ES2983484T3

ES2983484T3 - Detección de deterioro con consideraciones biológicas

Info

Publication number: ES2983484T3
Application number: ES15778084T
Authority: ES
Inventors: Jennifer F Schumacher; James W Howard; Eric C Lobner
Original assignee: Attenti Electronic Monitoring Ltd
Current assignee: Attenti Electronic Monitoring Ltd
Priority date: 2014-09-15
Filing date: 2015-09-15
Publication date: 2024-10-23
Anticipated expiration: 2035-09-15
Also published as: EP3193716A1; BR112017005243A2; IL251157A0; US20170245783A1; AU2015318078A1; BR112017005243B1; WO2016044199A1; KR102386182B1; IL251157B; CA2961371A1; AU2015318078B2; CA2961371C; KR20170057343A; EP3193716B1

Abstract

Un método y un sistema para monitorizar indicadores de deterioro. El método incluye, durante una primera ventana de tiempo, medir una primera señal de movimiento relacionada con el movimiento de la persona con un sensor de movimiento asociado a la persona, y medir una primera señal biológica de la persona con un sensor biológico unido a la persona. El método incluye además almacenar electrónicamente al menos un descriptor numérico derivado de la primera señal de movimiento y al menos un descriptor numérico derivado de la primera señal biológica como datos de referencia para la persona. El método incluye durante una segunda ventana de tiempo, medir una segunda señal relacionada con el movimiento de la persona con el sensor de movimiento, y medir una segunda señal biológica de la persona con el sensor biológico. El método incluye además comparar al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal y al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal biológica con los datos de referencia para identificar un indicador de deterioro. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Detección de deterioro con consideraciones biológicas

Campo técnico

La presente invención se refiere al campo del reconocimiento o clasificación de movimiento, y más específicamente, a la identificación de indicadores de deterioro usando tanto datos procedentes de un sensor de movimiento como datos procedentes de un sensor biológico unido a una persona.

Antecedentes de la invención

La detección de deterioro cognitivo, físico, mental, sensorial, emocional o del desarrollo es críticamente importante en la atención sanitaria, el cumplimiento de la ley, u otras aplicaciones. Las técnicas de detección pueden ser específicas para un deterioro individual (tal como físico) o cualquier combinación de deterioros (tales como cognitivo y sensorial). Por ejemplo, la detección del uso o abuso de alcohol o sustancias controladas por trabajadores, individuos en libertad condicional o en otros contextos es importante para la seguridad y el cumplimiento con diversas restricciones. La detección de deterioro físico, tal como una lesión, es importante para trabajadores que requieren capacidades físicas completas para realizar sus tareas. La detección de deterioro mental es importante en el diagnóstico potencial de pacientes con el inicio temprano de afecciones debilitantes de la mente tales como demencia y/o enfermedad de Alzheimer. La detección de otros deterioros tales como cansancio, distracción y confusión vestibular desempeñan un papel importante para fines de seguridad y cumplimiento. Sería bienvenido un método perfeccionado, para monitorizar de manera eficaz la presencia de deterioro, sin que fuera invasivo.

Los métodos y dispositivos de monitorización según el estado de la técnica se describen, por ejemplo, en los documentos US2012/0316406A1, EP2319410A1, US2014/0088378A1 y EP1642248B1.

Compendio

La presente descripción proporciona un nuevo método para detectar indicadores de deterioro usando datos procedentes, tanto de un sensor de movimiento, como de un sensor biológico. La presente invención proporciona una detección continua no intrusiva de indicadores de deterioro usando múltiples entradas. Tras la detección de un indicador de deterioro, puede requerirse que una persona realice actividades de prueba adicionales, reduciendo así la necesidad global y el coste de tipos de prueba de deterioro tales como cribado con fármacos o alcohol. La detección de deterioros también es útil para identificar y mitigar proactivamente situaciones de seguridad potenciales. La identificación y notificación cuando un individuo está afectado con un deterioro puede reducir la cantidad de lesiones o accidentes que podrían ocurrir de otro modo. Adicionalmente, el uso de la detección de deterioro para identificar enfermedades puede conducir a un tratamiento más eficaz. El uso de un sensor biológico en combinación con un sensor de movimiento mejora la detección de deterioro calibrando el dispositivo basándose en parámetros de movimiento con intervalos de factores biológicos, lo que elimina falsos positivos en la detección de deterioro.

En un aspecto, la presente invención incluye un método para monitorizar indicadores de deterioro según la reivindicación 1.

En algunas realizaciones, la primera ventana de tiempo se produce durante una actividad de entrenamiento realizada por la persona.

En algunas realizaciones, el método incluye además recopilar información de ubicación y usar la información de ubicación como un segundo factor para identificar un indicador de deterioro.

En algunas realizaciones, el indicador de deterioro es indicativo de al menos uno de deterioro mental, deterioro visual y deterioro físico.

