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Title:
Sistema y método para el análisis de la actividad de una persona y detección automática de caídas
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/000605
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a system for the analysis of a person's activity and the automatic detection of a fall. The inventive system is based on the use of a portable, wireless device which is positioned on the person's body, said device comprising: a biaxial accelerometer which detects acceleration values along axes X and Y, a microprocessor which determines when a fall has occurred, a GSM/GPRS/UMTS-type mobile communication module which sends alarm messages to an external receiver, a GPS-type global positioning and location-finding module which indicates the position of the person, an alarm activation/deactivation button, and a battery. The fall-detection methodology is based on the continuous measurement of acceleration along vertical axis Y and horizontal axis X, which can be used to establish a time window, prior to the detected instantaneous event, which serves as a comparative reference. A measurement of acceleration during the aforementioned period is calculated and said mean value is used to establish maximum acceleration limits and differential limits. According to the invention, instantaneous acceleration values are compared, at all times, to the aforementioned limits. In this way, the system performs direct detection which determines the unequivocal occurrence of a fall when the instantaneous acceleration exceeds one of the maximum limits, and differential detection which determines a possible fall when the instantaneous acceleration exceeds one of the differential limits without reaching the maximum limits.

Inventors:
Azcoitia Arreche, Jose Miguel (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Eizmendi Loriz, Gorka (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Perolle, Guillaume (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Sanchez Fuentes, David (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Yanguas Lezaun, Jose Javier (C/Usandizaga 6, San Sebastian, E-20002, ES)
Application Number:
PCT/ES2005/000349
Publication Date:
January 05, 2006
Filing Date:
June 21, 2005
Export Citation:
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Assignee:
Fundacion, Fatronik (Paseo Mikelegi, 7 Parque Tecnólogico, -SAN SEBASTIAN, 20009, ES)
INSTITUTO GERONTOLOGICO MATIA, S.L.U. (INGEMA) (C/Usandizaga 6, San Sebastian, E-20002, ES)
Azcoitia Arreche, Jose Miguel (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Eizmendi Loriz, Gorka (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Perolle, Guillaume (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Sanchez Fuentes, David (Poligono Ibaitarte 1, Elgoibar, E-20870, ES)
Yanguas Lezaun, Jose Javier (C/Usandizaga 6, San Sebastian, E-20002, ES)
International Classes:
A61B5/00; G01P15/00; G08B21/00; G08B23/00; G08B25/10; (IPC1-7): A61B5/00; G01P15/00; G08B21/00; G08B23/00; G08B25/10
Attorney, Agent or Firm:
Carpintero Lopez, Francisco (Herrero & Asociados, S.L. Alcal, 35 Madrid, E-28014, ES)
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Claims:
1. R E I V I N D I C A C I O N E S .
2. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas basado en Ia utilización de un dispositivo portátil e inalámbrico (1 ) colocado sobre el cuerpo de Ia persona que incorpora un acelerómetro (2) capaz de detectar valores de aceleración según los ejes X e Y, un microprocesador (3) que determina cuándo se ha producido una caída, una memoria (4) para almacenamiento temporal de datos, un módulo de comunicación (5) mediante telefonía inalámbrica para enviar un mensaje de alarma a un receptor externo de un sistema de control remoto (9), un módulo de localización y posicionamiento global (6), para indicar Ia posición de Ia persona, un botón (7) de activación y negación de alarma y una batería (8), caracterizado porque Ia metodología de detección de caídas se basa en Ia medida continua de Ia aceleración, según un eje vertical X y un eje horizontal Y, durante un período de tiempo predefinido previo al evento instantáneo a detectar, calculándose un valor medio de Ia aceleración durante ese período y estableciendo en base a este valor medio unos límites máximos de aceleración y unos límites diferenciales, límites con los que se comparan, en todo momento, los valores de Ia aceleración instantánea, estableciéndose una detección directa que determina Ia existencia inequívoca de Ia caída, cuando Ia aceleración instantánea sobrepasa uno de los límites máximos y simultáneamente, una detección diferencial que determina una posible caída, cuando Ia aceleración instantánea sobrepasa uno de los límites diferenciales pero, sin llegar a los límites máximos.
3. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas, según reivindicación 1 , caracterizado porque Ia detección directa se realiza de acuerdo con el siguiente algoritmo: a) El sistema compara los valores de aceleración instantánea, según el eje Y, con los límites máximos establecidos previamente para el eje Y, en base al valor medio calculado previamente. b) En caso de que el valor de Ia aceleración instantánea, según el eje Y, supere los limites máximos, el sistema determina que se ha producido una caída.
4. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas, según reivindicación 1 , caracterizado porque Ia detección diferencial se realiza de acuerdo con el siguiente algoritmo de detección de caídas: a) El sistema compara los valores de aceleración instantánea, según los ejes X e Y, con los límites diferenciales establecidos previamente para los ejes X e Y, con respecto al valor medio calculado previamente. b) Si Ia aceleración instantánea supera los límites diferenciales, según los ejes X e Y, el sistema determina una posible caída y abre una nueva ventana temporal, para Ia comprobación de Ia caída, en Ia que se realizan las siguientes operaciones: c) Durante un tiempo máximo de 3 segundos se descartan los valores instantáneos, según los ejes e Y, adquiridos por el acelerómetro. d) Transcurridos el tiempo máximo de 3 segundos, se comparan las señales instantáneas de aceleración según los ejes X e Y con unos límites de reposo para cada eje. e) Si durante el próximo segundo ninguna de las señales de aceleración según los ejes X e Y salen de los límites de reposo, el sistema determina Ia existencia de una caída. 4.
5. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas, según reivindicación 1 , caracterizado porque el valor medio de Ia aceleración se obtiene en base a los valores puntuales obtenidos durante los dos segundos anteriores al evento a detectar.
6. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas, según reivindicación 1 , caracterizado porque los límites máximos, con respecto de Ia media de aceleración del eje Y son de ±3,5 g y los límites diferenciales son de ±1 ,6g para los ejes X e Y, los límites de reposo son de 0,32g y 1 ,92g, según el eje X y de 0,5g y 1 ,5g para el eje Y, estableciéndose estos límites con una variabilidad de ±0,5g según Ia sensibilidad del acelerómetro.
7. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas, según reivindicación 1 , caracterizado porque el acelerómetro es un acelerómetro biaxial compuesto por dos placas de silicio muy pequeñas, enfrentadas entre sí, siendo una de las placas fija mientras que Ia otra va montada sobre un muelle, creándose así un condensador entre las dos placas.
8. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas, según reivindicación 1 , caracterizado porque una vez detectada una caída, por detección directa o diferencial se activa una señal de alarma que puede ser anulada por el usuario durante un tiempo predefinido, apretando el botón de alarma (7), de forma que transcurrido el tiempo predefinido sin Ia anulación del usuario, se envía Ia señal de alarma, pudiendo además el usuario avisar de Ia alarma, apretando el citado botón (7), incluso cuando no se ha producido una caída, o en caso de fallo del sistema.
9. Sistema para el análisis de Ia actividad de una persona y detección automática de caídas, según reivindicación 1 , caracterizado porque los datos de aceleración obtenidos son procesados por el microprocesador, utilizando un algoritmo que permite identificar el tipo de actividad de Ia persona, entre una serie de actividades preestablecidas y almacenadas en Ia memoria del sistema, obteniendo una serie de datos que se almacenan en Ia memoria del dispositivo y, periódicamente, son enviados en forma de resumen al centro de control, a través del módulo de comunicación (5), de manera que en el centro de control se realizan valoraciones de Ia movilidad de Ia persona y el seguimiento periódico de su evolución física.
Description:
SISTEMA PARA EL ANÁLISIS DE LA ACTIVIDAD DE UNA PERSONA Y DETECCIÓN AUTOMÁTICA DE CAÍDAS

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

Es objeto de Ia invención un sistema portátil e inalámbrico para Ia detección de caídas, de gran Habilidad, puesto que permite detectar únicamente las caídas reales, descartando falsas alarmas debidas a movimientos extraños o inesperados del usuario pero que no entrañan ninguna situación de riesgo.

Es objeto de Ia invención Ia metodología utilizada para Ia detección y discriminación de las caídas, así como los algoritmos implementados para llevarla a cabo.

