专利名称：用来监视住宅里的活动的装置和方法
技术领域：
本发明总体上涉及用来监视住宅里的活动的装置和方法。本发明尤其涉及用于通过监视在住宅里的活动来判断住宅里的居住者是否在住宅的装置和方法。
背景技术：
随着医学的进步以及更加注意适当的营养和足够的锻炼，西方社会的平民寿命变得更长。例如，居住在美国的老人数量不断地增加，随着婴儿潮一代的年龄的增加，在随后的几十年，美国的老人数量将明显地增加。另外，随着对各种精神和身体残疾的认知和了解的不断增加，这使得虽然精神和/或身体能力已经减弱但是仍能独立生活的人数增加。
随着独立生活的年老和残疾的人不断增加，这些年老和残疾的人在他们自己住处的安全和保卫成为忧虑。这些独自生活的年老和残疾的人也更为忧虑他们有可能受伤害或者丧失能力并且还不能呼救。远离独自生活的年老和/或残疾的人的亲友经常会分担这样的忧虑。
当前，独自生活的年老和残疾的人所体会到的忧虑，以及他们的亲友体会到的忧虑，可通过几种途径来着手解决。减轻忧虑的一种方法是通过护理人频繁地到住宅拜访。这样的拜访可能会打扰别人、耗时并且往往不方便而且不被理解。另一种方法是让年老或者残疾的人离开住宅，转移到能更好地监视其健康的设施中。但是，这种方法剥夺了人的独立性，成本很高并且常常不受欢迎。另一种方法是通过技术帮助或者监视住宅里的人。
在他们的住宅里帮助他们的该技术系统包括个人急救响应系统。在这些系统中，年老的或者残疾的个人佩戴手表、垂饰或类似的装置，并且在诸如发生跌倒之类的紧急事件时，按一个按钮。被按下的按钮启动了告警信号。中央监视设施通过响应该告警信号并呼叫个人识别该困难来提供帮助。该设施呼叫预定的联络表，比如亲戚、邻居或者急救服务，这按照情况所处的环境的要求而定。虽然这是一种有价值的服务，但是这些系统只能识别在个体还能够按急救按钮时所发生的问题。
一些已知的在住宅里的监视系统经历这样的缺点，即它不能准确地检测到所监视住宅里的居住者是反常的不活动(inactive)或者已经离开了住宅。这些已知的住宅里的监视系统向居住者提供一个或多个按钮，能够通过按这些按钮以示居住者是否在住宅。但是居住者时常不履行表明他在家还是离开的责任，这导致所述已知系统的高错误告警率以及低灵敏度。
因此，仍然需要一种设备和方法来监视住宅里的活动。
发明内容
本发明针对一种用来探明所监视的住宅里的居住者是在住宅还是已经离开住宅的系统、装置和方法。
本发明的一个方面是用来确定运动何时停止的无线运动传感器。该运动传感器包括用来检测活动的检测器、用来发射指示第一次检测到运动的第一信号的发射机、处理器和定时器，该定时器在第一次检测到活动时开始运行。在第一次检测到活动之后，当定时器运行到设定的时间周期而没有检测到任何后续的活动，则发射机发射指示不活动的第二信号。
本发明的另一个方面是用来确定运动何时停止的无线运动传感器。该运动传感器包括用来检测活动的检测器(其中该检测器包括信号处理器和感应部分)、用来发射指示第一次检测到活动的第一信号的发射机(其中该发射机适于无线发射第一和第二信号)、处理器和定时器，该定时器在第一次检测到活动时开始运行。在第一次检测到活动之后，当定时器运行到设定的时间周期而没有检测到任何后续的活动，则发射机发射指示不活动的第二信号。
本发明的另一个方面是用来确定住宅里的不活动的方法。该方法包括观察运动的指示、感应运动、无线发射指示运动的第一信号、启动定时器以运行一个预定的时间周期以及当预定的时间周期期满而没有感应到任何进一步的运动时无线发送指示不活动的第二信号。
本发明的另一个方面是用来确定住宅里的不活动的方法。该方法包括观察运动的指示、感应运动、通过发射机无线发送指示运动的第一信号以及启动定时器以运行一个不大于5分钟的设定的时间周期。当该设定的时间周期期满而没有感应到任何进一步的运动，则发送指示不活动的第二信号。
从结合附图所提供的本发明优选实施例的详细描述，本发明的这些和其它的优点和特征将更加易于理解。