En algunas realizaciones, el sensor biológico es al menos uno de un sensor de electrocardiografía, electroencefalografía, electromiografía, respuesta galvánica de la piel, oxímetro de pulso, transductor de presión, fotorresistencia y termistor.

En algunas realizaciones, la señal biológica es al menos una de frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, temperatura corporal, conductancia cutánea, frecuencia sudorífica, actividad neuronal y actividad muscular. En algunos casos, el deterioro incluye al menos uno de lesión física, confusión vestibular, distracción y abuso de sustancias prohibidas.

En algunas realizaciones, el sensor de movimiento es al menos uno de: un acelerómetro, un giroscopio, un sensor de vibración piezoeléctrica, un sensor de posicionamiento geográfico y un conmutador magnético.

En algunas realizaciones, el movimiento de la persona durante la primera ventana de tiempo es caminar.

En algunas realizaciones, cuando se detecta un indicador de deterioro, se activa al menos una de una alarma local y una alarma remota.

La presente invención incluye además un dispositivo para monitorizar indicadores de deterioro según la reivindicación 11.

En algunas realizaciones, el dispositivo incluye además un módulo de ubicación, y el procesador está configurado para estimar una ubicación de la persona usando al menos tanto una señal del sensor de movimiento como datos del módulo de ubicación.

En algunas realizaciones, el dispositivo usa la ubicación de la persona como un segundo factor para identificar un indicador de deterioro.

En algunas realizaciones, el dispositivo comprende más de un sensor de movimiento.

En algunas realizaciones, en donde el sensor biológico es al menos uno de un sensor de electrocardiografía, electroencefalografía, electromiografía, respuesta galvánica de la piel, oxímetro de pulso, transductor de presión, fotorresistencia y termistor.

En algunas realizaciones, la señal biológica es al menos una de frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, temperatura corporal, conductancia cutánea, frecuencia sudorípara, actividad neural y actividad muscular.

Breve descripción de los dibujos

Las siguientes figuras proporcionan ilustraciones de la presente divulgación. Se pretende que describan y aclaren adicionalmente la invención, pero no limiten el alcance de la invención.

La figura 1 es un ejemplo de un dispositivo para monitorizar indicadores de deterioro fijado a una persona.

Las figuras 2a y 2b son ejemplos de alojamientos para un dispositivo de monitorización de indicadores de deterioro según la invención.

La figura 3 es un diagrama de flujo que representa un método de monitorización de indicadores de deterioro.

La figura 4 es un diagrama de bloques de un dispositivo para monitorizar indicadores de deterioro.

Los números similares se usan generalmente para referirse a componentes similares. Los dibujos no están a escala y son únicamente con fines ilustrativos.

Descripción detallada

La figura 1 es un ejemplo de un dispositivo 10 para monitorizar indicadores de deterioros, fijado al tobillo 12 de una persona. El dispositivo 10 está unido al tobillo 12 de la persona u otra extremidad, o miembro, con la correa 14. El alojamiento 16 para el dispositivo 10 incluye o contiene una variedad de componentes tales como una unidad 17 de procesamiento, que incluye un procesador, un sensor de movimiento y un sensor biológico y una unidad 18 de comunicación para comunicarse de forma inalámbrica con un dispositivo externo. La unidad de procesamiento también puede incluir una unidad de ubicación para determinar una ubicación del usuario del dispositivo 10. Un procesador en la unidad 17 de procesamiento también puede incluir memoria para almacenar datos recibidos procedentes del sensor de movimiento, descriptores numéricos, datos de referencia y otra información necesaria para identificar indicadores de deterioro. El sensor de movimiento puede incluir al menos uno de una variedad de sensores, incluyendo un acelerómetro, giróscopo, sensor de vibración piezoeléctrica, sensor de posicionamiento geográfico y un conmutador magnético. El sensor biológico puede incluir al menos uno de una variedad de sensores, incluyendo electrocardiografía, electroencefalografía, electromiografía, respuesta galvánica de la piel, oxímetro de pulso, transductor de presión, fotorresistencia y termistores.

Un sensor de movimiento puede estar configurado para medir una señal relacionada con el movimiento de la persona durante una primera ventana de tiempo. El sensor de movimiento puede recoger datos a una variedad de frecuencias, por ejemplo, la frecuencia puede estar en el intervalo de uno (1) Hz a sesenta (60) Hz. La frecuencia puede ser, por ejemplo, 5 Hz, 10 Hz, 20 Hz, 30 Hz, 40 Hz, 50 Hz o 60 Hz o más. La duración de la ventana de tiempo puede ser cualquier intervalo deseado. Por ejemplo, una ventana de tiempo puede estar en el intervalo de dos (2) segundos a diez (10) segundos. Una ventana de tiempo puede ser, por ejemplo, 2 segundos, 5 segundos, 6 segundos, 10 segundos o más o menos. El número de muestras tomadas por un sensor de movimiento en el dispositivo varía en función de la duración de la ventana de tiempo y la frecuencia de muestreo. El número de muestras puede variar, por ejemplo, desde 8 a 1024 muestras. Un procesador puede almacenar entonces electrónicamente al menos un descriptor numérico derivado a partir de la primera señal de movimiento como datos de referencia para la persona. El descriptor numérico puede representarse como un escalar tal como una medición de tensión, corriente, potencia o energía.

