JP6743007B2 - フロアカバー内に圧力センサを備えたモニタリングシステム - Google Patents

フロアカバー内に圧力センサを備えたモニタリングシステム Download PDF

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Description

本発明は、一般に、モニタリングシステムに関し、特に、限定されないが、たとえば病院、老人ホーム、または退職者向けホームのような介護施設、または刑務所の部屋内の人を、モニタされる人の自主性とプライバシとを可能な限り確保しながらモニタするためのモニタリングシステムに関する。
ヘルスケア施設内の部屋は、従来、部屋にいる人が、看護婦または介護人からの援助を求めることを可能にするナースコールボタン(または、他のタイプのスイッチ)が装備されている。コールボタンを押すことは、介護人の部屋への、および、恐らくは、介護人のページャ、または、他のモバイルデバイスへの信号をトリガする。そのようなコールシステムは、手の届く範囲にボタンまたはスイッチを有する部屋居住者によって表されるその場限りのニーズへ応答するために役立つ。しかしながら、それらは、緊急時、特に、転倒した場合には、部分的にしか適切ではない。
したがって、介護されている人の転倒が検出された場合に、とりわけ、アラームを与えることを可能にするモニタリングシステムに対するニーズがある。
米国特許第5877675号は、介護人へのみならず、ナースステーションのような中央施設への直接的なリンクを患者に提供するポータブルな3方向ワイヤレス通信システムを開示している。このシステムは、患者ユニット、介護人ユニット、および中央ステーションで構成される。患者ユニットは、小さくポータブルであるように設計され、患者の手首等に着用され得る。このユニットは、患者が、アサインされた介護人へ直接的に援助を求める要求を送信することを可能にし、患者と介護人との間の2方向音声通信を提供する。このユニットは、識別情報、薬剤、主治医等のような、患者に関連付けられた情報を記憶する。介護人ユニットもまたポータブルであり、患者および他の介護人へ、2方向音声通信を提供する。このユニットは、介護人がアサインされている各患者に関する情報を表示する。中央ステーションは、介護人が、患者からのコールにタイムリーに応答できない場合、バックアップとして機能する。それに加えて、中央ステーションは、患者に関するより詳細な情報を記憶する。これは、個々のユニットを経由して介護人によってアクセスされ得る。
米国特許出願公開第2008/0117060(A1)号は、個人の自立生活を促すためのシステムを開示する。1人または複数の介護人と通信するために適応されたこのシステムは、パニックボタンおよび活動センサを装備された着用デバイスと、ユーザの生活エリア内に配置されたセンサと、オフサイトモニタリングセンタとを備える。第1のサブシステムは、個人の活動レベルをモニタし、この活動レベルが、個人の健康状態の低下を示すか否かを判定し得、第2のサブシステムは、援助が必要とされることを介護人に警報するために、個人によって選択的に活性化され得、第3のサブシステムは、第1のサブシステムの決定に少なくとも部分的に基づいて、援助が必要とされていることを介護人に自動的に警報し、第4のサブシステムは、個人が徘徊動作をしているか否かをモニタする。
それゆえ、フロアに取り付けられたモニタリングシステムは、様々なアプリケーションにおいて周知である。
たとえば、米国特許第5592152号は、統合された上げ床システムに設置されるべき侵入者検出デバイスに関する。侵入者検出デバイスは、フロアパネルアセンブリと、基礎フロア、住宅、復元部材、スイッチユニット、およびピストン上にフロアパネルアセンブリを支持するための複数のペデスタルとを含む。復元部材は、上部ハウジング部を下部ハウジング部から離して偏らせる。スイッチユニットは、下部ハウジング部上に搭載され、ピストンによって非活性化され得る弾力性のあるスイッチコンタクトを有する。
EP2263217は、床内に密度センサフィールドを備える物体追跡システムを開示する。物体追跡システムは、センサ活性化を検出し、オブジェクトを各活性化にリンクする。それはさらに、即時または後の使用のためのイベントを記載するイベント情報を生成する。このシステムは、センサ観察に基づいて、これらのために定義された条件に一致するイベントを検出する。これら条件は、物体の本質、たとえば、物体にリンクされた観察の強さ、物体のサイズおよび/または形状、本質の一時的な変化、および動きに関し得る。このシステムは、たとえば、密度センサフィールドを用いて物体を追跡することによって、人の転倒、ベッドからの起き上がり、空間における到着、または、そこからの退出を検出するため、および、介護を提供する人へ伝えるための人の処置または安全に関するイベント情報を生成するために使用され得る。
米国特許第8138882号は、形状を識別するために密な2次元配列に配置された多くのセンサを有する電子マルチタッチフロアカバーを開示する。電子マルチタッチフロアカバーは、電子マルチタッチフロアカバーの表面と接触している物体の形状を識別する。その後、データベースのようなデータストアから、エンティティレコードが検索される。検索されたエンティティレコードは、識別された形状に対応している。その後、第2のデータストアから動作が検索される。これら動作は、検索されたエンティティレコードに対応する。検索された動作は、その後、コンピュータシステムによって実行される。たとえば、このシステムが、飼い犬が、犬の「立ち入り禁止」であるエリアに入ったことを検出すると、この犬を立ち入り禁止場所から連れ出すために、所有者への通知がディスパッチされ得る。
米国特許第6515586号は、触覚知覚面を形成するように、触覚知覚層とともに統合されたフロアカバーに関する。触覚知覚層は、密な2次元配列に配置された複数のセンサを有する。人または物体を追跡するために、コントローラが触覚知覚面へ接続される。触覚知覚面は、柔軟であり得、ロール上でバルクで製造され、これによって、長さと幅との両方において調節可能となる。
米国特許出願公開第2006/0171570号は、人、動物、および他の物体をモニタし識別する「スマートマット」を開示する。物体は、重量、足跡、および、歩行者の足音パターンおよび、他のパターンのような床/壁圧力パターンに基づいて区別される。
米国特許第5877675号 米国特許出願公開第2008/0117060(A1)号 米国特許第5592152号 EP2263217 米国特許第8138882号 米国特許第6515586号 米国特許出願公開第2006/0171570号
本発明の態様の目的は、斬新なモニタリングシステム、特に、限定されないが、部屋居住者モニタリングシステムを提供することである。
本発明の好適な態様に従って、モニタリングシステムは、
〇その中またはその下にシートタイプの圧力センサを設置した、好適には弾力性のあるフロアカバー(フローリング)と、
〇シートタイプの圧力センサへ接続されたセンサ制御ユニットとを備え、このセンサ制御ユニットは、
- 圧力センサによって提供されたアナログ信号をデジタル生信号へ変換するためのアナログデジタル変換器と、
- デジタル生データを受信するため、アナログデジタル変換器へ接続されたマイクロコントローラであって、マイクロコントローラは、デジタル生信号の信号処理を行い、デジタル生信号よりも低いデジタル帯域幅を有するデジタル処理信号を生成することによって、データ抽出を実行するように構成され、デジタル処理信号は、デジタル生信号の処理中に抽出されたデータを搬送する、マイクロコントローラと、
- デジタル処理信号を受信するように、マイクロコントローラへ接続された、または、マイクロコントローラ内に統合された通信モジュールであって、1つまたは複数のデータベースサーバとのデータ通信を確立し、抽出されたデータを1つまたは複数のデータベースサーバへ送信するように構成された通信モジュールとを含む。
