Система мониторинга с датчиком давления в напольном покрытии

Изобретение относится к медицине, а именно к системе мониторинга. Предложена система мониторинга, содержащая напольное покрытие, имеющее установленный в нем или под ним датчик давления листового типа; блок управления датчиками, соединенный с датчиком давления листового типа, содержащий аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, соединенный с аналого-цифровым преобразователем для приема цифрового исходного сигнала. Причем микроконтроллер сконфигурирован для извлечения данных путем обработки цифрового исходного сигнала и генерирования цифрового обработанного сигнала, имеющего более низкий частотный диапазон, чем упомянутый цифровой исходный сигнал. При этом цифровой обработанный сигнал переносит данные, извлеченные при обработке цифрового исходного сигнала. Система также содержит коммуникационный модуль, соединенный с микроконтроллером или встроенный в него для приема цифрового обработанного сигнала. Причем коммуникационный модуль сконфигурирован для установления обмена данными с одним или более серверами баз данных и для передачи упомянутых извлеченных данных одному или более серверам баз данных. Причем упомянутый датчик давления листового типа содержит пленку ферроэлектретного полимера, содержащую ячеистую структуру полимерной пленки, демонстрирующую пьезоэлектрические свойства. Причем упомянутая пленка ферроэлектретного полимера расположена между первым электродным слоем и вторым электродным слоем. Причем на втором электроде расположена первая электроизоляционная пленка, а между первым электродом и экранирующим электродом расположена вторая электроизоляционная пленка. Причем второй электрод и экранирующий электрод соединены с землей, чтобы экранировать первый электрод, являющийся сигнальным электродом датчика, от внешних электромагнитных помех. Изобретение обеспечивает повышение эффективности мониторинга пациента. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится в целом к системе мониторинга, в частности, но не только, для мониторинга людей, занимающих помещения в учреждении лечебного профиля,, таком как, например, больница, лечебница, дом престарелых или же пенитенциарном учреждении, при сохранении, насколько это возможно, автономности и конфиденциальности людей, являющихся объектом мониторинга.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Помещения в медицинских учреждениях обычно оборудованы кнопками вызова медсестры (или другими типами выключателей), позволяющими лицам, занимающим эти помещения, запрашивать помощь у медсестер или персонала. Нажатие кнопки вызова подает сигнал в помещение персонала и, возможно, на пейджеры персонала или на другие мобильные устройства. Такие системы вызова удобны для реагирования на ситуативные потребности лиц, занимающих помещения и имеющих кнопку или переключатель в зоне своей досягаемости. Однако, такие системы являются не совсем подходящими в случае чрезвычайной ситуации, особенно в случае падения.

[0003] Таким образом, имеется потребность в системах мониторинга, которые позволяют, помимо прочего, сигнализировать об обнаружении падения человека, за которым ведется наблюдение.

[0004] В патенте США №5877675 описана портативная трехсторонняя система беспроводной коммуникации, обеспечивающая прямую связь пациента с персоналом, а также центральное устройство, такое как станция медсестры. Упомянутая система состоит из блока пациента, блока персонала и центральной станции. Блок пациента имеет небольшую и портативную конструкцию, и пациент может носить его на запястье или подобным образом. Блок позволяет пациенту отправить запрос о помощи непосредственно назначенному ему персоналу и обеспечивает двухстороннюю голосовую связь между пациентом и персоналом. Блок хранит информацию, связанную с данным пациентом, такую как идентификационные данные, информацию о лекарствах, лечащем враче и т.п. Блок персонала также является портативным и обеспечивает двухстороннюю голосовую связь с пациентами и другим персоналом. Этот блок отображает информацию о каждом пациенте, которому придан персонал. Центральная станция функционирует как резервное устройство, если персонал не может своевременно ответить на вызов пациента. Кроме того, центральная станция хранит более подробную информацию о пациентах, доступ к которой персонал может получить при помощи индивидуальных блоков этих пациентов.

[0005] В документе US 2008/0117060 А1 описана система для облегчения самостоятельного проживания людей. Эта система, адаптированная для связи с одной или более лицом из персонала, содержит переносное устройство, снабженное кнопкой экстренного вызова и датчиком активности, а также датчики, расположенные в зоне проживания пользователя, и удаленный центр мониторинга. Первая подсистема отслеживает уровни активности человека и определяет, указывает ли этот уровень активности на ухудшение состояния его здоровья. Вторая подсистема может быть выборочно активирована человеком для оповещения персонала о необходимости оказания помощи. Третья подсистема автоматически предупреждает персонал о необходимости оказания помощи, основываясь, по меньшей мере частично, на измерениях, выполненных упомянутой первой подсистемой. Четвертая подсистема отслеживает, перемещается ли человек в пространстве.

[0006] Напольные системы мониторинга как таковые хорошо известны в различных областях применения.

[0007] Например, в патенте США №5592152 описано устройство для обнаружения вторжения, предназначенное для установки в интегрированной системе фальшпола. Упомянутое устройство для обнаружения вторжения содержит узел панели фальшпола и множество подставок для поддержания упомянутого узла панели фальшпола на основании, корпус, возвратный элемент, блок коммутации и поршень. Возвратный элемент смещает верхнюю часть корпуса от нижней части корпуса. Блок коммутации установлен на нижней части корпуса и имеет упругий контакт выключателя, который может быть дезактивирован поршнем.

[0008] В патенте ЕР 2263217 описана система отслеживания объектов, содержащая плотное поле датчика в полу. Эта система отслеживания объектов обнаруживает активации упомянутых датчиков и связывает с каждой активацией объект. Кроме того, упомянутая система генерирует информацию о событиях, описывающую эти события, для немедленного или последующего использования. Система обнаруживает события в соответствии с определенными для этих событий условиями, на основании измерений датчиков. Упомянутые условия могут относиться к сущности объектов, например, к наблюдаемым усилиям, связанным с объектом, размерам и/или форме объекта, временному изменению сущности и движению. Эта система может быть использована, например, для обнаружения падения, покидания постели, прибытия человека в помещение или выхода из него путем отслеживания объекта с помощью упомянутого плотного поля датчиков, а также для получения информации о событии, связанном с обращением или безопасностью человека, для доставки лицу, оказывающему уход.

[0009] В патенте США №8138882 описано электронное напольное покрытие, чувствительное к множественным касаниям, которое имеет множество датчиков, плотно расположенных в двумерной матрице, для идентификации формы. Упомянутое электронное напольное покрытие, чувствительное к множественным касаниям, определяет форму объекта, который соприкасается с поверхностью этого покрытия. Затем из хранилища данных, например, базы данных, извлекается запись об объекте, соответствующая идентифицированной форме. Затем из второго хранилища данных, содержащего действий, извлекаются действия, соответствующими извлеченной записи об объекте. Затем извлеченные действия выполняются компьютерной системой. Например, если система обнаруживает, что проживающая в семье собака вошла в «запрещенную» для нее зону, то владельцу собаки может быть отправлено уведомление, для того чтобы он удалил собаку из запретного места.

[0010] В патенте США №6515586 предложено напольное покрытие, выполненное за одно целое с тактильным сенсорным слоем с образованием тактильной сенсорной поверхности. Тактильный сенсорный слой имеет множество датчиков, расположенных в плотном двумерном массиве. К тактильной сенсорной поверхности подключен контроллер для отслеживания человека или объекта. Тактильная сенсорная поверхность может быть гибкой и изготовленной в толще рулонного материала, так что она может быть точно подобрана как по длине, так и по ширине.

[0011] В документе US 2006/0171570 описан «умный коврик», отслеживающий и идентифицирующий людей, животных и другие объекты. Объекты различаются в зависимости от веса, отпечатка и моделей давления на пол/стены, таких как модели походки пешеходов, а также других моделей.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

[0012] Задачей настоящего изобретения является создание новой системы мониторинга, в частности, но не только, системы мониторинга лица, занимающего помещение.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0013] В соответствии с предпочтительными аспектами настоящего изобретения система мониторинга содержит предпочтительно упругий настил пола (напольное покрытие), имеющий установленный в нем или под ним датчик давления листового типа, и блок управления датчиками, соединенный с упомянутым датчиком давления листового типа, содержащий:

аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналогового сигнала, поступающего от упомянутого датчика давления, в цифровой исходный сигнал,

микроконтроллер, соединенный с аналогово-цифровым преобразователем, для приема цифрового исходного сигнала, причем микроконтроллер сконфигурирован для извлечения данных путем обработки цифрового исходного сигнала и генерирования цифрового обработанного сигнала, имеющего более низкий частотный диапазон, чем цифровой исходный сигнал, при этом цифровой обработанный сигнал переносит данные, извлеченные при обработке цифрового исходного сигнала, и

коммуникационный модуль, соединенный с микроконтроллером или встроенный в него, для приема цифрового обработанного сигнала, причем коммуникационный модуль сконфигурирован для установления обмена данными с одним или более серверами баз данных и для передачи извлеченных данных упомянутым одному или более серверам баз данных.