Son también objeto de Ia invención los equipos que permiten Ia detección de caídas, Ia generación de alarmas y el envío al centro de control remoto de los mensajes correspondientes, así como Ia detección de Ia posición del usuario, tanto en recintos cerrados como en espacios abiertos.

El sistema de Ia invención permite también analizar Ia actividad de una persona y su monitorización remota determinando el tipo o nivel de actividad desarrollado.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

En Ia actualidad, están proliferando sistemas que permiten el control a distancia de las personas, con especial interés en Ia detección de situaciones de riesgo en personas mayores o que viven solas, detectando por ejemplo posibles caídas o situaciones de riesgo para Ia persona.

Desde hace tiempo se viene utilizando dispositivos de comunicación remotos compuestos por un emisor dispuesto en Ia vivienda del usuario o que puede llevar encima y que cuenta con un pulsador que el usuario activa para enviar una señal de alarma hasta un puesto de socorro cuando se encuentra en una situación de emergencia. Estos sistemas presentan el gran inconveniente de que necesitan Ia activación del usuario y por tanto, en caso de que éste no sea capaz de activar Ia señal de alarma, por encontrarse inconsciente, por no encontrarse cerca del emisor por cualquier otro motivo, resultan inoperantes.

Por este motivo, se están desarrollando nuevos dispositivos capaces de detectar automáticamente Ia situación de riesgo y, fundamentalmente, las caídas. Estos sistemas incorporan generalmente un acelerómetro, capaz de detectar las aceleraciones del usuario y de emitir automáticamente señales de alarma al centro de control.

La comunicación entre el emisor y el receptor dispuesto en el centro de control remoto se puede realizar vía radio, a través de Ia línea de telefonía fija, a través de telefonía inalámbrica, vía satélite o por Internet.

Asimismo, algunos sistemas incorporan, en el emisor, un dispositivo de posicionamiento global (GPS) que permite conocer Ia posición exacta del usuario.

Como ejemplo en este tipo de sistema se pueden citar, las siguientes Patentes:

Patente US 3.163.856, a nombre de Frederick G. Kirbv. Esta Patente describe un dispositivo de alarma que se activa cuando una persona u objeto deja de moverse durante un periodo de tiempo. El dispositivo emite una señal de radio frecuencia cada vez que se mueve Ia muñeca del usuario, generándose Ia alarma cuando cesa el movimiento de Ia muñeca del usuario.

Patente US 4.110.741 , a nombre de Societe Chimique des Charbonnaqes.

En esta Patente se describe un dispositivo capaz de monitorizar Ia actividad física de las personas y producir una alarma cuando Ia persona permanece inmóvil como resultado de una caída o similar. El dispositivo comprende un detector de desplazamiento, basado en un acelerómetro, que monitoriza de forma continua los movimientos normales de Ia persona, transmitiendo una señal a un receptor.

En caso de que Ia persona deje de moverse durante un tiempo, el dispositivo emite una señal audible y, al cabo de un tiempo, deja de transmitir al receptor que activa una alarma.

Patente Europea EP 0849 715, a nombre de GGT Gesellschaft Fur Gerontotechnik, mbH.

Esta Patente reivindica un medio de detección de caídas que incorpora unos medios de monitorización que se disponen en Ia parte superior del cuerpo del usuario que determina, además de valores de posición y movimiento correspondientes a cambios en Ia posición e inclinación de Ia persona, valores de velocidad, aceleración e impacto mediante un sensor de inclinación y movimiento.

Patente Europa 0 877 346, a nombre de CSEM. Esta Patente corresponde a un dispositivo de monitorización de Ia actividad y para Ia detección de caídas de una persona, que comprende medios para establecer un factor de probabilidad que representa Ia probabilidad de una situación de riesgo en base al cambio de las señales de posición, aceleración y velocidad.

Patente US 6.160.478, de Sarcos LC.

Esta Patente se refiere a un sistema para Ia monitorización de Ia actividad física de una persona que comprende un acelerómetro multidimensional que genera una señal correspondiente a Ia aceleración y unos medios de procesamiento para convertir Ia señal del acelerómetro en datos, que son analizados hasta que se recibe un pulso que indica Ia posibilidad de una caída. A continuación se determina Ia gravedad de Ia caída en base a Ia magnitud del pulso.