El sensor biológico puede estar configurado para medir una señal biológica de la persona durante la primera ventana de tiempo. La señal biológica puede ser, por ejemplo, la frecuencia respiratoria, la temperatura corporal, la conductancia cutánea, la frecuencia sudorífica, la actividad neural y la actividad muscular. El sensor biológico puede recopilar datos a una variedad de frecuencias, por ejemplo, 0,5-150 Hz, pero pueden recogerse hasta 2000 Hz o como solo una señal de CC. El sensor biológico puede recoger esos datos durante la misma ventana de tiempo en que el sensor de movimiento está recogiendo datos, o durante una ventana de tiempo que difiere en tiempo o duración de la recogida de datos del sensor de movimiento. Un procesador puede almacenar entonces electrónicamente al menos un descriptor numérico derivado de la primera señal biológica junto con el descriptor numérico derivado de la primera señal de movimiento como datos de referencia.

El sensor de movimiento puede medir entonces una segunda señal relacionada con el movimiento de la persona durante una segunda ventana de tiempo. El sensor biológico puede medir entonces una segunda señal relacionada con la persona. El procesador puede comparar entonces al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal de movimiento y al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal biológica con los datos de referencia para identificar un indicador de deterioro.

En una configuración, la primera ventana de tiempo se produce durante una actividad de entrenamiento realizada por la persona. En algunas realizaciones, la actividad de entrenamiento puede incluir, pero no se limita a, una persona que completa una serie de movimientos prescritos o predeterminados para establecer datos de rendimiento de referencia. En otra configuración, la primera ventana de tiempo es durante el uso normal del dispositivo 10 por la persona.

El dispositivo 10 también puede incluir otros componentes tales como una unidad de ubicación que permite que el dispositivo reciba señales satelitales y determine la ubicación usando, por ejemplo, GPS o el Sistema de Navegación Global por Satélite (GLONASS) como se analiza en la Patente de EE. UU., N. ° 6.853.304 de Reisman et al. Una unidad de ubicación puede usar otras tecnologías de ubicación tales como triangulación usando señales WiFi locales u otras tecnologías de ubicación conocidas para estimar la ubicación del dispositivo 10 de reconocimiento de actividad, y por lo tanto la ubicación de la persona que lleva el dispositivo.

Aunque el dispositivo 10 se muestra como que tiene un alojamiento de un dispositivo que se ha de fijar a una extremidad de la persona, el alojamiento puede ser una variedad de realizaciones. Por ejemplo, el alojamiento también puede ser una prenda de seguridad, un equipo de seguridad, un arnés, una pieza de cabeza y una prenda de vestir o incorporado en un dispositivo portátil o que se puede llevar en la mano para ser utilizado por la persona, tal como un teléfono móvil.

Aunque el alojamiento para el dispositivo 10 muestra el sensor de movimiento, el sensor biológico, el procesador y otros componentes del dispositivo que están ubicados muy cerca entre sí, en otras configuraciones de alojamiento, el sensor biológico, el sensor de movimiento o múltiples sensores biológicos o de movimiento, pueden ubicarse en múltiples ubicaciones en el alojamiento y ubicarse a una distancia de otros componentes, incluyendo ubicarse a una distancia del procesador y de la unidad de comunicación. En esta configuración, el sensor de movimiento y el sensor biológico todavía pueden comunicarse con los otros componentes a través de una conexión de comunicación cableada o inalámbrica.

Las figuras 2a y 2b son ejemplos de alojamientos para un dispositivo de monitorización de indicadores de deterioro según la invención. La figura 2a muestra un chaleco 22 de seguridad de alta visibilidad. El chaleco 22 es un componente típico de los equipos de protección personal (PPE) para muchas ocupaciones y tareas, incluyendo construcción, minería, obras de carretera y en otros campos y contextos. El chaleco 22 asegura que el usuario pueda ser visto fácilmente, por ejemplo, por otros trabajadores, vehículos que se aproximan y conductores de equipos. El chaleco 22 también puede ser un alojamiento para un dispositivo para detectar indicadores de deterioro. Los sensores de movimiento pueden estar integrados en diversas ubicaciones en el chaleco, por ejemplo, en las ubicaciones 24a, 24b, 24c y 24d. La variedad de ubicaciones permite una mayor fiabilidad de los datos de movimiento. Los sensores biológicos 21a, 21b y 21c también pueden estar integrados dentro del chaleco 22, o ser llevados de otro modo por el usuario. En algunas configuraciones, se pueden llevar sensores biológicos alrededor de la muñeca, en el pecho o en otra ubicación donde el sensor es capaz de entrar en contacto directo con la piel del usuario para la detección precisa del parámetro biológico particular. El chaleco 22 puede estar diseñado para incluir un bolsillo u otro mecanismo de soporte para llevar otros componentes de un dispositivo de monitorización de deterioro. El bolsillo 23 proporciona un recinto accesible ejemplar para componentes tales como el procesador, la unidad de comunicación, la batería y otros componentes que pueden estar encerrados en una única unidad 25. La unidad 25 puede comunicarse con sensores de movimiento en las ubicaciones 22a-22d y sensores biológicos en 21a-21c a través de una conexión cableada integrada o encerrada en el chaleco 22, o a través de una conexión inalámbrica.

