METODO Y DISPOSICION DE OBSERVACION.
Método para monitorizar la localización, postura, movimiento o propiedades de uno o varios objetos (O) a monitorizar,
tales como el cuerpo humano, un animal o robot en un entorno a monitorizar, tal como en un apartamento, un espacio público, un espacio industrial o de oficinas o en un refugio para animales en el que en algún área del entorno a monitorizar, por ejemplo, en un suelo, pared o techo existe un transductor (MATRIZ DE TRANSDUCTORES) que está compuesto por una distribución de conductores que están eléctricamente aislados del objeto, tales como una matriz de conductores, y dicha distribución de conductores incluye por lo menos una primera división de conductores seleccionables y una segunda división de conductores seleccionables, comprendiendo el método las etapas siguientes
a) seleccionar los conductores de la primera división de conductores y conductores de la segunda división de conductores y se conecta una señal de excitación modulada (HS) a la primera división seleccionada de conductores y se realiza un ciclo de exploración de las divisiones seleccionadas de los conductores seleccionados cuando la señal de excitación (MS) se conecta a la primera división de los conductores seleccionados;
b) obtener una primera señal (AS) a partir de un acoplamiento de la señal de excitación (HS) entre la primera y la segunda divisiones seleccionadas de conductores, y se procesa dicha primera señal (AS) usando información de modulación de la señal de excitación (HS) y usando un detector sensible a la fase para obtener cierta información sobre la conductividad eléctrica del objeto para la caracterización del objeto
Tipo: Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: W04000489FI.
Solicitante: ELSI TECHNOLOGIES OY.
Nacionalidad solicitante: Finlandia.
Dirección: POHJANTAHDENTIE 17,01450 VANTAA.
Inventor/es: SEPPONEN,RAIMO.
Fecha de Publicación: .
Fecha Concesión Europea: 23 de Septiembre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- G08B13/10 FISICA. › G08 SEÑALIZACION. › G08B SISTEMAS DE SEÑALIZACION O DE LLAMADA; TRANSMISORES TELEGRAFICOS DE ORDENES; SISTEMAS DE ALARMA. › G08B 13/00 Alarmas contra ladrones, los atracadores o cualquier intruso. › por presión sobre suelos, los revestimientos del suelo, los peldaños de escalera, los postigos o las gravetas.
- G08B21/04 G08B […] › G08B 21/00 Alarmas que reaccionan a una sola condición especificada, indeseable o anormal, y no previstas en otro lugar. › que reaccionan ante la falta de actividad, p. ej. personas mayores (G08B 21/06 tiene prioridad).
- G08B21/22 G08B 21/00 […] › que reaccionan ante la presencia o ausencia de personas.
Clasificación PCT:
Clasificación antigua:
Fragmento de la descripción:
Método y disposición de observación.
La presente invención se refiere a un método y a una disposición para la monitorización de una ubicación, un movimiento y propiedades de un objeto, tal como una persona, un animal o un dispositivo, para el procesado de información referente al mismo y para la generación y el reenvío de información obtenida a partir de ello y la ejecución de funciones finales de información, alarma y control.
Si se desea aumentar el potencial de cuidar de sí mismos de las personas de edad avanzada en un entorno doméstico, es necesaria una monitorización del estado de las personas de la tercera edad en dicho entorno doméstico. Se ha demostrado que las soluciones introducidas hasta el momento no han resultado muy prácticas. En general se están usando dispositivos que se llevan en la muñeca. Los mismos presentan un punto débil tal que un usuario debe llevar un dispositivo de pulsera continuamente y debe poder presionar un botón de alarma en caso de emergencia. Existen también dispositivos llevados en la muñeca que vigilan el estado de salud aunque los mismos presentan problemas con las falsas alarmas. Se han probado también soluciones tales en las que se instala una hoja de material piezoeléctrico que registra la vibración generada por el movimiento. El punto débil de las mismas es tal que no pueden reconocer una persona inmóvil. Adicionalmente, son también sensibles a otras vibraciones del edificio, lo cual deriva en una sensibilidad deficiente o falsas alarmas.