El sistema incorpora también unos medios de comunicación para enviar los datos a una posición remota y unos medios de comunicación en Ia posición remota para Ia recepción de los datos enviados.

Patente US 6.433.690, de Sarcos LC.

Esta Patente es una continuación de Ia US 6.160.478 y se refiere a un método para Ia monitorización de Ia caída de una persona que se basa en el muestreo de Ia salida de un acelerómetro que indica Ia aceleración y el ángulo del cuerpo, en Ia determinación de Ia posible caída en base a Ia medida del ángulo del cuerpo, en Ia medida de Ia duración de Ia caída, estableciendo que se ha producido una caída incontrolada si Ia duración medida es menor que un tiempo establecido y estableciendo una caída importante si el cambio en el ángulo del cuerpo y amplitud de Ia aceleración superan un determinado umbral. Patente US 6.307.481. de llife Systems Inc.

Esta Patente reivindica un sistema que determina el movimiento de un cuerpo en relación con su entorno y que comprende un sensor que detecta Ia aceleración estática y dinámica asociada a un cuerpo, y un procesador asociado al sensor que procesa Ia aceleración estática y dinámica para determinar si el movimiento de cuerpo se encuentra dentro de unos rangos establecidos.

Patente US 6.703.939. de Ilife.Solution.

Esta Patente es una continuación de Ia Patente US 6.307.481 , y reivindica un sistema para determinación del movimiento de un cuerpo con características similares a Ia Patente principal, pero en el cual el sensor mide Ia aceleración relativa a tres ejes de referencia, comprendiendo una pluralidad de dispositivos de medida de aceleración.

Patente US 6.501.380. de llife Solution.

Esta Patente es también una continuación de US 6.307.481 , que en este caso protege un sistema como el de Ia Patente inicial, pero incorporado dentro de un sistema de comunicaciones, es decir, un sistema que incorpora un sensor que mide Ia aceleración estática y dinámica, un procesador que determina si el movimiento esta dentro de los rangos establecidos y un dispositivo de comunicación que, según el texto de Ia Patente puede ser, entre otros, teléfonos celulares.

Patente US 6.661.347, de llife Solution.

Esta Patente es también una continuación de US 6.307.481 , que en este caso protege un sistema como el de Ia Patente inicial pero incorporado dentro de un dispositivo de localización de posición, es decir, un sistema que incorpora un sensor que mide Ia aceleración estática y dinámica, un procesador que determina si el movimiento esta dentro de los rangos establecidos y un dispositivo de localización de posición que, según el texto de Ia Patente puede ser, un dispositivo de posicionamiento global (GPS). Este dispositivo de posicionamiento puede comunicarse vía red inalámbrica, red con hilos o a través de Internet.

Solicitud de Patente USA 10/331.958 (n° Pub. 2003/0146844, de llife Solution.

Esta Patente es una continuación de US 6.501.386, que a su vez es una continuación de US 6.307.481 y se refiere a un sistema incorporado en dispositivos de comunicaciones capaz de determinar los movimientos de un cuerpo que comprende un sensor asociados a un cuerpo que mide Ia aceleración del mismo, y un procesador, asociado al sensor que analiza Ia aceleración captada y determina si el movimiento del cuerpo se encuentra dentro de unos rangos aceptables.

Pues bien, a pesar de Ia gran cantidad de esfuerzos realizados en este campo, en Ia actualidad existen muy pocos dispositivos en el mercado, los que existen presentan grandes problemas de fiabilidad, principalmente en Ia detección de caídas ya que, en su mayoría, general multitud de señales de alarma falsos por Io que, se puede afirmar que el detector de caídas ideal aún está por desarrollarse.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El sistema objeto de Ia invención permite resolver Ia problemática expuesta anteriormente proporcionando un sistema portable e inalámbrico para Ia detección de caídas con gran fiabilidad puesto que es capaz de descartar eficazmente las falsas alarmas debidas a movimientos extraños o inesperados del usuario pero que no entrañan ninguna situación de riesgo.