[0014] Предпочтительно настил пола или напольное покрытие содержит (или состоит из перечисленных элементов) упругое многослойное или однослойное напольное покрытие, уложенное непрерывно (листовое напольное покрытие) или состоящее из отдельных элементов напольного покрытия (напольных плиток или досок). Предпочтительно, упругое многослойное или однослойное напольное покрытие устанавливается долгосрочно («постоянно») (целевой срок службы составляет несколько лет). Однослойное или многослойное напольное покрытие предпочтительно имеет декоративную верхнюю поверхность.

[0015] Многослойное напольное покрытие, используемое в контексте настоящего изобретения, предпочтительно содержит один или более основных или подкладочных слоев (скрытых печатным слоем, когда напольное покрытие уложено), печатный слой (тонкую печатную подложку, слой (слои) печатной краски) и один или более прозрачных слоев (верхнее покрытие и/или износостойкий слой) поверх упомянутого печатного слоя. Печать может быть осуществлена на специальной подложке (например, бумаге или полимерном материале), которую ламинируют или комбинируют иным образом с другими слоями. Как вариант, можно печатать непосредственно на одном из структурных слоев (например, на внутреннем слое или подложке) или на обратной стороне износостойкого слоя.

[0016] Датчик давления листового типа предпочтительно содержит пленку ферроэлектретного полимера, расположенную между первым электродным слоем и вторым электродным слоем. В данном описании термином «пленка ферроэлектретного полимера» обозначена ячеистая структура полимерной пленки, демонстрирующая пьезоэлектрические свойства и, в частности, генерирующая разность электрических потенциалов между первым и вторым электродными слоями, нанесенными на ее поверхностях, в ответ на давление, прикладываемое к упомянутой структуре полимерной пленки. Выражение «аналоговый сигнал, поступающий от датчика давления» обозначает аналоговый сигнал, который подают на вход аналого-цифрового преобразователя (АЦП), возможно после предварительного преобразования сигнала (например, фильтрации или сглаживания) с помощью электрических или электронных компонентов. «Цифровой исходный сигнал» представляет собой цифровой сигнал, передаваемый к АЦП, перед тем как будет проведено какое-либо формирование сигнала, обработка или извлечение данных в цифровой области. «Цифровой обработанный сигнал» переносит данные, извлеченные из цифрового исходного сигнала. «Коммуникационный модуль» обозначает аппаратный модуль (например, плату, адаптер или контроллер), реализующий электронные схемы, необходимые для коммуникации с использованием определенного протокола канального и физического уровня, такого как Ethernet, Wi-Fi, Bluetooth и т.п.

[0017] АЦП предпочтительно выполнен с возможностью выборки аналогового сигнала с частотой дискретизации, находящейся в диапазоне от 50 Гц до 1 кГц, более предпочтительно в диапазоне от 50 Гц до 500 Гц и, еще более предпочтительно, в диапазоне от 100 Гц до 200 Гц. Разрешение АЦП предпочтительно составляет по меньшей мере 8 бит (28=256 уровней квантования), более предпочтительно по меньшей мере 12 бит (212 уровней квантования) и, еще более предпочтительно, по меньшей мере 16 бит (216 уровней квантования). Предпочтительно АЦП соединен с датчиком давления через электрометрический усилитель и фильтр низких частот. Фильтр низких частот предпочтительно имеет частоту отсечки 200 Гц или ниже, более предпочтительно 100 Гц или ниже.

[0018] В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения микроконтроллер сконфигурирован для обнаружения падений (человека, например, лица, занимающего помещение) путем обработки цифрового исходного сигнала. Процедура обнаружения падения может включать выделение признаков из цифрового исходного сигнала. Микроконтроллер может быть сконфигурирован для оценки различных контролируемых величин в соответствии с заданной рейтинговой схемой, рейтингами, отражающими вероятность или правдоподобность появления значения каждой контролируемой величины в случае падения. Кроме того, микроконтроллер может быть сконфигурирован таким образом, чтобы делать заключение о положительном обнаружении падения, произошедшем в промежутке времени, если накопленная оценка, отражающая вероятность падения, превышает определенный порог.

[0019] В соответствии с предпочтительным аспектом настоящего изобретения система мониторинга содержит исполнительный элемент системы автоматизации здания для управления работой электрического устройства системы автоматизации здания (BAS). Другим термином, часто используемым для BAS, является BMS (система управления зданием). В связи с этим, термин «исполнительный элемент BAS» обозначает адаптер, который связывает систему мониторинга с BAS и позволяет системе мониторинга управлять, по меньшей мере, одним устройством, например, освещением, кондиционированием воздуха, рольставнями, вентиляцией и т.п. Например, система мониторинга может быть сконфигурирована для включения освещения в ночное время, если система обнаруживает, что человек идет по комнате. Дополнительно или как вариант, система мониторинга может быть сконфигурирована для обеспечения, если система обнаруживает падение, для упавшего человека обратной связи от том, что падение было обнаружено, и что персонал был проинформирован. Такая обратная связь может подаваться, например, посредством освещения в помещении (путем мигания освещения), посредством специального визуального индикатора или громкоговорителя.

[0020] В дополнение к взаимодействию с BAS или в качестве альтернативы ему, система мониторинга может содержать реле для управления работой электрической нагрузки (например, освещения, электрического звонка, двигателя рольставней, вентиляции, кондиционирования воздуха и т.п.). Например, реле системы мониторинга может быть подключено параллельно кнопке вызова медсестры или выключателю освещения. Таким образом, система мониторинга может инициировать вызов медсестры или переключать освещение в зависимости отданных, извлекаемых микроконтроллером. Если, например, система мониторинга обнаруживает падение, она может активировать вызов медсестры посредством соответствующего реле. В то же время или впоследствии система мониторинга может обеспечивать визуальную обратную связь с упавшим человеком, обеспечивая мигание освещения в помещении. Преимущество системы мониторинга с одним или более реле заключается в том, что еще не все здания и обслуживающие учреждения оснащены BAS. Кроме того, могут существовать здания, в которых существуют как BAS, так и обычная электроэнергетическая сеть.

[0021] В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения система мониторинга содержит плинтус, в который встроены осветительные устройства (лампы накаливания, светодиоды или органические светодиоды), которые соединены с исполнительным элементом системы автоматизации здания или с реле и управляются им.

[0022] Вместо одного датчика давления напольное покрытие может иметь множество установленных в нем или под ним датчиков давления листового типа, каждый из которых содержит пленку ферроэлектретного полимера, расположенную между первым электродным слоем и вторым электродным слоем и соединенную с блоком управления датчиками, причем упомянутые датчики давления листового типа расположены по существу без перекрытия в разных зонах помещения, разделенного по меньшей мере на два отделения, содержащих по меньшей мере отделение спальни и отделение ванной комнаты. В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения блок управления датчиками принимает аналоговые сигналы от различных датчиков давления и преобразует их в соответствующие цифровые исходные сигналы. Микроконтроллер выполняет извлечение данных из отдельных цифровых исходных сигналов. Микроконтроллер может быть сконфигурирован для кодирования извлеченных данных в виде одного или множества цифровых обработанных сигналов.

[0023] Обработка цифрового исходного сигнала предпочтительно включает в себя обнаружение событий в цифровом исходном сигнале в соответствии с заданными критериями обнаружения. Обнаруженные события предпочтительно включают по меньшей мере одно событие, предпочтительно по меньшей мере два события, таких как падения, начала активности (ходьбы), окончания активности (ходьбы), входы в помещение в отношении которого выполняется мониторинг, и выходы из этого помещения.

[0024] В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения, обработка цифрового исходного сигнала включает в себя обнаружение сигнала сердцебиения и/или сигнала дыхания в цифровом исходном сигнале и определение частоты сердечных сокращений и/или частоты дыхания. Обнаружение сигнала сердцебиения и/или сигнала дыхания может включать, помимо прочего, низкочастотную фильтрацию исходного цифрового сигнала и/или очистку сигнала.

[0025] Предпочтительно, генерирование цифрового обработанного сигнала включает в себя сборку массивов данных или пакетов данных, каждый из которых содержит по меньшей мере идентификатор, идентифицирующий микроконтроллер, метку времени и одно или более извлеченных данных, например, обнаруженные события, описанные заданными кодами описания события.

[0026] Система мониторинга предпочтительно содержит один или более серверов баз данных. Упомянутые один или более серверов баз данных предпочтительно сконфигурированы для ввода извлеченных данных в базу данных, для вычисления аналитических данных из извлеченных данных и для взаимодействия, предпочтительно через безопасное подключение к Интернету, с клиентскими приложениями (клиентскими «прикладными программами» или клиентскими «информационными табло»), сконфигурированными для визуализации аналитических данных.

[0027] Кроме того, упомянутые один или более серверов баз данных могут быть сконфигурированы для преобразования извлеченных данных в одно или более данных дискретного времени (отражающих состояние помещения, в отношении которого выполняется мониторинг) в заданные моменты времени (например, каждую секунду, каждые 5 с, каждые 10 с, каждые 20 с, каждые 30 с, каждую минуту, каждые 2 минуты, каждые 5 минут, каждые 10 минут, каждые 15 минут, каждые 30 минут или каждый час), чтобы создать шкалу времени для записи сигналов данных дискретного времени в базе данных и сделать данные дискретного времени доступными для клиентских приложений как часть аналитических данных.