La figura 2b muestra un casco 26 que también incluye protección de oídos. El casco 26 es una pieza importante de PPE que puede ser usada para muchas ocupaciones y tareas, incluyendo construcción, minería, obras de carretera, junto con otros campos y contextos. El casco 26 incluye orejeras 27a y 27b de protección auditiva. En algunos casos, las orejeras 27a y 27b pueden incluir capacidades de cancelación de ruido y/o un altavoz u otros componentes relacionados con la comunicación. El casco 26 puede ser un alojamiento para un dispositivo de monitorización de deterioro. Por ejemplo, los sensores de movimiento pueden estar ubicados en diversas ubicaciones 28a, 28b y 28c a lo largo del casco 26 para permitir una mayor fiabilidad de los datos de movimiento. Los sensores biológicos pueden estar situados en diversas ubicaciones a lo largo del casco 26, tal como en las ubicaciones 21d, 21e y 21f.

El casco 26 puede tener una unidad 29 que incluye componentes tales como un procesador, una unidad de comunicación, una batería y otros componentes que pueden estar encerrados en una única unidad 29. La unidad 29 puede estar en comunicación con sensores de movimiento a través de una conexión cableada o inalámbrica. En algunos casos, la unidad 29 está integrada en la estructura del casco 26 y en otros casos (como se ilustra en la Figura 2b) puede estar en una estructura físicamente separada del casco 26, y conectada a los sensores de movimiento integrados en el casco 26 mediante una conexión cableada o inalámbrica.

La figura 3 es un diagrama de flujo que representa un método de monitorización de indicadores de deterioro. El método incluye, en la etapa 31, medir, con un sensor de movimiento unido a una persona, una primera señal relacionada con el movimiento de la persona durante una primera ventana de tiempo y medir una señal biológica de la persona con un sensor biológico unido a la persona durante la primera ventana de tiempo. La primera señal de movimiento y la primera señal biológica pueden incluir una variedad de información. Por ejemplo, las señales pueden ser la salida de un acelerómetro capacitivo medidas como una tensión escalar. Las señales también pueden ser la salida de un acelerómetro piezoeléctrico medidas como una corriente o tensión escalar. La ventana de tiempo puede ser cualquier periodo de tiempo dado durante el cual se mide la primera señal. Como se ha descrito anteriormente, la ventana de tiempo puede estar en el intervalo de dos segundos a diez segundos, y puede estar entre esos períodos, más cortos o más largos. En algunos casos, el acelerómetro puede medir la primera señal en múltiples ventanas de tiempo para aumentar el tamaño de la muestra, lo que aumenta la precisión de la medición. En otros casos, múltiples sensores pueden medir cada uno una señal relacionada con el movimiento de la persona o múltiples sensores pueden medir cada uno una señal relacionada con una señal biológica de la persona en la misma ventana de tiempo. La pluralidad de conjuntos de datos puede aumentar la fiabilidad de la medición.

En algunos casos, la primera ventana de tiempo tiene lugar durante una actividad de entrenamiento realizada por la persona. Una actividad de entrenamiento puede completarse a través de una serie de movimientos prescritos mientras el dispositivo se coloca en un modo de entrenamiento especial. El entrenamiento podría ser realizado por un entrenador autorizado (por ejemplo, un funcionario de vigilancia penitenciaria o un gestor de seguridad), y el entrenador podría mostrar a la persona que lleva el dispositivo un vídeo que los instruya sobre los tipos de movimientos a realizar durante el período de entrenamiento. Después de que el periodo de entrenamiento se haya completado, el entrenador devuelve el dispositivo a un modo de monitorización normal.

En otros casos, el movimiento de la persona durante la primera ventana de tiempo tiene lugar durante su uso inicial del dispositivo indicador de deterioro. En este caso, el dispositivo comienza a detectar los movimientos de la persona para capturar las señales asociadas al movimiento definido por el usuario. El dispositivo puede detectar entonces anomalías cuando se comparan con señales detectadas previamente. En algunos casos, el movimiento de la persona durante la primera ventana de tiempo es caminando y, en otros casos, el movimiento puede ser otro movimiento designado.