El dispositivo portátil permite Ia detección de caídas en base a Ia utilización de un acelerómetro capaz de detectar los movimientos del usuario según el eje vertical X y el eje horizontal Y, completándose el sistema con un microprocesador que incluye los algoritmos de análisis de actividad y detección de caídas, así como una memoria que permite el almacenamiento de valores predeterminados, utilizados como límites para Ia detección de las caídas. Se entiende por eje vertical X, un eje vertical cuando el usuario está de pié y por eje horizontal Y, un eje horizontal cuando el usuario está de pié.

El sistema incorpora también un módulo de comunicación inalámbrico y un módulo de localización y posicionamiento global, tipo GPS, para Ia determinación de Ia posición de Ia persona.

El sistema objeto de Ia invención se basa en realizar una detección directa, cuando Ia aceleración instantánea, según el eje Y, sobrepasa unos límites máximos, determinándose Ia existencia inequívoca de Ia caída y simultáneamente una detección diferencial cuando Ia aceleración instantánea según los ejes X e Y, supera unos límites diferenciales pero sin llegar a los límites máximos, determinándose en este segundo caso una posible caída.

La detección directa tiene en cuenta Ia aceleración generada por el propio choque de Ia persona contra el suelo, en base a que, en el momento del choque, Ia aceleración generada es tan fuerte que supera los límites máximos y se considera que no hay duda de que se ha producido una caída.

La detección diferencial permite detectar caídas más suaves o por ejemplo en dos etapas. En este caso, se detecta una posible caída a través del valor de Ia aceleración generado por el choque del cuerpo contra el suelo, aceleración que, aunque no sobrepase los valores máximos, si es Io suficientemente fuerte para considerar que se ha producido un evento importante que podría ser una caída, ya que sobrepasa los valores diferenciales.

En este caso, se utiliza una metodología de detección más compleja ya que no es posible garantizar de antemano una caída ni generar continuamente falsas alarmas. Para ello, cuando se detectan estas variaciones de aceleración, se analiza detenidamente el estado posterior a Ia variación, con objeto de verificar que efectivamente se ha producido Ia caída antes de generar Ia señal de alarma.

Para ello, se comprueba que Ia actividad del individuo después de Ia variación sea muy reducida, como suele ocurrir tras una caída de importancia, comprobándose en este caso si los valores de Ia aceleración instantánea se encuentran dentro de unos límites de reposo preestablecidos, tanto para el eje Y como para el eje X.

Otro factor crítico a analizar, en este caso, es Ia posición del individuo tras Ia variación en Ia aceleración detectada. Para ello, el método objeto de Ia invención analiza Ia orientación del individuo gracias a Ia fuerza de gravedad.

Para establecer los límites máximos y diferenciales, Ia metodología de detección objeto de Ia invención se basa en Ia medida continua de Ia aceleración, según los ejes X e Y, durante los dos últimos segundos, anteriores a Ia posible caída, a partir de los cuales se calcula un valor medio de Ia aceleración, en base a Ia cual se determinan los valores correspondientes a los límites máximos, diferenciales y de reposo, que se almacenan en Ia memoria del dispositivo.

Una vez detectada una caída, mediante Ia detección directa o diferencial, se activa una señal de alarma que puede ser anulada por el usuario durante un tiempo predefinido, transcurrido el cual, sin anulación del usuario, se envía un mensaje de alarma a Ia estación de control remoto, alertando de Ia caída e indicando el lugar donde ésta se ha producido.

La señal de alerta es enviada, vía telefonía inalámbrica, tipo GSM, GPRS o UMTS, a un centro de recepción remota pudiendo por tanto utilizarse el dispositivo incluso en espacios abiertos ya que no se requiere de receptores fijos para el envío de Ia señal. El microprocesador además de Ia alarma envía los datos de posición, obtenidos a partir del localizador de posicionamiento global, de forma que es posible localizar con gran precisión el lugar de Ia caída, aunque el usuario se haya alejado de sus localizaciones habituales.

El sistema permite también monitorizar de manera continua y remota Ia actividad física y/o movilidad de las personas para realizar, a posteriori, evaluaciones de bienestar y calidad de vida.

Para ello, los datos de aceleración obtenidos de forma continua por el acelerómetro son procesados por el microprocesador, utilizando un algoritmo que permite identificar el tipo de actividad que está realizando Ia persona, entre una serie de actividades preestablecidas y almacenadas en Ia memoria del sistema.