Se ha sugerido también una posibilidad de usar cámaras de vídeo de, por ejemplo, sensores de movimiento basados en la detección de luz infrarroja, aunque tampoco estas soluciones han demostrado ser satisfactorias. Adicionalmente, existen algunas cuestiones de privacidad en relación con el uso de cámaras.
La patente US nº 6.407.556 da a conocer una disposición para detectar la presencia de objetos mediante la medición de cambios de la capacidad entre láminas eléctricamente conductoras.
Con todas las soluciones actuales se produce también una manipulación problemática de datos, lo cual conlleva una gran cantidad de trabajo humano y, por lo tanto, las mismas no son apropiadas para un servicio de grandes volúmenes de clientes. A pesar de esto, con ellas no se puede obtener una información tan importante tal como si el cliente está tomando su medicación, si está visitando la cocina para comer o si sale fuera durante la noche.
Se necesitan soluciones para la detección del movimiento también en la monitorización de varias áreas en naves industriales y refugios para animales. En estas áreas de actividad también están presentes estos mismos problemas descritos anteriormente.
Usando el método de la reivindicación 1 y la disposición de la reivindicación 10, se pueden evitar los problemas de la tecnología actual e idear una disposición que se corresponda con los requisitos de las necesidades según el uso. En las reivindicaciones adjuntas se expresan características de la invención.
La invención se pondrá más claramente de manifiesto a partir de las figuras adjuntas, de entre las cuales
- la Figura 1 muestra una realización de un transductor en un nivel básico
- la Figura 2 muestra un principio de funcionamiento de un segmento de transductor, cuando no hay ningún objeto que se deba monitorizar cerca de este segmento
- la Figura 3 muestra un principio de funcionamiento de un segmento de transductor, cuando hay un objeto a monitorizar cerca de este segmento
- la Figura 4 muestra componentes de procesado de datos en un nivel básico
- la Figura 5 muestra una puesta en posición de una matriz de transductores de la invención por debajo de un solado
- la Figura 6 muestra una puesta en posición de una matriz de transductores de la invención por debajo de un solado cuando la matriz de transductores registra vibraciones mecánicas del suelo
- la Figura 7 muestra una puesta en posición de la matriz de transductores por debajo de un solado cuando se coloca un contraelectrodo sobre un objeto a monitorizar
- la Figura 8 muestra unos medios especiales activados por la señal de excitación, y la señal de los medios especiales es recibida por medios receptores
La Figura 1 muestra un diagrama de bloques que describe la función de una disposición de la invención. El transductor MATRIZ DE TRANSDUCTORES se puede componer a partir de N trozos de placas conductoras aisladas galvánicamente entre sí y que estén colocadas por debajo de solados LP tal como se muestra en las figuras 5 ó 6.
Cada una de las placas está conectada a dos multiplexores MULTIPLEXOR y MULTIPLEXOR 2. En cada una de ellas hay conexiones de señal S1... SN correspondientes a estas conexiones. El MULTIPLEXOR 2 recibe sus señales de control C21 a C2K de la unidad central UNIDAD CENTRAL tal como se muestra en la Figura 4.
Con estas señales de control, el MULTIPLEXOR 2 selecciona aquel elemento del transductor o aquellos elementos del transductor a los que se acopla la señal de excitación HS conectada a la entrada D2. HS es generada por un oscilador o un sintetizador, que no se muestra en las figuras.