图1是根据本发明一个示范实施例构造的运动传感器示意图。
图2是使用图1的运动传感器的系统示意图。
图3是图1的运动传感器在探明居住者是否在住宅时所采取的处理步骤流程图。
图4是常规运动传感器在探明居住者是否在住宅时所采取的处理步骤流程图。
具体实施例方式
现在参照附图，其中相同的附图标记涉及相同的特征，在图1中示出了根据本发明一个示范实施例构造的无线运动传感器10。该运动传感器10包括发射机12、处理器14和定时器16。处理器14包括传感器10的逻辑部分。
运动传感器10还包括检测器部分18。检测器部分18包括硬件部分20和信号处理器22。硬件部分20包括检测运动的感应部分。硬件部分20将感应部分的输出的经放大和滤波的版本传送到信号处理器22。信号处理器22包括必要的逻辑来确定来自硬件部分20的信号是否构成一个告警。硬件部分20优选地包括一个被动红外运动检测器机构(passive infrared motion detector mechanism)。可替换地，硬件部分可包括超声、微波、雷达或者红外运动检测器或者它们的任意组合，比如红外与微波的组合或者红外与雷达的组合。信号处理器22从硬件部分20提取信号并确定什么是运动。
参考图2，其中举例说明了包括运动传感器10的活动监视系统100。除了一个或多个运动传感器10之外，活动监视系统100还包括一个或多个外门传感器32、通信中继面板36以及一个远程监视中心42。活动监视系统100缺乏干预住宅30或者住宅30的任何子系统(器具、水、灯等等)的机构。对住宅30的干预(如果有的话)，可以通过和住宅30中的居住者通信而从住宅外面到达，比如通过电话呼叫或者通过来自护理人或者其他合适的人(比如急救响应专业人员)的拜访。运动传感器10可以包括位于住宅30周围的传感器以用来检测居住者活动，而运动传感器10或者也可以是门内传感器、橱柜传感器、厨房和器具传感器以及其它任何适于收集和传送关于住宅30中所进行的活动的数据的传感器。另外，运动传感器10可以采取任何适当的形式，比如附到墙、内门、器具或者橱柜抽屉上的模块。可替换地，运动传感器10可采取放在床、沙发或者椅子上的垫子的形式来监视居住者对它们的使用。外门(exterior door)传感器32可以是位于门上的一个或多个传感器，该门是为住宅30提供入口和出口。优选地，传感器10、32是能够将信号34无线传送到通信中继面板36的无线传感器，该信号34包括所收集的数据。然而，应当理解，作为替换，传感器10、32可以是硬连线到通信中继面板36的传感器。
通信中继面板36通过经由合适的有线或无线通信平台40(诸如有线电话、无线电话、双向步话机、寻呼机、电缆(cable)、因特网浏览器或者任何其它无线通信平台)将包括传感器数据的数据信号38发送到远程监视中心42，而传送从传感器10、32收集的传感器数据。取决于所选择的通信平台40，数据信号38可接近实时地发送，或以离散的不规则时间间隔发送。“接近实时”意指在高达三分钟的几乎瞬时的范围之内。例如，数据信号38可接近实时地通过无线电活、双向步话机、寻呼机、电缆(cable)、因特网浏览器或任何其它无线通信平台发送。对于有线电话通信平台，数据信号38被缓存并以不同的时间间隔发送。
远离住宅30的监视中心42包括数据库46、可编程事件检测器48和连续状态报告发生器50。数据库46作为通过信号38传送的传感器数据的收集容器。搜索机构44用来搜索数据库46。一旦有来自护理人的对于状态报告的请求，把传感器数据从数据库46转发到连续状态报告发生器50。状态报告发生器50将接近实时的状态信号传送到护理人的个人计算机。“接近实时”意指约在高达三分钟的几乎瞬时的范围之内。例如，对于双向寻呼通信平台40，通信所需的时间量可在2分钟至3分钟之间。状态报告发生器50可被编程为以某个时间间隔来为每个住宅30更新报告，所述时间间隔比如为每隔10分钟。状态信号包括由连续状态报告发生器50生成的报告。报告的格式和内容取决于护理人的请求，并且能够应护理人请求作修改。应当理解，所述信号可改为通过个人数字助理(PDA)、寻呼机、传真机、电缆、或电话或语音邮件帐户而不是通过个人计算机传送。