[0028] Более того, упомянутые один или более серверов баз данных предпочтительно сконфигурированы для вычисления статистических показателей, относящихся к извлеченным данным и/или данным дискретного времени, записи этих статистических показателей в базе данных и предоставления статистических показателей клиентским приложениям в виде части аналитических данных.

[0029] Упомянутые один или более серверов баз данных могут быть сконфигурированы для потоковой передачи по меньшей мере части аналитических данных в клиентские приложения. Дополнительно или как вариант, один или более серверов баз данных могут быть сконфигурированы для передачи по меньшей мере части аналитических данных в клиентские приложения после получения запросов от этих приложений, или после опроса этими приложениями.

[0030] Упомянутые один или более серверов баз данных могут быть сконфигурированы для обнаружения по меньшей мере одной из возможных чрезвычайных ситуаций, таких как, например, несанкционированный выход человека из помещения, в отношении которого выполняется мониторинг, несанкционированное вторжение (проникновение) в это помещение, падение, внезапное ухудшение здоровья человека в этом помещении и т.п., на основе кратковременного анализа извлеченных данных, или потенциально медленного ухудшения состояния здоровья человека в помещении, в отношении которого выполняется мониторинг, на основе долговременного анализа извлеченных данных. В контексте настоящего документа «кратковременный анализ» означает анализ данных за период времени продолжительностью не более 5 минут, предпочтительно не более 2 минут, более предпочтительно не более 1 минуты и, возможно, не более 30 с, 20 с, 15 с, 10 с, 5 с, 2 с, 1,5 с или даже менее. «Долговременный анализ» означает, в контексте настоящего документа, анализ данных, собранных за время не менее 1 часа, предпочтительно не менее 2 часов, причем долговременный анализ данных может также растянуться на несколько дней, недель, месяцев или даже лет, если имеются такие долговременные наблюдения.

[0031] Особенно предпочтительный вариант выполнения изобретения относится к системе мониторинга, выполненной в виде системы мониторинга лица, занимающего помещение в учреждении лечебного типа, таком как, например, больница, лечебница или дом престарелых, или пенитенциарное учреждение. Упомянутая система мониторинга за лицом, занимающем помещение в учреждении лечебного типа, содержит настил пола (напольное покрытие), под которым или в котором установлено множество описанных выше датчиков давления листового типа, причем датчики давления листового типа расположены в различных областях помещения по существу без перекрытия, при этом помещение разделено на по меньшей мере два отделения, представляющих собой по меньшей мере отделение спальни и отделение ванной комнаты. В соответствии с особенно предпочтительным вариантом осуществления, обработка цифрового исходного сигнала включает в себя обнаружение событий активации, включая по меньшей мере два из таких событий, как предполагаемые падения, начала активности, завершения активности, предполагаемые входы и предполагаемые выходы, в цифровом исходном сигнале в соответствии с критерием обнаружения. Кроме того, генерирование цифрового обработанного сигнала включает в себя составление дейтаграмм или пакетов данных, каждый из которых содержит по меньшей мере идентификатор, идентифицирующий микроконтроллер, метку времени и одно или более данных, извлеченных из исходных сигналов от различных датчиков давления. В соответствии с тем же особенно предпочтительным вариантом осуществления предусмотрен один или более серверов баз данных, сконфигурированных для ввода извлеченных данных в базу данных, для вычисления аналитических данных на основе извлеченных данных, для взаимодействия с клиентскими приложениями, сконфигурированными для визуализации упомянутых аналитических данных, для преобразования извлеченных данных в одно или более данных дискретного времени, записи этих данных дискретного времени в базе данных, обеспечения клиентским приложениям возможности доступа к данным дискретного времени как части аналитических данных, вычисления статистических показателей, относящихся к извлеченным данным, записи упомянутых статистических показателей в базе данных и обеспечения клиентским приложениям доступа к упомянутым статистическим показателям как к части аналитических данных. Один или более серверов баз данных системы мониторинга лица, занимающего помещение, предпочтительно сконфигурированы для потоковой передачи по меньшей мере части аналитических данных в клиентские приложения и/или предпочтительно сконфигурированы для обнаружения по меньшей мере одного из событий, таких как несанкционированное покидание помещения, несанкционированное вторжение в помещение, падение, внезапное ухудшение состояния здоровья и т.п., на основе кратковременного анализа извлеченных данных, или потенциально медленного ухудшения здоровья на основе долговременного анализа извлеченных данных.

[0032] Заметным преимуществом настоящего изобретения является то, что человеку в отношении, которого выполняется мониторинг, или человеку, занимающему комнату, в отношении которой выполняется мониторинг, не нужно носить какое-либо переносное устройство (для измерения пульса, частоты дыхания и/или других параметров). Это значительно снижает воспринимаемое воздействие на жизнь наблюдаемого человека. Таким образом, в соответствии с предпочтительными вариантами осуществления настоящего изобретения предложенная система мониторинга не содержит упомянутого переносного устройства. Однако следует отметить, что не исключается использование настоящей системы мониторинга в сочетании с одной или более другими системами мониторинга в случае, если планируется или необходимо более близкое и/или более глубокое (медицинское) наблюдение за человеком. В частности, настоящая система мониторинга не предназначена для замены систем медицинского мониторинга за признаками жизненно важных функций, но предлагает решение для выполнения мониторинга прежде всего (но не исключительно) для ситуаций, когда нет необходимости в постоянном медицинском наблюдении за признаками жизненно важных функций, но желательно отслеживание активности человека. Следует понимать, что система в соответствии с настоящим изобретением решает эту задачу относительно ненавязчивым образом в отношении частной жизни человека, отношении которого выполняется мониторинг.

[0033] В соответствии с предпочтительными вариантами осуществления изобретения датчик давления пленочного типа и, опционально, его соединители являются герметично изолированными водонепроницаемой оболочкой. Кроме того, следует понимать, что предложенная система нечувствительна к влаге и влажности (в отличие от систем, основанных на измерениях емкостными датчиками). Таким образом, напольное покрытие, включающее вышеупомянутый датчик, можно использовать в ванных комнатах, кухнях или помещениях, которые необходимо регулярно чистить моющим средством.

[0034] Варианты осуществления системы мониторинга обеспечивают выполнение мониторинга за состоянием здоровья в течение длительного и короткого времени. Система мониторинга может иметь функции оповещения. Самочувствие наблюдаемого человека может оцениваться на основе уровней активности человека в дневное и ночное время. Высокая активность в течение дня и низкая активность в течение ночи, как правило, свидетельствуют о хорошем здоровье. Соответственно, когда соотношение дневной и ночной активности имеет тенденцию к уменьшению, система может выдать соответствующее предупреждение персоналу, который затем может попытаться определить причины этой тенденции, а также принять меры, направленные на восстановление состояния здоровья пациента.

[0035] В отличие от систем, которые полагаются на носимые устройства и для взаимодействия с которыми, таким образом, от человека, отношении которого выполняется мониторинг, требуется минимальный уровень способностей и подготовки, система мониторинга в соответствии с настоящим изобретением не требует специального обучения людей, в отношении которых надо выполнять мониторинг. Часто случается так, что пациенты отказываются носить устройство для мониторинга. Причинами отказа могут быть дискомфорт или страх выглядеть человеком, нуждающимся в контроле. Опыт показывает, что может быть еще труднее заставить человека носить носимое устройство, когда человек чувствует себя здоровым. В этом отношении настоящее изобретение значительно упрощает задачу персонала.

[0036] Система в соответствии с настоящим изобретением может быть сконфигурирована для одновременного решения множества задач. Во-первых, предложенная система мониторинга позволяет выявлять чрезвычайные ситуации, особенно если человек, в отношении которого выполняется мониторинг, упал. Во-вторых, отслеживание активности с помощью предложенной системы мониторинга позволяет оценивать состояние здоровья наблюдаемых людей. База данных может быть сконфигурирована для изучения моделей поведенческой активности конкретного человека и запуска оповещения или сообщения, информирующего персонал о каком-либо значительном отклонении от ожидаемой модели поведенческой активности или от определенной тенденции модели поведенческой активности. Эта функция может способствовать раннему выявлению заболеваний.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0037] Предпочтительный неограничивающий вариант осуществления настоящего изобретения подробно описан на примерах, со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг. 1 показан схематический вид системы мониторинга лица, занимающего помещение, в обслуживающем учреждении;

на фиг. 2 показан вид в аксонометрии конструкции напольного покрытия, содержащего датчик давления листового типа;

на фиг. 3 показана схема ферроэлектретного датчика давления и подключенного к нему блока управления датчиками;

на фиг. 4 показана высокоуровневая схематическая компоновка упомянутой системы мониторинга;

на фиг. 5 показан снимок цифрового исходного сигнала после фильтрации и перед извлечением данных;

на фиг. 6 показан снимок первого экрана примерного клиентского приложения для визуализации данных, собранных системой мониторинга помещения в соответствии с настоящим изобретением;

на фиг. 7 показан снимок второго экрана упомянутого клиентского приложения.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0038] На фиг. 1 схематично показана система 10 мониторинга лица, занимающего помещение в обслуживающем учреждении, таком как, в данном случае, дом престарелых или больница. Показаны помещение 12, в котором находится человек, подлежащий мониторингу, помещение 14 персонала и вестибюль или коридор 15, соединяющий эти помещения. Разумеется, дом престарелых или больница могут содержать дополнительные помещения, но они не показаны для ясности чертежа. Помещение 12 содержит основное отделение 16 (отделение спальни) и отделение 18 (отделение ванной комнаты). В помещение 12 имеется доступ из вестибюля или коридора 15 через входную/выходную зону 20, находящуюся рядом с дверью (не показана) помещения 12.