好適には、フロアカバーまたはフローリングは、連続的にレイアウトされた(シートフローリング)または個々のフローリング要素(フローリングタイルまたは板)からなる弾力性のある多層、または、単一層フローリングを備えるか、または、それによって構成される。好適には、弾力性のある多層または単一層フローリングは、持続(「永久」)方式(目標寿命は数年)で設置される。単一層または多層フローリングは、好適には、装飾された上面を有する。
本発明のコンテキストにおいて使用される多層フローリングは、好適には、1つまたは複数のコアまたは背面層(フローリングが設置された場合に、印刷層によって隠される)、印刷層(薄い印刷基板、インク層)、および印刷層の先頭における1つまたは複数の透明層(トップコーティングおよび/または摩耗層)を備える。印刷は、ラミネートされるか、または、そうではないのであれば、他の層と結合され得る(たとえば、紙または高分子材料のウェブのような)専用基板上で有効とされ得る。あるいは、構造層(たとえば、コアまたは背面層)、または、摩耗層の背面のうちの1つに直接的に印刷でき得る。
シートタイプの圧力センサは、好適には、第1の電極層と第2の電極層との間に挟まれたフェロエレクトレット高分子フィルムを備える。本明細書で使用されるように、「フェロエレクトレット高分子フィルム」という用語は、ピエゾエレクトリック特性を示す、さらに詳しくは、高分子フィルム構造に加えられた圧力に応じてその表面に印加される第1の電極と第2の電極との間の電位差を生成する、セルラ高分子フィルム構造を称する。「圧力センサによって提供されたアナログ信号」は、恐らくは、電気または電子構成要素による信号調整(たとえば、フィルタリングまたはスムージング)後に、アナログデジタル変換器(ADC)の入力に適用されるアナログ信号を称する。「デジタル生信号」は、デジタル領域における任意の信号シェーピング、処理、またはデータ抽出の前にADCによって伝送されたデジタル信号である。「デジタル処理信号」は、デジタル生信号から抽出されたデータを搬送する。「通信モジュール」は、イーサネット（登録商標）、Wi-Fi、Bluetooth（登録商標）等のような特定の物理層およびデータリンク層規格を使用して、通信するために必要とされる電子回路を実現するハードウェアモジュール(たとえば、カード、アダプタ、またはコントローラ)を称する。
ADCは好適には、50Hzから1kHzの範囲、より好適には、50Hzから500Hzの範囲、さらにより好適には、100Hzから200Hzの範囲に備えられるサンプリングレートでアナログ信号をサンプルするように構成される。ADCの分解能は好適には、少なくとも8ビット(28=256量子化レベル)、より好適には少なくとも12ビット(212量子化レベル)、さらにより好適には少なくとも16ビット(216量子化レベル)である。有利なことに、ADCは、チャージアンプおよびローパスフィルタを経由して圧力センサへ接続される。ローパスフィルタは、好適には、200Hzまたはそれよりも低い、より好適には、100Hzまたはそれよりも低いカットオフ周波数を有する。
本発明の好適な実施形態に従って、マイクロコントローラは、デジタル生信号の処理を通じて、(たとえば、部屋居住者のような人の)転倒イベントを検出するように構成される。転倒イベントの検出のためのルーチンは、デジタル生信号からの特徴抽出を備え得る。マイクロコントローラは、あらかじめ定義された格付けスキームに従って、モニタされた異なる量を格付けするように構成され得る。この格付けは、転倒のイベントにおいて、モニタされた各量の値の発生の確率またはもっともらしさを反映している。マイクロコントローラはさらに、転倒が生じた確率を反映している累積された格付けが、あるしきい値を超えるのであれば、時間ウィンドウ内で、転倒イベントの肯定的な検出を結論付けるように構成され得る。
本発明の好適な態様に従って、モニタリングシステムは、ビルディング自動化システム(BAS)の電気器具の動作を制御するためのビルディング自動化システムアクチュエータを備える。BASのために頻繁に使用される別の用語は、BMS(ビルディング管理システム)である。このコンテキストでは、「BASアクチュエータ」という用語は、モニタリングシステムをBASとインターフェースさせ、モニタリングデバイスが、たとえば照明、空調、ローラシャッタ、換気、空調等のような少なくとも1つの器具を制御することを可能にするアダプタを称する。たとえば、モニタリングシステムは、人が部屋の中を歩いていることを検出すると、夜間に、部屋の照明をスイッチオンするように構成され得る。それに加えて、または、その代わりに、モニタリングシステムは、転倒を検出した場合、転倒した人に対して、転倒が検出され、介護人に通知されたとのフィードバックを与えるように構成され得る。そのようなフィードバックは、たとえば、部屋の照明によって(部屋の照明を明滅することによって)、専用のビジュアルインジケータによって、またはスピーカによって与えられ得る。
BASとのインターフェースに加えて、または、その代替案として、モニタリングシステムは、電気負荷(たとえば、照明、電気ベル、ローラシャッタモータ、換気、空調等)の動作を制御するためのリレーを備え得る。たとえば、モニタリングシステムのリレーは、ナースコールボタンまたは照明スイッチへ平行に接続され得る。よって、モニタリングシステムは、マイクロコントローラによって抽出されたデータに依存して、ナースコールを起動、または、照明をスイッチオンし得る。たとえば、モニタリングシステムが、転倒を検出すると、それは、対応するリレーを経由してナースコールをトリガし得る。同時に、または、後続して、モニタリングシステムは、部屋の中の照明を明滅させることによって、転倒した人へ、ビジュアルなフィードバックを提供し得る。モニタリングシステムに1つまたは複数のリレーを提供することは有利である。なぜなら、まだすべてのビルディングおよび介護施設にBASが装備されている訳ではないからである。さらに、BASと従来の電力ネットワークとが共存するビルディングが存在し得る。
本発明の好適な実施形態に従って、モニタリングシステムは、ビルディング自動化システムアクチュエータまたはリレーと接続され、これらによって制御可能な統合された照明デバイス(白熱灯、LED、またはOLED)を有するスカートを備える。
単一の圧力センサの代わりに、フロアカバーが、その中またはその下に、複数のシートタイプの圧力センサを設置し得、各圧力センサは、第1の電極層と第2の電極層との間に挟まれ、センサ制御ユニットへ接続されたフェロエレクトレット高分子フィルムを備え、シートタイプの圧力センサは、少なくとも寝室区画と化粧室区画とを備える少なくとも2つの区画に区画された異なる部屋のエリアにおいて実質的にオーバラップしない方式で配置される。本発明のこの好適な実施形態では、センサ制御ユニットは、異なる圧力センサからアナログ信号を受信し、これらを、対応するデジタル生信号へ変換する。マイクロコントローラは、個々のデジタル生信号からのデータ抽出を実行する。マイクロコントローラは、1つまたは複数のデジタル処理信号において抽出されたデータをエンコードするように構成され得る。
デジタル生信号の信号処理は、好適には、あらかじめ定義された検出基準に従って、デジタル生信号におけるイベントの検出を備える。検出されたイベントは、好適には、転倒、(ウォーキング)活動開始、(ウォーキング)活動終了、モニタされた部屋への進入、および、モニタされた部屋からの退出のうちの少なくとも1つ、好適には、少なくとも2つを含む。
本発明の好適な実施形態に従って、デジタル生信号の信号処理は、デジタル生信号における心拍信号および/または呼吸信号の検出と、心拍数および/または呼吸数を判定するステップとを備える。心拍および/または呼吸信号検出は、とりわけ、生デジタル信号をローパスフィルタするステップ、および/または、信号の信号整流とを含み得る。
好適には、デジタル処理信号を生成するステップは、各々が、少なくとも、マイクロコントローラを識別する識別子、タイムスタンプ、および、たとえば、あらかじめ定義されたイベント記載コードによって記載された検出されたイベントのような抽出されたデータのうちの1つまたは複数を含む、データグラムまたはデータパケットをアセンブルするステップを備える。