护理人38还能够选择某些活动，即如果这些活动在住宅30中发生，则应当认为是事件。事件一般包括护理人想要被通知的活动或重要转变的发生，诸如状态转变(从一种状态到另一种状态的改变，比如从活动到静止的改变)。例如，可以认为使用外门是重要的活动或状态转变的发生。护理人将构成事件的参数通过信号传送到远程监视中心42。虽然护理人不能确定事件是否已经发生，但是护理人能够从构成事件的一组预定义的活动中选择。另外，护理人设置参数来配置事件以便与住宅30中的居住者的正常活动相匹配。例如，护理人并不定义什么构成“醒来”，但是护理人能够定义什么时候“醒来”被认为是晚了。传感器数据在监视中心42被存储和处理。如果该数据指示事件的发生，则信号经由任何适当的通信媒体发送给护理人，所述媒体比如为有线或无线电话、PDA、寻呼机、传真机、电缆、双向步话机、E-mail，或者通过诸如弹出式通告格式的其它因特网支技的通信媒体。然后向护理人提供打开和居住在住宅30中的人的通信路径的机会。该通信路径可通过有线或无线电话线路、因特网浏览器(例如，e-mail或者其它因特网提供的通信工具)、电缆、PDA、寻呼机或通过诸如护理人或另一个合适的人的个人拜访。
传感器10、32可位于整个住宅30中的不同位置。传感器10、32可通过类型归类，比如，像运动、外门(传感器32)、食物、或者汽车传感器。应当理解，所使用的传感器10、32的数目可以取决于住宅30的布局以及其它因素。
接下来，特别参考图4来描述确定由运动传感器监视的运动何时发生的常规处理过程。在步骤160，运动传感器观察运动或者活动的任何可检测迹象。当检测到运动时，在步骤162发送一个“打开”信号。在步骤164，运动传感器继续观察直到大约有3-4秒钟没有发现另外的运动。在这个时刻，传感器可以在步骤166可选地发射一个“关闭”。传感器不管步骤166是否发生，接着在步骤168进入睡眠或临时变成不活动约三分钟。
通过在步骤168进入睡眠，常规传感器的使用会导致异常的结果。例如，居住者可以在小于3或4分钟的时间段之内打开外门(比如厨房的门)去倒垃圾，倒完垃圾关上门，然后移到卧室。通过打开外门，常规的运动传感器已经在步骤162报告了“打开”，之后在步骤168进入睡眠模式。在睡眠模式期间，居住者有充足的时间来关外门、进入卧室然后上床。在这样的情况下，系统在住宅中感应不到另外的活动，从而导致系统推断居住者已经离开了住宅。
在活动监视系统100之中的运动传感器10，利用不同的逻辑方案来解决常规运动传感器所经历的大约4分钟长的睡眠周期。
参考图3，接下来将描述运动传感器10的流程逻辑。在步骤60，运动传感器10的检测器18观察运动或活动的任何可检测迹象。当运动传感器10观察活动时，定时器16(图1)正在运行。在步骤66，如果运动传感器10发现了运动，则处理器14针对定时器16是否在运行来启动询问68。当第一次发现运动时，定时器16将不运行，从而在步骤70，经由来自发射机12的第一信号报告“打开”。“打开”意指检测器18已经检测到活动。运动传感器10的检测器18将继续观察；然而，由于连续报告会消耗电池功率，所以将没有进一步的运动被报告。如果定时器16在运行，则在步骤72将定时器16从“0”重新启动。如果定时器16不在运行，并且在报告了“打开”之后，则在步骤72将定时器16从“0”启动。在步骤72之后，逻辑返回步骤60，运动传感器10观察重新开始的运动。典型地，运动间歇性地发生，因此在定时器在步骤62期满之前，如果检测器18在步骤66再次发现运动，则在步骤68的询问的答案为“是”，后面在步骤72将定时器16从“0”重新启动。