[0039] Система 10 мониторинга лица, занимающего помещение, содержит упругое напольное покрытие 22 на основе полимера, имеющее множество установленных под ним датчиков 24 давления листового типа. Конструкция напольного покрытия лучше всего показана на фиг. 2. Датчик 24 листового типа прикреплен к твердому материалу 26 пола первым адгезивным слоем 28. Упругое напольное покрытие прикреплено к верхней поверхности датчика давления 24 листового типа вторым адгезивным слоем 30. Кроме того, на фиг. 2 показан плинтус 32, имеющий светодиодную подсветку.

[0040] Датчики 24 давления листового типа, которые могут быть выполнены в виде гибких плиток, планок, полос или лент, расположены по существу так, что они не перекрывают друг друга. В каждой зоне помещения датчики 24 давления листового типа соединены параллельно с блоком 34 управления датчиками, так что аналоговые сигналы, поступающие от разных датчиков в пределах одной и той же зоны, не могут быть сразу различимы с помощью блока 34 управления датчиками. Совокупность датчиков заданной зоны далее именуется «группой датчиков». Однако другие группы датчиков, каждая из которых связана с другой зоной комнаты, соединены с блоком 34 управления датчиками индивидуально, благодаря чему известно, из какой группы датчиков поступает аналоговый сигнал. В варианте осуществления, показанном на фиг. 1, имеется одна группа датчиков для каждой из следующих зон: 1) зона 20 входа/выхода, 2) отделение 16 спальни и 3) отделение 18 ванной комнаты.

[0041] На фиг. 3 схематически показан блок 34 управления датчиками и подключение к нему одного датчика 24 давления листового типа. Датчик 24 давления листового типа содержит пленку 36 ферроэлектретного полимера, расположенную между первым электродом 38 и вторым электродом 40. Когда пленка 36 ферроэлектретного полимера сжимается, между первым и вторым электродами 38, 40 генерируется напряжение. Это напряжение подается на блок 34 управления датчиками, преобразующий его в цифровой сигнал для дальнейшей обработки. На втором электроде 40 расположена первая электроизолирующая пленка 42, а между первым электродом 38 и экранирующим электродом 46 расположена вторая электроизолирующая пленка 44. На противоположной стороне экранирующего электрода 46 нанесена третья электроизолирующая пленка 48. Второй электрод 40 и экранирующий электрод 46 соединены с землей, чтобы экранировать первый электрод 38, являющийся сигнальным электродом датчика, от внешних электромагнитных помех. В проиллюстрированном варианте осуществления электроды 38, 40 и 46 представляют собой алюминиевые слои, каждый из которых имеет толщину от 5 до 20 мкм (например, 9 мкм). Пленка 36 ферроэлектретного полимера имеет толщину предпочтительно в диапазоне от 50 до 100 мкм (например, 65 мкм). Электроизолирующие пленки 42, 44, 48 могут быть изготовлены из ПЭТ (полиэтилентерефталата) или любого другого электроизолирующего полимера. Их толщина предпочтительно составляет от 50 до 250 мкм (например, 75 мкм). Таким образом, общая толщина датчика 24 давления листового типа составляет менее 1 мм. Сигнальный электрод (первый электрод 38) может быть сформирован с помощью изолирующих областей, которые предпочтительно проходят вдоль прямых осей. Эти области позволяют вырезать датчик давления желаемой формы с уменьшением опасности того, что разрезание вызовет короткое замыкание между сигнальным электродом 38 и одним из заземленных электродов 40, 46.

[0042] Датчик 24 давления соединен с блоком 34 управления датчиками коаксиальным кабелем 50, содержащим внутренний проводник 52 и по меньшей мере один экранирующий проводник 54, окружающий внутренний проводник 52. Внутренний проводник 52 соединен с сигнальным электродом 38, а экранирующий проводник 54 соединен с заземленными электродами 40, 46. Другой конец внутреннего проводника соединен с электрометрическим усилителем 56. Аналоговый сигнал на выходе электрометрического усилителя 56 фильтруют с помощью фильтра 58 нижних частот и подают на вход АЦП 60, который работает с частотой дискретизации предпочтительно от 100 до 200 Гц и с разрешением по меньшей мере 8 бит.Цифровой исходный сигнал на выходе АЦП 60 обрабатывают с помощью микроконтроллера 62. Микроконтроллер 62 содержит модуль 64 памяти, в котором хранится встроенное программное обеспечение блока 34 управления датчиками, или соединен с упомянутым модулем памяти. Кроме того, микроконтроллер 62 дополнительно содержит коммуникационные модули, в том числе, в иллюстрируемом варианте осуществления, коммуникационный модуль 66 Ethernet, коммуникационный модуль 68 WiFi и коммуникационный модуль 70 DECT (Улучшенная цифровая беспроводная связь), или соединен с указанными коммуникационными модулями. Вместо коммуникационного модуля DECT или в дополнение к нему, микроконтроллер 62 может, например, содержать или быть подключенным к коммуникационным модулям GMS (Глобальная система мобильной связи), GPRS (Служба пакетной радиосвязи общего пользования), EDGE (Развитие стандарта GSM с увеличенной скоростью передачи данных), UMTS (Универсальная система мобильной связи) или подобным модулям. Кроме того, микроконтроллер 62 управляет реле 72, 74, благодаря чему упомянутый микроконтроллер может включать и выключать электрические устройства, подключенные к реле 72, 74. Наконец, блок 34 управления датчиками содержит исполнительный механизм 76 системы автоматизации здания, посредством которого микроконтроллер 62 может взаимодействовать с BAS.

[0043] Как лучше всего показано на фиг. 1 и 4, блок 34 управления датчиками (обозначенный на фиг. 4 как «электронная плата») соединен с облачным сервером 78 по связи Ethernet и/или WiFi. Облачный сервер 78 реализует сервер баз данных, управляющий базой данных, в которой хранятся данные, полученные от блока 34 управления датчиками. Следует понимать, что в типичном приложении облачный сервер 78 будет соединен с несколькими блоками 34 управления датчиками (от одного или разных объектов). Соответственно, база данных будет содержать данные из разных помещений и относящиеся к различным лицам, занимающим помещение. Тем не менее, поскольку данные от различных блоков 34 управления датчиками обычно обрабатывают независимо друг от друга, для целей настоящего изобретения достаточно будет проиллюстрировать анализ, выполняемый блоком 34 управления одним датчиком.

[0044] Микроконтроллер 62 выполняет извлечение данных из цифрового исходного сигнала, получаемого им от АЦП 60. Извлечение данных включает в себя поиск цифрового исходного сигнала для моделей, соответствующих заданным событиям, которые необходимо обнаружить. Одним из событий, которое необходимо обнаружить, является падение человека в контролируемом помещении 12. Для этого микроконтроллер 62 непрерывно выполняет проверку, удовлетворяет ли сигнал в пределах промежутка времени заданной продолжительности определенным критериям, заданным в микропрограмме. Пример алгоритма обнаружения падения описан со ссылкой на фиг. 5, на котором показана короткая часть цифрового исходного сигнала, измеренного в то время, когда произошло падение в контролируемом помещении.

[0045] Микроконтроллер непрерывно отслеживает некоторые параметры в пределах промежутка времени заданной длительности. Упомянутые отслеживаемые параметры обновляются, когда самый поздняя выборка покидает упомянутый промежуток времени и в него вводится новая выборка. Микроконтроллер проверяет, находится ли каждый из контролируемых параметров выше или ниже заданного порога или в пределах заданного диапазона. Если выполнены заданные минимальные требования к обнаружению падения, делается вывод о наличии падения. Например, микроконтроллер может быть сконфигурирован для обнаружения падения, если все контролируемые параметры находятся в соответствующих интервалах. Как вариант, микроконтроллер может вычислять значения, указывающие, в какой степени каждый параметр удовлетворяет соответствующему критерию, вычислять сумму этих значений и сравнивать эту сумму с пороговым значением. При этом, если пороговое значение превышено, обнаруживается падение, а если пороговое значение не превышено, то падение не обнаруживается. Разумеется, могут быть реализованы и другие эвристические процедуры для обнаружения падения.

