreloivatko havaitun ihmishahmon liike ja kaatumiseen yhdistetyt referenssiparametrit riittävästi keskenään, eli onko havaittu kaatuminen. Jos kaatumista ei havaita, prosessi palaa kohtaan 800. Jos havaitaan ihmishah-25 mon kaatuminen, prosessi siirtyy kohtaan 804, jossa käynnistetään ajastin. Kohdassa 806 aloitetaan ihmishahmon liikkeen tarkkailu signaalinkäsittelylait-teistossa 202. Kohdassa 808 päätetään, liikkuuko ihmishahmo riittävästi. Jos päätetään, että ihmishahmo liikkuu riittävästi, prosessi palaa kohtaan 800. Muussa tapauksessa prosessi siirtyy kohtaan 710. Liike voidaan havaita ih-30 miskehon lämpötilaa kuvaavien pikselien vaihtumisella, ja riittävän liikkeen havaitsemista varten voidaan esimerkiksi asettaa raja tälle vaihtumiselle.

Edellä mainitut signaalinkäsittelylaitteiston 202 ja ohjausyksikön 204 toimintaa kuvattuja suoritusmuotoja voidaan luonnollisesti yhdistellä uusien suoritusmuotojen toteuttamiseksi. Esimerkiksi kuvion 8 prosessia kuvaava suo-35 ritusmuoto voidaan yhdistää kuvion 5 avunpyyntöön liittyvän suoritusmuodon kanssa. Oletetaan tilanne, että potilas kaatuu ja loukkaa jalkansa. Tällöin hän 14 pystyy liikkumaan, joten kuvion 8 prosessi ei välttämättä suorita hälytystä. Tällöin potilas voi antaa avunpyynnöksi sovitun merkin, jolloin rinnakkaisesti suoritettava prosessi avunpyyntömerkin havaitsemiseksi esimerkiksi kuvion 5 yhteydessä kuvatun toiminnallisuuden kautta havaitsee avunpyynnön ja suorittaa 5 korkean prioriteetin hälytyksen.

Vaihtoehtoisesti (tai lisäksi) kuvion 8 prosessia voidaan parantaa, jotta voidaan havaita potilaan loukkaantuminen esimerkiksi kaatumisen seurauksena. Tässä suoritusmuodossa kohdassa 806 tarkkaillaan, nouseeko ihmishahmo makuuasennosta ylös seisomaan tai istumaan ajastimen mittaaman 10 ajan sisällä. Tässä ajastimen mittaama aika voidaan asettaa niin suureksi, että se ylittää kaatumisen aiheuttamaan hetkelliseen tajuttomuuteen kuluvan ajan. Edellä esitetyn kuvauksen perusteella signaalinkäsittelylaitteisto 202 pystyy erottelemaan analyysin ja referenssiparametrien perusteella, onko havaittu ihmishahmo makuu-, istuma- tai seisoma-asennossa. Kohdassa 808 pääte-15 tään, onko havaittu ihmishahmon siirtyminen seisoma- tai istuma-asentoon. Jos näin havaitaan, prosessi palaa kohtaan 800. Muussa tapauksessa prosessi siirtyy kohtaan 710.