モニタリングシステムは、好適には、1つまたは複数のデータベースサーバを備える。1つまたは複数のデータベースサーバは、有利なことに、抽出されたデータをデータベースに入力し、抽出されたデータから分析データを計算し、分析データを視覚化するために構成されたクライアントアプリケーション(クライアント「apps」またはクライアント「ダッシュボード」)と、好適にはセキュアインターネット接続を経由して、インターフェースするように構成される。
1つまたは複数のデータベースサーバはさらに、タイムラインを生成し、ディスクリートな時間データ信号をデータベースに記録し、ディスクリートな時間データを、分析データの一部として、クライアントアプリケーションへ利用可能にするために、(たとえば、毎秒、5秒毎、10秒毎、20秒毎、30秒毎、毎分、2分毎、5分毎、10分毎、15分毎、30分毎、または毎時のような)所与の時間において、抽出されたデータを(モニタされた部屋の状態を反映する)1つまたは複数のディスクリートな時間データへ変換するように構成され得る。
1つまたは複数のデータベースサーバは、好適にはまた、抽出されたデータ、および/または、ディスクリートな日付に関する統計指標を計算し、統計指標をデータベースに記録し、統計指標を、分析データの一部として、クライアントアプリケーションへ利用可能にするように構成される。
1つまたは複数のデータベースサーバは、分析データの少なくとも一部をクライアントアプリケーションへストリームするように構成され得る。それに加えて、または、その代わりに、1つまたは複数のデータベースサーバは、クライアントアプリケーションによって発行された要求を受信すると、または、クライアントアプリケーションによってポールされると、クライアントアプリケーションへ、分析データの少なくとも一部を送信するように構成され得る。
1つまたは複数のデータベースサーバは、たとえば、抽出されたデータの短期分析に基づくモニタされた部屋からの人の無許可の退出、モニタされた部屋への無許可の侵入、転倒、モニタされた部屋における人の突然の健康悪化等のような潜在的な緊急事態、または、抽出されたデータの長期分析に基づくモニタされた部屋における人の潜在的な進行型の健康悪化のうちの少なくとも1つを検出するように構成され得る。本ドキュメントのコンテキストにおいて、「短期分析」は、高々5分、好適には高々2分、さらに好適には高々1分、および恐らくは高々30秒、20秒、15秒、10秒、5秒、2秒、1.5秒、またはそれ未満の時間ウィンドウにおけるデータの分析を意味する。「長期分析」は、本ドキュメントのコンテキストでは、最低でも1時間、好適には最低でも2時間の時間にわたって収集されたデータの分析を意味し、データの長期分析はまた、そのような長期観察が利用可能であれば、数日、数週間、数カ月、または1年のデータにわたって長引き得る。
本発明の特に好適な実施形態は、たとえば、病院、老人ホーム、退職者向けホーム、または刑務所のような介護施設における部屋居住者モニタリングシステムとして実施されるモニタリングシステムに関する。部屋居住者モニタリングシステムは、その中またはその下に、上記指定されたタイプの複数のシートタイプの圧力センサを設置したフロアカバー(フローリング)を備え、シートタイプの圧力センサは、実質的にオーバラップすることなく、部屋の異なるエリアに配置され、部屋は、少なくとも寝室区画と化粧室区画とを備える少なくとも2つの区画に区画される。特定の好適な実施形態に従って、デジタル生信号の信号処理は、検出基準に従って、デジタル生信号における、疑わしい転倒、活動開始、活動終了、疑わしい進入および疑わしい退出、のうちの少なくとも2つを含む活性化イベントの検出を備える。さらに、デジタル処理信号を生成するステップは、各々が、少なくとも、マイクロコントローラを識別する識別子、タイムスタンプ、および、異なる圧力センサからの生データから抽出されたデータの1つまたは複数を含む、データグラムまたはデータパケットをアセンブルするステップを備える。また、特に好適な実施形態に従って、抽出されたデータをデータベースに入力し、抽出されたデータから分析データを計算し、分析データを視覚化するために構成されたクライアントアプリケーションとインターフェースし、抽出されたデータを1つまたは複数のディスクリートな時間データへ変換し、それらディスクリートな時間データをデータベースに記録し、ディスクリートな時間データを、分析データの一部として、クライアントアプリケーションへ利用可能にし、抽出されたデータに関する統計指標を計算し、統計指標をデータベースに記録し、統計指標を、分析データの一部として、クライアントアプリケーションへ利用可能にするように構成された1つまたは複数のデータベースサーバが提供される。部屋居住者モニタリングシステムの1つまたは複数のデータベースサーバは、分析データの少なくとも一部を、クライアントアプリケーションへストリームするように構成され、および/または、好適には、抽出されたデータの短期分析に基づく無許可の退出、無許可の侵入、転倒、突然の健康低下等、または、抽出されたデータの長期分析に基づく潜在的な進行型の健康悪化、のうちの少なくとも1つを検出するように構成される。
本発明の注目すべき利点は、モニタされた人、または、モニタされた部屋における人は、(脈、呼吸数、および/または、他のパラメータを測定するための)ウェアラブルデバイスを着用することを必要とされないという事実にある。これは、モニタされた人の生活に対する知覚されるインパクトを大幅に低減する。したがって、本発明の好適な実施形態に従って、モニタリングシステムは、そのようないかなるウェアラブルデバイスをも備えていない。しかしながら、人のより近いおよび/またはより進化した(医学的)モニタリングの場合、1つまたは複数の他のモニタリングシステムと組み合わされた本モニタリングシステムを使用することに限定されないことが注目されるべきである。さらに具体的に、本モニタリングシステムは、メディカルバイタルサインモニタリングシステムに代わることではなく、特に(限定されないが)、バイタルサインの永久的なメディカルモニタリングは必要ではないが、人の活動をモニタすることが望ましい状況のためのモニタリングソリューションを提供することを目的とする。本発明に従うシステムは、モニタされた人のプライベートな生活に関し、比較的煩わしくない方式でそのギャップを繋ぐことが認識されるであろう。
本発明の好適な実施形態に従って、フィルムタイプの圧力センサ、および、オプションで、そのコネクタは、防水エンベロープ内に密閉される。提案されるシステムは、(容量性感知に基づくシステムとは異なり)湿気および湿度に対して低感度であることがさらに認識されるであろう。したがって、センサを含むフロアカバーは、洗剤を用いて定期的に掃除されねばならない化粧室、キッチン、または部屋において使用され得る。
モニタリングシステムの実施形態は、長期および短期のヘルスモニタリング機能を提供する。モニタリングシステムは、警報機能を備え得る。モニタされた個人の健康は、日中および夜間の個人の活動のレベルに基づいて評価され得る。日中の高活動および夜間の低活動は、一般に、良好な健康を示す。したがって、夜間に対する日中の活動の割合が、減少傾向に従う場合、システムは、介護人へ、対応する警報を発し得る。介護人はその後、傾向のための理由を特定するのみならず、患者の健康状態を回復することを目的とする対策を講じることを試み得る。
着用されたデバイスに依存し、モニタされる人の最低の能力と、協力する意思とを必要とするシステムとは対照的に、本発明に従うこのモニタリングシステムは、人の特定の技能がモニタされる必要はない。患者がモニタリングデバイスの装着を拒否することは、きわめて頻繁に生じる。拒否の理由は、不便さ、または、モニタされる必要のある人として非難されることからの恐れであり得る。経験は、人が健康を感じる場合、人に対してウェアラブルデバイスを携帯させることをさらにより困難にし得ることを示す。その点に関し、本発明は、介護人の仕事を大幅に簡素化する。