En la etapa 32, el procesador almacena al menos un descriptor numérico derivado de cada una de la primera señal de movimiento y la primera señal biológica como datos de referencia para la persona. En algunas configuraciones, el procesador puede combinar la primera señal de movimiento y la primera señal biológica para crear un único descriptor numérico para la señal combinada. El descriptor numérico es un número calculado basándose en los datos muestreados procedentes de una señal medida por el sensor de movimiento o por el sensor biológico. El descriptor numérico para cada una de la señal de movimiento y la señal biológica puede basarse en una única señal medida o en múltiples señales medidas. Por ejemplo, cuando el sensor de movimiento detecta el movimiento inercial a lo largo de tres ejes, el descriptor numérico puede calcularse en base a los datos asociados con un eje, cualquier combinación de dos ejes, un cálculo que implique cada uno de los tres ejes, o cualquier combinación de los mismos. El descriptor numérico puede determinarse para cada punto de datos relacionado con la señal o señales medidas o puede basarse en una tasa de muestreo más baja que los datos de las señales medidas. En algunos casos, dos o más descriptores numéricos pueden asociarse con cada ventana de tiempo.

El descriptor numérico puede almacenarse como datos de referencia, formando una línea base para el tipo particular de movimiento para el individuo. Por ejemplo, cuando la actividad realizada por la persona durante la primera ventana de tiempo es caminando, el descriptor numérico para su actividad durante al menos la primera ventana de tiempo se compara con los datos recogidos futuros para identificar la indicación de deterioro de la persona en ese momento futuro.

En la etapa 33, el sensor de movimiento mide una segunda señal relacionada con el movimiento de la persona durante una segunda ventana de tiempo y el sensor biológico mide una segunda señal relacionada con una señal biológica de la persona. La segunda ventana de tiempo puede ser cronológicamente adyacente a la primera ventana de tiempo, o puede ser posterior en el tiempo. En algunos casos, el sensor de movimiento y el sensor biológico pueden medir la segunda señal en múltiples ventanas de tiempo para aumentar el tamaño de la muestra para proporcionar un conjunto de muestras más amplio para la comparación con los datos de referencia. En otros casos, múltiples sensores pueden medir cada uno una señal relacionada con el movimiento de la persona en la misma ventana de tiempo. La pluralidad de conjuntos de datos puede aumentar la fiabilidad de la medición.

En la etapa 34, el procesador compara al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal de movimiento y al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal biológica con los datos de referencia como un factor para identificar un indicador de deterioro. En otra realización, la señal de movimiento y la señal biológica pueden combinarse de manera que se derive un único descriptor numérico a partir de la señal combinada y luego se compare con los datos de referencia. Si hay alineación (dentro de una tolerancia) entre el descriptor numérico y los datos de referencia, el procesador identifica comportamiento normal. La alineación puede determinarse mediante un simple proceso de establecimiento de umbral y también puede determinarse usando un algoritmo de clasificación multidimensional, en cuyo caso se requerirían múltiples descriptores numéricos. En la etapa 35, el procesador determina si existe una coincidencia entre las dos señales dentro de una tolerancia. Si hay diferencias suficientes entre los datos de referencia y la segunda señal y no se produce una coincidencia como se define en la trayectoria "no" de la etapa 35, entonces el procesador identifica un indicador de deterioro como se muestra en la etapa 36. Los parámetros de detección de un indicador de deterioro pueden ajustarse basándose en la aplicación. Además, una tolerancia puede ser más estrecha cuando la identificación precisa del deterioro es crítica o cuando existe un coste más alto de deterioro identificado erróneamente. Un indicador de deterioro es indicativo de al menos uno de deterioro mental, deterioro visual y deterioro físico. Estos tipos de deterioros pueden incluir deterioros específicos. Por ejemplo, el deterioro mental incluye al menos distracción El deterioro visual incluye al menos el abuso de sustancias prohibidas. Y el deterioro físico incluye al menos daño físico y confusión vestibular.

Si existe una coincidencia entre las dos señales identificadas en la trayectoria "sí" de la etapa 35 o no se identifica ningún indicador de deterioro como se define en la etapa 36, el dispositivo continúa midiendo el movimiento volviendo a la etapa 33. Si se detecta un indicador de deterioro, el dispositivo almacena ese resultado y en algunos casos, se activa al menos una de una alarma local y una alarma remota. El dispositivo continúa entonces midiendo el movimiento como se muestra en la etapa 33.