Toisena esimerkkinä suoritusmuotojen yhdistelystä kuvataan, kuinka ympäristöä tarkkaileva suoritusmuoto voidaan yhdistää erityisalueita käyttä-20 vän suoritusmuodon kanssa. Tällä suoritusmuodolla voidaan havaita esimerkiksi murtovaras. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi olla sovitettu asettamaan lämpökamerakuvaan tai -kuviin erityisalueiksi murtautujan ennakoituja sisään-tuloreittejä kuten ulko-ovea ja/tai ikkunoita vastaavat kohdat. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi olla konfiguroitu suorittamaan näiden erityisalueiden tark-25 kailua tiettyinä kellonaikoina (esimerkiksi yöllä). Kun signaalinkäsittelylaitteisto 202 havaitsee ihmishahmon liikettä näillä erityisalueilla, se antaa ohjausyksikölle 204 viestin murtotapahtumasta, jolloin ohjausyksikkö 204 suorittaa hälytyksen. Toisena suoritusmuotona murtovarkaan havaitsemiseksi signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi olla konfiguroitu tarkkailemaan ihmishahmojen luku-30 määrää tarkkailtavassa tilassa määrättynä aikana (esimerkiksi yöllä) ja vertaamaan havaittujen ihmishahmojen lukumäärää ennalta määrättyyn sallittuun lukumäärään. Jos havaittujen ihmishahmojen lukumäärä ylittää sallitun lukumäärän, signaalinkäsittelylaitteisto 202 ilmoittaa ohjausyksikölle vastaavasta tapahtumasta, ja ohjausyksikkö 204 suorittaa vastaavan hälytyksen. Signaalin-35 käsittelylaitteisto voi myös tallentaa havaittujen ihmishahmojen lukumäärän muistiyksikköön, jotta voidaan pitää kirjaa tarkkailtavassa tilassa liikkuneiden 15 ihmisten lukumäärästä. Tässä suoritusmuodossa käytetään ihmishahmon muotoon perustuvaa tunnistusta, jotta elektronisia laitteita tai kotieläimiä ei tulkittaisi ihmisiksi.

Lämpökamerakuvan lämpöresoluutio voi olla jopa niin hyvä, että sii-5 tä voidaan mitata ihmisen lämpötila. Signaalinkäsittelyjärjestelmä voikin olla konfiguroitu mittaamaan lämpökamerakuvassa havaitun ihmishahmon lämpötila tarkastelemalla ihmishahmoon yhdistettyjen pikselien arvoa. Lämpötilamitta-us voidaan kohdistaa esimerkiksi havaitun ihmishahmon sellaiseen kohtaan, jonka tiedetään olevan paljaana, esimerkiksi päähän. Tällöin vaatteet eivät häi-10 ritse mittaustulosta. Jos mitattu lämpötila ylittää kynnystason, signaalinkäsittelyjärjestelmä voi antaa ohjausyksikölle signaalin tapahtumasta, jolloin ohjausyksikkö voi suorittaa potilaan korkeaan lämpötilaan yhdistetyn hälytyksen. Vastaavasti jos mitattu lämpötila alittaa alarajaksi asetetun toisen kynnystason, signaalinkäsittelyjärjestelmä voi antaa ohjausyksikölle signaalin tapahtumasta, 15 jolloin ohjausyksikkö voi suorittaa potilaan liian matalaan lämpötilaan yhdistetyn hälytyksen.

Kuten alussa mainittiin, lämpökameroita ei välttämättä sijoiteta kattamaan koko huoneiston aluetta kustannus- tai muiden syiden takia. Esimerkiksi pesuhuone saatetaan jättää kattamatta. Tällöin signaalinkäsittelylaitteisto 20 202 voi olla konfiguroitu käynnistämään ajastin, kun ihmishahmon havaitaan poistuvan eritysalueeksi määritetystä pesuhuoneen ovesta sisälle pesuhuoneeseen. Signaalinkäsittelylaitteisto voi havaita tämän havaitsemalla, että ihmishahmoon yhdistetyt ’lämpimät’ pikselit häviävät lämpökamerakuvasta pesuhuoneen oveen yhdistetyn erityisalueen sisällä, eivätkä ne siirry erityisalu-25 een ulkopuolelle erityisalueen reunasta. Jos yhdessäkään lämpökamerakuvassa ihmishahmon ei havaita poistuvan pesuhuoneesta (ilmestyvän pesuhuoneen erityisalueelle muualta kuin erityisalueen reunojen kautta) ajastimen laskeman määräajan kuluessa, signaalinkäsittelylaitteisto 202 antaa ohjausyksikölle 204 signaalin kyseisestä tapahtumasta, jolloin ohjausyksikkö 204 voi 30 antaa valvojalle hälytyksen.