El MULTIPLEXOR 1 conecta, según la señal de control C11 a C1K, uno o varios elementos del transductor a la unidad central y en la Figura 1 esta señal es AS. Cuando un objeto O no está cerca de los elementos del transductor, los elementos del transductor se acoplan a través de un campo eléctrico E tal como se muestra en la Figura 2. La Figura 3 muestra cómo un objeto O influye en el campo eléctrico E entre los elementos del transductor. Por lo tanto, para poder localizar O usando elementos transductores del transductor MATRIZ DE TRANSDUCTORES, se deben repetir las operaciones de conexión antes mencionadas de tal manera que HS se acople a uno u otros elementos transductores y el registro se realizará a través del multiplexor MULTIPLEXOR 1 a partir de otros elementos transductores.
Debería indicarse que, debido a las grandes áreas de localización precisa, el transductor MATRIZ DE TRANSDUCTORES incluye varias subdivisiones, es decir, elementos, que se pueden conectar para diseñar distribuciones de conductores.
Esta repetición de los acontecimientos de mediciones se predetermina de una u otra manera usando la unidad central UNIDAD CENTRAL. Este acoplamiento puede cambiar según el tiempo o un cambio en la necesidad de monitorización.
Un control predeterminado incluye además un acoplamiento variable de forma aleatoria, mediante el cual se pretende revelar la secuencia de monitorización en aplicaciones de seguridad y monitorización. Para la construcción del transductor resulta beneficioso que el mismo incluya una distribución de conductores que se componga a partir de subdivisiones aisladas galvánicamente o que entre las subdivisiones exista una impedancia eléctrica diferente a la de un elemento de transductor. Anteriormente se ha descrito un transductor que es una matriz compuesta a partir de elementos aislados galvánicamente. De esta manera, se puede diseñar un transductor para el que la señal de excitación introducida HS presente una frecuencia tan baja como entre 500 Hz y 50 kHz.
Según la invención, la señal AS se puede obtener a partir de la señal de excitación HS de diversas maneras. Es esencial que AS incluya información sobre impedancia, que se encuentre entre la primera división del conductor y la segunda división del conductor.
Adicionalmente, se debe indicar que, como la señal de excitación HS está acoplada a las diversas divisiones de conductores del transductor MATRIZ DE TRANSDUCTORES, las divisiones del conductor se pueden seleccionar según la necesidad. Estas divisiones conectadas de conductores forman la primera división del conductor. Por consiguiente, se pueden seleccionar, según la necesidad, aquellas divisiones de conductor en referencia a las cuales se estudie la impedancia de acoplamiento, y estas divisiones de conductor forman la segunda división de conductor. En otras palabras, la primera y segunda divisiones de conductor se pueden formar mediante un multiplexor controlado a partir de varias divisiones distintas de conductor, y la forma y el tamaño de la primera y segunda divisiones de conductor se pueden variar según la necesidad.
El transductor se puede diseñar ventajosamente usando material flexible tal como plástico. En un transductor tal que se realice a partir de plástico existen múltiples capas de entre las cuales alguna...
Reivindicaciones:
1. Método para monitorizar la localización, postura, movimiento o propiedades de uno o varios objetos (O) a monitorizar, tales como el cuerpo humano, un animal o robot en un entorno a monitorizar, tal como en un apartamento, un espacio público, un espacio industrial o de oficinas o en un refugio para animales en el que en algún área del entorno a monitorizar, por ejemplo, en un suelo, pared o techo existe un transductor (MATRIZ DE TRANSDUCTORES) que está compuesto por una distribución de conductores que están eléctricamente aislados del objeto, tales como una matriz de conductores, y dicha distribución de conductores incluye por lo menos una primera división de conductores seleccionables y una segunda división de conductores seleccionables, comprendiendo el método las etapas siguientes
- a) seleccionar los conductores de la primera división de conductores y conductores de la segunda división de conductores y se conecta una señal de excitación modulada (HS) a la primera división seleccionada de conductores y se realiza un ciclo de exploración de las divisiones seleccionadas de los conductores seleccionados cuando la señal de excitación (MS) se conecta a la primera división de los conductores seleccionados;
- b) obtener una primera señal (AS) a partir de un acoplamiento de la señal de excitación (HS) entre la primera y la segunda divisiones seleccionadas de conductores, y se procesa dicha primera señal (AS) usando información de modulación de la señal de excitación (HS) y usando un detector sensible a la fase para obtener cierta información sobre la conductividad eléctrica del objeto para la caracterización del objeto.