La información obtenida se almacena en Ia memoria del dispositivo y, periódicamente, es enviada en forma de resumen al centro de control, a través del módulo GSM/GPRS/UMTS. De esta manera, el centro de control, en base a Ia información recibida, puede realizar valoraciones de Ia movilidad de Ia persona y por tanto un seguimiento periódico de su evolución física.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar Ia descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de Ia invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado Io siguiente:

Figura 1.- Muestra una figura esquemática de los principales componentes del sistema de Ia invención.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

El sistema de Ia invención, tal y como se observa en Ia figura 1 , está basado en Ia utilización de los siguientes equipos:

Un dispositivo portátil e inalámbrico (1) que se coloca sobre el cuerpo de Ia persona y que incorpora los siguientes dispositivos:

- Un acelerómetro biaxial (2), que genera de forma continua dos señales, según los ejes X e Y, cuyos niveles son proporcionales a Ia aceleración registrada sobre estos ejes. Por supuesto, también se podría utilizar un acelerómetro triaxial para realizar esta función.

- Un microprocesador (3) que incluye un algoritmo de detección de caídas, cuyo funcionamiento es también objeto de Ia invención y se describirá con detalle más adelante, así como un algoritmo de análisis de actividad de Ia persona.

- Una memoria (4) para almacenamiento de datos predeterminados.

- Un módulo de comunicación móvil tipo GSM/GPRS/UMTS (5), capaz de enviar mensajes SMS a un centro de control o a otros equipos receptores, o cualquier módulo de comunicación telefónica inalámbrico.

- Un módulo de localización y posicionamiento global tipo GPS (6) que determina Ia posición de Ia persona.

- Un botón (7) de activación de alarma y de negación de alarma.

- Una batería (8) para Ia alimentación del dispositivo.

- Un sistema de control remoto (9) que incorpora un receptor capaz de recibir, vía comunicación móvil tipo GSM/GPRS/UMTS, los mensajes de alarma enviados por el dispositivo portátil.

El dispositivo de detección está basado en Ia utilización de un acelerómetro biaxial fabricado mediante tecnología MEMS y que está compuesto por dos placas de silicio muy pequeñas enfrentadas entre sí, con Ia particularidad de que una de las placas es fija, mientras que Ia otra va montada sobre un muelle, creándose así un condensador entre las dos placas.

Cuando se produce un movimiento de aceleración, Ia placa que va montada sobre el muelle se mueve alejándose o acercándose de Ia placa fija, haciendo variar Ia capacidad del condensador de forma proporcional al movimiento de Ia placa y por tanto proporcional también a Ia aceleración.

Este acelerómetro presenta un tamaño y peso muy reducidos y un bajo coste de fabricación.

La metodología para Ia detección de caídas propuesta por Ia invención se basa en Ia monitorización de Ia actividad de Ia persona de manera continua, adquiriendo para ello Ia señal de aceleración con respecto a los ejes vertical (X) y horizontal (Y) de Ia persona, durante los últimos 2 segundos, abriéndose una ventana temporal que sirve de referencia para los posibles eventos instantáneos que puedan ocurrir, captándose en este espacio de tiempo, si trabajamos con una frecuencia de adquisición de 500 Hz, 1000 valores puntuales de aceleración según los ejes X e Y.

Con los valores captados, el microprocesador (3) calcula un valor medio de Ia aceleración durante ese período y a partir de él se establecen unos límites máximos, unos límites diferenciales y unos límites de reposo, con los cuales se comparan los valores de aceleración instantánea, realizándose simultáneamente dos tipos de comparación que hemos denominado detección directa y detección diferencial que se describirán mas adelante.

Los límites máximos se establecen en ± 3,5g, con respecto de Ia media de Ia aceleración calculada para el eje Y, mientras que los límites diferenciales, para los ejes X e Y, se establecen en ±1 ,6g, con respecto de Ia media de Ia aceleración calculada para el eje X y el eje Y. Los límites de reposo se establecen en -0,32g y 1 ,92g para el eje X, y en -0,5g y -1 ,5g para el eje Y, con repecto de Ia media de Ia aceleración calculada para el eje X y el eje Y. Estos límites son positivos y negativos dado que Ia aceleración puede ser en sentido positivo o negativo, según el sentido en el cual se produce el movimiento. De esta forma, si Ia persona cae de Ia misma manera hacia adelante o hacia atrás o bien del lado derecho o del izquierdo, se detectará exactamente el mismo patrón en Ia variación de Ia aceleración pero, en sentido opuesto, una vez en sentido positivo y otra en sentido negativo.