Edellä mainittuun suoritusmuotoon liittyen signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi olla konfiguroitu asettamaan huoneiston ui ko-ovea vastaavan kohdan erityisalueeksi tarkkailtavassa kuvassa. Lisäksi signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi laskea huoneistossa olevien ihmisten lukumäärää. Jos signaalinkäsittely-35 laitteisto 202 havaitsee, että kaikki huoneistossa lasketut ihmiset ovat poistuneet ulko-oven kautta, signaalinkäsittelylaitteisto 202 tulkitsee tämän sallituksi 16 tapahtumaksi, joten hälytystä ei tässä tapauksessa suoriteta. Jos taas potilaan poistuminen ulko-ovesta on määritetty kielletyksi toimintamalliksi (esim. öiseen aikaan), signaalinkäsittelylaitteisto 202 antaa ohjausyksikölle 204 kielletyn poistumisen tapahtumasta ilmoittavan signaalin havaittuaan, että huoneiston 5 ainoa ihmishahmo poistuu ulko-ovesta. Tällöin ohjausyksikkö 204 voi suorittaa hälytyksen.

Voi tapahtua tilanne, että järjestelmän uudelleenkäynnistyksen tai vastaavan tilanteen seurauksena yhdessäkään tarkkailtavista lämpökamera-kuvista ei havaita ihmishahmoa, eikä järjestelmä ole havainnut ihmishahmon 10 poistumista tilasta. Tällöin järjestelmä voi käynnistää ajastimen. Jos yhdessäkään lämpökamerakuvassa ei havaita ihmishahmoa ajastimen laskeman määräajan kuluessa, signaalinkäsittelylaitteisto 202 antaa ohjausyksikölle 204 signaalin kyseisestä tapahtumasta, jolloin ohjausyksikkö 204 voi antaa valvojalle hälytyksen.

15 Järjestelmä voi sisältää lämpökameroiden lisäksi muita antureita, joilla kohdetta voidaan tarkkailla. Esimerkiksi pesuhuoneeseen voidaan asentaa liikeanturi, joka antaa ohjausyksikölle 204 signaalin havaittuaan liikettä lii-keanturin kattamalla alueella. Ohjausyksikkö 204 voi näin yhdistää liikeanturin antaman informaation signaalinkäsittelylaitteiston 202 antaman informaation 20 kanssa. Esimerkiksi jos signaalinkäsittelylaitteisto 202 ilmoittaa tapahtumasta, että ihmishahmon on havaittu poistuvan erityisalueella olevasta pesuhuoneen ovesta sisälle pesuhuoneeseen, eikä potilaan ole havaittu poistuvan pesuhuoneesta pesuhuoneen oven kautta määrätyn ajan kuluessa, ohjausyksikkö 204 voi tarkastaa, ilmoittaako pesuhuoneen liikeanturi liikkeestä pesuhuoneessa. 25 Jos liikeanturin antama signaali osoittaa, että pesuhuoneessa on liikettä, ohjausyksikkö 204 päättää, että potilas on pesuhuoneessa ja liikkuu siellä, eikä hälytystä suoriteta. Jos taas liikeanturikaan ei ole ilmoittanut liikkeestä määrätyn ajan kuluessa, ohjausyksikkö 204 voi suorittaa hälytyksen.