[0046] Другие события, обнаруженные микроконтроллером, могут быть началом активности (ходьбы) и ее окончанием. Обнаружение активности в виде ходьбы может осуществляется микроконтроллером, например, путем сравнения энергетического параметра с пороговым значением. Микроконтроллер может быть сконфигурирован, например, для определения начала активности. И наоборот, микроконтроллер может определить окончание активности, если ему не удалось обнаружить какую-либо активность за тот же период. Каждый раз, когда микроконтроллер 62 обнаруживает одно из этих событий, он формирует дейтаграмму или пакет данных, содержащий по меньшей мере идентификатор (ID) блока управления датчиками, идентификатор, идентифицирующий обнаруженное событие, идентификатор, идентифицирующий зону, в которой произошло событие, и метку времени, указывающую, в какое время было обнаружено событие. Опционально, в дейтаграмму или пакет данных могут быть включены дополнительные указания, такие как, например, параметры, которые привели к обнаружению идентифицированного события. Если несколько событий произошли вскоре один за другим, они могут быть включены в отдельные дейтаграммы или пакеты данных или сгруппированы в одну дейтаграмму или пакет данных.

[0047] Дейтаграммы или пакеты данных передают на облачный сервер 78 по линии Ethernet и/или по линии WiFi. Если дейтаграмма или пакет данных получен облачным сервером 78, подтверждают прием от блока 34 управления датчиком, которым была отправлена дейтаграмма или пакет данных. При отсутствии подтверждения приема микроконтроллер повторно отправляет дейтаграмму или пакет данных.

[0048] При обнаружении событий микроконтроллер может принимать во внимание цифровые исходные сигналы от различных групп датчиков. Например, падение, происходящее на границе двух групп датчиков (например, при переходе из спальни в ванную), может быть не обнаружено как таковое, если сигналы от этих групп датчиков обрабатываются только индивидуально. Таким образом, микроконтроллер может дополнительно проверять, содержит ли сумма цифровых исходных сигналов от соседних групп датчиков модель, соответствующую модели падения. Этот вид проверки может выполняться либо непрерывно, либо только иногда, например, каждый раз, когда в отношении одной или более групп датчиков удовлетворяется заданное условие для одного или более контролируемых параметров.

[0049] Микроконтроллер 62 сохраняет локальную копию любого обнаруженного события в циклической буферной памяти. Размер буферной памяти может быть таким, что, в случае прерывания коммуникационных линий между блоком управления датчиками и облачным сервером, в этой памяти могут храниться данные за несколько дней.

[0050] Микроконтроллер 62 также содержит часы, которые используют, помимо прочего, для маркирования дейтаграмм или пакетов данных. В проиллюстрированном варианте осуществления синхронизация локальных часов с «системным временем», которое хранится на облачном сервере или на сервере времени, к которому подключен облачный сервер, выполняют каждый раз при обмене данными между блоком управления датчиками и облачным сервером.

[0051] Блок 34 управления датчиками выполнен с возможностью дополнительного регистрирования частоты сердечных сокращений и/или частоты дыхания человека, занимающего помещение. Микроконтроллер 62 может достигать этого, например, путем выполнения быстрых преобразований Фурье на последовательностях выборок квадратичного цифрового исходного сигнала, представляющих несколько секунд измерения (например, по меньшей мере 20 или 30 с) и детектирования спектральных пиков в интересующих спектральных диапазонах. Обнаруженную частоту сердечных сокращений и/или частоту дыхания предпочтительно передают на облачный сервер через регулярные промежутки времени. Это может быть реализовано с помощью дейтаграмм или пакетов данных второго типа или посредством тех же дейтаграмм или пакетов данных, которые содержат информацию об обнаруженных событиях.

[0052] Как показано на фиг. 1, блок управления датчиками соединен с системой вызова медсестры или персонала обслуживающего учреждения. Каждое помещение 12 оборудовано кнопкой 86 вызова медсестры, которая установлена, как правило, таким образом, что человек, находящийся в помещении, может дотянуться до нее с кровати. В своей базовой конфигурации приведение в действие кнопки вызова медсестры замыкает электрическую цепь, активирующую звуковой и визуальный сигнал тревоги в помещении 14 персонала. В этом случае одно из реле 72, 74 блока 34 управления датчиками соединено параллельно кнопке 86 вызова медсестры, чтобы микроконтроллер 62 мог управлять электрической цепью, которая подает сигнал тревоги. Если в доме престарелых или больнице имеется более современная система вызова медсестры или персонала, система управления датчиками может быть связана с ней через исполнительный механизм 76 системы BAS, коммуникационный модуль 70 DECT, коммуникационный модуль 66 Ethernet и/или коммуникационный модуль 68 WiFi. Если микроконтроллер 62 обнаруживает падение лица 88, занимающего помещение (как показано на фиг. 1), он запускает сигнал тревоги через систему вызова медсестры или персонала обслуживающего учреждения. Если в работу включена система вызова медсестры или персонала, также будет отправлен код экстренной помощи, который может указывать на падение занимающего помещение человека, чтобы сообщить о срочной необходимости в помощи. Блок 34 управления датчиками дополнительно соединен со светодиодами, встроенными в плинтус 32 помещения 12. При обнаружении падения микроконтроллер 62 управляет светодиодами таким образом, что они генерируют визуальный сигнал (например, мигающий или вспыхивающий), информирующий лицо, занимающее помещение о том, что падение было обнаружено и подана тревога. Если система вызова медсестры или персонала дома престарелых или больницы имеет двунаправленную связь, микроконтроллер 62 путем подачи второго визуального сигнала может также информировать лицо, занимающее помещение, о том, что персонал подтвердил получение сигнала тревоги.

[0053] Наличие обратной связи с лицом, занимающим помещение, о том, что его падение было обнаружено и что помощь уже на подходе, может значительно уменьшить психологический стресс в случае падения. Кроме того, это может несколько уменьшать для лица, занимающего помещение, страх вставания в ночное время. Следует отметить, что лицу, занимающему помещение, может быть передан код отстукивания (заданная последовательность ударов и более коротких или более длинных пауз), на случай если его падение не будет обнаружено системой мониторинга. В этом случае микроконтроллер выполнен с возможностью идентификации кода отстукивания в аналоговых сигналах и для запуска предупреждения в случае положительного результата обнаружения. Если упавший человек не получает от плинтуса визуальной обратной связи о том, что падение было обнаружено, он может вручную запустить сигнал тревоги, отстучав по полу заданный код отстукивания.

[0054] Микроконтроллер может быть опционально сконфигурирован для запуска сигнала тревоги только в том случае, если падение не сопровождается в течение короткого периода (например, в диапазоне от 30 с до 2 минут) регулярной ходьбой, указывающей на то, что человек способен двигаться. В этом случае падение может быть зарегистрировано без привлечения персонала дома престарелых или больницы к (немедленному) вмешательству.

[0055] Облачный сервер 78 принимает передаваемые дейтаграммы или пакеты данных и сохраняет содержащиеся в них данные (информацию о событии, частоту сердечных сокращений, частоту дыхания) в базе данных. Данные сохраняются в полученном виде. Облачный сервер дополнительно преобразовывает принятые данные в дискретные данные времени, отражающие состояние контролируемого помещения в дискретные моменты времени, чтобы сгенерировать шкалу времени. В частности, когда облачный сервер получает событие «начало активности (спальня)», он регистрирует статус «активен в спальне» каждый заданный интервал времени (например, каждую минуту), пока не получит событие «окончание активности (спальня)» или «обнаружено падение (спальня)». Аналогично, упомянутый сервер записывает статус «неактивен» в каждый заданный интервал времени, пока не получит одно из событий «начало активности (спальня)», «начало активности (ванная)», «начало активности (вход/выход)» или любое событие обнаружения падения. Каждая шкала времени связана с идентификатором блока управления датчиками в базе данных, что позволяет в любой момент просмотреть состояние каждого помещения. Если блок управления датчиками измеряет частоту сердечных сокращений и частоту дыхания, облачный сервер регистрирует и эти данные на упомянутой шкале времени.

[0056] Кроме того, в дополнение к записи данных, облачный сервер обеспечивает визуализацию клиентскими приложениями (например, приложением информационного табло) данных на клиентском устройстве, таком как, например, компьютер 80, планшетный компьютер 82, смартфон 84, фаблет (не показан) и т.п. Данные, предоставляемые клиентским приложениям, могут включать в себя аналитические данные, такие как упомянутые выше шкалы времени и статистические показатели, вычисленные облачным сервером. Могут быть вычислены, например, следующие статистические показатели:

[a] количество периодов активности в ванной комнате (за день, за ночь и т.п.);

[b] среднее значение величины [а] в течение более длительного периода (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[c] тенденция (производная) величины [а] или [b];

[d] количество падений (за день, за ночь) в любой или конкретной зоне помещения;

[e] среднее значение величины [d] в течение более длительного периода (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[f] тенденция (производная) величины [d] или [е];

[g] суммарная продолжительность активности (за день, за ночь);

[h] среднее значение величины [g] в течение более длительного периода (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[i] тенденция (производная) величины [g] или [h];

[j] максимальная частота сердечных сокращений за каждый день;

[k] среднее значение величины [j] в течение более длительного периода (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[l] тенденция (производная) величины [j] или [k];

[m] минимальная частота сердечных сокращений за каждый день;

[n] среднее значение величины [m] в течение более длительного периода (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[о] тенденция (производная) величины [m] или [n];

[р] максимальная частота дыхания за каждый день;

[q] среднее значение величины [р] в течение более длительного периода (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[r] тенденция (производная) величины [р] или [q];

[s] минимальная частота дыхания за каждый день;

[t] среднее значение величины [s] за более длительный период (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[u] тенденция (производная) величины [s] или [t];

[v] количество (необъявленных или несанкционированных) уходов за день или за ночь;

[w] среднее значение величины [v] за более длительный период (например, одна неделя, один месяц и т.п.);

[х] тенденция (производная) величины [v] или [w]; и т.п.