本発明に従うシステムは、多くの問題に同時に対処するように構成され得る。第1に、モニタリングシステムは、特に、モニタされている人が転倒した場合、緊急状態の検出を許可する。第2に、モニタリングシステムによる活動モニタリングは、モニタされている人の健康状態の評価を可能にする。データベースは、人特有の活動パターンを学習し、期待される活動パターンからのいずれかの顕著な乖離、または、活動パターンにおける特定の傾向について介護人に通知する警報またはメッセージをトリガするように構成され得る。その機能は、疾病の早期発見を促し得る。
例によって、本発明の好適な、限定しない実施形態が、以下の添付図面を参照して詳細に記載されるであろう。
介護施設における部屋居住者モニタリングシステムの概要図である。 シートタイプ圧力センサを備えるフロアカバーの構造の斜視図である。 フェロエレクトレットベースの圧力センサおよびそれに接続されたセンサ制御ユニットの概要図である。 モニタリングシステムの高レベルの概要レイアウトである。 フィルタリング後であるがデータ抽出前のデジタル生信号のスクリーンショットである。 本発明に従う部屋モニタリングシステムによって収集されたデータを視覚化するためのクライアントアプリケーションの例の第1のスクリーンのスクリーンショットである。 クライアントアプリケーションの第2のスクリーンのスクリーンショットである。
図1は、本ケースにおいて、退職者向けホームまたは病院のような介護施設における部屋居住者モニタリングシステム10を概略的に例示する。モニタされるべき人の部屋12と、介護人の部屋14と、これら部屋を連結する玄関または廊下15が図示される。退職者向けホームまたは病院は、もちろん、さらなる部屋を備え得るが、これらは図面の明瞭さのために図示されていない。部屋12は、メインの寝室区画16および化粧室区画18を備える。部屋12は、部屋12のドア(図示せず)に隣接した入口/出口ゾーン20を経由して玄関または廊下15からアクセス可能である。
部屋居住者モニタリングシステム10は、その下に複数のシートタイプの圧力センサ24を設置している弾力性の高分子ベースのフロアカバー22を備える。フロアカバーの構造が、図2に最も良く例示される。シートタイプの圧力センサ24は、第1の粘着層28を用いて床舗床26に取り付けられる。弾力性のフロアカバーが、第2の接着層30を用いて、シートタイプの圧力センサ24の上面に取り付けられる。また図2に図示されているのは、LED照明を示すスカート32である。
柔軟性のあるタイル、板、ストライプまたはバンドとして構成され得るシートタイプの圧力センサ24が、実質的に互いにオーバラップすることなく配置される。部屋の各ゾーンでは、シートタイプの圧力センサ24が、センサ制御ユニット34へ平行に接続され、このように、同じゾーン内の異なるセンサから発せられるアナログ信号は、センサ制御ユニット34によって容易に識別可能ではない。与えられたゾーンのセンサは、以降、「センサグループ」と総称的に呼ばれる。しかしながら、各々が部屋の異なるゾーンに関連付けられた異なるセンサグループが、センサ制御ユニット34へ個々に接続され、これによって、アナログ信号がどのセンサグループから生じているのかが知られる。図1に例示された実施形態では、以下のゾーンの各1つにつき1つのセンサグループが存在する。1)入口/出口ゾーン20、2)寝室区画16、および3)化粧室区画18。
図3は、センサ制御ユニット34と、センサ制御ユニット34が1つのシートタイプの圧力センサ24へどのように接続されているのかを概略的に例示する。シートタイプの圧力センサ24は、第1の電極38と第2の電極40との間に挟まれたフェロエレクトレット高分子フィルム36を備える。フェロエレクトレット高分子フィルム36が圧縮された場合、第1の電極38と第2の電極40との間で電圧が生成される。その電圧は、センサ制御ユニット34へ入力される。センサ制御ユニット34は、その電圧を、さらなる処理のためにデジタル信号へ変換する。第1の電気絶縁フィルム42が、第2の電極40上に配置され、第2の電気絶縁フィルム44が、第1の電極38とシールド電極46との間に配置される。第3の電気絶縁フィルム48が、シールド電極46の反対側に適用される。第2の電極40およびシールド電極46は、センサの信号電極である第1の電極38を外部電磁干渉からシールドするように、アースに接続される。例示された実施形態では、電極38、40および46は、各々5乃至20μm(たとえば9μm)の厚みを有するアルミニウム層である。フェロエレクトレット高分子フィルム36は、好適には50乃至100μm(たとえば65μm)の範囲からなる厚みを有する。電気絶縁フィルム42、44、48は、PET(ポリエチレンテレフタレート)または他の任意の電気絶縁高分子から形成され得る。それらの厚みは、好適には、50乃至250μm(たとえば75μm)となる。したがって、シートタイプの圧力センサ24の合計厚みは、1mm未満となる。信号電極(第1の電極38)は、好適には直線軸に沿って伸びる絶縁領域によってパターン化され得る。それらの領域は、切断が、信号電極38と、アースされた電極40、46のうちの1つとの間の短絡を引き起こすというリスクを低減して、圧力センサが、所望される形状へ切断されることを可能とする。
圧力センサ24は、コア導体52と、コア導体52を囲む少なくとも1つのシールド導体54とを備える同軸ケーブル50によってセンサ制御ユニット34へ接続される。コア導体52は、信号電極38に接続される一方、シールド導体54は、アースされた電極40、46へ接続される。コア導体の他端は、チャージアンプ56へ接続される。チャージアンプ56によって出力されたアナログ信号は、ローパスフィルタ58によってフィルタされ、ADC60へ入力される。ADC60は、好適には、100Hz乃至200Hzのサンプリングレートで、少なくとも8ビットの分解能で動作する。ADC60によって出力されたデジタル生信号は、マイクロコントローラ62によって処理される。マイクロコントローラ62は、メモリモジュール64を備えているか、メモリモジュール64へ接続され、メモリモジュール64では、センサ制御ユニット34のファームウェアが記憶される。マイクロコントローラ62はさらに、例示された実施形態では、イーサネット通信モジュール66、WiFi通信モジュール68、およびDECT(Digital Enhanced Cordless Telecommunications)通信モジュール70を含む通信モジュールを備えているか、またはそれに接続される。DECT通信モジュールの代わりに、または、DECT通信モジュールに加えて、マイクロコントローラ62は、たとえば、GMS(グローバル移動体通信システム)、GPRS(汎用パケット無線サービス)、EDGE(強化されたGSM（登録商標）のためのデータレートエボリューション)、UMTS(ユニバーサルモバイルテレコミュニケーションシステム)等の通信モジュールを備え得るか、または、接続され得る。マイクロコントローラ62はまた、リレー72、74を制御し、リレー72、74へ接続された電子デバイスのスイッチオンおよびスイッチオフすることを可能にする。最後に、センサ制御ユニット34は、ビルディング自動化システムアクチュエータ76を備え、これを経由して、マイクロコントローラ62が、BASとインターフェースされ得る。
図1および図4に最も良く図示されるように、(図4において「電子ボード」とラベルされている)センサ制御ユニット34は、イーサネットおよび/またはWiFiリンクを経由してクラウドサーバ78へ接続される。クラウドサーバ78は、センサ制御ユニット34から受信されたデータが記憶されるデータベースを管理するデータベースサーバを実現する。理解されるように、典型的なアプリケーションでは、クラウドサーバ78は、(同じまたは異なる施設からの)いくつかのセンサ制御ユニット34へ接続されるであろう。したがって、データベースは、異なる部屋からの、異なる部屋居住者に関するデータを含むであろう。しかしながら、異なるセンサ制御ユニット34からのデータは、典型的には、互いに独立して処理されるので、現在の目的のために、単一のセンサ制御ユニット34を参照して実行される分析を例示するのに十分となるであろう。