Keksinnön eräässä suoritusmuodossa järjestelmä on konfiguroitu 30 havaitsemaan määrätylle sairaudelle tyypillinen käyttäytymismalli. Kuvio 9 kuvaa prosessia sairaudelle tyypillisen käyttäytymismallin havaitsemiseksi keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti. Prosessi alkaa kohdassa 900. Järjestelmä havaitsee käyttäytymismallin analysoimalla (702, 706, 908) yhden tai useamman lämpökameran tuottamaa lämpökamerakuvaa signaalinkäsittely-35 laitteistolla etsimällä (702) tallennetusta lämpökamerakuvasta ihmishahmo ja vertaamalla (706, 908) lämpökamerakuvasta löydetyn ihmishahmon asentoja 17 ja/tai liikkeitä kuvaavia parametreja valittuihin sairauksiin liittyvien referens-siasentojen ja/tai referenssiliikkeiden vastaaviin tallennettuihin referenssipara-metreihin. Järjestelmä voi tarkkailla esimerkiksi henkilön kävelynopeutta pitkällä aikavälillä, jotta havaitaan muutokset kävelynopeudessa. Lisäksi järjestelmä 5 voi olla järjestetty havaitsemaan henkilön horjumista, vapinaa, sekä yleistä aktiivisuuden muutosta. Näitä käyttäytymismalleja ja niiden esiintymisfrekvenssiä voidaan tarkkailla määrätyn aikaikkunan sisällä. Aikaikkunan pituus voi olla säädettävissä tapauskohtaisesti, ja jokaiselle käyttäytymismallille voi olla järjestetty eripituinen aikaikkuna. Aikaikkuna voidaan säätää niin pitkäksi, että 10 esimerkiksi satunnainen kuumeen aiheuttama passiivisuus ei vielä aiheuta toimenpiteitä. Näin järjestelmää voidaan käyttää kroonisten sairauksien havaitsemisessa. Toisaalta aikaikkuna voidaan säätää lyhyeksi esimerkiksi tilapäisten sairauksien havaitsemiseksi. Aikaikkuna voi olla liukuva aikaikkuna, jonka alku- ja loppupiste liukuvat reaaliajan mukaisesti, tai järjestelmä voi suorittaa 15 tarkkailua aikaikkunan sisällä periodisesti niin, että uuteen aikaikkunaan liittyvä tarkkailu aloitetaan edellisessä aikaikkunassa tehdyn tarkkailun päättymisen jälkeen. Molemmissa tapauksissa tarkkailu ei pääty aikaikkunan päättyessä, vaan tarkkailua suoritetaan säännöllisesti. Vaihtoehtoisesti aikaikkuna voi olla ainakin päätepisteeltään avoin, eli järjestelmä ei sinänsä tarkkaile sairauksiin 20 liittyvien oireiden esiintymisfrekvenssiä vaan niiden lukumäärää. Määrättyjen oireiden lukumäärän ylittäessä kynnysarvon ohjausyksikkö voi olla konfiguroitu suorittamaan hälytyksen tai muulla tavoin ilmoittamaan oireista.

Eri sairauksille voi olla tallennettu sairauksille tyypillisiä käyttäytymismalleja vastaavia referenssiparametreja, ja potilaan liikkeiden, asentojen 25 ja/tai aktiivisuuden vastatessa referenssiparametreja tietyssä aikaikkunassa saa aikaan sen, että järjestelmä päättää henkilön toteuttavan tiettyä sairautta vastaavaa käyttäytymismallia (kohta 908). Tällöin järjestelmä suorittaa kohdassa 910 analyysissä havaitun käyttäytymismallin seurauksena ennalta määrätyn toimenpiteen käyttäytymismalliin liittyvän informaation ilmoittamiseksi 30 järjestelmän operaattorille. Toimenpide voi sisältää käyttäytymismalliin liittyvän informaation rekisteröimisen tietokantaan ja/tai hälytyksen suorittamisen käyttämällä järjestelmän tietoliikenneyksikköä (200). Kuvion 9 prosessi voidaan suorittaa tietokoneohjelmistona, joka ohjaa ohjelmiston lukevaa prosessoria suorittamaan kuvion 9 vaiheet.