2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho ciclo de exploración se repite con respecto a otras divisiones de conductor del transductor.
3. Método según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, a partir de dicha primera señal (AS), se obtiene cierta información sobre algunas propiedades esencialmente internas del objeto (O) tales como la conductividad eléctrica y sus variaciones, distribuciones de tejidos en el cuerpo, distribución de fluidos, función del corazón o respiración.
4. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque, a partir de dicha primera señal (AS), se obtiene cierta información que es característica del objeto (O) tal como información sobre la conductividad eléctrica y variaciones de la misma y dicha información se usa con el fin de reconocer el objeto (O).
5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la señal de excitación (HS) induce la segunda señal (IS) en medios especiales (EV) y esta señal es recibida por medios receptores (V).
6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque dicha segunda señal (IS) contiene cierta información relacionada con el objeto (O) tal como información relacionada con la identificación o el estado.
7. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se evalúa información obtenida a partir de una o ambas señales mencionadas (AS, IS) usando criterios que o bien son fijos, o bien se preestablecen o bien son adaptables y, basándose en los resultados de la evaluación, se realizan acciones conocidas, tales como funciones de control o alarma.
8. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se almacena en unos medios de memoria información obtenida a partir de una o ambas señales mencionadas (AS, IS) para observar la dependencia temporal del comportamiento de entornos a monitorizar y de objetos (O), por ejemplo, de tal manera que, en cierto momento, se almacena información registrada que se obtiene a partir de una o varias señales (AS, IS) y esta información se usa como información de referencia en información obtenida en momentos posteriores.
9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la información obtenida a partir de una o ambas señales mencionadas (AS, IS) se usa para adaptar un estado de inteligencia artificial tal como una red adaptativa o autoorganizada.
10. Disposición para monitorizar la localización, postura, movimiento o propiedades de uno o varios objetos (O) que se debe monitorizar, tales como el cuerpo humano, un animal o robot en un entorno a monitorizar, tal como en un apartamento, un espacio público, un espacio industrial o de oficinas o en un refugio para animales en el que en algún área del entorno a monitorizar, por ejemplo, en un suelo, pared o techo existen unos medios transductores, que están compuestos por una distribución de conductores que están eléctricamente aislados del objeto, tales como una matriz de conductores, y dicha distribución de conductores incluye por lo menos una primera división de conductores seleccionables y una segunda división de conductores seleccionables, comprendiendo la disposición los siguiente:
- a) unos medios para seleccionar los conductores de la primera división de conductores y conductores de la segunda división de conductores y medios para conectar una señal de excitación modulada (HS) a la primera división seleccionada de conductores y medios para realizar un ciclo de exploración de las divisiones seleccionadas de los conductores seleccionados cuando la señal de excitación (HS) se conecta a la primera división de los conductores seleccionados;
- b) unos medios para obtener una primera señal (AS) a partir de un acoplamiento de la señal de excitación (HS) entre la primera y la segunda divisiones seleccionadas de conductores, y medios para procesar dicha primera señal (AS) usando información de modulación de la señal de excitación (HS) y usando un detector sensible a la fase para obtener cierta información sobre la conductividad eléctrica del objeto para la caracterización del objeto.
11. Disposición según la reivindicación 10, caracterizada porque incluye unos medios (UNIDAD CENTRAL) para procesar la señal AS de medios transductores y para obtener información relacionada con propiedades del objeto (O) tales como la función del corazón, la respiración o la conductividad eléctrica.
12. Disposición según las reivindicaciones 10 u 11, caracterizada porque los medios de procesado de la señal incluyen unos medios para transferir información obtenida a partir de un objeto hacia delante a través de la primera vía de transmisión.