マイクロコントローラ62は、ADC60から受信したデジタル生信号からのデータ抽出を実行する。データ抽出は、検出されるべきあらかじめ定義されたイベントに対応するパターンのためのデジタル生データを探索するステップを含む。検出されなければならない1つのイベントは、モニタされている部屋12における人の転倒である。この目的のために、マイクロコントローラ62は、あらかじめ定義された持続時間の時間ウィンドウ内の信号が、ファームウェアにおいてあらかじめ定義されたある基準を満足するか否かを連続的にチェックする。転倒検出のためのアルゴリズムの例は、モニタされている部屋において転倒が生じた場合の時間において測定されたデジタル生信号の短い部分を図示する図5を参照して記載される。
マイクロコントローラは、与えられた持続時間の時間ウィンドウ内で、特定のパラメータを連続的にモニタする。モニタされたパラメータは、最も古いサンプルが、時間ウィンドウを出て、新たなサンプルが時間ウィンドウに入ると更新される。マイクロコントローラは、モニタされたパラメータの各々が、あらかじめ定義されたしきい値の上または下、またはあらかじめ定義された範囲内にあるか否かをチェックする。転倒検出のためのあらかじめ定義された最小の要件が満足されると、転倒と結論される。たとえば、モニタされたパラメータのすべてが、各々のインタバル内にあるのであれば、マイクロコントローラは、転倒を検出するように構成され得る。あるいは、マイクロコントローラは、各パラメータが、対応する基準をどの程度満足するのかを示す値を計算し、これらの値の総和を算出し、総和をしきい値と比較し、しきい値が超えられているのであれば、転倒が検出され、しきい値が超えられていないのであれば、転倒は検出されない。もちろん、転倒の検出のための他のヒューリスティックスも同様に実施され得る。
マイクロコントローラによって検出される他のイベントは、活動(ウォーキング)の開始、およびその終了であり得る。ウォーキング活動検出は、たとえば、エネルギパラメータをしきい値と比較するマイクロコントローラによって有効化され得る。マイクロコントローラは、たとえば、活動の開始を検出するように構成され得る。逆に、マイクロコントローラは、同じ期間中、いずれかの活動を検出することに失敗すると、活動の終了を検出し得る。マイクロコントローラ62は、これらのイベントのうちの1つを検出する毎に、少なくとも、センサ制御ユニットのID、検出されたイベントを識別する識別子、イベントが生じたゾーンを識別する識別子、および、イベントが検出された時間を示すタイムスタンプを含む、データグラムまたはデータパケットをアセンブルする。オプションで、たとえば、識別されたイベントの検出に至るパラメータのようなさらなるインジケーションが、データグラムまたはデータパケットへ含められ得る。いくつかのイベントは、交互に迅速に生じた場合、個別のデータグラムまたはデータパケットへ含まれ得るか、または、1つのデータグラムまたはデータパケットへグループ化され得る。
データグラムまたはデータパケットは、イーサネットリンクおよび/またはWiFiリンクを経由してクラウドサーバ78へ送信される。データグラムまたはデータパケットがクラウドサーバ78によって受信されると、クラウドサーバ78は、データグラムまたはデータパケットが発せられたセンサ制御ユニット34の受信をアクノレッジする。どの受信のアクノレッジメントもないのであれば、マイクロコントローラは、データグラムまたはデータパケットを再送信する。
イベントを検出した場合、マイクロコントローラは、異なるセンサグループからのデジタル生信号を考慮し得る。たとえば、2つのセンサグループの境界において(たとえば、寝室から化粧室への通行において)生じた転倒は、これらセンサグループの信号は個別にしか処理されないので、検出されないことがあり得る。したがって、マイクロコントローラは、オプションで、隣接するセンサグループからのデジタル生信号の総和が、転倒のものに対応するパターンを含んでいるか否かをチェックし得る。この種のチェックは、連続的に、または、たとえば、モニタされたパラメータの1つまたは複数におけるあらかじめ定義された条件が、センサグループの1つまたは複数に関して満足される時間毎のように、時々しか実行され得ない。
マイクロコントローラ62は、検出された任意のイベントのローカルコピーを、サイクリックバッファメモリに保存する。バッファメモリのサイズは、センサ制御ユニットとクラウドサーバとの間の通信リンクの割込みの場合、数日分のデータがそこに記憶され得るものであり得る。
マイクロコントローラ62はまたクロックを備える。マイクロコントローラ62は、とりわけ、データグラムまたはデータパケットをタイムスタンプするために、クロックを使用する。例示された実施形態では、クラウドサーバ、または、クラウドサーバが接続されているクロックサーバによって維持される「システム時間」とのローカルクロックの同期が、センサ制御ユニットとクラウドサーバとの間でデータが交換される毎に有効とされる。
センサ制御ユニット34は、さらに、部屋内の人の心拍数および/または呼吸数を検出するように構成される。マイクロコントローラ62は、たとえば、測定の数秒(たとえば、少なくとも20または30秒)を表す二乗されたデジタル生信号サンプルのシーケンスに対して高速フーリエ変換を実行し、興味のあるスペクトル範囲内のスペクトルピークを検出することによってこれを達成し得る。検出された心拍数および/または呼吸数は、好適には、規則的なインタバルでクラウドサーバへ送信される。それは、第2のタイプのデータグラムまたはデータパケットとともに、または、検出されたイベントに関する情報を含む同じデータグラムまたはデータパケット内で有効化され得る。
図1に例示されるように、センサ制御ユニットは、介護施設のナースまたは介護人コールシステムと接続される。各部屋12は、ナースコールボタン86が装備されている。ナースコールボタン86は典型的には、部屋居住者が、ベッドから手が届くように配置される。その基本的な構成では、ナースコールボタンの発動は、電気回路を閉じ、介護人の部屋14内の可聴および視覚的なアラーム信号を起動する。この場合、マイクロコントローラ62が、アラームを与える電気回路を制御し得るように、センサ制御ユニット34のリレー72、74の1つが、ナースコールボタン88へ平行に接続される。退職者向けホームまたは病院が、より現代的なナースまたは介護人コールシステムを備えているのであれば、センサ制御システムは、BASアクチュエータ76、DECT通信モジュール70、イーサネット通信モジュール66、および/または、WiFi通信モジュール68を経由してインターフェースされ得る。マイクロコントローラ62は、(図1に例示されるように)部屋居住者88の転倒を検出した場合、介護施設のナースまたは介護人コールシステムを経由してアラームをトリガする。ナースまたは介護人コールシステムが、それに対処できるのであれば、恐らくは、援助の必要性の緊急性を通信するために、居住者が転倒したことを示す緊急コードも同様に送信される。センサ制御ユニット34はさらに、部屋12のスカート32内に統合されたLEDとインターフェースされる。転倒が検出された場合、マイクロコントローラ62は、転倒が検出され、アラームが与えられたことを部屋居住者へ通知する(たとえば、明滅または点滅する)視覚信号を生成するようにLEDを制御する。退職者向けホームまたは病院のナースまたは介護人コールシステムが、双方向通信を示すのであれば、マイクロコントローラ62はまた、第2の視覚信号を発行することによって、介護人が、アラームの受信をアクノレッジしたことを部屋居住者へ通知し得る。
部屋居住者に対して、彼らの転倒が検出されたことと、支援の途中であるというフィードバックを与えることは、転倒した場合における精神的なストレスを大幅に低減する可能性を有する。それはさらに、部屋居住者の、夜中に起きることからの恐怖を幾分低減し得る。部屋居住者が転倒し、この転倒がモニタリングシステムによって検出されない場合において、ノッキングコード(ノックと、短いまたは長い休止とであらかじめ定義されたシーケンス)が、部屋居住者へ通信され得ることに注目することは有益である。この場合、マイクロコントローラは、アナログ信号でのノッキングコードを識別し、肯定的な検出の場合、警報をトリガするように構成される。転倒した人は、転倒が検出されたという視覚的なフィードバックをスカートから受信しないのであれば、あらかじめ定義されたノッキングコードを床にノックすることによって、マニュアルでアラームをトリガし得る。