35 Esimerkiksi Parkinsonin taudin toteamisvaiheessa havaitaan yleen sä muutoksia kävelyssä: toispuoleinen myötäliikkeen vähentyminen kävelyssä 18 (toinen käsi esimerkiksi on huomattavasti jäykempi tai jopa koukussa paikallaan käveltäessä), askeleen madaltuminen ja vauhdin hidastuminen. Noin prosentilla ilmenee lepovapinaa aluksi toispuoleisesti raajan ollessa lepoasennossa. Signaalinkäsittelylaitteisto 202 voi olla konfiguroitu tarkkailemaan henkilön 5 hetkellistä kävelyasentoa ja kävelynopeutta pitkällä aikavälillä. Muistiyksikköön 206 voidaan tallentaa referenssikävelyasennoksi ja -vauhdiksi henkilön kävelyä kuvaavia parametreja siinä vaiheessa, kun järjestelmää asennetaan. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti järjestelmä voi suorittaa tarkkailtavan henkilön kävely-asentoa ja kävelyvauhtia vastaavien referenssiparametrien kalibroinnin määrä-10 tyn ajan kuluttua järjestelmän asentamisesta. Tällöin tarkkailtava henkilö todennäköisesti on yksin tarkkailtavassa tilassa, eikä hänen eleisiinsä vaikuta ulkopuoliset tekijät. Signaalinkäsittelyjärjestelmä voi jaksoittain verrata henkilön lämpökamerakuvasta saatua kävelyasentoa ja kävelyvauhtia referenssipara-metreihin pitkän aikaikkunan sisällä. Aikaikkunan pituus voi olla esimerkiksi 15 luokkaa viikkoja. Laitteisto 202 voi verrata aikaikkunan sisällä havaittua kävelyvauhtia referenssivauhtiin, ja jos havaittu kävelyvauhti alittaa referenssivauh-din sallittua kynnysarvoa enemmän, järjestelmä voi tallentaa tietokantaan merkinnän henkilön kävelyvauhdin hidastumisesta. Lisäksi tai vaihtoehtoisesti tietokantaan voidaan tallentaa Parkinsonin taudille tyypillistä kävelyasentoa vas-20 taavat parametrit, jolloin signaalinkäsittelyjärjestelmä voi verrata henkilön kävelyasentoa näihin referenssiparametreihin. Jos järjestelmä havaitsee vertailussa, että henkilön kävelyasento vastaa toistuvasti Parkinsonin tautia vastaavia referenssiparametreja, järjestelmä voi tallentaa tietokantaan merkinnän mahdollisesta Parkinsonin taudista, jotta järjestelmää ylläpitävä taho tietää ottaa 25 potilaan testeihin taudin tarkempaa diagnosointia varten. Merkinnän tallentamisen sijaan (tai sen lisäksi) järjestelmä voi antaa matalan prioriteetin hälytyksen tietoliikenneyksikön kautta.

MS-taudissa tietyt keskushermostovauriot voivat aiheuttaa sen, ettei potilas pysty hallitsemaan lihastensa toimintaa normaalisti. Tätä kutsutaan 30 spastisuudeksi. Seurauksena on yhden tai useamman lihasryhmän kouristuksenomainen jännittyminen, johon liittyy taipumus lihasnykäyksiin. Elimistö reagoi lihassupistukseen, mutta siihen ei voi vaikuttaa tahdonalaisesti. MS-taudille tyypillisen käyttäytymismallin havaitsemiseksi järjestelmä 202 voi olla sovitettu tarkkailemaan henkilön liikkeiden nopeutta vertaamalla henkilön vartalon liik-35 keiden nopeutta kynnysreferenssiin, joka on sovitettu niin suureksi, että henkilön normaali liikkuminen ei ylitä kynnystä. Kynnyksen ylittävien liikenopeuksien 19 esiintymisfrekvenssiä voidaan tarkkailla riittävän suuressa aikaikkunassa niin, että esimerkiksi unen aikana tapahtuvat lihassupistukset eivät vielä aiheuta toimenpiteitä. Aikaikkuna voi olla esimerkiksi vuorokausi tai useita vuorokausia. Mikäli esiintymisfrekvenssi määrätyssä aikaikkunassa ylittää kynnysarvon, 5 järjestelmä voi antaa matalan prioriteetin hälytyksen ja/tai tallentaa tietokantaan merkinnän havaitusta MS-tautiin liittyvästä käyttäytymismallista.