La detección absoluta se realiza comparando los valores instantáneos de Ia aceleración, según el eje Y, con los límites máximos, también de acuerdo al eje Y, de tal manera que si Ia aceleración instantánea supera alguno de estos límites, indica que se ha producido efectivamente una caída.

La detección diferencial se realiza comparando los valores instantáneos de Ia aceleración, según los ejes X e Y, con los límites diferenciales, de los citados ejes X e Y, de tal manera que si Ia aceleración instantánea supera alguno de estos límites, pero sin llegar a alcanzar los límites máximos según el eje Y, existe una posible caída.

En este caso, para confirmar que se ha producido Ia caída, se comprueba que Ia persona está tumbada en el suelo y no se mueve, Io cual nos indicaría que efectivamente se ha producido una caída. Para ello, se comparan los valores de Ia aceleración instantánea con unos límites de reposo según los ejes X e Y que se establecen en -0,32g y 1 ,92g, para el eje X y en -0,5g y -1 ,5 g con respecto al eje Y, con respecto de Ia media calculada para los ejes X e Y.

Todos los límites, tanto máximos como diferenciales, como de reposo, pueden presentar una variabilidad de ±0,5g según Ia sensibilidad del acelerómetro. Con estos valores límites absolutos y diferenciales, almacenados en Ia memoria (4) y mediante el algoritmo de detección de caídas programado en el microprocesador (3), Ia detección de caídas se realiza de acuerdo a las siguientes fases:

a) El sistema compara los valores de aceleración instantánea, según el eje Y, con los límites máximos establecidos previamente para el eje Y, con respecto a Ia media calculada durante los últimos dos segundos.

b) En caso de que el valor de Ia aceleración instantánea, según el eje Y, supere los límites máximos, el sistema determina que se ha producido una caída.

Simultáneamente, el microprocesador (3) realiza un análisis diferencial de Ia señal de acuerdo con el siguiente algoritmo:

c) El sistema compara los valores de aceleración instantánea, según los ejes X e Y, con los límites diferenciales establecidos previamente para los ejes X e Y, con respecto a Ia media calculada durante los últimos dos segundos.

d) En caso de que el valor de Ia aceleración instantánea, según el eje Y supere los límites diferenciales pero sin alcanzar los límites máximos, el sistema determina una posible caída y abre una nueva ventana temporal, para confirmar Ia caída, en Ia que se realizan las siguientes operaciones:

e) Durante un tiempo máximo de 3 segundos se descartan los valores instantáneos, según el eje Y, adquiridos por el acelerómetro (2).

f) Transcurrido el tiempo máximo de 3 segundos, se comparan las señales instantáneas de aceleración según los ejes X e Y con los límites de reposo para cada eje, relativos a Ia última media calculada.

g) Si durante el próximo segundo, ninguna de las señales de aceleración según los ejes X e Y salen de los límites de reposo, el sistema determina Ia existencia de una caída.

El botón de alarma (7) previsto en el dispositivo portátil (1) permite avisar de una alarma, apretando un botón, incluso cuando no se ha producido una caída o en caso de fallo del sistema. Además, el usuario puede negar una alarma automática si el sistema ha mandado una falsa alarma o incluso cuando se ha producido una caída pero no ha ocasionado ninguna consecuencia al usuario.

En resumen, el método de Ia invención con los equipos mencionados presenta las siguientes funcionalidades:

- Detección automática de caídas con una fiabilidad del 95%, en base a Ia utilización de acelerómetros con tecnología MEMS y del algoritmo de detección objeto de Ia invención. - Generación automática de alarma en caso de caída. - Envío de alertas mediante telefonía móvil tipo GSM u otros. - Localización del usuario mediante sistemas de posicionamiento GPS. - Monitorización de Ia actividad de Ia persona, diferenciando entre actividades dinámicas (andar) y pasivas (sentado/tumbado). - Generación de informes periódicos de actividad.