マイクロコントローラは、オプションとして、人が動くことができることを示す定期的なウォーキング活動によって、転倒が短期間(たとえば、30秒乃至2分の範囲)フォローされない場合にのみアラームをトリガするように構成され得る。この場合、転倒は、退職者向けホームまたは病院要員による(即時の)介在に至ることなく登録され得る。
クラウドサーバ78は、送信されたデータグラムまたはデータパケットを受信し、それに含まれるデータ(イベント情報、心拍数、呼吸数)をデータベースに記憶する。データは、受信されたように記憶される。クラウドサーバはさらに、タイムラインを生成するために、受信したデータを、モニタされた部屋の状態をディスクリートな時間において反映するディスクリートな時間データへ変換する。具体的に、クラウドサーバは、イベント「活動開始(寝室)」を受信した場合、イベント「活動終了(寝室)」または「転倒検出(寝室)」を受信するまで、あらかじめ定義された時間インタバル毎に(たとえば、毎分)、ステータス「寝室においてアクティブ」を記録する。同様に、クラウドサーバは、イベント「活動開始(寝室)」、「活動開始(化粧室)」、「活動開始(入口/出口)」、または任意の転倒検出イベントのうちの1つを受信するまで、あらかじめ定義された時間インタバル毎にステータス「非アクティブ」を記録する。各タイムラインは、データベース内のセンサ制御ユニットIDへ結び付けられる。これは、任意の過去の時間における各部屋のステータスを調査することを可能にする。心拍数および呼吸数がセンサ制御ユニットによって測定された場合、クラウドサーバはまた、これらのデータをタイムラインに記録する。
データを記録することに加えて、クラウドサーバはまた、クライアントアプリケーション(たとえば、ダッシュボードアプリ)が、たとえばコンピュータ80、タブレットコンピュータ82、スマートフォン84、ファブレット(図示せず)等のようなクライアントデバイス上でデータを視覚化することを可能にする。クライアントアプリケーションへ利用可能とされたデータは、クラウドサーバによって計算された前述されたタイムラインおよび統計指標のような分析データを含み得る。たとえば、
[a] 化粧室における活動期間の回数(毎日、毎晩等)、
[b] より長い期間(たとえば、1週間、1か月等)にわたる[a]の平均、
[c] [a]または[b]の傾向(派生)、
[d] 部屋のいずれかまたは特定のゾーンにおける転倒の回数(毎日、毎晩)、
[e] より長い期間(たとえば、1週間、1か月等)にわたる[d]の平均、
[f] [d]または[e]の傾向(派生)、
[g] 累積活動期間(毎日、毎晩)、
[h] より長い期間(たとえば、1週間、1か月等)にわたる[g]の平均、
[i] [g]または[h]の傾向(派生)、
[j] 各日の最大心拍数、
[k] より長い期間(たとえば、1週間、1か月等)にわたる[j]の平均、
[l] [j]または[k]の傾向(派生)、
[m] 各日の最小心拍数、
[n] より長い期間(たとえば、1週間、1か月等)にわたる[m]の平均、
[o] [m]または[n]の傾向(派生)、
[p] 各日の最大呼吸数、
[q] より長い期間(たとえば、1週間、1か月等)にわたる[p]の平均、
[r] [p]または[q]の傾向(派生)、
[s] 各日の最小呼吸数、
[t] より長い期間(たとえば、1週間、1か月等)にわたる[s]の平均、
[u] [s]または[t]の傾向(派生)、
[v] 毎日または毎晩の(無通告または無許可の)退出の回数、
[w] より長い期間(たとえば、一週間、一か月等)にわたる[v]の平均、
[x] [v]または[w]の傾向(派生)等のような統計指標が計算され得る。
クラウドサーバはさらに、上記指標の時間における分布を分析し、その頻度分析を実行し、異なる指標間の相互相関を計算する等を行い得る。
クライアントアプリケーションは好適には、行列、チャート、ヒストグラム、または他の任意の便利な手法で、分析データを視覚化するように構成される。
クライアントアプリケーションおよび/またはクラウドサーバは、利用可能なデータの長期分析を実行するように構成され得る。好適には、これらはさらに、緊急事態、異常イベント、潜在的な健康悪化、および、人間介在に値する他の任意の状況についてユーザに通知するように構成される。クラウドサーバおよび/またはクライアントアプリケーションによって処理されたデータは、たとえば、てんかん危機、心臓発作、糖尿病危機の兆候を検出するために使用されるであろう。
たとえば、短期間内のウォーキング活動によってフォローされない転倒の検出は、クラウドサーバに対して、モニタされている部屋における人が至急支援を必要としていることをユーザに通知するアラームメッセージを、関連するデータへのアクセスを有するアプリケーションへプッシュさせ得る。アラームメッセージはまた、登録された電話またはページャ番号へ自動的にディスパッチされ得る。そのように、病院または退職者ホームのナースまたは介護人コールシステムを起動するセンサ制御ユニットへ冗長が加えられる。
上述した指標を使用して、クラウドサーバおよび/またはクライアントアプリケーションは、検出されねば未発見のままとなり得る、進行型の健康悪化を、早期の時点において検出し得る。たとえば、増加する(ウォーキング)活動は、不眠症を示し得、化粧室に滞在する回数が増えることは、たとえば腎臓障害の兆候であり得る。本発明に従うモニタリングシステムは、症状の発見時に医療要員を援助し得る一方、診断作業自体は、そのような要員の責任内のままであることが注目されるべきである。モニタリングシステムの1つの特定の利点は、夜間活動、日中活動、およびトイレ利用のような質問に関し、医療要員は、常に信頼できるとは限らない診断によって取得された患者の応答に単に依存する必要はない。目的情報の追加のソースとしてシステムは、たとえば、部屋居住者が、痴呆(たとえば、アルツハイマー病)、パーキンソン症候群等を患っている場合に、高く評価されるであろう。それはさらに、特に、症状の検出に関し、これら疾病の(早期)診断においてその有用性を証明し得る。
好適には、クラウドサーバおよび/またはクライアントアプリケーションは、モニタされている人の日常活動パターンにおける異常を判定するための1つまたは複数のサブシステムを含む。このサブシステムは、初期化フェーズ中に、モニタされた各人の通常の(たとえば、多次元特徴空間における観察のベクトルとして表されるような)活動パターンを学習し、その後、現在の活動パターンが、学習されたパターン、または、過去の観察から予測されるパターンとどれくらい良く一致しているのかを評価するように構成され得る。2つのパターンがどれくらい良く一致しているのかを示す指標は、この特徴空間におけるこれらパターン間で適切に定義された距離(メトリック)であり得る。サブシステムは、現在の活動パターンと、期待されたまたは記憶された活動パターンとの間の距離が、あらかじめ定義されたしきい値を超えるのであれば、異常を検出するように構成され得る。サブシステムが異常を発見すると、クラウドサーバおよび/またはクライアントアプリケーションは、介護人へ、対応する警報を発行する。そのような警報は、ショートメッセージサービスを使用したテキストメッセージとして、および/または、クライアントアプリケーションにおけるポップアップウィンドウとして発行され得る。クライアントアプリケーションは、好適には、介護人に、警報の受信をアクノレッジする可能性、および/または、モニタされた人の実際の状態に関するフィードバックを与える。そのフィードバックは、その後、さらなるモニタリングのために考慮され得る。たとえば、介護人が、検出された状態の異常を確認すると、対応するパターンが、サブシステムによって、「通常」パターンの算出を考慮することから除外され得る。そのようにして、サブシステムが通常として見なすものを、異常パターンが累進的に悪化させることが回避され得る。一方、介護人のフィードバックが、誤った警報があったことであれば、より許容度が高くなり、および/または、外れ値に対してよりロバストになるために、サブシステムは、その情報を考慮し得る。サブシステムはまた、好適には、検出されたパターンが、長期において特徴空間においてどのように発展させるのかをモニタするように構成される。それは具体的には、検出されたパターンの長期ドリフトを検出し、クライアントアプリケーションを介して、介護人へ対応する警告を発行するように構成され得る。好適には、警告を発行させたドリフトが、介護人に対してグラフィックに視覚化され、これによって、介護人は、警告の原因をより容易に調査できるようになるであろう。