La figura 4 es un diagrama de bloques de un dispositivo 40 para monitorizar indicadores de deterioro. El dispositivo incluye un procesador 43, un sensor 44 de movimiento y un sensor biológico 49. El procesador 43 puede ser cualquier tipo de procesador o microprocesador comúnmente utilizado para procesar información o para controlar una variedad de otros componentes electrónicos. El procesador 43 interactúa con el sensor 44 de movimiento para recibir datos del sensor 44 de movimiento, tal como una señal relacionada con el movimiento de la persona que lleva el dispositivo 40 de monitorización de deterioro. El sensor 44 de movimiento puede configurarse para medir dicha señal durante una ventana de tiempo como se define por el procesador 43. El procesador 43 interactúa con el sensor biológico 49 para recibir datos procedentes del sensor biológico 49. Tal como una señal relacionada con una señal biológica de la persona que lleva el dispositivo 40 de monitorización de deterioros. El sensor biológico 49 puede configurarse para medir dicha señal durante una ventana de tiempo como se define por el procesador 43.

El sensor 44 de movimiento puede ser al menos uno de: un acelerómetro, un giroscopio, un sensor de vibración piezoeléctrica, un sensor de posicionamiento geográfico y un conmutador magnético. El sensor 44 de movimiento puede incluir más de un sensor de movimiento. El sensor 44 de movimiento mide una primera señal relacionada con el movimiento de la persona que lleva el dispositivo 40 de monitorización de deterioro durante una primera ventana de tiempo. El procesador 43 almacena al menos un descriptor numérico derivado de la primera señal como datos de referencia para la persona. En algunas realizaciones, el procesador 43 puede almacenar los datos de referencia con una etiqueta de actividad asignada, tal como caminar, correr o montar en bicicleta.

El sensor biológico 49 puede ser al menos uno de: electrocardiografía, electroencefalografía, electromiografía, respuesta galvánica de la piel, oxímetro de pulso, transductor de presión, fotorresistencia y termistores. El sensor biológico 49 puede incluir más de un sensor biológico. El sensor biológico 49 mide una primera señal relacionada con una señal biológica de la persona que lleva el dispositivo 40 de monitorización de deterioro durante una primera ventana de tiempo. El procesador 43 almacena al menos un descriptor numérico derivado de la primera señal biológica como datos de referencia para la persona.

Una ventana de tiempo ejemplar puede estar en el intervalo de 2 (dos) segundos a 10 (diez) segundos y puede contener un número de muestras en el intervalo de 8 (ocho) a 1024 muestras, como ejemplo, no como una limitación. Cada uno del sensor biológico 49 y del sensor 44 de movimiento también puede configurarse para funcionar en un modo de muy baja potencia donde el muestreo tiene lugar ocasionalmente durante un período de tiempo más largo, por ejemplo, una vez cada cinco minutos, cuando el individuo está durmiendo o realizando alguna otra actividad sedentaria y a largo plazo. En general, la recogida de datos por el sensor 44 de movimiento o el sensor biológico 49 podría variar entre 0,2 Hz y 50 Hz en frecuencia, pero no se limita a un intervalo definido anteriormente. La frecuencia de recogida de datos puede depender del tipo de actividad que se detecta. Por ejemplo, actividades de movimiento más rápido, tales como correr, pueden requerir una frecuencia de muestreo más alta (más cercana a 50 Hz) que actividades de movimiento más lentas tales como dormir. El tamaño de una ventana de tiempo también puede estar relacionado con la frecuencia de recogida de datos. Una ventana de tiempo debería tener suficientes muestras para que los datos recogidos se almacenen como datos de referencia fiables.

El sensor 44 de movimiento mide entonces una segunda señal relacionada con el movimiento de la persona durante una segunda ventana de tiempo y el procesador 43 compara al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal de movimiento con los datos de referencia para identificar un indicador de deterioro. La comparación puede incluir una suma o diferencia algebraica u otra variación estadística tal como media, desviación estándar o varianza. En una realización, la primera señal (o datos de referencia) puede ser una tensión representada numéricamente como 3,3 voltios y la segunda señal puede registrarse (también numéricamente) como una tensión de 1,3 voltios. El procesador 43 puede calcular la diferencia absoluta entre la primera y la segunda señal como 2,0 voltios y determinar si la variación está por encima o por debajo de un umbral que indica deterioro y activa una alarma.

El sensor biológico 49 mide entonces una segunda señal relacionada con el movimiento de la persona durante una segunda ventana de tiempo y el procesador 43 compara al menos un descriptor numérico derivado de la segunda señal biológica con los datos de referencia para identificar un indicador de deterioro.

El sensor 44 de movimiento y el sensor biológico 49 pueden estar contenidos en la misma unidad física que el procesador 43 o pueden estar conectados al procesador 43 en una configuración cableada o inalámbrica.