Touretten oireyhtymä on neurologinen tai neurokemiallinen oireyhtymä, jonka keskeisinä oireina ovat tie-liikkeet eli äkilliset ja nopeat nykäykset ja liikkeet sekä äänet, jotka eivät ole täysin tahdonalaisia ja toistuvat samalla 10 tavalla lyhyiden jaksojen ajan. Touretten oireyhtymään liittyvän käyttäytymismallin havaitseminen voidaan toteuttaa järjestelmän toimesta samalla tavalla kuin MS-taudin. Niinpä järjestelmä ei välttämättä tallenna tietokantaan merkintää tietyn taudin havaitsemisesta vaan esimerkiksi merkinnän normaalista poikkeavan käyttäytymismallin havaitsemisesta. Edellä mainittujen sairauksien 15 lisäksi järjestelmä voi olla konfiguroitu tarkkailemaan muille sairauksille tyypillisiä, visuaalisesti henkilön liikkeistä ja/tai asennoista havaittavissa olevia käyttäytymismalleja. Näin voidaan todeta erilaisten kroonisten sairauksien ilmeneminen automaattisesti ja nopeasti, mikä nopeuttaa hoidon aloittamista ja parantaa toipumisennustetta.

20 Merkintä voi olla merkkipohjainen ilmoitus havaitusta käyttäytymis mallista, mutta järjestelmä voi myös tallentaa lämpökamerakuvaa määrätyssä formaatissa esimerkiksi videokuvana tai still-kuvina riittävällä frekvenssillä (esim. 10 kuvaa sekunnissa). Tallennettu lämpökamerakuva helpottaa hoitohenkilökuntaa ja lääkäreitä tekemään diagnoosia. Järjestelmän tallentaman 25 videokuvan (tai riittävällä frekvenssillä, esim. 10 kuvaa sekunnissa, otettujen still-kuvien) avulla henkilön käyttäytymismallia voidaan tarkkailla luonnollisessa olotilassa esimerkiksi kotona ilman sairaalan tai vastaavan aiheuttamaa psykologista vaikutusta henkilön käyttäytymiseen. Päätettyään tietyn käyttäytymismallin havaitsemisesta ohjausyksikkö 204 voi olla konfiguroitu tallentamaan 30 tietokantaan videokuvaa, kun seuraavan kerran havaitaan kyseiseen käyttäytymismalliin liittyvä oire (esimerkiksi kynnysnopeuden ylittävä äkillinen liike). Järjestelmä voi puskuroida videokuvaa esimerkiksi minuutin ajalta, jolloin voidaan tallentaa videokuvaa myös ajanhetkestä ennen oireen havaitsemista. Videokuva voi sisältää kuvaa henkilön liikkeistä määrätyn ajan alkaen ajanhet-35 kestä ennen oireen havaitsemista ja päättyen ajanhetkeen oireen havaitsemisen jälkeen. Videokuvan pituus voi olla esimerkiksi 30 sekuntia.

20

Sairauksiin liittyvien käyttäytymismallien havaitsemisen lisäksi järjestelmällä voidaan tarkkailla lääkityksen vaikutusta käyttäytymismalliin. Ohjausyksikkö 204 voi tallentaa tietokantaan (esim. muistiyksikkö 206) tiettyyn sairauteen yhdistettyjen liikkeiden tai vastaavien lämpökamerakuvasta havaitta-5 vissa olevien oireiden esiintymisfrekvenssiä (esiintymislukumäärä määrätyssä aikaikkunassa) taulukkomuodossa, mikä mahdollistaa potilaan tilan seurannan tietokannasta. Ohjausyksikkö voidaan konfiguroida tallentamaan erityisesti diagnosoituun sairauteen liittyvien oireiden esiintymisfrekvenssiä. Tällaisia oireita voivat olla potilaan horjumistilanteet, vapinakohtaukset, äkilliseksi luokitel-10 lut pakkoliikkeet, toispuoleisen myötäliikkeen palautuminen jne. Järjestelmä voi myös tarkkailla potilaan aktiivisuutta ja tallentaa tietokantaan aktiivisuus määrätyllä indeksillä tai aktiivisuuden kohentumisen/heikkenemisen ilmoittavana indikaattorina.