モニタリングシステムはさらに、たとえば、出口または化粧室への道を見つける、たとえば、周囲の照明の制御のような他の機能のために使用され得る。部屋居住者が、床に足を踏み入れたことをマイクロコントローラが検出した場合、例示された実施形態に従うモニタリングシステムは、スカート32のLEDをスイッチオンするように構成される。ドモティックな動作(たとえば、化粧室照明のスイッチオンおよびオフ、日除けの制御、化粧室ヒータの制御等)の制御のため、センサ制御ユニット34は、好適には、退職者向けホームまたは病院のBASへ接続される。
図6および図7は、クライアントアプリケーションの可能な実施形態から撮影されたスクリーンショットであり、これは、クラウドサーバによってエンドユーザへ利用可能とされたデータを可視化した。クライアントアプリケーションは、インタラクティブなダッシュボード100またはグラフィックユーザインターフェースが構成されている。ダッシュボード100は、1つはいわゆる「データビュー」100a(図6)、他はいわゆる「チャートビュー」100b(図7)である2つのメインビューを備える。制御ボタン102は、ユーザが、2つのビュー間を容易にトグルすることを可能にする。
ダッシュボードは、ナビゲーションペイン104を備える。これは、「データビュー」と「チャートビュー」との両方で利用可能である。ナビゲーションペイン104は、「転倒イベント」、「部屋間」(侵入および退出)、「夜間活動」、および「日中活動」のような異なるカテゴリのデータへのショートカットを含む。さらなるリンクが「ホームページ」へ提供される。これは、ユーザが、一般にクライアントアプリケーションに関する情報を表示することのみならず、そのデータが視覚化されるべき部屋番号106の選択することを可能にする。ナビゲーションペイン104はまた、あらかじめ設定されたレポートを生成することを可能にする制御108と、設定パネルへのアクセスを与える制御110と、ログアウトボタン112とを備える。
「データビュー」100aでは、ダッシュボードは、システムによって検出された個々のイベントの概要を、逆年代順(最も直近のイベントを先頭)に与える。各イベントは、その性質(たとえば、「転倒」、「侵入」または「退出」)、そのタイムスタンプ116、およびそれが発生した場所118によって特徴付けられる。各イベントはさらに、そのイベントが、ユーザのうちの1人によって考慮されているか否かを示すステータス120(「アクノレッジされた」または「アクノレッジされていない」)を備える。
各イベントは、ドロップダウンコントロール122をクリックすることによって、イベント履歴のコンテキストにおいて可視化され得る。ドロップダウンコントロールをクリックすると、ドロップダウン選択が開かれ、ここではタイムライン114が、関連イベントを含む時間ウィンドウに記録されたすべてのイベントを表示する。時間ウィンドウのデフォルト長さは、設定パネルにおいて調整可能である。さらに、ダッシュボードは、興味のある時点の上方にカーソルを浮かせ、マウスホイールを回転させることによってズームインおよびアウトを可能にするように構成され得る。ズームインした場合、タイムライン114の粒度は、すべてのイベントが個々に解決されるまで、どんどん細かくなる。ズームアウトした場合、隣接する時間インタバルが崩され、そこに含まれるイベントが、単一のバーによって表される。その高さは、それが意味するイベントの数を示す。
ナビゲーションペインにおいて利用可能なカテゴリのみならず、その根底にあるデータ選択基準は、(ユーザが対応する許可を与えたのであれば)システムアドミニストレータおよび/またはユーザによって設定され得ることを注目することは有益である。
「チャートビュー」100bでは、ダッシュボードは、統計データの概要を与える。チャートビューのデフォルトレイアウトは、ユーザによって、または、システムアドミニストレータレベルにおいて設定され得、これによって、関連する情報が、容易に利用可能とされる。例示された例において、「チャートビュー」は、2つの異なる年度において記録された同じタイプのイベントの頻度の比較を可能にするグラフ124、126、128を表示する。さらに、円グラフ130は、記録された転倒イベントが場所によってどのように分布されているのかを例示する。
本発明の特定の実施形態が、本明細書において詳細に記載されたが、当業者は、それら詳細に対する様々な修正および代替が、本開示の全体的な教示を考慮して発展され得ることを認識するであろう。したがって、開示された特定の構成は、本発明のスコープに関し、例示的のみであって、限定しないことが意図され、これは、添付された特許請求の範囲の全容と、その任意およびすべての等価物を与えられるべきである。
10 部屋居住者モニタリングシステム
12 部屋
14 部屋
15 玄関または廊下
16 寝室区画
18 化粧室区画
20 出口ゾーン
22 フロアカバー
24 圧力センサ
26 床舗床
28 第1の粘着層
30 第2の接着層
32 スカート
34 センサ制御ユニット
36 フェロエレクトレット高分子フィルム
38 第1の電極
40 第2の電極
42 第1の電気絶縁フィルム
44 第2の電気絶縁フィルム
46 シールド電極
48 第3の電気絶縁フィルム
50 同軸ケーブル
52 コア導体
54 シールド導体
56 チャージアンプ
58 ローパスフィルタ
60 ADC
62 マイクロコントローラ
64 メモリモジュール
66 イーサネット通信モジュール
68 通信モジュール
70 通信モジュール
72 リレー
74 リレー
76 アクチュエータ
78 クラウドサーバ
80 コンピュータ
82 タブレットコンピュータ
84 スマートフォン
86 ナースコールボタン
88 部屋居住者
88 ナースコールボタン
100 ダッシュボード
102 制御ボタン
104 ナビゲーションペイン
108 制御
110 制御
112 ログアウトボタン
114 タイムライン
116 タイムスタンプ
118 場所
120 ステータス
122 ドロップダウンコントロール
124 2つの異なる年度において記録された同じタイプのイベントの頻度の比較を可能にするグラフ
126 2つの異なる年度において記録された同じタイプのイベントの頻度の比較を可能にするグラフ
128 2つの異なる年度において記録された同じタイプのイベントの頻度の比較を可能にするグラフ
130 円グラフ

Claims (14)

  1. モニタリングシステムであって、
    その中またはその下にシートタイプの圧力センサを設置したフロアカバーと、
    前記シートタイプの圧力センサへ接続されたセンサ制御ユニットとを備え、前記センサ制御ユニットは、
    前記圧力センサによって提供されたアナログ信号をデジタル生信号へ変換するためのアナログデジタル変換器と、
    前記デジタル生信号を受信するため、前記アナログデジタル変換器へ接続されたマイクロコントローラであって、前記マイクロコントローラは、前記デジタル生信号の信号処理を行い、前記デジタル生信号よりも低いデジタル帯域幅を有するデジタル処理信号を生成することによって、データ抽出を実行するように構成され、前記デジタル処理信号は、前記デジタル生信号の処理中に抽出されたデータを搬送する、マイクロコントローラと、