El dispositivo 40 puede incluir además una unidad 47 de ubicación. La unidad 47 de ubicación puede ser cualquier dispositivo que proporcione una ubicación geográfica estimada para el dispositivo 40 de monitorización de deterioro. Ejemplos de una unidad 47 de ubicación incluyen las siguientes tecnologías: GPS, triangulación celular, triangulación WiFi y GNSS. En algunas configuraciones, el procesador 43 puede configurarse para estimar una ubicación de la persona usando al menos tanto la señal procedente del sensor de movimiento como los datos de la unidad de ubicación. En algunas configuraciones, el dispositivo 40 puede usar la ubicación de la persona estimada por la unidad de ubicación 47 como un segundo factor para identificar un indicador de deterioro.

El dispositivo 40 también puede incluir una unidad 46 de comunicaciones para permitir que el dispositivo 40 se comunique con dispositivos externos 48. Por ejemplo, cuando se detecta un indicador de deterioro, se puede activar una alarma local o una alarma remota en el dispositivo externo 48.

Aunque no se muestra en la Figura 4, el dispositivo 40 de monitorización de deterioro puede incluir además un componente de notificación de emergencia. El componente de notificación de emergencia puede activarse manualmente, tal como mediante un botón o conmutador. Cuando se activa el componente de notificación de emergencia, la unidad 46 de comunicación puede transmitir información al dispositivo externo 48. El dispositivo externo 48 puede ser un sistema de monitorización central, un sistema de alerta de emergencia u otra ubicación. La información transmitida puede incluir la ubicación del dispositivo 40, el momento en que se transmite la notificación de emergencia, y la razón por la que se transmite la notificación de emergencia.

La señal procedente del sensor 44 de movimiento es una representación digital (por ejemplo, un número entre 0 y 1023) de una salida de tensión analógica procedente del sensor que describe el movimiento

Las técnicas de esta descripción pueden implementarse en una amplia variedad de dispositivos informáticos, tales como servidores, ordenadores portátiles, ordenadores de escritorio, ordenadores portátiles, ordenadores de tableta, ordenadores de mano, teléfonos inteligentes y similares. Se ha descrito cualquier componente, módulo o unidad para enfatizar aspectos funcionales y no necesariamente requiere la realización por diferentes unidades de hardware. Las técnicas descritas en la presente memoria también pueden implementarse en hardware, software, firmware o cualquier combinación de los mismos. Cualquier característica descrita como módulos, unidades o componentes puede implementarse conjuntamente en un dispositivo lógico integrado o por separado como dispositivos lógicos discretos pero interoperables. En algunos casos, se pueden implementar diversas características como un dispositivo de circuito integrado, tal como un chip o conjunto de chips de circuito integrado. Adicionalmente, aunque se han descrito varios módulos distintos a lo largo de esta descripción, muchos de los cuales realizan funciones únicas, todas las funciones de todos los módulos pueden combinarse en un único módulo, o incluso dividirse en módulos adicionales. Los módulos descritos en la presente memoria son solo ejemplares y se han descrito como tales para facilitar la comprensión.

Si se implementan en software, las técnicas pueden realizarse al menos en parte por un medio legible por ordenador que comprende instrucciones que, cuando se ejecutan en un procesador, realizan uno o más de los métodos descritos anteriormente. El medio legible por ordenador puede comprender un medio de almacenamiento tangible legible por ordenador y puede formar parte de un producto de programa informático, que puede incluir materiales de envasado. El medio de almacenamiento legible por ordenador puede comprender memoria de acceso aleatorio (RAM) tal como memoria de acceso aleatorio dinámica síncrona (SDRAM), memoria de solo lectura (ROM), memoria de acceso aleatorio no volátil (NVRAM), memoria de solo lectura programable borrable eléctricamente (EEPROM), memoria FLASH, medios de almacenamiento de datos magnéticos u ópticos y similares. El medio de almacenamiento legible por ordenador también puede comprender un dispositivo de almacenamiento no volátil, tal como un disco duro, cinta magnética, un disco compacto (CD), disco versátil digital (DVD), disco Blu-ray, medios de almacenamiento de datos holográficos u otro dispositivo de almacenamiento no volátil.

El término "procesador", como se usa en la presente memoria, puede referirse a cualquiera de la estructura anterior o cualquier otra estructura adecuada para la implementación de las técnicas descritas en la presente memoria. Además, en algunos aspectos, la funcionalidad descrita en la presente memoria puede proporcionarse dentro de módulos de software o módulos de hardware dedicados configurados para realizar las técnicas de esta descripción. Incluso si se implementan en software, las técnicas pueden usar hardware tal como un procesador para ejecutar el software, y una memoria para almacenar el software. En cualquiera de tales casos, los ordenadores descritos en la presente memoria pueden definir una máquina específica que es capaz de ejecutar las funciones específicas descritas en la presente memoria. Además, las técnicas podrían implementarse completamente en uno o más circuitos o elementos lógicos, que también podrían considerarse un procesador.

Variaciones en la descripción descrita anteriormente serán evidentes para un experto en la técnica tras leer la presente descripción, y se pretende que estén incluidas. Se puede detectar un amplio espectro de actividades además de las analizadas explícitamente en la presente memoria. Además, se puede usar una variedad de métodos de análisis consistentes con las etapas y procesos de análisis descritos.