13. Disposición según las reivindicaciones 10 a 12, caracterizada porque los medios transductores incluyen componentes para detectar por lo menos dos cantidades físicas diferentes tales como acoplamiento eléctrico y energía acústica.
14. Disposición según las reivindicaciones 10 a 13, caracterizada porque la señal (AS) producida por los medios transductores se basa por lo menos parcialmente en un acoplamiento de campo eléctrico, es decir, acoplamiento capacitivo entre el objeto (O) y los medios transductores.
15. Disposición según las reivindicaciones 10 a 14, caracterizada porque los medios de procesado de la señal incluyen ciertos medios que son capaces de realizar algunas funciones adaptativas tales como redes neuronales u otros medios de inteligencia artificial.
16. Disposición según las reivindicaciones 10 a 15, caracterizada porque la disposición incluye, o a la misma están incorporados, ciertos medios para almacenar información espacial relacionada con los medios transductores.
17. Disposición según las reivindicaciones 10 a 16, caracterizada porque incluye medios para transmitir, a través de los medios transductores, cierta información sobre localización de por lo menos una división de conductor y unos medios para transferir esta información hacia delante a través de otra vía de transmisión tal como con la señal de excitación (HS) o con una señal de radiocomunicaciones.
18. Disposición según las reivindicaciones 10 a 17, caracterizada porque la disposición incluye unos medios especiales (EV), que generan una señal adicional (IS) por un efecto de la señal de excitación (HS).
19. Disposición según las reivindicaciones 10 a 18, caracterizada porque incluye unos medios, o a la misma se han conectado medios, para formar un contacto a través de alguna otra vía de transmisión, tal como a través de un contacto por cable o inalámbrico, a usar en la recepción o transmisión de información de control, en la recepción o transmisión de información de localización o la recepción o transmisión de información de tiempo o para otra comunicación con otros sistemas tales como con un robot.
20. Disposición según las reivindicaciones 10 a 19, caracterizada porque información obtenida a partir de una o varias señales (AS, IS, HS), se usa para realizar algunas funciones de control con algunos medios de las disposiciones o con algunos medios incorporados, pudiendo incluir estas funciones control de un robot, iluminación, aire acondicionado, sistemas de alarma o sistemas de aviso o control de cierre de accesos.
21. Disposición según las reivindicaciones 10 a 20, caracterizada porque incluye medios para obtener información que caracteriza el movimiento de un objeto (O) tal como para obtener la distribución de velocidad de movimiento o cantidades que caractericen a la misma.
22. Disposición según las reivindicaciones 10 a 21, caracterizada porque por lo menos algunas de las distribuciones de conductor del transductor están situadas en la proximidad de superficies tales en las que o cerca de las cuales tiene acceso un objeto (O), como superficies del suelo, paredes y techo.
23. Disposición según las reivindicaciones 10 a 22, caracterizada porque por lo menos algunas de las distribuciones de conductor del transductor están situadas en la proximidad de aquellas superficies del entorno a monitorizar tales como en las proximidades de artículos peligrosos o valiosos.
24. Disposición según las reivindicaciones 10 a 23, caracterizada porque por lo menos algunas de las distribuciones de conductor del transductor se obtienen usando algunos conductores que se encuentran en construcciones tales como hierro hormigón, tuberías de aire acondicionado, tuberías de agua o conductores eléctricos.
25. Disposición según las reivindicaciones 18 a 24, caracterizada porque los medios especiales (EV) incluyen algunos medios, tales como un circuito RFID, un transductor o un circuito activo, para implementar información en señal (IS) generada por los medios especiales.
26. Disposición según las reivindicaciones 18 a 25, caracterizada porque una o varias propiedades, tales como una amplitud o una frecuencia de la señal de excitación (HS), son diferentes cuando se induce, en referencia a la localización de un objeto (O), una señal (IS) generada por los medios especiales (EV).
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