Edellä on kuvattu järjestelmän toimintaa pääsääntöisesti tarkkailta-15 essa yhden ihmishahmon toimintaa, asentoja ja liikkeitä. Luonnollisesti järjestelmä voi olla konfiguroitu tarkkailemaan useampia ihmishahmoja rinnakkaisina prosesseina. Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaiseen esimerkkiin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella monin tavoin oheisten patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (11)

21

1. Menetelmä henkilön tarkkailemiseksi, joka menetelmä käsittää: järjestetään tarkkailtavaan tilaan sijoitettu yksi tai useampia lämpö- kameroita tallentamaan lämpökamerakuvaa tarkkailtavasta tilasta, tunnet-5 t u siitä, että menetelmä käsittää lisäksi: havaitaan määrätylle sairaudelle tyypillinen käyttäytymismalli analysoimalla (702, 706, 908) yhden tai useamman lämpökameran tuottamaa lämpökamerakuvaa signaalinkäsittelylaitteistolla etsimällä (702) tallennetusta läm-pökamerakuvasta ihmishahmo ja vertaamalla (706, 908) lämpökamerakuvasta 10 löydetyn ihmishahmon asentoja ja/tai liikkeitä kuvaavia parametreja valittuihin sairauksiin liittyvien referenssiasentojen ja/tai referenssiliikkeiden vastaaviin tallennettuihin referenssiparametreihin, tarkkaillaan määrättyyn sairauteen yhdistettyjen havaittujen liikkeiden ja/tai asentojen esiintymislukumäärää, ja 15 suoritetaan (910) ennalta määrätty toimenpide määrättyyn sairau teen yhdistettyyn käyttäytymismalliin liittyvän informaation ilmoittamiseksi, kun tarkkailtu esiintymislukumäärä ylittää ennalta määrätyn kynnysarvon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että menetelmä käsittää lisäksi: 20 määritetään aikaikkuna, jonka sisällä tarkkaillaan määrättyyn sairau teen yhdistettyjen havaittujen liikkeiden ja/tai asentojen esiintymislukumäärää; ja suoritetaan ennalta määrätty toimenpide, kun esiintymislukumäärä ylittää ennalta määrätyn kynnysarvon aikaikkunan sisällä.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennalta määrätty toimenpide käsittää: rekisteröidään tietokantaan käyttäytymismalliin liittyvää informaatiota tai suoritetaan hälytys käyttämällä signaalinkäsittelylaitteistoon toiminnallisesti kytkettyä tietoliikenneyksikköä (200).

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että hälytys on matalan prioriteetin hälytys, joka ei edellytä välittömiä hoitotoimenpiteitä.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ennalta määrätty toimenpide käsittää: tallennetaan tie-35 tokantaan lämpökamerakuvaa havaitusta määrättyyn sairauteen liittyvästä asennosta ja/tai liikkeestä, joka lämpökamerakuva kuvaa ihmishahmon liikettä 22 määrätyn ajan alkaen ajanhetkestä ennen mainittua havaintoa ja päättyen ajanhetkeen mainitun havainnon jälkeen.