Облачный сервер может дополнительно анализировать распределение вышеуказанных показателей во времени, выполнять на их основе частотный анализ, вычислять взаимные корреляции между различными индикаторами и т.д.

[0057] Клиентские приложения предпочтительно сконфигурированы для визуализации аналитических данных в матричном виде, в виде диаграмм, гистограмм или любым другим удобным способом.

[0058] Клиентское приложение и/или облачный сервер могут быть сконфигурированы для проведения долговременного анализа имеющихся данных. Предпочтительно они дополнительно сконфигурированы для информирования пользователя о чрезвычайных ситуациях, аномальных событиях, возможных ухудшениях здоровья и любой другой ситуации, заслуживающей вмешательства человека. Данные, обработанные облачным сервером и/или клиентским приложением, могут быть использованы, например, для обнаружения признаков эпилептического кризиса, сердечного приступа, диабетического криза и т.п.

[0059] Например, обнаружение падения, не сопровождаемого ходьбой в течение короткого периода времени, может привести к тому, что облачный сервер может направить тревожное сообщение в приложения, имеющие доступ к соответствующим данным, связанное с информированием пользователя о том, что человеку в комнате, в отношении которой выполняется мониторинг, в срочном порядке требуется помощь. Кроме того, тревожное сообщение может быть автоматически отправлено на зарегистрированный номер телефона или пейджера. Таким образом, к блоку управления датчиками, активирующему систему вызова медсестры или персонала больницы или дома престарелых, добавляется избыточная функциональность.

[0060] Благодаря использованию вышеупомянутых индикаторов, облачный сервер и/или клиентское приложение могут обнаруживать постепенное ухудшение состояния здоровья, которое в противном случае осталось бы необнаруженным в более ранний момент времени. Например, усиление активности (ходьбы) может свидетельствовать о бессоннице, увеличение количества пребываний в ванной может быть признаком, например, расстройства почек. Следует отметить, что система мониторинга в соответствии с настоящим изобретением может помочь медицинскому персоналу в обнаружении симптомов, тогда как сама работа по диагностике остается в пределах ответственности упомянутого персонала. Одним из особых преимуществ системы мониторинга является то, что в отношении таких вопросов, как ночная активность, дневная активность и использование туалета, медицинскому персоналу не приходится полностью полагаться лишь на ответы пациентов, полученные на опросах, которым не всегда можно доверять. Предложенная система весьма полезна в качестве дополнительного источника объективной информации, например, в случае когда лица, занимающие помещение, страдают деменцией (например, болезнью Альцгеймера), болезнью Паркинсона или подобными заболеваниями. Кроме того, предложенная система может быть полезна при (ранней) диагностике этих заболеваний, особенно в отношении обнаружения их симптомов.

[0061] Предпочтительно, облачный сервер и/или клиентское приложение содержат одну или более подсистем для определения нарушений в повседневных моделях активности людей, в отношении которых выполняется мониторинг. Подсистема может быть сконфигурирована для изучения нормальной модели активности (представленного, например, в виде вектора наблюдений в многомерном пространстве признаков) каждого человека, в отношении которого выполняется мониторинг, на этапе инициализации, с последующей оценкой того, насколько хорошо текущие модели активности соответствуют полученной модели или модели, спрогнозированной на основе прошлых наблюдений. Показателем соответствия двух моделей может быть определенное соответствующим образом расстояние (метрика) между этими моделями в пространстве признаков. Упомянутая подсистема может быть сконфигурирована для обнаружения отклонения от нормы, если расстояние между текущей моделью активности и ожидаемой или сохраненной моделью активности превышает заданный порог. Если подсистема обнаруживает отклонение от нормы, облачный сервер и/или клиентское приложение выдает соответствующее оповещение для персонала. Такое оповещение может выдаваться в виде текстового сообщения с использованием службы коротких сообщений и/или в виде всплывающего окна в клиентском приложении. Клиентское приложение предпочтительно дает обслуживающему персоналу возможность подтверждения получения оповещения и/или обратной связи для информирования о фактическом состоянии человека, в отношении которого выполняется мониторинг. Эта обратная связь может быть затем принята во внимание для дальнейшего мониторинга. Например, если персонал подтверждает отклонение от нормы в обнаруженной ситуации, принятие во внимание соответствующей модели (моделей) для расчета «нормальной» модели может быть заблокировано подсистемой. Таким образом, можно избежать постепенного искажения моделями ненормального поведения тех моделей, которые подсистема считает нормальными. С другой стороны, если обратная связь от обслуживающего персонала говорит о том, что имелось ложное предупреждение, подсистема может учитывать эту информацию, чтобы стать более невосприимчивой и/или более устойчивой к таким отклонениям. Кроме того, подсистема предпочтительно сконфигурирована для отслеживания того, как обнаруженные модели изменяются в пространстве признаков в долгосрочной перспективе. Подсистема может быть сконфигурирована для специально обнаружения долгосрочных отклонений обнаруженных моделей и выдачи соответствующего предупреждения персоналу через клиентское приложение. Предпочтительно, чтобы отклонение, вызвавшее выдачу оповещения, графически визуализировалось у персонала, чтобы то мог легче исследовать причину этого оповещения.

[0062] Кроме того, предложенная система мониторинга может быть использована для выполнения других функций, таких как, например, управление окружающим освещением, ориентирование, например, на пути к выходу или в ванную комнату. Система мониторинга в соответствии с проиллюстрированным вариантом осуществления сконфигурирована для включения светодиодов плинтуса 32, когда микроконтроллер обнаруживает, что человек, занимающий помещение, поставил ногу на пол. Для обеспечения управления повседневными действиями (например, включением и выключением освещения ванной комнаты, управлением затемнением окна, управлением нагревателем для ванной комнаты и т.д.), блок 34 управления датчиками предпочтительно соединяют с BAS дома для престарелых или больницы.

[0063] На фиг. 6 и фиг. 7 изображены снимки, взятые из возможного варианта осуществления клиентского приложения, визуализирующие данные, предоставляемые облачным сервером конечному пользователю. Клиентское приложение выполнено с обеспечением интерактивного информационного табло 100 или графического пользовательского интерфейса. Информационное табло 100 имеет два основных вида, один из которых представляет собой так называемый вид 100а «данные» (фиг. 6), а другой - так называемый вид 100b «диаграмма» (фиг. 7). Кнопка 102 управления позволяет пользователю легко переключаться между двумя упомянутыми видами.

[0064] Информационное табло содержит навигационную панель 104, которая доступна как в виде «данные», так и в виде «диаграмма». Панель 104 навигации содержит ссылки на различные категории данных, такие как «падения», «межкомнатные перемещения» (вторжения и выходы), «ночная активность» и «дневная активность». Имеется дополнительная ссылка на «домашнюю страницу», которая позволяет пользователю видеть информацию, относящуюся к клиентскому приложению в целом, а также выбирать номер 106 помещения, данные которого должны быть визуализированы. Кроме того, панель 104 навигации содержит элемент 108 управления, позволяющий сформировать предварительно сконфигурированный отчет, элемент 110 управления, обеспечивающий доступ к панели настроек, и кнопку 112 выхода.

[0065] На виде 100а «данные» информационное табло дает обзор отдельных событий, обнаруженных системой в обратном хронологическом порядке (самые последние события сверху). Каждое событие описывается его характером (например, «падение», «вторжение» или «выход»), его меткой 116 времени и местоположением 118, где оно произошло. Каждое событие дополнительно содержит статус 120 («подтверждено» или «не подтверждено»), указывающий, было ли это событие принято во внимание одним из пользователей.

[0066] Каждое событие может быть визуализировано в контексте истории событий путем щелчка на раскрывающемся элементе 122 управления. При щелчке на упомянутом раскрывающемся элементе управления открывается раскрывающийся раздел, в котором на шкале 114 времени отображены все события, записанные в промежутке времени, включая соответствующее событие. Длина промежутка времени по умолчанию настраивается на панели настроек. Кроме того, информационное табло может быть настроено с возможностью увеличения и уменьшения масштаба путем наведения курсора на интересующую точку времени и вращения колесика мыши. При увеличении масштаба шаг шкалы 114 времени становится более мелким и точным, до тех пор пока все события не станут отображены индивидуально. При уменьшении масштаба смежные временные интервалы сворачиваются, а содержащиеся в них события отображаются одним столбиком, высота которого указывает на количество обозначаемых им событий.

[0067] Следует отметить, что категории, доступные в навигационной панели, а также их базовые критерии выбора данных могут быть настроены системным администратором и/или пользователем (если пользователю было предоставлено соответствующее разрешение).

[0068] На виде «диаграмма» 100b информационное табло дает обзор статистических данных. Конфигурация диаграммы по умолчанию может быть настроена пользователем или на уровне системного администратора, так что становится доступной соответствующая информация. В проиллюстрированном примере на виде «диаграмма» показаны графики 124, 126, 128, позволяющие сравнивать частоту событий одного типа, зарегистрированных за два разных года. Кроме того, на круговой диаграмме 130 показано распределение записанных падений по местоположениям.