当在步骤72启动或者重启的定时器16在N分钟之后在步骤62期满时，则在步骤64，经由来自发射机12的第二信号报告“关闭”。“关闭”意指在N时间周期内没有检测到任何活动。优选地，定时器16在期满之前运行的N时间周期大约为4分钟。然而，应当理解只要N时间周期为已知的，任何数量的时间都应当是合适的。更高的N值将延长电池的寿命。在步骤64报告“关闭”之后，逻辑返回步骤60。
“打开”和“关闭”都通过将第一和第二信号发射到个人急救响应系统或者其它外部系统(“PERS”)52(图2)来报告。PERS 52知道定时器16运行的时间长度，因此，从在步骤64报告“关闭”的时间减去定时器16已经运行的时间，这将提供住宅30中的活动停止的实际时间。通过将住宅30中活动停止的实际时间和来自外门传感器32的数据相比较，能够准确地做出关于住宅30中的不活动是否是因为居住者离开了住宅30的确定。可替换地，也可以更加准确地确定住宅30中的不活动是否是因为居住者停止了移动。
虽然只结合了有限数量的实施例来详述本发明，但是应当容易理解本发明不限于所述公开的实施例。相反地，本发明能够被修改来合并任意数目的变型、改造、替代或等效安排，所述安排虽然没有在此描述但是与本发明的精神和范围相称。另外，虽然已经描述了本发明的各种实施例，但是应当理解本发明的各方面可以只包括一些所描述的实施例。因此，本发明不能被看成受限于上文的描述，而是只受后附的权利要求书的范围的限制。
权利要求
1.一种用来确定运动何时停止的无线运动传感器，包括；用来检测活动的检测器；用来发射指示第一次检测到活动的第一信号的发射机；处理器；和定时器，该定时器在第一次检测到活动时开始工作；其中在第一次检测到活动之后，当定时器运行到设定的时间周期而没有检测到任何后续的活动时，发射机发射指示不活动的第二信号。
2.权利要求1的无线运动传感器，其中，所述检测器包括信号处理器与感应部分。
3.权利要求2的无线运动传感器，其中，所述感应部分包括至少一个感应机构，该感应机构利用由被动红外、超声、微波、雷达及其任意组合组成的一组感应技术中的一种感应技术。
4.权利要求2的无线运动传感器，其中，所述感应部分包括被动红外检测机构。
5.权利要求1的无线运动传感器，其中，所设定的时间周期不大于5分钟。
6.权利要求1的无线运动传感器，其中，所述传感器被配置成检测在由内门、橱柜抽屉、器具、床、沙发或椅子所组成的一组中的其中一个或多个的周围的活动。
7.权利要6的无线运动传感器，其中，所述传感器包括用来检测在由床、沙发或椅子所组成的一组中的其中一个或多个上面的活动的垫子。
8.一种用来确定住宅里的不活动的方法，包括以下步骤观察运动的指示；感应运动；无线发送指示运动的第一信号；启动设定了一个时间周期的定时器；以及当所设定的时间周期期满而没有感应到任何进一步的运动时，则无线发送指示不活动的第二信号。
9.权利要求8的方法，其中，第一和第二信号的发送由发射机来完成。
10.权利要求8的方法，其中，用传感器来完成所述观察，该传感器利用由被动红外、超声、微波、雷达、红外及其任意组合组成的一组中的一种感应技术。
全文摘要
用来监视住居住者是离开了住宅还是在住宅里不活动的装置和方法。包括发射机、处理器、定时器和检测器的传感器用来监视住宅里的运动的发生。当感应到运动时，如果定时器当前没有运行该传感器发送指示运动的第一信号并且等等待运动结束。如果定时器已经在运行，则定时器从“0”重新开始。当预定的定时周期期满，传感器发射指示不活动的第二信号。通过将第二信号的定时和预定定时周期与由外门传感器发送的第三信号相比较，能够准确地确定居住者是已经离开了住宅还是在住宅中不活动。
文档编号G08B21/04GK1691078SQ200510064878
公开日2005年11月2日 申请日期2005年4月8日 优先权日2004年4月9日
发明者P·E·库迪希, K·D·库恩利, P·G·萨尔丁 申请人:通用电气公司