El alcance de la invención se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método para monitorizar indicadores de deterioro, comprendiendo el método:

durante una primera ventana de tiempo, medir una primera señal de movimiento relacionada con el movimiento de un trabajador con un sensor (44) de movimiento asociado con el trabajador, y medir una primera señal biológica del trabajador con un sensor biológico (49) unido al trabajador;

almacenar electrónicamente al menos un descriptor numérico derivado a partir de la primera señal de movimiento y al menos un descriptor numérico derivado a partir de la primera señal biológica como datos de referencia para el trabajador;

durante una segunda ventana de tiempo, medir una segunda señal relacionada con el movimiento del trabajador con el sensor de movimiento, y medir una segunda señal biológica del trabajador con el sensor biológico, en donde el sensor de movimiento se aloja en un alojamiento, que es un chaleco (22) o un casco (26) que son equipos de protección personal (PPE) que lleva el trabajador para una ocupación;

comparar, mediante un procesador, al menos un descriptor numérico derivado a partir de la segunda señal y al menos un descriptor numérico derivado a partir de la segunda señal biológica con los datos de referencia para identificar un indicador de deterioro, que puede usarse para identificar y mitigar proactivamente situaciones de seguridad potenciales.

2. El método de la reivindicación 1, en el que la primera ventana de tiempo tiene lugar durante una actividad de entrenamiento realizada por el trabajador.

3. El método de la reivindicación 1, que comprende además recoger información de ubicación y usar la información de ubicación como un segundo factor para identificar un indicador de deterioro.

4. El método de la reivindicación 1, en donde el indicador de deterioro es indicativo de al menos uno de deterioro mental, deterioro visual y deterioro físico.

5. El método de la reivindicación 1, en el que el sensor biológico es al menos uno de un sensor de electrocardiografía, electroencefalografía, electromiografía, respuesta galvánica de la piel, oxímetro de pulso, transductor de presión, fotorresistencia y termistor.

6. El método de la reivindicación 1, en el que la señal biológica es al menos una de entre frecuencia cardíaca, frecuencia respiratoria, temperatura corporal, conductancia cutánea, frecuencia sudorífica, actividad neural y actividad muscular.

7. El método de la reivindicación 1, en el que el indicador de deterioro es indicativo de abuso de sustancias prohibidas.

8. El método de la reivindicación 1, en donde el sensor de movimiento es al menos uno de: un acelerómetro, un giroscopio, un sensor de vibración piezoeléctrica, un sensor de posicionamiento geográfico y un conmutador magnético.

9. El método de la reivindicación 1, en el que el movimiento del trabajador durante la primera ventana de tiempo es caminar.

10. El método de la reivindicación 1, en donde, cuando se detecta un indicador de deterioro, se activa al menos una de una alarma local y una alarma remota.

11. Un dispositivo de control de indicadores de deterioro, comprendiendo el dispositivo:

un alojamiento, que es un chaleco (22) o un casco (26) que son equipos de protección personal (PPE) configurados para ser llevados por un trabajador para una ocupación;

una unidad de tratamiento dispuesta en el alojamiento que comprende un procesador, un sensor de movimiento y un sensor biológico;

en donde durante una primera ventana de tiempo, el sensor (44) de movimiento está configurado para medir una primera señal relacionada con el movimiento del trabajador y el sensor biológico (49) mide una primera señal biológica del trabajador;

en donde el procesador está configurado para almacenar al menos un descriptor numérico derivado de la primera señal de movimiento y al menos un descriptor numérico derivado de la primera señal biológica como datos de referencia para el trabajador;

en donde, durante una segunda ventana de tiempo, el sensor de movimiento está configurado para medir una segunda señal relacionada con el movimiento del trabajador durante una segunda ventana de tiempo y el sensor biológico mide una segunda señal biológica del trabajador; y

en donde el procesador está configurado para comparar al menos un descriptor numérico derivado a partir de la segunda señal de movimiento y al menos un descriptor numérico derivado a partir de la segunda señal biológica con los datos de referencia para identificar un indicador de deterioro, que puede usarse para identificar y mitigar proactivamente situaciones de seguridad potenciales.

12. El dispositivo de la reivindicación 11, en donde el dispositivo incluye además un módulo de ubicación, y en donde el procesador está configurado para estimar una ubicación del trabajador usando al menos tanto una señal procedente del sensor de movimiento como datos procedentes del módulo de ubicación.

13. El dispositivo de la reivindicación 12, en donde el procesador está configurado además para usar la ubicación del trabajador como un segundo factor para identificar un indicador de deterioro.

14. El dispositivo de la reivindicación 11, en donde el indicador de deterioro es indicativo de al menos uno de deterioro mental, deterioro visual y deterioro físico.