[0069] Несмотря на то, что в данном описании был подробно описан конкретный вариант осуществления изобретения, специалистам в данной области техники следует понимать, что на основе общих признаков, раскрытых в данном описании, могут быть разработаны различные модификации и альтернативные варианты. Таким образом, описанные конкретные устройства предназначены лишь для иллюстрации и не ограничивают объем изобретения, который в полном объеме определен в приложенных пунктах формулы изобретения и во всех их эквивалентах.

1. Система мониторинга, содержащая

напольное покрытие, имеющее установленный в нем или под ним датчик давления листового типа;

блок управления датчиками, соединенный с упомянутым датчиком давления листового типа, содержащий

аналого-цифровой преобразователь для преобразования аналоговых сигналов, поступающих от упомянутого датчика давления, в цифровой исходный сигнал,

микроконтроллер, соединенный с упомянутым аналого-цифровым преобразователем для приема упомянутого цифрового исходного сигнала, причем микроконтроллер сконфигурирован для извлечения данных путем обработки упомянутого цифрового исходного сигнала и генерирования цифрового обработанного сигнала, имеющего более низкий частотный диапазон, чем упомянутый цифровой исходный сигнал, при этом упомянутый цифровой обработанный сигнал переносит данные, извлеченные при обработке упомянутого цифрового исходного сигнала;

коммуникационный модуль, соединенный с упомянутым микроконтроллером или встроенный в него для приема упомянутого цифрового обработанного сигнала, причем коммуникационный модуль сконфигурирован для установления обмена данными с одним или более серверами баз данных и для передачи упомянутых извлеченных данных упомянутым одному или более серверам баз данных,

причем упомянутый датчик давления листового типа содержит пленку ферроэлектретного полимера, содержащую ячеистую структуру полимерной пленки, демонстрирующую пьезоэлектрические свойства, причем упомянутая пленка ферроэлектретного полимера расположена между первым электродным слоем и вторым электродным слоем,

причем на втором электроде расположена первая электроизоляционная пленка, а между первым электродом и экранирующим электродом расположена вторая электроизоляционная пленка;

причем второй электрод и экранирующий электрод соединены с землей, чтобы экранировать первый электрод, являющийся сигнальным электродом датчика, от внешних электромагнитных помех.

2. Система мониторинга по п. 1, дополнительно содержащая исполнительный элемент системы автоматизации здания для управления работой электрического устройства системы автоматизации здания.

3. Система мониторинга по п. 1 или 2, дополнительно содержащая реле для управления работой электрической нагрузки в сети электроснабжения.

4. Система мониторинга по п. 2 или 3, содержащая плинтус со встроенными в него осветительными устройствами, причем осветительные устройства соединены с упомянутым исполнительным элементом системы автоматизации здания или упомянутым реле и управляются им.

5. Система мониторинга по любому из пп. 1-4, в которой упомянутое напольное покрытие имеет более одного установленного в нем или под ним датчика давления листового типа, причем каждый датчик содержит пленку ферроэлектретного полимера, содержащую ячеистую структуру полимерной пленки, демонстрирующую пьезоэлектрические свойства, причем пленка ферроэлектретного полимера расположена между первым электродным слоем и вторым электродным слоем и соединена с упомянутым блоком управления датчиками, причем упомянутые датчики давления листового типа расположены по существу без перекрытия в разных зонах помещения, разделенного по меньшей мере на два отделения, содержащих по меньшей мере отделение спальни и отделение ванной комнаты.

6. Система мониторинга по любому из пп. 1-5, в которой упомянутая обработка упомянутого цифрового исходного сигнала включает в себя обнаружение событий активации, содержащих по меньшей мере одно, предпочтительно по меньшей мере два события, таких как предполагаемые падения, начала активности, окончания активности, предполагаемые входы и предполагаемые выходы, в упомянутом цифровом исходном сигнале в соответствии с критериями обнаружения.

7. Система мониторинга по любому из пп. 1-6, в которой упомянутая обработка упомянутого цифрового исходного сигнала включает в себя обнаружение сигнала сердцебиения и/или сигнала дыхания в упомянутом цифровом исходном сигнале и определение частоты сердечных сокращений и/или частоты дыхания.

8. Система мониторинга по любому из пп. 1-7, в которой генерирование упомянутого цифрового обработанного сигнала включает в себя составление дейтаграмм или пакетов данных, каждый из которых содержит по меньшей мере идентификатор, идентифицирующий микроконтроллер, метку времени и одно или более извлеченных данных.

9. Система мониторинга по любому из пп. 1-8, содержащая упомянутые один или более серверов баз данных, причем один или более серверов баз данных сконфигурированы для ввода извлеченных данных в базу данных, для вычисления аналитических данных из упомянутых извлеченных данных и для взаимодействия с клиентскими приложениями, сконфигурированными для визуализации упомянутых аналитических данных.

10. Система мониторинга по п. 9, в которой упомянутые один или более серверов баз данных сконфигурированы для преобразования упомянутых извлеченных данных в одно или более данных дискретного времени, для записи упомянутых данных дискретного времени в упомянутую базу данных и для обеспечения доступности упомянутых данных дискретного времени для упомянутых клиентских приложений как части упомянутых аналитических данных.

11. Система мониторинга по п. 9 или 10, в которой упомянутые один или более серверов баз данных сконфигурированы для вычисления статистических показателей, относящихся к упомянутым извлеченным данным, для записи упомянутых статистических показателей в упомянутой базе данных и для обеспечения доступности упомянутых статистических показателей для упомянутых клиентских приложений как части упомянутых аналитических данных.

12. Система мониторинга по любому из пп. 9-11, в которой упомянутые один или более серверов баз данных сконфигурированы для потоковой передачи по меньшей мере части упомянутых аналитических данных в упомянутые клиентские приложения.

13. Система мониторинга по любому из пп. 9-12, в которой упомянутые один или более серверов баз данных сконфигурированы для обнаружения по меньшей мере одной из возможных чрезвычайных ситуаций, таких как, например, несанкционированный выход, несанкционированное вторжение, падение, внезапное ухудшение состояния здоровья и т.п., на основе кратковременного анализа упомянутых извлеченных данных или потенциального медленного ухудшения состояния здоровья на основе долговременного анализа упомянутых извлеченных данных.

14. Система мониторинга по п. 1, выполненная в виде системы мониторинга лица, занимающего помещение в больнице, или лечебнице, или доме престарелых, или пенитенциарном учреждении, и содержащая упомянутые один или более серверов баз данных,

причем упомянутое напольное покрытие содержит более одного установленного в нем или под ним датчика давления листового типа, при этом каждый датчик содержит пленку ферроэлектретного полимера, расположенную между первым электродным слоем и вторым электродным слоем и соединенную с упомянутым блоком управления датчиками, причем датчики давления листового типа расположены в различных областях помещения по существу без перекрытия, при этом упомянутое помещение разделено на по меньшей мере два отделения, представляющих собой по меньшей мере отделение спальни и отделение ванной комнаты;

причем упомянутая обработка упомянутого цифрового исходного сигнала включает в себя обнаружение событий активации, содержащих по меньшей мере одно, предпочтительно по меньшей мере два события, таких как предполагаемые падения, начала активности, окончания активности, предполагаемые входы и предполагаемые выходы, в упомянутом цифровом исходном сигнале в соответствии с критериями обнаружения;

при этом генерирование упомянутого цифрового обработанного сигнала включает в себя составление дейтаграмм или пакетов данных, каждый из которых содержит по меньшей мере идентификатор, идентифицирующий упомянутый микроконтроллер, метку времени и одно или более извлеченных данных;

причем упомянутые один или более серверов баз данных сконфигурированы для ввода упомянутых извлеченных данных в базу данных, для вычисления аналитических данных из упомянутых извлеченных данных, для взаимодействия с клиентскими приложениями, сконфигурированными для визуализации упомянутых аналитических данных,

при этом упомянутые один или более серверов баз данных дополнительно сконфигурированы для преобразования упомянутых извлеченных данных в одно или более данных дискретного времени, для записи упомянутых данных дискретного времени в упомянутой базе данных и для обеспечения доступности упомянутых данных дискретного времени для упомянутых клиентских приложений как части упомянутых аналитических данных; и

упомянутые один или более серверов баз данных дополнительно сконфигурированы для вычисления статистических показателей, относящихся к упомянутым извлеченным данным, для записи упомянутых статистических показателей в упомянутой базе данных и для обеспечения доступности упомянутых статистических показателей для упомянутых клиентских приложений как части упомянутых аналитических данных.

15. Система мониторинга по любому из пп. 1-14, выполненная в виде системы мониторинга лица, занимающего помещение в больнице, или лечебнице, или доме престарелых, или пенитенциарном учреждении, причем упомянутая обработка упомянутого цифрового исходного сигнала включает в себя обнаружение падений лица, занимающего помещение, в соответствии с критериями обнаружения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области поиска и спасения субъектов в пространстве. Технический результат заключается в обеспечении эффективного поиска и спасения.