    前記デジタル処理信号を受信するように、前記マイクロコントローラへ接続された、または、前記マイクロコントローラ内に統合された通信モジュールであって、前記通信モジュールは、1つまたは複数のデータベースサーバとのデータ通信を確立し、前記抽出されたデータを前記1つまたは複数のデータベースサーバへ送信するように構成された、通信モジュールとを含み、
    前記モニタリングシステムは、前記1つまたは複数のデータベースサーバを備え、前記1つまたは複数のデータベースサーバは、前記抽出されたデータをデータベースに入力し、前記抽出されたデータから分析データを計算し、前記分析データを視覚化するために構成されたクライアントアプリケーションとインターフェースするように構成され、
    前記シートタイプの圧力センサは、ピエゾエレクトリック特性を示すセルラ高分子フィルム構造を備えるフェロエレクトレット高分子フィルムを備え、前記フェロエレクトレット高分子フィルムは、第1の電極層と第2の電極層との間に挟まれ、
    第2の電極上には第1の電気絶縁フィルムが配置されるとともに、第1の電極とシールド電極との間には第2の電気絶縁フィルムが配置され、
    前記第2の電極および前記シールド電極が、前記圧力センサの信号電極である前記第1の電極を外部電磁干渉からシールドするように、アースに接続される、モニタリングシステム。
  2. ビルディング自動化システムの電気器具の動作を制御するためのビルディング自動化システムアクチュエータ、をさらに備える請求項１に記載のモニタリングシステム。
  3. 電源ネットワークにおける電気負荷の動作を制御するためのリレー、をさらに備える請求項２に記載のモニタリングシステム。
  4. スカートを備え、前記スカートは、その中に統合された照明デバイスを有し、前記照明デバイスは、前記ビルディング自動化システムアクチュエータまたは前記リレーと接続され、前記ビルディング自動化システムアクチュエータまたは前記リレーによって制御可能である、請求項３に記載のモニタリングシステム。
  5. 前記フロアカバーは、その中またはその下に、複数のシートタイプの圧力センサを設置しており、各圧力センサは、ピエゾエレクトリック特性を示すセルラ高分子フィルム構造を備えるフェロエレクトレット高分子フィルムを備え、前記フェロエレクトレット高分子フィルムは、第1の電極層と第2の電極層との間に挟まれ、前記センサ制御ユニットへ接続され、前記シートタイプの圧力センサは、少なくとも寝室区画と化粧室区画とを備える少なくとも2つの区画に区画された異なる部屋のエリアにおいて実質的にオーバラップしない方式で配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
  6. 前記デジタル生信号の前記信号処理は、検出基準に従って、前記デジタル生信号における、疑わしい転倒、活動開始、活動終了、疑わしい進入および疑わしい退出のうちの少なくとも1つ、好適には少なくとも2つを含む活性化イベントの検出を備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
  7. 前記デジタル生信号の前記信号処理は、前記デジタル生信号における心拍信号および/または呼吸信号の検出と、心拍数および/または呼吸数を判定するステップとを備える、請求項１から６のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
  8. 前記デジタル処理信号を生成するステップは、各々が、少なくとも、前記マイクロコントローラを識別する識別子、タイムスタンプ、および、前記抽出されたデータの1つまたは複数を含む、データグラムまたはデータパケットをアセンブルするステップを備える、請求項１から７のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
  9. 前記1つまたは複数のデータベースサーバは、前記抽出されたデータを1つまたは複数のディスクリートな時間データへ変換し、前記ディスクリートな時間データを前記データベースに記録し、前記ディスクリートな時間データを、前記分析データの一部として、前記クライアントアプリケーションへ利用可能にするように構成された、請求項８に記載のモニタリングシステム。
  10. 前記1つまたは複数のデータベースサーバは、前記抽出されたデータに関する統計指標を計算し、前記統計指標を前記データベースに記録し、前記統計指標を、前記分析データの一部として、前記クライアントアプリケーションへ利用可能にするように構成された、請求項８または９に記載のモニタリングシステム。
  11. 前記1つまたは複数のデータベースサーバは、前記分析データの少なくとも一部を、前記クライアントアプリケーションへストリームするように構成された、請求項８から１０のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
  12. 前記1つまたは複数のデータベースサーバは、前記抽出されたデータの短期分析に基づく無許可の退出、無許可の侵入、転倒、突然の健康低下等、または、前記抽出されたデータの長期分析に基づく潜在的な進行型の健康悪化、のような潜在的な緊急事態のうちの少なくとも1つを検出するように構成された、請求項８から１１のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
  13. 病院または老人ホームまたは退職者向けホームまたは刑務所における部屋居住者モニタリングシステムとして実施され、前記モニタリングシステムは、前記1つまたは複数のデータベースサーバを備え、
    前記フロアカバーは、その中またはその下に、複数のシートタイプの圧力センサを設置しており、各圧力センサは、第1の電極層と第2の電極層との間に挟まれ、前記センサ制御ユニットへ接続されたフェロエレクトレット高分子フィルムを備え、前記シートタイプの圧力センサは、実質的にオーバラップしない方式で、少なくとも寝室区画と化粧室区画とを備える少なくとも2つの区画に区間された部屋の異なるエリアに配置され、
    前記デジタル生信号の前記信号処理は、検出基準に従って、前記デジタル生信号における、疑わしい転倒、活動開始、活動終了、疑わしい進入および疑わしい退出のうちの少なくとも1つ、好適には少なくとも2つを含む活性化イベントの検出を備え、
    前記デジタル処理信号を生成するステップは、各々が、少なくとも、前記マイクロコントローラを識別する識別子、タイムスタンプ、および、前記抽出されたデータの1つまたは複数を含む、データグラムまたはデータパケットをアセンブルするステップを備え、
    前記1つまたは複数のデータベースサーバは、前記抽出されたデータをデータベースに入力し、前記抽出されたデータから分析データを計算し、前記分析データを視覚化するために構成されたクライアントアプリケーションとインターフェースするように構成され、
    前記1つまたは複数のデータベースサーバはさらに、前記抽出されたデータを1つまたは複数のディスクリートな時間データへ変換し、前記ディスクリートな時間データを前記データベースに記録し、前記ディスクリートな時間データを、前記分析データの一部として、前記クライアントアプリケーションへ利用可能にするように構成され、
    前記1つまたは複数のデータベースサーバはまた、前記抽出されたデータに関する統計指標を計算し、前記統計指標を前記データベースに記録し、前記統計指標を、前記分析データの一部として、前記クライアントアプリケーションへ利用可能にするように構成された、請求項１に記載のモニタリングシステム。
  14. 病院または老人ホームまたは退職者向けホームまたは刑務所における部屋居住者モニタリングシステムとして実施され、前記デジタル生信号の前記信号処理は、検出基準に従って、部屋居住者の転倒の検出を備える、請求項１から１３のいずれか一項に記載のモニタリングシステム。
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