6. Järjestelmä henkilön tarkkailemiseksi, joka järjestelmä käsittää: yksi tai useampia lämpökameroita (100, 102) sijoitettuna tarkkailta- 5 vaan tilaan ja järjestettynä tuottamaan lämpökamerakuvaa tarkkailtavasta tilasta; tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää lisäksi: signaalinkäsittelylaitteisto (202) toiminnallisesti kytkettynä yhteen tai useampaan lämpökameraan (100, 102) ja järjestettynä havaitsemaan määrä-10 tylle sairaudelle tyypillisen käyttäytymismallin analysoimalla (702, 706, 908) yhden tai useamman lämpökameran tuottamaa lämpökamerakuvaa signaalin-käsittelylaitteistolla etsimällä (702) tallennetusta lämpökamerakuvasta ihmishahmo ja vertaamalla (706, 908) lämpökamerakuvasta löydetyn ihmishahmon asentoja ja/tai liikkeitä kuvaavia parametreja valittuihin sairauksiin liittyvien re-15 ferenssiasentojen ja/tai referenssiliikkeiden vastaaviin tallennettuihin referens-siparametreihin, ja tarkkailemaan aikaikkunan sisällä määrättyyn sairauteen yhdistettyjen havaittujen liikkeiden ja/tai asentojen esiintymislukumäärää, ja ohjausyksikkö (204), joka on toiminnallisesti kytketty signaalinkäsit-telylaitteistoon (202) ja järjestetty suorittamaan ennalta määrätty toimenpide 20 määrättyyn sairauteen yhdistettyyn käyttäytymismalliin liittyvän informaation ilmoittamiseksi, kun esiintymislukumäärä ylittää ennalta määrätyn kynnysarvon.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että signaalinkäsittelylaitteisto on konfiguroitu käyttämään analyysissä aikaik- 25 kunaa ja tarkkailemaan aikaikkunan sisällä määrättyyn sairauteen yhdistettyjen havaittujen liikkeiden ja/tai asentojen esiintymislukumäärää, ja ohjausyksikkö on konfiguroitu suorittamaan ennalta määrätyn toimenpiteen, kun esiintymislukumäärä ylittää ennalta määrätyn kynnysarvon aikaikkunan sisällä.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen järjestelmä, tunnettu 30 siitä, että ohjausyksikkö rekisteröi ennalta määrättynä toimenpiteenä tietokantaan käyttäytymismalliin liittyvää informaatiota tai suorittaa hälytyksen käyttämällä signaalinkäsittelylaitteistoon toiminnallisesti kytkettyä tietoliikenneyksik-köä (200).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, 35 että hälytys on matalan prioriteetin hälytys, joka ei edellytä välittömiä hoitotoimenpiteitä. 23

10. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 6-9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ohjausyksikkö tallentaa ennalta määrättynä toimenpiteenä tietokantaan lämpökamerakuvaa havaitusta määrättyyn sairauteen liittyvästä asennosta ja/tai liikkeestä, joka lämpökamerakuva kuvaa ihmishah- 5 mon liikettä määrätyn ajan alkaen ajanhetkestä ennen mainittua havaintoa ja päättyen ajanhetkeen mainitun havainnon jälkeen.

11. Tietokoneohjelmistotuote, joka on luettavissa tietokoneella ja joka tietokoneen suorittamana konfiguroi tietokoneen suorittamaan tietokonepro-sessin, joka käsittää: 10 vastaanotetaan yksi tai useampi lämpökamerakuva, tunnettu siitä, että tietokoneprosessi käsittää lisäksi: havaitaan määrätylle sairaudelle tyypillinen käyttäytymismalli analysoimalla (702, 706, 908) yhden tai useamman lämpökameran tuottamaa lämpökamerakuvaa signaalinkäsittelylaitteistolla etsimällä (702) tallennetusta läm-15 pökamerakuvasta ihmishahmo ja vertaamalla (706, 908) lämpökamerakuvasta löydetyn ihmishahmon asentoja ja/tai liikkeitä kuvaavia parametreja valittuihin sairauksiin liittyvien referenssiasentojen ja/tai referenssiliikkeiden vastaaviin tallennettuihin referenssiparametreihin, tarkkaillaan määrättyyn sairauteen yhdistettyjen havaittujen liikkei-20 den ja/tai asentojen esiintymislukumäärää, ja suoritetaan (910) ennalta määrätty toimenpide määrättyyn sairauteen yhdistettyyn käyttäytymismalliin liittyvän informaation ilmoittamiseksi, kun tarkkailtu esiintymislukumäärä ylittää ennalta määrätyn kynnysarvon. 24