Изобретение относится к мобильной связи. Мобильное устройство (10) для мониторинга пациента содержит радиосистему (14), которая имеет пороговое значение для сканирования и пороговое значение для перехода, которое ниже порогового значения для сканирования или равно ему.

Изобретение относится к области интеллектуальных носимых устройств, в частности к системе мониторинга и оповещения о состоянии и поведении человека. Техническим результатом является расширение арсенала средств для мониторинга и оповещения о состоянии и поведении людей.

Группа изобретений относится к системе и способу обнаружения падения субъекта. Система выработки сигнала тревоги о возможном падении, выполненная с возможностью выработки сигнала тревоги о возможном падении субъекта, находящегося в опорной конструкции, содержит один или более датчиков положения тела, выполненных с возможностью выработки выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению одной или более частей тела субъекта, один или более датчиков физиологических параметров, выполненных с возможностью выработки выходных сигналов, передающих физиологическую информацию, относящуюся к субъекту, и один или более аппаратных компьютерных процессоров, выполненных с возможностью исполнения компьютерочитаемых команд для получения набора критериев падения, которые описывают возможность падения субъекта, определения параметров положения тела и физиологических параметров на основании выходных сигналов, сравнения определенных физиологических параметров и параметров положения тела с критериями в наборе критериев падения и выработки сигнала тревоги, если один или более параметров положения тела и один или более физиологических параметров удовлетворяют критериям падения в наборе критериев, причем один или более наборов критериев падения связаны с низким риском падения, с высоким риском падения и/или с паническим риском падения.

Группа изобретений относится к системе и способу обнаружения падения субъекта. Система выработки сигнала тревоги о возможном падении, выполненная с возможностью выработки сигнала тревоги о возможном падении субъекта, находящегося в опорной конструкции, содержит один или более датчиков положения тела, выполненных с возможностью выработки выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению одной или более частей тела субъекта, один или более датчиков физиологических параметров, выполненных с возможностью выработки выходных сигналов, передающих физиологическую информацию, относящуюся к субъекту, и один или более аппаратных компьютерных процессоров, выполненных с возможностью исполнения компьютерочитаемых команд для получения набора критериев падения, которые описывают возможность падения субъекта, определения параметров положения тела и физиологических параметров на основании выходных сигналов, сравнения определенных физиологических параметров и параметров положения тела с критериями в наборе критериев падения и выработки сигнала тревоги, если один или более параметров положения тела и один или более физиологических параметров удовлетворяют критериям падения в наборе критериев, причем один или более наборов критериев падения связаны с низким риском падения, с высоким риском падения и/или с паническим риском падения.

Изобретение относится к объединению носимого устройства с тактильным предупреждением и системой предупреждения транспортного средства. Система управления для предупреждения водителя транспортного средства содержит: контроллер, выполненный с возможностью осуществлять связь с носимым устройством, имеющим тактильный механизм, через мобильный телефон, спаренный с контроллером и носимым устройством, и в ответ на предупредительное событие, обнаруженное транспортным средством, выводить сигнал на мобильный телефон для ввода в действие тактильного механизма.

Изобретение относится к области передачи физическим лицом тревожного сообщения назначенному кругу лиц. Технический результат заключается в повышении оперативности передачи сообщения и предотвращении ложного срабатывания.

Изобретение относится к системам обнаружения падения пользователя и, в частности, относится к способу и устройству определения действия, которое будет выполнено после обнаружения падения.

Изобретение относится к средствам и методам защиты населения в нештатной ситуации. Технический результат заключается в повышении быстродействия.

Изобретение относится к средствам и методам защиты населения в нештатной ситуации. Технический результат заключается в повышении быстродействия.

Изобретение относится к медицине, точнее к функциональной диагностике внутренних болезней, и может быть использовано в педиатрии, кардиологии, неврологии для установления кардиоваскулярного риска.

Изобретение относится к медицине, а именно к детской кардиологии и инфекционным болезням, и может быть использовано для оценки степени риска неблагоприятных исходов инфекционных поражений миокарда у детей и подростков.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии-реаниматологии, офтальмологии, онкологии и эндоваскулярной хирургии, и может быть использовано для анестезиологического обеспечения при селективной доставке химиопрепарата к сетчатке глаза при лечении интраокулярной ретинобластомы у детей.

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии и детской кардиологии, и может быть использовано с целью определения индивидуальных рисков развития первичной артериальной гипертензии у детей подросткового возраста, требующих проведения первичной профилактики.

Изобретение относится к медицинской технике. Радиоканальный комплекс домашней телемедицины содержит пульт скорой медицинской помощи для экстренной связи с центром контроля состояния пациента, включающим в себя радиомодем мегагерцевого диапазона, а также установленный в месте нахождения пациента комплект блоков измерения параметров жизненно важных функций и радиомодем сети гигагерцевого диапазона.

Изобретение относится к медицинской технике. Радиоканальный комплекс домашней телемедицины содержит пульт скорой медицинской помощи для экстренной связи с центром контроля состояния пациента, включающим в себя радиомодем мегагерцевого диапазона, а также установленный в месте нахождения пациента комплект блоков измерения параметров жизненно важных функций и радиомодем сети гигагерцевого диапазона.

Группа изобретений относится к системе и способу обнаружения падения субъекта. Система выработки сигнала тревоги о возможном падении, выполненная с возможностью выработки сигнала тревоги о возможном падении субъекта, находящегося в опорной конструкции, содержит один или более датчиков положения тела, выполненных с возможностью выработки выходных сигналов, передающих информацию, относящуюся к положению одной или более частей тела субъекта, один или более датчиков физиологических параметров, выполненных с возможностью выработки выходных сигналов, передающих физиологическую информацию, относящуюся к субъекту, и один или более аппаратных компьютерных процессоров, выполненных с возможностью исполнения компьютерочитаемых команд для получения набора критериев падения, которые описывают возможность падения субъекта, определения параметров положения тела и физиологических параметров на основании выходных сигналов, сравнения определенных физиологических параметров и параметров положения тела с критериями в наборе критериев падения и выработки сигнала тревоги, если один или более параметров положения тела и один или более физиологических параметров удовлетворяют критериям падения в наборе критериев, причем один или более наборов критериев падения связаны с низким риском падения, с высоким риском падения и/или с паническим риском падения.

Изобретение относится к системе интеллектуальной электрической кровати и направлено на повышение комфортабельности пользования кроватью. Электрическая кровать выполнена с возможностью отслеживания физического состояния пользователя в режиме реального времени и регулировки состояния кровати в соответствии с данными отслеживания.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам оптического анализа. Система оптического анализа для измерения частоты сердечных сокращений и насыщения крови кислородом содержит источник света для освещения анализируемого образца, драйвер для управления источником света, фотодетектор для приема света, отраженного анализируемым образцом или прошедшего через него, и генерирования сигнала датчика, первую схему обработки сигнала для обработки сигнала датчика, содержащую трансимпедансный усилитель, вторую схему обработки сигнала для обработки электрического сигнала, поступающего от драйвера и характеризующего сигнал управления, подаваемый на источник света, причем вторая схема обработки сигнала содержит фильтр с частотной характеристикой фильтра, соответствующей частотной передаточной характеристике трансимпедансного усилителя, и схему компенсации для последующей обработки сигнала датчика для улучшения соотношения сигнал-шум с использованием обработанного электрического сигнала.

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для определения диастолической дисфункции правого желудочка. У пациентов с отсутствием в анамнезе заболеваний печени проводят полигепатографическое исследование портопеченочной гемодинамики.

Изобретение относится к медицине, а именно к системе мониторинга. Предложена система мониторинга, содержащая напольное покрытие, имеющее установленный в нем или под ним датчик давления листового типа; блок управления датчиками, соединенный с датчиком давления листового типа, содержащий аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер, соединенный с аналого-цифровым преобразователем для приема цифрового исходного сигнала. Причем микроконтроллер сконфигурирован для извлечения данных путем обработки цифрового исходного сигнала и генерирования цифрового обработанного сигнала, имеющего более низкий частотный диапазон, чем упомянутый цифровой исходный сигнал. При этом цифровой обработанный сигнал переносит данные, извлеченные при обработке цифрового исходного сигнала. Система также содержит коммуникационный модуль, соединенный с микроконтроллером или встроенный в него для приема цифрового обработанного сигнала. Причем коммуникационный модуль сконфигурирован для установления обмена данными с одним или более серверами баз данных и для передачи упомянутых извлеченных данных одному или более серверам баз данных. Причем упомянутый датчик давления листового типа содержит пленку ферроэлектретного полимера, содержащую ячеистую структуру полимерной пленки, демонстрирующую пьезоэлектрические свойства. Причем упомянутая пленка ферроэлектретного полимера расположена между первым электродным слоем и вторым электродным слоем. Причем на втором электроде расположена первая электроизоляционная пленка, а между первым электродом и экранирующим электродом расположена вторая электроизоляционная пленка. Причем второй электрод и экранирующий электрод соединены с землей, чтобы экранировать первый электрод, являющийся сигнальным электродом датчика, от внешних электромагнитных помех. Изобретение обеспечивает повышение эффективности мониторинга пациента. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх