WO2004100092A2 - Telemonitoring and fall-detection systems, methods and applications - Google Patents

Telemonitoring and fall-detection systems, methods and applications Download PDF

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WO2004100092A2
WO2004100092A2 PCT/FR2004/001083 FR2004001083W WO2004100092A2 WO 2004100092 A2 WO2004100092 A2 WO 2004100092A2 FR 2004001083 W FR2004001083 W FR 2004001083W WO 2004100092 A2 WO2004100092 A2 WO 2004100092A2
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WO
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fall
measurements
acceleration
detection
remote unit
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PCT/FR2004/001083
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French (fr)
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WO2004100092A3 (en
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Jean-Michel Bertaud
Jean-Louis Fache
Eric Laurent Ricard
Paul Maillot
Charles-Antoine Roussy
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Data Health System
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Publication date
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    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/681—Wristwatch-type devices
    • A—HUMAN NECESSITIES
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    • A61B5/103—Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11—Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/1116—Determining posture transitions
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    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00—Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/02—Alarms for ensuring the safety of persons
    • G08B21/04—Alarms for ensuring the safety of persons responsive to non-activity, e.g. of elderly persons
    • G08B21/0438—Sensor means for detecting
    • G08B21/0446—Sensor means for detecting worn on the body to detect changes of posture, e.g. a fall, inclination, acceleration, gait
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/40—Detecting, measuring or recording for evaluating the nervous system
    • A61B5/4076—Diagnosing or monitoring particular conditions of the nervous system
    • A61B5/4082—Diagnosing or monitoring movement diseases, e.g. Parkinson, Huntington or Tourette

Definitions

  • the present invention relates to a system as well as methods, and applications of remote monitoring and detection of a subject's fall. It is useful in the field of security and medical monitoring in the context of the detection of people falling with in particular remote information for alarm. It can be implemented in everyday life, in particular at the home of a person or in particular places, for example hospital or hospice, or within the framework of particular activities, in particular those in which an individual is isolated from his congeners. Devices are already known for remotely informing of the fall of an individual and in particular in hospital institutions with detectors in patient beds as in FR-2,728,775 or detectors carried by patients.
  • patent US-6,160,478 or its partial continuation US-6,433,690 relates to a wireless system for monitoring the health of a person with a device worn by the person and comprising an accelerometer and position detection capable of measuring the intensity and direction of an acceleration. A calculation of the severity of the fall is made in the device and when it is above a threshold, a signal is transmitted remotely to a monitoring device to trigger an alarm.
  • US Pat. No. 5,515,858 relates to a device worn on the wrist for monitoring the physical condition of a person. This device, which uses physiological sensors and a motion and acceleration sensor, is capable of transmitting an alarm message by radio when abnormal conditions are detected by the device.
  • the device is worn by the person imposes severe constraints both on the size of the device, its detection capabilities and its autonomy, these different elements being opposed.
  • the device must be socially and personally acceptable, the person not necessarily wanting to be noticed that he is wearing a prevention device.
  • a high detection capacity requires more complex detection circuits and therefore of increased size and consumption, without mentioning the cost of miniaturization and the capacity to withstand the environmental conditions of a portable device (shocks, variations temperature, sealing, etc.). This is how most of the previous devices offer simplified means of detection based on the activity of the person with analog means and counters (US-5,515,858 or US-6,135,970).
  • the system of US-6,160,478 implements local software detection means, which can be complex since we will determine the present and past situation of the person, in the device worn by the person to determine whether an alarm must be transmitted or not. It is not specified in this last document how sufficient autonomy and reduced size can be obtained under these conditions. In addition, in all cases, before an alarm is transmitted, there must be a certain delay in relation to the fall, either because of the implementation of counting systems or because of the necessary calculations. The device may therefore be out of service and complete the scan for detection before it can send a alarm.
  • the present invention proposes to solve the problems posed by the state of the art and to implement these analysis means for fall detection with a system for telemonitoring the fall of a subject, the system comprising, of a part, an autonomous personal device for measuring the accelerations undergone by the subject, fall detection and transmission, said device being carried by the subject, and, on the other hand, a remote reception unit capable of causing an alarm in the event of detection of a fall.
  • the system comprises three distinct structural levels with a first level corresponding to the device with a personal device which comprises means for measuring and memorizing the accelerations undergone by the subject, means of calculation and detection with a first set predetermined criteria on the stored acceleration measurements and means for transmitting the stored acceleration measurements to a second level which corresponds to the remote unit in the case where, in the personal device, detection with the first set of criteria is positive, the remote unit comprising means for receiving and storing the acceleration measurements transmitted by the personal device and calculation and detection means with a second set of predetermined criteria on the acceleration measurements received.
  • the structure of the system is therefore hierarchical with several levels of detection according to predetermined criteria and it should be noted that each of the sets of predetermined criteria used for fall detection, detection which can be positive (fall or effective presumption) or negative (absence of fall detected), is implemented with a corresponding program in the respective means of calculating the levels and when that subsequent updates are indicated, the latter relate to the criteria as such and, possibly, the programs correspondents (a minor modification of the criteria does not necessarily require a modification of the program).
  • the system also comprises a third level corresponding to a centralized computer administration means and connected to a telecommunications network, the remote unit further comprising means enabling it to connect via said network to the administrative computer means,
  • the system comprises means allowing, when the remote unit positively detects a fall, the transmission to the personal device of an order to activate a means of warning of the personal device,
  • the remote unit comprises means for transmitting the measurements which it has received to the centralized administration computer means which comprises means for receiving and memorizing the acceleration measurements transmitted by the remote unit and means of calculation and detection with a third set of predetermined criteria on the accelerations received, - the system comprises the three detection levels,
  • the first set of criteria has a broader positive detection capacity compared to the second set of criteria
  • the first set of criteria is optimized to avoid false negatives, that is to say an absence of positive detection when a fall has occurred
  • the second set of criteria is optimized to avoid false positives, that is to say to avoid detection of a positive fall when there has been no fall
  • - the third set of criteria is optimized for avoid false positives, i.e. to avoid detection of a positive fall when there has been no fall
  • the fall detection is carried out by cooperation of the levels, a lower level being able to request a detection by a higher level,
  • - fall detection is carried out in real time (real time includes the time taken to transmit measurements between levels) - at least one of the levels includes means enabling data analyzes to be carried out on conditions other than falling,
  • the first set of predetermined criteria is a non-empty subset of the second set of predetermined criteria, (part of the criteria is common)
  • At least part of the first set of predetermined criteria is not a subset of the second set of predetermined criteria, (at least part of the criteria are different between the two) - the first set of predetermined criteria is a disjoint set the second set of predetermined criteria, (the criteria are totally different between the two)
  • the first set of predetermined criteria is identical to the second set of predetermined criteria and at least part of the first set of predetermined criteria is not a subset of the third set of predetermined criteria
  • the first set of predetermined criteria is identical to the second set of predetermined criteria and the first set of predetermined criteria is a disjoint set of the third set of predetermined criteria
  • the second level of detection with the second set of predetermined criteria is carried over into the administrator's IT means, (on the basis of the invention, the first level corresponds to the first set of criteria in the personal device, the second level to the second set of criteria in the remote unit and in the case considered, it is the administrator who processes the measurements, this always done remotely from the personal device).
  • the detection is carried out by further calculating a detection quality criterion (confidence level which, in the case of fuzzy logic, can be obtained from the detection result using two thresholds: a positive detection threshold and a negative detection threshold separated by an area of uncertainty),
  • the quality criterion is a value characterizing a statistical distance between the detection obtained and a certain fall detection
  • the system includes means for carrying out the detection in the third level with the IT administration means when the second level with the remote unit has a detection quality level below a threshold
  • the system includes means such that when the remote unit does not carry out fall detection (proper or that the quality level is insufficient), the fall detection is reported in the centralized administration computer means, the first set of criteria having a larger positive detection capacity compared to the third set of criteria, the result of the detection being sent over the network to the remote unit, - in the system, on the one hand, the personal device is a box attached to a strap arranged around the subject's wrist, said box comprising an acceleration sensor, means for conditioning the signals produced by the sensor, an analog-to-digital converter, means for electronic digital calculations, in particular microprocessor, with memory under the dependence of a computer program, a two-way radio communication with transmitter and receiver, to the ego ns a means of warning at least the subject, at least a means to activate by at least the subject, and an autonomous power source, the computer program allowing:
  • the remote unit comprises a power source, a two-way radiocommunication means compatible with that of the personal device and hardware and software means of calculation and storage allowing establishment of the connection, reception and storage of the set of measurements and a means of analysis of the measurements allowing the detection of a fall by comparison of a number F 'of consecutive measurements stored in the remote unit with the second set of predetermined criteria, F 'being less than or equal to the number T of measurements of the set, and said computer means of the remote unit nte also allow when the remote unit positively detects a fall, the transmission to the personal device of an activation order of the warning means of the personal device, the signal conditioning means have a constant gain as a function of the input amplitude (linear response),
  • the signal conditioning means have a variable gain as a function of the input amplitude (logarithmic response with maximum gain around zero of no acceleration, sigmoid response with maximum gain around zero of no acceleration )
  • the personal device includes a real-time clock making it possible to associate a date and an absolute or relative time to an event (transmission of measurements, positive detection or other),
  • the remote unit includes a real-time clock making it possible to associate a date and an absolute or relative time to an event (transmission of measurements, positive detection or other),
  • the acceleration sensor is single-axis
  • the acceleration sensor is tri-axis
  • the acceleration sensor comprises a piezoelectric means of the crystal type
  • the personal device comprises means allowing, when the means to be actuated is activated, the transmission to the remote unit of recognition data,
  • the recognition data is a specific identification of the personal device and of the means to be actuated which has been actuated,
  • the remote unit is connected to a telecommunications network and a positive fall detection causing an alarm results in the call of a correspondent connected to said network, the correspondent is the IT administration means, - the computer means of the remote unit include means for waiting for a waiting time before causing an alarm in the event of a positive detection of a fall and the reception of a recognition datum cancels the waiting without causing an alarm,
  • the system comprises predetermined criteria which are chosen, without limitation, alone or in combinations, in particular logical AND, OR, AND-NOT, from:
  • the free fall is evaluated by the amplitude of the acceleration as a function of the subject's weight and size, - a type of form of evolution is characterized by a list (succession) of parameters,
  • the parameters are one or more chosen from:
  • an acceleration intensity, - a duration for a previous parameter (for example a decreasing acceleration less than 100 ms or for example an acceleration intensity greater than a predetermined value greater than 300 ms less than
  • the direction of acceleration corresponds either to an increasing acceleration, either to a decreasing acceleration, either to a stable acceleration, or to a zero acceleration
  • acceleration level in g or in digital units of measurement by the device for an 8-bit conversion: 0 to 255 or -127 to + 127)
  • the means for detecting a fall by the personal device also comprise an independent and prior step of comparing the last acceleration measurement with a resistance threshold threshold value and, when the last acceleration measurement is greater than limit threshold of resistance, of immediate and unconditional transmission of information corresponding to the remote unit and, after a predetermined latency time and in the absence of transmission by the transmitter of the personal device of the set of T consecutive measurements stored following the detection of a fall by it, the remote unit then interrogates the personal device and, when the personal device does not respond to the interrogation (whether because the subject cannot activate the means to actuate or that the personal device is actually destroyed), the remote unit activates a pre-alarm which can be deactivated on the remote unit and, in the absence of deactivation, the end of the pre-alarm leading to the alarm, (thus, in the event of a fall which could lead to the destruction of the personal device, that is to say that the acceleration is greater than the resistance capacity of the device, the latter may, during the fall, while the acceleration n has not yet reached the limit from which destruction is
  • resistance limit threshold an acceleration value a slightly lower than the physical resistance limit of the personal device in order to allow detection while the device is still functional, this limit may correspond to the extremes of the sensor measurement range if the sensor measurements are used for this purpose or such information can be provided by a specific sensor only intended to detect accelerations which may be lethal for the personal device.
  • the system includes means allowing the first set of predetermined criteria of the personal device to be updated from the remote unit by transmission, from the remote unit to the personal device, with data and instructions for programming the means of electronic digital calculations,
  • the system includes means allowing the first set of predetermined criteria of the personal device and / or the second set of predetermined criteria, to be updated from the IT administration means by sending data and instructions over the telecommunications network corresponding programming from the administrator to the remote unit,
  • the system comprises means allowing the measurements recorded in the remote unit to be transmitted in a database of the computer administration means by sending on the telecommunication network of said measurements, (collection of measurements)
  • the system includes means allowing the analysis of the measurements recorded in the administrative computer means (third level) in search of new sets of predetermined criteria,
  • the analysis consists of statistical processing of the measurements and any associated data
  • the associated data are data concerning the physiology and / or the pathology of the subject for the measurements concerned,
  • the acquisition frequency Fe is configurable
  • the acquisition frequency Fe is between 16 and 120 Hz, - the acquisition frequency Fe is equal (50 or 60Hz) or is a multiple (for example 100 or 120Hz) of the frequency of 56 ex ⁇ ur,
  • the acquisition frequency Fe is preferably 32 Hz
  • the digital acquisitions have a resolution of 8 bits
  • the measurable acceleration range is between +/- 5g
  • the measurable acceleration range is preferably between +/- 4g, - the measurements are filtered analogically,
  • the digital filter is adaptive
  • the radiocommunication means of the personal device is by radio electromagnetic waves or infrared optics
  • the two-way radiocommunication means with transmitter and receiver is at a reduced communication distance approximately less than or equal to 100m with the remote unit
  • the radiocommunication means of the personal device is of the BLUETOOTH® type
  • the radiocommunication means of the personal device is cut (not supplied) in the absence of positive detection, - the radiocommunication means of the personal device is only listening in the absence of positive detection,
  • the radiocommunication means of the personal device is at least listening and possibly being able to transmit in the absence of positive detection, the telecommunication network is wired,
  • the telecommunications network has GSM radio access
  • the telecommunications network has satellite radio access
  • the remote unit is a GSM mobile phone of electronic organizer type or laptop with means of programmable computer calculations and of transmission to the personal device, (the remote unit comprises GSM telephony means for the telecommunications network and programmable computers for in particular detection and storage and of radio communication to the personal device, this is the PCGSM described thereafter)
  • the computer program of the personal device with the first set of predetermined criteria is preprogrammed in the memory of the personal device
  • the personal device is of the wristwatch type
  • the wristwatch includes a means of determining the tightness of the bracelet in order to determine whether or not the watch is worn by the subject
  • the system includes means allowing the transmission of the personal device to the remote unit of a set of measurements consecutive stored independently of a positive detection and according to a predetermined periodicity.
  • the system comprises means allowing the transmission of test instructions from the remote unit to the personal device,
  • the system includes means allowing the transmission from the personal device to the remote unit of data concerning the operating status of the personal device,
  • the system comprises means allowing the transmission from the personal device to the remote unit of data concerning the test result of the personal device,
  • the personal device and the remote unit comprise bidirectional sound transmission means, the personal device comprising at least one microphone and one loudspeaker and making it possible, on the one hand, to capture the sounds and their transmission to the unit remote and, on the other hand, the reproduction of sounds coming from the remote unit, said remote unit further having means of connection to a network telephone for retransmission and reception of said sounds on said network, (allows the wearer of the personal device to communicate verbally with a caller on the telephone network via the remote unit) - the remote unit also comprises or alternatively means of connection to a communication network for transmission and reception of said sounds in digital form on said network, (allows the wearer of the personal device to communicate verbally with a party on the communication network via the remote unit)
  • the system includes means making it possible to analyze later and independently of a fall detection by the personal device or the remote unit, the measurements recorded in or coming from the remote unit for fall detection, (therefore in the remote unit or the IT administration or other IT means on the telecommunications network)
  • the system includes means making it possible to analyze the measurements recorded in or coming from the remote unit for detection of conditions other than falling, (therefore in the remote unit or the IT administration means or another IT means on the telecommunications network for, for example, energy expenditure, instability, motor activity, quality of sleep ).
  • the system includes means making it possible to analyze a set of files comprising recorded measurements originating from a set of remote units.
  • acceleration covers both actual accelerations and decelerations.
  • the term circular buffer must be understood in the sense of means for memorizing consecutive measurements of acceleration of a temporal depth. determined, in particular during a time t pre c before detection including the measurements which led to the detection and, possibly, for a time t post after detection.
  • the invention therefore implements at least a double level of detection, the first of which, in the personal device, is simplified compared to the second, in the remote unit. It is also possible that the second detection with the second set of criteria is carried out in the IT means of the administrator, the remote unit being used only for transmitting the measurements.
  • an additional level of detection with an even finer third set of detection criteria can be implemented in the IT means of the administrator (the capacities of administrator calculations may be much larger than those of the remote unit and, in addition, a database (s) with sets of previous measurements of the subject and other subjects are available).
  • the invention also relates to a method of implementing a system for telemonitoring the fall of a subject according to one or more of the preceding characteristics in their functional aspects and in which, in a personal device carried by a subject, acceleration measurements are carried out which are stored in a memory in the form of a group of measurements and a first analysis is carried out for detection in the measurement group according to a first set of predetermined criteria and, in the case of a positive detection, the group of stored measurements is transmitted to a remote unit in which a second analysis is carried out for detection in said transmitted measurements according to a second set of predetermined criteria.
  • the following means are present: - one or more previously listed material means of the system are actuated according to their corresponding operating methods in order to achieve the goals set by the invention, - more particularly, when the second analysis results in a positive detection, the remote unit active by transmission a means of warning the personal device, - more particularly, the subject must activate a means to activate the personal device when the warning means is activated in order to transmit recognition data to the remote unit making it possible to prevent a triggering alarm by the remote unit (alarm triggering is therefore delayed after positive detection in the remote unit).
  • the invention also relates to a method for detecting the fall of a subject by means of computer calculations in a system from a set of successive measurements of accelerations suffered by the subject and stored in a memory means in which the previous system is implemented according to all of its individual or combined characteristics and such that, in a prior phase, a typology of falls is determined in a centralized computer means in the form of lists of predetermined parameters corresponding to types of changes in measurements d acceleration during falls by shape analysis, and, in an implementation phase, we seek with the computer calculation means of at least one remote unit a correspondence between measurements and a particular list among the lists of parameters beforehand determined and defining a type of fall according to its form of evolution.
  • the invention relates to the application of the telemonitoring system for the fall of a subject according to all of its individual or combined characteristics for monitoring a subject subjected to a test of an active substance on the body.
  • the active substance can be a preventive or curative medicine or be a toxic, for example alcohol
  • the subject subjected to the test is a healthy subject (pre-clinical studies or phase I)
  • the invention therefore presents an architecture with three levels of communication and automated processing (analysis and detection) (preferably programmable automaton computer dependent on a program), the first two of which are interdependent for fall detection with alarm, the third can also be implemented for treatment, in addition to the first two or as a replacement for the second level in case the latter does not perform an analysis or that the analysis is insufficient for a positive or negative detection.
  • analysis and detection preferably programmable automaton computer dependent on a program
  • the third levels are a first level corresponding to the personal device which is preferably in the form of a watch, which is socially acceptable because without apparent negative connotation, the second level corresponds to the remote unit which is preferably a telephone " intelligent ”, that is to say with programmable software capacities, and a third level with computer administration means (platform) on a telecommunications network.
  • the third, central level manages and administers the first two levels and can be institutional (a hospital, a retirement home, etc.) or private (a service company operating in a given territory).
  • This third level can also update the detection software, including the predetermined criteria, of the first two levels and thus customize them.
  • the hierarchical distribution and the functional collaboration between the levels make it possible to have a first level (personal device) relatively simplified and with high autonomy which can be in the form of an object of everyday life such as a watch or of an object which can be easily conceal and which in any case is not intrusive or a particular embarrassment for the subject.
  • a first level personal device
  • high autonomy can be in the form of an object of everyday life such as a watch or of an object which can be easily conceal and which in any case is not intrusive or a particular embarrassment for the subject.
  • the watch (the first level) therefore allows the permanent detection of a presumption of a possible anomaly (wider detection), i.e. of presumption of fall and, in the event of positive detection, wireless communication on the “smart” telephone (the second level remote unit) and interaction with it.
  • the watch can also continuously monitor the activity of the subject over configurable periods of time and systematically transmit, in the absence of anomaly, measurement records to the remote unit which can retransmit them by computer means. administration to determine the living conditions of the subject. Such an operation can be useful for knowing these conditions and adapting the predetermined criteria of one or more of the levels.
  • the detection thresholds forms of evolution of the measurements
  • the parameters can also change according to the time: at night a subject being normally at rest.
  • evaluations can be carried out and the detection criteria adapted and at a level of adaptation. pushed, the detection criteria can be adapted for a given subject for personalization.
  • the activity of the watch in particular the frequency of acquisition and / or calculations and processing, can be reduced during periods of rest of the subject, for example at night in order to increase the autonomy of the watch.
  • the “smart” phone (the second level), whether mobile or landline (with or without a wireless local area network), performs a triple function: data exchange (in particular measurements recorded in the watch) between the watch and the “smart” phone, data analysis and decision as to the action to be taken based on whether or not a fall is detected during the analysis (triggering of an alarm or pre-alarm, watch tests, request for help from the centralized platform, etc.).
  • the centralized platform (IT system for third level administration) is called upon to fulfill a series of functions in real time and in deferred time.
  • real time monitoring, interactive management of the general information exchange / processing / decision activity between the different levels, repercussion of alarms.
  • deferred time administration of the first and second levels (updating / adaptation of programs and criteria), management, fund analysis, personalization (the specific characteristics of each subject are recorded and the predetermined criteria are optimized accordingly), database of individual, collective data, by pathology, etc.
  • the platform allows the repercussion and the follow-up of the interventions near the concerned entities: health professionals, families, social organizations ... and, this, by automatic link or not.
  • Both the remote unit and the IT administration means allow alert re-routing on a sequence of call numbers.
  • the third level can just as well correspond to a specialized structure as to any other correspondent accessible on the network.
  • the remote unit (second level) can call any type of correspondent on the network according to a call schedule which can in particular be linked to a fall detection positive or some other condition, for example a test result or an action of the subject (voluntary alarm).
  • This / these called correspondents can therefore be natural persons (for example a parent, a doctor ...) or legal persons (for example firefighters or security company ).
  • the call consists of exchanging data, in particular measurements or updates, as well as sounds in the case where audio means are used, and this, depending on the respective equipment of the levels concerned.
  • the invention also allows a geographic location of the remote unit and directly or indirectly of the watch by software and triangulation means in particular in the case of a cellular network such as GSM, or even by satellite means (Galileo or GPS) .
  • a cellular network such as GSM, or even by satellite means (Galileo or GPS) .
  • GPS Globalileo or GPS
  • any type of conventional information exchange protocol can be used (wired, GSM, WI-FI, 802.11.x, 802.15.xx, 802.16.xx, 869.2MHz band, Bluetooth®, Zigbee® ...), or IP ("INTERNET PROTOCOL", IPv4 or IPv6 in particular), Terrestrial or Satellite ...
  • the functional methods of the invention can evolve simply by modifying the processing programs at each level without necessarily requiring hardware modifications, said evolutions being able to correspond to new generic analysis and detection algorithms and / or adapted and optimized according to the characteristics of the subject being followed (age, activity, physiology, pathology, therapeutics ...) and its history (previous recordings retrieved to the administrator's platform).
  • the analysis of the measurements and data received at the third level in one or more particularly rich database (s) makes it possible to determine in particular by correlation of the deductive or predictive parameters (warning signs).
  • the data thus allow an automatic supply of databases for research or individual monitoring, medical software for treating physicians, and other Health Professionals and monitoring and assistance software for emergency interventions. triggered.
  • a time measurement means a real-time clock of the personal device, makes it possible to know the moment of the measurements, an absolute or relative time datum accompanying the measurements individually or, preferably, by group of data stored and transmitted and, in this last case, with the acquisition frequency in order to be able to calculate a posteriori the time of each measurement of the group. So the database can also be analyzed according to a time variable, the time of day (or night) can have an influence on the type of event (presumed fall or fall) that can occur.
  • the system can be made predictive with detailed analyzes of the memorized data in search of warning signs (instability of the subject, temporary weakness ). It can help with the diagnosis, in particular according to contextual or physiopathological data associated (for example orthostatic hypotension in the morning with rising %), even to provide an aid to the curative or preventive therapeutic choices (in particular prevention of the risk situations, detection of drug overdoses leading to instabilities ).
  • the invention can be implemented for multiple actors and various economic sectors such as isolated workers, isolated patients, disabled people, isolated sportsmen (solo navigator carrying the personal device, the remote unit being on the boat ), military, in institutions, for postoperative surveillance, etc.
  • the system of the invention can be structured in four areas.
  • a first pole called the local mobile patient system, corresponding to the treatments of the first and second levels
  • a second pole called the local integrated system, for monitoring the patient, called "Bed legs”.
  • This pole corresponds to computerized and integrated monitoring of medical elements relating to the patient's life.
  • a third pole Communication and monitoring platform, corresponding to the third level.
  • a fourth pole of service and multi-actor intervention (Health professionals, family and loved ones, social actors).
  • the invention therefore uses a versatile architecture, versatile and economical in terms of resources and consumption.
  • continuous monitoring of the subject can be carried out with continuous recording in the watch and transmissions from the watch to the higher level (s), preferably in data packets in order to reduce the power consumption.
  • transmissions periodic transmission of a set of stored measurements, in particular when the storage buffer reaches saturation
  • the transmissions are carried out in such a way as to keep the power supply of the watch as large as possible.
  • a connection establishment phase is implemented and it is advantageous to transmit as much data as possible once the connection has been established. In addition, this phase can take a certain time and not be compatible with the transmission of measurements individually.
  • the watch For the power consumption of the watch which is limited to the essential, namely the supply of the piezoelectric sensor elements, signal processing and acquisition, memory, software means for processing any anomaly and, if necessary, communication .
  • the versatility of the system allows evolutions, by implementing additional applications and, for example, taking into account the “physical” security of the subject, in particular by alarm in the event of aggression, etc. and / or taking into account of “environmental” security or
  • FIG. 1 which represents a system according to the invention with a subject carrying an autonomous personal device of watch type and a remote unit connected to a telecommunications network
  • FIG. 2 which represents a simplified diagram of the personal device
  • FIG. 3 which represents a functional diagram of the operations between the watch and the remote unit
  • FIG. 4 which represents an operational flowchart of the system as implemented in relation with an administration company
  • FIG. 5 which represents an operational flowchart of the tests of the system
  • FIG. 6 which represents a functional flowchart of the possibilities of transmission of the test anomalies
  • FIG. 7 intended to illustrate a basic method of detecting falls (SSU) and representing plots of acquisition data there are accelerations at different stages of processing until the fall detection
  • Figure 8 intended to illustrate a basic method of detection of falls (SSU) and representing other plots of data of acquisition of accelerations at different processing steps
  • FIG. 9 intended to illustrate a method for studying the evolution of the positioning of the watch before and after falling
  • Figure 10 intended to illustrate a method of studying the evolution of the activity of the subject before and after fall.
  • the fall of a person is a mechanical event lasting between one and two seconds, generally comprising an imbalance phase, a weightlessness phase (person falling) and a phase impact on the ground.
  • Fall detection therefore preferably implements a recognition of the evolution of the measurements (signature).
  • the evolution curves of the measures presented variable second order aspects depending on the type of subject who fell and in particular according to his age, height and weight, elements that can be taken into account in the treatment. Datas. In order to implement such detection means, an automated monitoring system has been developed.
  • FIG. 1 there is shown such a system with a subject 1 wearing on the wrist the personal device in the form of a watch 2 which is capable of communicating by radio waves 4 with a remote unit 3 itself capable of communicating with the watch with by radio waves 4.
  • a radio communication means is used, in particular according to the BLUETOOTH® protocol, between the watch and the remote unit; however, any other radio or optical wave communication means can be implemented, and in particular infrared.
  • a BLUETOOTH® link is used more particularly because a use of a remote commercial unit, in particular GSM with programmable calculation means of the personal computer type, which will generally have such an interface, will be described.
  • radiocommunication the use of any other type of (radio) communication interface between the watch and the remote unit is envisaged, in particular in the case where the latter is a product specifically produced in the context of the present invention.
  • the remote unit comprises computer means and an audible and / or visual warning means as well as a switch-type actuation means allowing
  • the remote unit. 3 is connected to a telephone type communication network 5 for transmission of alarms and / or reception of data and update programs.
  • the network 5 has been shown in wire form but the network may also be a radio-telephone network, in particular GSM, or even a computer network in particular in the case of use within an institution.
  • the remote unit also includes a power source which preferably connects to the electrical network.
  • the power source of the remote unit can be autonomous, in particular by rechargeable battery, in the case where the device is used in semi-mobile: for example work outdoors on sites, the remote unit being fixed on the site.
  • the remote unit in a mobile or semi-mobile use, the remote unit must preferably connect to a radio-telephone network and that it can also include radio and / or satellite localization means, in particular GPS, for, in the event of an alarm, give its position.
  • the remote unit can also be portable as will be seen in the subsequent description of a PCGSM.
  • the personal device as shown in Figure 2 is in the form of a watch 2 worn by the subject and which includes a piezoelectric accelerometer 6, a signal processing chain, a processing or calculation chip 9 (Cale. ) of the microcontroller type with a memory 10 for data and in particular the measurements in a circular buffer and with a memory 1 1 (Prg.) for the operating program with the predetermined criteria.
  • a radio connection circuit 14 (Radio) and a power source 15 of the rechargeable battery or battery type as well as at least one means of warning the subject represented in the form of a sound generator 13 and that at least one means of actuation by the subject represented in the form of a switch 12 complete the personal device.
  • the accelerometer is, in this example shown, single axis.
  • the signal processing and acquisition chain typically comprises an analog part with amplifier, which can be gain programmable by the processing chip, and a low pass filter 7 and a digital part with an analog to digital converter 8.
  • the memories 10 and 1 1 can be grouped or physically separated, the data memory 10 must be of the read / (re) write type and the program memory can be of the ROM, PROM, EPROM read-only type or preferably with electrical read / rewrite ( EEPROM, FLASH® or RAM saved) in order to possibly allow an update of the analysis and detection programs, in particular the first set of criteria, remotely, from the remote unit 3.
  • an acquisition frequency of 32Hz, or 32 measurements per second and on 8 bits one hour of recording requires 1 15,200 bytes for storage.
  • the capacity of the circular buffer is therefore at least of this order for recordings of this duration.
  • special coding means for example evolution of the signal rather than raw acquisition data
  • data compression for example Huffman technique
  • the accelerometer is a component allowing measurements according to a reference system of three axes perpendicular to each other.
  • the signal processing and acquisition chain and the sensor allow measurements in a frequency band starting from (including) the continuous in order to be able to determine the static position of the sensor in addition to its dynamic changes. Three measurements (one per axis) being obtained at each acquisition period, the time recording capacity will be reduced proportionally unless the memory size is increased compared to a single-axis sensor system.
  • the watch includes a microcontroller referenced AT90S2313 of ⁇ bits, 2K of FLASH® program memory, 128 bytes of RAM, 128 bytes of EEPROM from the ATMEL company, which can operate at 3 volts with consumption that can be reduced. less than one microampere in stop mode ("POWER DOWN") or less than one milliampere in rest mode (“IDLE”).
  • the microcontroller operates at a frequency of approximately 32KHz which considerably reduces the supply current in normal operating mode.
  • at least four programmable memory circuits per serial link l 2 C® of the PROM type electrically erasable with 128Kbits of reference 24LC128 are implemented.
  • an operational amplifier with ultra low consumption, approximately 5 microamperes, and operating under 3 volts of the MAX952 type is used.
  • the radio link is made by electromagnetic radiation produced (received) by a self.
  • the latter is electronic computer equipment comprising a serial input to which is connected a module for receiving (transmitting) electromagnetic radiation from the watch with a self.
  • the warning means, loudspeaker, vibrator or piezoelectric pellet may also include visual means of the liquid crystal display and / or lighting type, in particular by high-efficiency LEDs.
  • the power source 15 can optionally, in the case of a battery, be recharged by photo-voltaic cells or by electromagnetic induction by placing the watch on or near an electromagnetic generator. Measurements, acceleration acquisitions and fall detection tests being carried out continuously the main organs of the watch are supplied with power permanently except for the radio means 14 which can be put on standby or not supplied outside of the positive detections, this being done under the control of the processing chip 9.
  • the watch may include a display, not shown, capable of displaying information originating from the watch chip or coming from the remote unit and / or for displaying the time.
  • the watch may include means for audio connection with the remote unit by means of their common radiocommunication means, the watch then further comprising a microphone and a loudspeaker and related electronic means.
  • the watch communicates with the IT administration means (third level) in audio, in particular in the event of confirmed suspicion or fall to ascertain the state of the subject or when the subject has raised an alarm.
  • the time setting button is preferably separate from the alarm transmission button and the latter is preferably configured to avoid unintentional maneuvers.
  • the wristwatch has preferably means for detecting its presence and tightening on the subject's wrist.
  • FIG. 3 gives an example of a typical operation of the system with watch 2 and the remote unit 3.
  • Watch 2 continuously measures, according to an acquisition frequency, the accelerations undergone. These acceleration measurements are stored in the watch memory according to the principle of a circular buffer. Thus, the measurements relating to a time slice preceding significant events are stored, for example one hour before the fall and fifteen minutes after.
  • the advantage of having measurements after the fall is to be able to make an assessment of the consequences of the fall and in particular of the level of consciousness of the subject (presumption of coma in the event of immobilization or non-reactivity ... ).
  • the priority of the analysis of the measurements relates to the detection of fall and that this is carried out as a priority with the available measurements and that, preferably, one does not wait to have all the measurements following a detection positive at a given level for transmission to the higher level.
  • the measurements following the positive detection can be transmitted optionally and when requested by a higher level.
  • the memory for the measurements in the watch is a cyclic buffer memory.
  • the program of the processing chip 9 of the watch for each new measurement, firstly, compares the last measurement (or a limited set of last measurements) with simple criteria of type exceeding the threshold allowing '' quickly obtain on an abnormal event consisting of an excessive acceleration, close to the resistance limit, of the watch, and in case the threshold is exceeded immediately and unconditionally transmits information corresponding to the remote unit by the action referenced a sure Figure 3.
  • a dedicated all-or-nothing sensor can be used to detect this type of dangerous acceleration for the personal device.
  • the output of the dedicated sensor can be connected to an interrupt input of the microcontroller for immediate execution of the described actions.
  • the processing chip 9 by the action referenced b in FIG.
  • the radio device performs a test with more complex criteria, with the first set of predetermined criteria , on a set of previous measurements which have been recorded in the circular buffer and comprising the last measurement. If the first set of criteria is detected (positive detection), then the radio device is activated to transmit the measurements stored in the circular buffer by the action referenced c in Figure 3.
  • the remote unit 3 receives the measurements and stores them in its memory and executes a test program on the measurements received with the second set of criteria predetermined by the action referenced d in Figure 3. If the second set of criteria is detected by the remote unit 3 (positive detection) then the latter transmits to the personal device, watch 2, an order for activating the watch warning means by the action referenced e in FIG. 3 and activates a timer before alarm transmission.
  • the watch activation means If the user notified by the watch activation means actuates the watch activation means, the latter transmits recognition data to the remote unit, by the action referenced f in FIG. 3.
  • the reception of the recognition data by the remote unit 3 cancels the activation of the timer before alarm and thus prevents the transmission of an alarm on the network 5, which would have occurred if the user had not reacted to the warning and as represented by the action referenced g in Figure 3 which corresponds to the actual alarm.
  • the activation of the pre-alarm (delay before alarm) in the remote unit 3 would have been canceled by receiving the measurements according to the action c or by the reaction of the subject f following the warning action e carried out by the remote unit 3 following a and in the absence of action c within a predetermined period .
  • the pre-alarm of the remote unit 3 consists in activating a means of warning of said remote unit 3. The stopping of the pre-alarm can therefore be obtained locally on a switch of the remote unit or by means of actuating the watch by action f, the subject having been warned by action e.
  • the pre-alarm can be carried out in two stages first attempting to obtain response from the watch by warning e then in the absence of response within a predetermined time, activation of the warning means of said remote unit 3.
  • the pre-alarm can be carried out in parallel, the means for warning the watch and the remote unit being activated in parallel. If the pre-alarm is not deactivated, either directly on the remote unit or via the watch (action f), within a predetermined time, the remote unit 3 goes into alarm and transmits the alarm by action g.
  • continuous monitoring In addition to these main modes of operation of the watch performing group transmissions stored measurements in the event of suspected fall, violent acceleration (destruction limit), there is an operating mode, called continuous monitoring, in which the stored measurements are transmitted regularly to the remote unit, in practice each as soon as the storage buffer reaches saturation or according to a defined sending frequency (not to cause saturation or overwriting of measurements in the buffer) and this, independently of a fall or suspicion.
  • This continuous monitoring mode makes it possible to follow the subject's activities over defined periods of time and can make it possible to refine (data analysis in the third level) the detection criteria: for example the detection thresholds or forms of evolution are different in rest periods and periods of professional or other activity.
  • This activity monitoring can also be useful in pathophysiological assessments and, for example, energy expenditure, detection of depression by reduction in activity, detection of parkinsonism by the appearance of rest tremor, nocturnal hyperactivity, epilepsy ... or therapeutic, for example by increasing the activity under antidepressant treatment, reducing a tremor under anti-parkinsonian, adjusting the dose of an anti-parkinsonian during the day ("parkinson's holter"). ..
  • the detection of warning signs and / or current of epilepsy makes it possible to improve the life of the affected subjects and for example can authorize activities currently prohibited. It helps protect the subject or those around him.
  • monitoring the activity can make it possible to carry out a posteriori research on warning signs or precursors of falling: instabilities ...
  • the analysis of activity monitoring can provide information on the patient's pathophysiological state (coma, lameness, etc.).
  • follow-up analyzes are preferably carried out in the IT administration means (third level of the system), the remote unit retransmitting to it the stored groups of measurements.
  • PCGSM which is an autonomous portable base provided by a service (the administrator) ensuring the management of the system and which is a GSM telephone controlled by a pocket PC.
  • the remote unit is a device with computer capacities for calculation and storage according to a program which can analyze and carry out detections according to a second set of criteria on measurements which it has received from the watch and which also comprises means of communication to the watch and also to a telecommunication network which, in the latter case, is of the GSM radiotelephone type.
  • Various types of remote units can be implemented from the simplest to the most complex.
  • the remote unit is a GSM telephone with the possibility of communication to the watch, in particular via BLUETOOTH®, and the computer capacities are in the smart card of the telephone.
  • the unit remote is a microcomputer with the possibility of communication to the watch, in particular via BLUETOOTH®, and a link to a wired telecommunications network (possibly an IT network internal to an institution) or radio, in particular GSM.
  • the remote unit can correspond to an advanced mobile phone of the GSM organizer type.
  • the base which is therefore a preferably portable device, the subject being able to possibly carry and transport it on him or in his immediate environment (by car or train ...), is normally placed on a base which allows at least the recharging of the autonomous supply means of the base by the mains voltage.
  • the PCGSM being a portable and autonomous device, this one can be moved.
  • the base includes processing software, a short distance radio communication chip, in this example according to the BLUETOOTH® protocol, and has an autonomous battery supply. It is normally on its charging base when the person is at home.
  • the remote unit preferably includes means for generating a tracking file (LOG G) which is a file carrying all the results of the watch and base tests carried out in the form of a “sliding” backup on a certain number of days, for example 15 days.
  • LOG G tracking file
  • the watch in this exemplary embodiment which is of a size corresponding substantially to that of a diving depth gauge consists of six main parts.
  • the size of the watch may be different and in particular the size of a conventional watch.
  • the size may be even smaller.
  • the watch being a wristwatch, the strap can be used for certain electronic parts and in particular the transmission / reception including radio with the antenna.
  • the accelerometer and its measurement and acquisition chain which is a set capable of digitizing all the accelerations undergone by the case, whether normal movements, falls, blows etc. It has a sensitivity such that it produces a signal different from the rest signal from the smallest movement of the watch.
  • This signal which is digitized in the form of measurements, is sent to the processing computer chip which provides analysis and detection according to the first set of criteria.
  • the computer chip processes the information (measurements) it receives from the accelerometer, can also filter them numerically and, if they exceed a given threshold and / or, more particularly, correspond to a first set of criteria, can trigger a series of predefined actions.
  • the processing chip stores the measurement data in circular buffer type memory for a fixed period of time.
  • This processing chip is preferably a microcontroller with a conventional central unit and / or (optionally in combination) of digital signal processing (DSP) type.
  • DSP digital signal processing
  • the watch's communication circuit takes care of the transmission and / or reception part between the watch and the remote or base unit. It is activated on demand by the processing chip. It is capable of supporting an advanced language of digital transmissions according to a standardized protocol, whether in transmission or in reception. The range of this device is one hundred meters or less depending on the emission class of the BLUETOOTH® chip.
  • the remote unit or base is preferably portable and preferably corresponds to a commercially available GSM organizer. It includes a microcomputer part with large memory capacities (4, 8 or even 16 or 32 Megabytes) and capable of storing advanced programs and data in large numbers. This microcomputer includes a powerful microprocessor.
  • PC personal computer
  • the base includes a mixed battery and mains supply, in particular for recharging, via a base on which it is normally placed.
  • the base also includes a common “PC” and GSM screen, as in this example, a BLUETOOTH® type chip connected and controlled by the microcomputer. Detection software with advanced interpretation of the measurements is arranged in the microcomputer. It allows fine analyzes and calculations from digital elements (measurements) received from the watch and according to the second set of criteria.
  • the external services offered by the remote unit correspond essentially to those offered by a system administration company accessible by connection from the PCGSM base to the GSM network and making it possible to contact the company administering the system which corresponds to the third level of the system.
  • an action procedure for monitoring services is implemented depending on the alarm and any associated information (importance of the fall by example) and / or the subject (age, location, etc.).
  • the action procedures are for example: recalling the subject, sending an SMS message (message short or "Short Message Service"), action on the remote watch, sending of help, etc.
  • FIG. 4 gives an operational flow diagram of the system as implemented in relation to a service (administration) company.
  • the prior test has not been introduced allowing an immediate transmission of an alarm to the base in the event of very significant acceleration which may cause degradation of the watch.
  • an anomaly is detected by the watch (presumption of fall), first predetermined criteria being found in a set of consecutive acceleration measurements stored in the watch in a local file of the circular buffer type.
  • the watch continues recording measurements after detection so that the local file contains at least 10 seconds before and 10 seconds of measurements after the anomaly, including the measurements corresponding to the detected anomaly, and this file is formatted for further processing by the PCGSM database.
  • the watch connects to the base
  • PCGSM by BLUETOOTH® protocol.
  • the local measurement file is transmitted by said protocol to the PCGSM.
  • a transmission check is carried out for confirmation or not to the watch of a normal reception by the PCGSM. This verification concerns in particular the format of the file which must conform to what is expected. If the reception is not correct, request by the PCGSM to re-transmit the local file by the watch if there is no correct transfer after three tests, switch to the automatic alarm of the confirmed anomaly type .
  • the received file is saved in the local memory of the PCGSM so that it can be possibly reprocessed or transferred to another external analysis device.
  • the PCGSM analyzes the measurements received and stored in its file, looking for correspondence or not with a second set of predetermined criteria.
  • the analysis capabilities of the PCGSM are greater than those embedded in the watch and the second set of criteria is preferably more complete than the first set of criteria of the watch.
  • the watch proceeds to a rough screening of the measurements and the base to a fine screening in order to avoid inappropriate alarms (false positive).
  • the first criteria are wide enough to avoid absence of detection when there has been a fall (false negative).
  • the administrator's IT resources can also be used for detection with transmission of measurements from the remote unit, the PCGSM, to the administrator and result of the analysis / detection in return.
  • the anomaly is not confirmed, that is to say that the analysis of the file is negative with regard to a risk of falling, the procedure stops and the file of measurements received remains saved in the local memory of the PCGSM.
  • the PCGSM processing software When the anomaly is confirmed, the PCGSM processing software considers that there is a risk. The result is the same if there is an anomaly in the processing of the file by the PCGSM software or if the file is intractable. The same applies if there is an anomaly in the transfer of measurements between the watch and the PCGSM base.
  • the risk state corresponds to a pre-alarm (delay before alarm) which can be canceled by the subject (or his entourage) according to modalities now explained.
  • the base launches a confirmation procedure by calling the watch, warning and requesting an action from the topic.
  • the PCGSM asks the watch, in practice for the subject, a response consisting of one (or more) pressing on one (or more) button (switch) of the watch.
  • the watch has a single button used in faith for triggering an alarm and for responding following the call in a risk situation.
  • a watch signal, of the buzzer and / or buzzer type, is intended to warn the subject that he must perform this type of action.
  • this button can be a specific emergency button. It is the same as when the person sets off the alarm himself.
  • the PCGSM establishes a connection with the administrator via the GSM network. This consists of a call by the PCGSM to a predefined number. If there is no network, then there is a call to a backup network. If no correspondent is available, an emergency number is called and a voice message is sent indicating the situation and the location of the subject.
  • the calling PCGSM base is identified by an automatic procedure from the call number. The administrator (or another correspondent with the necessary capacities) can perform passive listening and listen directly to the PCGSM in audio, or even, if the watch also has means of audio communication with the PCGSM, the administrator can listen directly the watch.
  • the subject from the PCGSM, or even from the watch, can speak to the administrator (or any other qualified actor called by the PCGSM) and conversely that the administrator (or another correspondent called by the PCGSM) can speak to the subject: the audio communication is bilateral on the PCGSM and can be on the watch in case it has the necessary means (microphone and speaker and adapted telecommunication software). Listening allows you to collect additional information on the subject's state, speech allows interaction with the subject for a complementary evaluation in addition to the reassuring role of verbal communication.
  • a call back from the PCGSM can be made and this involves triggering a ring on the PCGSM in order to get the person to pick up if possible.
  • a ringtone by transmission of orders (in particular by voice frequencies) during the danger connection (alarm) from the PCGSM to the administrator (or other) and that in this case the subject can respond directly if he has the capacity.
  • the means of warning the watch or the PC can combine several means in addition to the acoustic means by ringing, in particular visual means (flash, display ...) or vibrator or electrical stimulation in order to be able to warn a subject who may have hearing and / or visual impairments depending on the case.
  • the base activates the watch warning means in order to inform the subject that he must respond.
  • the emergency call is processed live.
  • the PCGSM base includes means making it possible to inform the administrator (or other) of its location and in particular whether it is on its supply base or not.
  • the address is known a priori.
  • the PCGSM is not on its base and according to the possibilities offered by the network access provider, it is possible to determine the location according to the base station of the GSM network, or even by triangulation or GPS or other positioning satellite such as GALILEO.
  • the watch sends the corresponding information to the PCGSM for recording in a WATCH STATUS file in the base. If the anomaly persists or recurs continuously, the PCGSM can transmit information to the administrator. If the power level is low, you can initially display a message and an audible alarm on the watch. If the low level worsens or persists a transmission to the PCGSM takes place. Similarly, the transmission to the administrator of the faulty test may only be effective after 24 hours or 48 hours in the absence of correction.
  • the second tests there are in particular self-tests of the PCGSM with verification of the level of its power source (battery), of the connection to the network, of the connection to the backup network.
  • the transmission of the anomaly to the administrator is preferably done only if the test anomaly persists after warning the wearer.
  • the third tests there are notably self-tests of the bidirectional watch / PCGSM link.
  • FIG. 6 shows a functional flowchart of the possibilities of transmission of test anomalies to the administrator by the network when the latter is accessible and simple recording in a file of the
  • the processing of the recorded data can be carried out according to several methods which take into account the division of time into three phases with respect to a detected event, whether it is a presumption of fall or a confirmed fall, the three phases being before, during and after the event.
  • Treatment methods use the recognition of the shape of the measurement signal (signal evolution signature) and include steps of summing signals, calculating moving average (s), frequency analysis with binary or fuzzy logic tests, see expert system for the second and third levels.
  • the invention also allows an implementation of a qualitative detection allowing the classification of the detections of falls into classes of falls according to a pathophysiological state, for example: class "fall of mechanical origin”, class “fall of origin loss of tension ”, class“ fall of other origin ”.
  • acceleration intensity parameters ⁇ 10,>64,>128,> 64, ⁇ 128 ET> 64, ⁇ 32, ⁇ 32,>64,>128,> 64, ⁇ 128 ET> 64 , ⁇ 10.
  • duration parameter is optional because instead of indicating a parameter duration, the parameter can be repeated as many times as there are measurements in the duration in question.
  • the type of evolution is compiled in a machine language and corresponds to a series of test instructions which would be inserted in a variable part of a subroutine called for each measurement.
  • the variable part receives the corresponding test.
  • the subroutine is: charge the accumulator with the measurement to be analyzed XXX; first test instruction (compare)
  • this test example is intended to analyze isolated measurements but it is also possible to implement tests concerning several measurements and, for example to have a unique shape comparison subroutine receiving pointers as input towards the consecutive measurements and towards the curve (values characterizing a type of evolution) for comparison as well as the size (or a pointer towards the end) of the corresponding data.
  • Other parameters can optionally be passed, in particular to indicate the shape comparison requirements, such as for example a percentage of tolerated deviation (in time and / or amplitude) between the measurements and the curve.
  • tests are carried out which make it possible to leave the comparison as soon as a difference or a non-correspondence is found in order to optimize the search for correspondence and not to continue to scan the data until their end for nothing then that we already know that there is no longer a match.
  • a library of types of changes is implemented and these types are compared to a data window comprising the last measurement.
  • the personal device can also implement the detection by evolution analysis but the list of parameters is simplified. In any case, a list of parameters is used for the personal device which allow wide detection to avoid false negatives, false positives being essentially avoided by analysis in the remote unit (or even at the third level in the medium IT administration) of the measurements transmitted.
  • SSU fall detection method
  • This basic SSU detection method is used in the watch worn by the subject being monitored.
  • This basic process can also be implemented in the PCGSM (hierarchical level of processing higher than that of the watch worn by the subject being monitored) or in the central server (hierarchical level of processing higher than that of the PCGSM) the data which will have been received from the watch or from the PCGSM respectively following a fall detection at the lower hierarchical level of processing.
  • This basic method of detection of fall by testing the periodic integral of the module of the acceleration vector is implemented on raw data of acquisition of an acceleration sensor making it possible to obtain three measurements along three perpendicular axes. between them and referenced X, Y, Z.
  • the measurements are carried out with a measuring chain in a frequency band starting from the continuous in order to be able to possibly determine the static position of the sensor.
  • the raw data aX, aY, aZ, corresponding to three acceleration measurements (along the three axes) at each acquisition period (“original data” graph in Figure 7), are transferred to a programmable computer of the microprocessor type or microcontroller for the following processing: - in a first phase, a moving average over a determined number MM of acquisition periods is calculated on the raw data for the measurements of each of the axes (“moving average” graph in Figure 7) to obtain the averaged data Xm, Ym, Zm, along the three axes;
  • data of area A of the module M of the acceleration vector are calculated over a time window corresponding to a determined number FT of acquisition periods (graph "cumulative standard over 256 values" in Figure 7 );
  • a threshold detection function (SSU or surface threshold) is applied such that if, for each acquisition period, the value of the area A is less (or even equal) to SSU, it is considered that 'there is no fall and conversely there has been a fall (graph "fall detection signal” in Figure 7 where a fall is detected around 3 seconds).
  • the phases are executed in parallel with, for some, an offset necessary to obtain a sufficient number of acquisitions for the calculations (in particular of MM or FT acquisition periods according to the phases), and in real time (for each new acquisition period) this in order to obtain a result more quickly (“pipeline” processing) than if we waited for several seconds of measurements before performing the phases.
  • the acquisition frequency values, MM, FT and SSU can be modified as required and in particular towards lower acquisition frequencies allowing data to be stored in the memory of the watch for a longer time. and reduce consumption, the values of MM and FT being reduced accordingly.
  • the invention therefore implements a hierarchy of the processing of data coming from the watch's acceleration sensor, for fall detection, between the watch, the PCGSM and the server (possibly). Consequently, when the watch detects a fall it transmits to the PCGSM the acquisition data which it has in memory and which were at the origin of the detection.
  • the PCGSM implements the basic process described above in order to confirm or not the existence of a significant event which may be a fall (the SSU threshold can be the same or not as in the watch) and can implement one or more of the following additional steps in order to confirm or not according to criteria other than those of the basic method that the event is or not a fall and thus increase the confidence level of a fall detection.
  • the PCGSM (or the server), instead of the basic method previously described, can implement (in isolation or with one or more additional steps) a more sophisticated method of detecting events or falls of the previous type but with further filtering (in particular adaptive filtering) and / or adaptation of detection threshold since the computing capacities at the PCGSM level are generally greater than at the watch level (reduced size and reduced consumption).
  • fall detection and “event detection”, it is understood that if a single detection means is used, this means will be fall detection and that if several complementary means are used implemented, these means will each be for event detection and the combination of these event detection means will then be used globally to confirm or not a fall detection.
  • PCGSM personal computer
  • server a means of detection of fall if it is used alone or of event detection it is used with others, the whole basic process + others overall forming a fall detection means.
  • the fall detection entails particular actions, in particular information of the higher hierarchical level and, in the case of the watch for example, transmission to the PCGSM of the acquisition data having led to the detection of the fall by the watch and preferably data before and after the fall detection.
  • These additional steps corresponding to event detection means are in particular, on the one hand, the study of the evolution of the positioning of the watch (or SDO) before and after the fall detected by the basic method (or method more sophisticated) and, on the other hand, the study of the evolution of the subject's activity (or SDA) before and after the fall detected by the basic process (or more sophisticated process).
  • a first average of the raw data is calculated for each axis X, Y, Z over a first time window located before the fall detection by the basic method (or the more sophisticated method which replaces it), ie Mav x , Mav ⁇ , Mav z and a second average of the raw data is calculated for each axis X, Y, Z over a second time window located after the fall detection by the basic method (or the more sophisticated method which replaces it) ), or Map x , Map ⁇ , Map z .
  • the first time window and the second time window are of durations equal to approximately one second.
  • the windows are preferably shifted remotely on either side of the fall detection and for example around 0.2 seconds of guard time.
  • the first time window ends at approximately 0.2 seconds (guard time) from the start of the detection of the event by the basic (or more sophisticated) method and the second time window begins at approximately 0.2 seconds ( guard time) of the end of the detection of the event by the basic (or more sophisticated) method.
  • the SDO step is significant (significant SDO) if at least two axes have a significant difference from their average positions before / after. ' In other words, we perform the tests: if
  • > 15% then Rx ⁇ 1 otherwise Rx 0; if
  • the following table in relation to Figure 9 summarizes the SDO step:
  • the study of the evolution of the activity of the subject (SDA) before and after the fall is obtained by calculation and comparison of areas of dissipated energy obtained from instantaneous standards of the vector of acceleration over a determined duration, for example a second.
  • the instantaneous standards of the acceleration vector correspond to those obtained in the third phase of the basic process and one can therefore use the results obtained in the basic (or more sophisticated) process.
  • the area is then calculated in an equivalent way to that of the fourth phase of the basic process and we can therefore use the results obtained in the basic (or more sophisticated) process.
  • These calculations essentially relate to a first time window situated before the fall detection by the basic method (or the more sophisticated method which replaces it) and in a second time window situated after the fall detection by the basic method (or the method more sophisticated that replaces it).
  • the windows are preferably separated from the fall detection by guard times.
  • the corresponding results may possibly come from the implementation of the basic (or more sophisticated) method. If the results are obtained independently of the basic method, the calculations carried out, in particular of the vector and the areas can be carried out in the windows only or on all the data received (or a wider part than the windows including the duration of fall detection and guard times) then restriction to windows for SDA tests. Indeed, the PCGSM and the server have a computing power such that the use in the calculations of additional data ultimately not taken into account in such or such test will have a negligible effect on the processing times.
  • the watch may include environmental sensors (for example carbon monoxide: CO sensor) and / or various complementary “Health” sensors such as: temperature, oximetry, pulse , skin secretions, conductivity ...
  • environmental sensors for example carbon monoxide: CO sensor
  • health sensors such as: temperature, oximetry, pulse , skin secretions, conductivity ...

Abstract

The invention relates to a system for telemonitoring and detecting the fall of a body. The invention comprises: (i) an autonomous personal device (2) which is used for acceleration measuring, detection and transmission (4) and (ii) a remote receiver unit (3) which can trigger an alarm. According to the invention, the system comprises three structural levels including a first level corresponding to the personal device (2), comprising means for taking and storing acceleration measurements, means for calculating and detecting with a first set of pre-determined criteria and means for transmitting (14) to a second level. The aforementioned second level corresponds to the remote unit (3) and comprises means for calculating and detecting with a second set of pre-determined criteria in relation to the acceleration measurements received. The inventive system further comprises a third level corresponding to a different computerised centralised-administration means which is connected to a telecommunication network (5). Moreover, the above-mentioned remote unit also comprises means for connecting same to the computerised administration means via the network. The invention also relates to detection and telemonitoring methods involving, for example, analyses of changes in the measurements and energy calculations, and to an application thereof.

Description

Système, procédés et applications de ia télésurveillance et détection de la chute d'un sujet System, methods and applications of telemonitoring and detection of a subject's fall
La présente invention concerne un système ainsi que des procédés, et applications de la télésurveillance et détection de la chute d'un sujet. Elle est utile dans le domaine de la sécurité et du suivi médicalisé dans le cadre de la détection des chutes de personnes avec notamment information à distance pour alarme. Elle peut être mise en œuvre dans la vie courante, notamment au domicile d'une personne ou dans des lieux particuliers, par exemple hôpital ou hospice, ou dans le cadre d'activités particulières, notamment celles dans lesquelles un individu se trouve isolé de ses congénères. On connaît déjà des dispositifs destinés à informer à distance de la chute d'un individu et notamment dans les institutions hospitalières avec des détecteurs dans des lits de patients comme dans FR-2.728.775 ou des détecteurs portés par des patients. En particulier le brevet US-6.160.478 ou sa continuation partielle US-6.433.690 concerne un système sans fil de suivi de la santé d'une personne avec un appareil porté par la personne et comportant un accéléromètre et détection de position capable de mesurer l'intensité et la direction d'une accélération. Un calcul de la sévérité de la chute est effectué dans l'appareil et lorsque celle-ci est supérieure à un seuil, un signal est transmis à distance sur un dispositif de surveillance pour déclenchement d'une alarme. De même le brevet US-5.515.858 concerne un dispositif porté au poignet pour surveillance de la condition physique d'une personne. Ce dispositif qui met en œuvre des capteurs physiologiques et un capteur de mouvement et d'accélération, est capable de transmettre par radio un message d'alarme lorsque des conditions anormales sont détectées par le dispositif. Ces dispositifs ou procédés correspondants, comme encore dans US-6.135.970 ou FR- 2.808.609, mettent en œuvre pour la plupart plusieurs types de capteurs et la décision de transmission d'alarme est basée sur des mesures provenant de ces différents capteurs. Dans tous les cas, la décision de transmission d'alarme est prise localement dans un dispositif porté par la personne.The present invention relates to a system as well as methods, and applications of remote monitoring and detection of a subject's fall. It is useful in the field of security and medical monitoring in the context of the detection of people falling with in particular remote information for alarm. It can be implemented in everyday life, in particular at the home of a person or in particular places, for example hospital or hospice, or within the framework of particular activities, in particular those in which an individual is isolated from his congeners. Devices are already known for remotely informing of the fall of an individual and in particular in hospital institutions with detectors in patient beds as in FR-2,728,775 or detectors carried by patients. In particular, patent US-6,160,478 or its partial continuation US-6,433,690 relates to a wireless system for monitoring the health of a person with a device worn by the person and comprising an accelerometer and position detection capable of measuring the intensity and direction of an acceleration. A calculation of the severity of the fall is made in the device and when it is above a threshold, a signal is transmitted remotely to a monitoring device to trigger an alarm. Likewise, US Pat. No. 5,515,858 relates to a device worn on the wrist for monitoring the physical condition of a person. This device, which uses physiological sensors and a motion and acceleration sensor, is capable of transmitting an alarm message by radio when abnormal conditions are detected by the device. These corresponding devices or methods, as also in US-6,135,970 or FR- 2,808,609, mostly use several types of sensors and the alarm transmission decision is based on measurements from these different sensors. In all cases, the decision to transmit the alarm is made locally in a device worn by the person.
Le fait que le dispositif soit porté par la personne impose des contraintes sévères à la fois sur la taille du dispositif, ses capacités de détection et son autonomie, ces différents éléments s'opposant. De plus, le dispositif doit être socialement et personnellement acceptable, la personne ne voulant pas forcement que l'on remarque qu'elle porte un dispositif de prévention. Dans de tels dispositifs, une capacité de détection élevée nécessite des circuits de détection plus complexes et donc de taille et de consommation accrue, sans mentionner le coût de la miniaturisation et des capacités de résistance aux conditions environnementales d'un dispositif portable (chocs, variations de température, étanchéité, etc.). C'est ainsi que la plupart des dispositifs précédents proposent des moyens simplifiés de détection basés sur l'activité de la personne avec moyens analogiques et compteurs (US-5.515.858 ou US-6.135.970). Par contre, le système de US-6.160.478 met en œuvre des moyens de détection logiciels locaux, qui peuvent être complexes puisque l'on va déterminer la situation présente et passée de la personne, dans le dispositif porté par la personne pour déterminer si une alarme doit être transmise ou non. On ne précise pas dans ce dernier document comment une autonomie suffisante et une taille réduite peuvent être obtenues dans ces conditions. En outre, dans tous les cas, avant qu'une alarme soit transmise, il faut un certain délai par rapport à la chute, soit à cause de mise en œuvre de systèmes de comptage, soit à cause des calculs nécessaires. Il se peut donc que le dispositif soit mis hors d'état de fonctionner et de terminer l'analyse pour détection avant qu'il ait pu envoyer une alarme. Enfin, les moyens matériels et/ou logiciels de détections étant dans un dispositif portable, leurs évolutions (augmentation ou adaptation des capacités de détection, réduction de consommation ou autres) nécessitent obligatoirement de modifier le dispositif portable ce qui, du fait de sa miniaturisation, résistance à l'environnement etc. entraîne un coût d'évolution bien supérieur à celui de matériels électroniques et/ou informatiques plus classiques. Enfin, on s'est aperçu en étudiant la dynamique des chutes avec un appareil de mesure des accélérations, qu'elles présentaient des caractéristiques particulières d'évolution des mesures en fonction du type de la chute (selon sa cause, ses modalités, sa sévérité, etc.), ce qui permettait de classer les chutes en fonction de l'évolution des mesures dans plusieurs types ou classes présentant des évolutions de mesures spécifiques. De plus, en étudiant plus généralement l'évolution des mesures dans les activités de la vie courante, on s'est également aperçu que ces évolutions de mesures se distinguaient de celles des chutes. Il est donc proposé pour détecter des chutes d'utiliser une reconnaissance de l'évolution des mesures que l'on peut encore appeler reconnaissance de forme ou, encore, de signature. Or, ce type d'analyse et détection nécessite des moyens de calculs relativement complexes et importants car devant traiter un grand nombre de données en un temps relativement court, ce qui est peu propice à une miniaturisation poussée d'un dispositif les incorporant.The fact that the device is worn by the person imposes severe constraints both on the size of the device, its detection capabilities and its autonomy, these different elements being opposed. In addition, the device must be socially and personally acceptable, the person not necessarily wanting to be noticed that he is wearing a prevention device. In such devices, a high detection capacity requires more complex detection circuits and therefore of increased size and consumption, without mentioning the cost of miniaturization and the capacity to withstand the environmental conditions of a portable device (shocks, variations temperature, sealing, etc.). This is how most of the previous devices offer simplified means of detection based on the activity of the person with analog means and counters (US-5,515,858 or US-6,135,970). On the other hand, the system of US-6,160,478 implements local software detection means, which can be complex since we will determine the present and past situation of the person, in the device worn by the person to determine whether an alarm must be transmitted or not. It is not specified in this last document how sufficient autonomy and reduced size can be obtained under these conditions. In addition, in all cases, before an alarm is transmitted, there must be a certain delay in relation to the fall, either because of the implementation of counting systems or because of the necessary calculations. The device may therefore be out of service and complete the scan for detection before it can send a alarm. Finally, since the hardware and / or software means of detection are in a portable device, their changes (increase or adaptation of detection capacities, reduction in consumption or others) necessarily require modification of the portable device, which, due to its miniaturization, environmental resistance etc. entails a cost of development much higher than that of more conventional electronic and / or computer hardware. Finally, we noticed by studying the dynamics of falls with an acceleration measurement device, that they presented particular characteristics of the evolution of the measurements according to the type of the fall (according to its cause, its modalities, its severity , etc.), which made it possible to classify the falls according to the evolution of the measurements in several types or classes presenting evolutions of specific measurements. In addition, by studying more generally the evolution of measurements in activities of daily living, we also noticed that these changes in measurements were distinguished from those of falls. It is therefore proposed to detect falls to use a recognition of the evolution of the measurements which can also be called shape recognition or, again, signature. However, this type of analysis and detection requires relatively complex and important calculation means because having to process a large number of data in a relatively short time, which is not conducive to a miniaturization of a device incorporating them.
La présente invention propose de résoudre les problèmes posés par l'état de la technique et de mettre en œuvre ces moyens d'analyse pour détection de chute avec un système de télésurveillance de la chute d'un sujet, le système comportant, d'une part, un appareil personnel autonome de mesure des accélérations subies par le sujet, détection de chute et transmission, ledit appareil étant porté par le sujet, et, d'autre part, une unité distante de réception capable de provoquer une alarme en cas de détection de chute.The present invention proposes to solve the problems posed by the state of the art and to implement these analysis means for fall detection with a system for telemonitoring the fall of a subject, the system comprising, of a part, an autonomous personal device for measuring the accelerations undergone by the subject, fall detection and transmission, said device being carried by the subject, and, on the other hand, a remote reception unit capable of causing an alarm in the event of detection of a fall.
Selon l'invention, le système comporte trois niveaux structurels distincts avec un premier niveau correspondant à l'appareil avec un dispositif personnel qui comporte des moyens de mesure et mémorisation des accélérations subies par le sujet, des moyens de calculs et détection avec un premier ensemble de critères prédéterminés sur les mesures d'accélérations mémorisées et des moyens de transmission des mesures d'accélérations mémorisées vers un deuxième niveau qui correspond à l'unité distante au cas où, dans le dispositif personnel, la détection avec le premier ensemble de critères est positive, l'unité distante comportant des moyens de réception et de mémorisation des mesures d'accélérations transmises par le dispositif personnel et des moyens de calcul et de détection avec un deuxième ensemble de critères prédéterminés sur les mesures d'accélérations reçues.According to the invention, the system comprises three distinct structural levels with a first level corresponding to the device with a personal device which comprises means for measuring and memorizing the accelerations undergone by the subject, means of calculation and detection with a first set predetermined criteria on the stored acceleration measurements and means for transmitting the stored acceleration measurements to a second level which corresponds to the remote unit in the case where, in the personal device, detection with the first set of criteria is positive, the remote unit comprising means for receiving and storing the acceleration measurements transmitted by the personal device and calculation and detection means with a second set of predetermined criteria on the acceleration measurements received.
La structure du système est donc hiérarchique avec plusieurs niveaux de détection selon des critères prédéterminés et on doit noter que chacun des ensembles de critères prédéterminés servant à la détection de chute, détection qui peut être positive (chute ou présomption effective) ou négative (absence de chute détectée), est mis en œuvre avec un programme correspondant dans les moyens de calculs respectifs des niveaux et lorsque que l'on indique par la suite des mises à jour, ces dernières concernent les critères en tant que tels et, éventuellement, les programmes correspondants (une modification mineure des critères ne nécessite pas forcement une modification du programme). Dans divers modes de mise en œuvre de l'invention, les moyens suivants, pouvant être combinés selon toutes les possibilités techniquement envisageables, sont employés : - le système comporte en outre un troisième niveau correspondant à un moyen informatique d'administration centralisée et connecté à un réseau de télécommunication, l'unité distante comportant en outre des moyens lui permettant de se connecter par ledit réseau au moyen informatique d'administration,The structure of the system is therefore hierarchical with several levels of detection according to predetermined criteria and it should be noted that each of the sets of predetermined criteria used for fall detection, detection which can be positive (fall or effective presumption) or negative (absence of fall detected), is implemented with a corresponding program in the respective means of calculating the levels and when that subsequent updates are indicated, the latter relate to the criteria as such and, possibly, the programs correspondents (a minor modification of the criteria does not necessarily require a modification of the program). In various embodiments of the invention, the following means, which can be combined according to all the technically possible possibilities, are used: - the system also comprises a third level corresponding to a centralized computer administration means and connected to a telecommunications network, the remote unit further comprising means enabling it to connect via said network to the administrative computer means,
- le système comporte des moyens permettant, lorsque l'unité distante détecte positivement une chute, la transmission au dispositif personnel d'un ordre d'activation d'un moyen d'avertissement du dispositif personnel,the system comprises means allowing, when the remote unit positively detects a fall, the transmission to the personal device of an order to activate a means of warning of the personal device,
- l'unité distante comporte des moyens pour transmettre les mesures qu'elle a reçues au moyen informatique d'administration centralisée qui comporte des moyens de réception et de mémorisation des mesures accélérations transmises par l'unité distante et des moyens de calcul et de détection avec un troisième ensemble de critères prédéterminés sur les accélérations reçues, - le système comporte les trois niveaux de détection,the remote unit comprises means for transmitting the measurements which it has received to the centralized administration computer means which comprises means for receiving and memorizing the acceleration measurements transmitted by the remote unit and means of calculation and detection with a third set of predetermined criteria on the accelerations received, - the system comprises the three detection levels,
- le premier ensemble de critères a une capacité de détection positive plus large par rapport au deuxième ensemble de critères,- the first set of criteria has a broader positive detection capacity compared to the second set of criteria,
- le premier ensemble de critères est optimisé pour éviter les faux négatifs, c'est-à-dire une absence de détection positive alors qu'une chute a eu lieu,- the first set of criteria is optimized to avoid false negatives, that is to say an absence of positive detection when a fall has occurred,
- le deuxième ensemble de critères est optimisé pour éviter les faux positifs, c'est-à-dire pour éviter une détection de chute positive alors qu'il n'y a pas eu de chute, - le troisième ensemble de critères est optimisé pour éviter les faux positifs, c'est-à-dire pour éviter une détection de chute positive alors qu'il n'y a pas eu de chute,- the second set of criteria is optimized to avoid false positives, that is to say to avoid detection of a positive fall when there has been no fall, - the third set of criteria is optimized for avoid false positives, i.e. to avoid detection of a positive fall when there has been no fall,
- la détection de chute est opérée par coopération des niveaux, un niveau inférieur pouvant demander une détection par un niveau supérieur,the fall detection is carried out by cooperation of the levels, a lower level being able to request a detection by a higher level,
- la détection de chute est effectuée en temps réel (le temps réel comprend les délais de transmission des mesures entre les niveaux) - au moins un des niveaux comporte des moyens permettant d'effectuer des analyses de données sur d'autres conditions que la chute,- fall detection is carried out in real time (real time includes the time taken to transmit measurements between levels) - at least one of the levels includes means enabling data analyzes to be carried out on conditions other than falling,
- les analyses de données sur d'autres conditions que la chute sont effectuées en temps réel,- data analyzes on conditions other than the fall are carried out in real time,
- les analyses de données sur d'autres conditions que la chute sont effectuées en temps différé,- data analyzes on conditions other than the fall are carried out in deferred time,
- le premier ensemble de critères prédéterminés est un sous- ensemble non vide du deuxième ensemble de critères prédéterminés, (une partie des critères est commune)- the first set of predetermined criteria is a non-empty subset of the second set of predetermined criteria, (part of the criteria is common)
- au moins une partie du premier ensemble de critères prédéterminés n'est pas un sous-ensemble du deuxième ensemble de critères prédéterminés, (au moins une partie des critères sont différents entre les deux) - le premier ensemble de critères prédéterminés est un ensemble disjoint du deuxième ensemble de critères prédéterminés, (les critères sont totalement différents entre les deux)- at least part of the first set of predetermined criteria is not a subset of the second set of predetermined criteria, (at least part of the criteria are different between the two) - the first set of predetermined criteria is a disjoint set the second set of predetermined criteria, (the criteria are totally different between the two)
- le premier ensemble de critères prédéterminés est identique au deuxième ensemble de critères prédéterminés et au moins une partie du premier ensemble de critères prédéterminés n'est pas un sous-ensemble du troisième ensemble de critères prédéterminés,the first set of predetermined criteria is identical to the second set of predetermined criteria and at least part of the first set of predetermined criteria is not a subset of the third set of predetermined criteria,
- le premier ensemble de critères prédéterminés est identique au deuxième ensemble de critères prédéterminés et le premier ensemble de critères prédéterminés est un ensemble disjoint du troisième ensemble de critères prédéterminés,the first set of predetermined criteria is identical to the second set of predetermined criteria and the first set of predetermined criteria is a disjoint set of the third set of predetermined criteria,
- le deuxième niveau de détection avec le deuxième ensemble de critères prédéterminés est reporté dans le moyen informatique de l'administrateur, (à la base de l'invention, le premier niveau correspond au premier ensemble de critères dans le dispositif personnel, le deuxième niveau au deuxième ensemble de critères dans l'unité distante et dans le cas envisagé, c'est l'administrateur qui traite les mesures, ce traitement se faisant toujours à distance du dispositif personnel).the second level of detection with the second set of predetermined criteria is carried over into the administrator's IT means, (on the basis of the invention, the first level corresponds to the first set of criteria in the personal device, the second level to the second set of criteria in the remote unit and in the case considered, it is the administrator who processes the measurements, this always done remotely from the personal device).
- la détection s'effectue en calculant en outre un critère de qualité de détection (niveau de confiance qui, dans le cas de la logique floue, peut être obtenu à partir du résultat de détection en utilisant deux seuils : un seuil de détection positive et un seuil de détection négative séparés par une zone d'incertitude),the detection is carried out by further calculating a detection quality criterion (confidence level which, in the case of fuzzy logic, can be obtained from the detection result using two thresholds: a positive detection threshold and a negative detection threshold separated by an area of uncertainty),
- le critère de qualité est une valeur caractérisant une distance statistique entre la détection obtenue et une détection de chute certaine,- the quality criterion is a value characterizing a statistical distance between the detection obtained and a certain fall detection,
- le système comporte des moyens pour exécuter la détection dans le troisième niveau avec le moyen informatique d'administration lorsque le deuxième niveau avec l'unité distante présente un niveau de qualité de détection inférieur à un seuil,the system includes means for carrying out the detection in the third level with the IT administration means when the second level with the remote unit has a detection quality level below a threshold,
- le système comporte des moyens tels que lorsque l'unité distante n'effectue pas de détection de chute (proprement dit ou que le niveau de qualité est insuffisant), la détection de chute est reportée dans le moyen informatique d'administration centralisée, le premier ensemble de critères ayant une capacité de détection positive plus large par rapport au troisième ensemble de critères, le résultat de la détection étant renvoyé sur le réseau vers l'unité distante, - dans le système, d'une part, le dispositif personnel est un boîtier fixé à une sangle disposée autour du poignet du sujet, ledit boîtier comportant un capteur d'accélération, des moyens de conditionnement des signaux produits par le capteur, un convertisseur analogique numérique, des moyens de calculs numériques électroniques, notamment microprocesseur, avec mémoire sous la dépendance d'un programme informatique, un moyen de radiocommunication bidirectionnel avec émetteur et récepteur, au moins un moyen d'avertissement d'au moins du sujet, au moins un moyen à actionner par au moins le sujet, et une source d'alimentation autonome, le programme informatique permettant :the system includes means such that when the remote unit does not carry out fall detection (proper or that the quality level is insufficient), the fall detection is reported in the centralized administration computer means, the first set of criteria having a larger positive detection capacity compared to the third set of criteria, the result of the detection being sent over the network to the remote unit, - in the system, on the one hand, the personal device is a box attached to a strap arranged around the subject's wrist, said box comprising an acceleration sensor, means for conditioning the signals produced by the sensor, an analog-to-digital converter, means for electronic digital calculations, in particular microprocessor, with memory under the dependence of a computer program, a two-way radio communication with transmitter and receiver, to the ego ns a means of warning at least the subject, at least a means to activate by at least the subject, and an autonomous power source, the computer program allowing:
- des acquisitions numériques à une fréquence Fe sous forme de mesures en continu dans le temps, - pour la mémorisation : le stockage desdites mesures dans la mémoire dans un tampon circulaire permettant le stockage d'un nombre Ne de mesures précédant la dernière mesure effectuée,- digital acquisitions at a frequency Fe in the form of continuous measurements over time, - for memorization: the storage of said measurements in the memory in a circular buffer allowing the storage of a number Ne of measurements preceding the last measurement carried out,
- la détection par comparaison d'un nombre F de mesures consécutives mémorisées d'avec le premier ensemble de critères prédéterminés, F étant inférieur ou égal à Ne,the detection by comparison of a number F of consecutive stored measurements with the first set of predetermined criteria, F being less than or equal to Ne,
- en cas de détection positive, l'activation du moyen de radiocommunication du dispositif personnel pour rétablissement d'une liaison avec l'unité distante et transmission par l'émetteur d'un ensemble de T mesures consécutives stockées comportant au moins les F mesures ayant conduit à la détection d'une chute et, d'autre part, l'unité distante comporte une source d'alimentation, un moyen de radi ocommunication bidirectionnel compatible avec celui du dispositif personnel et des moyens informatiques matériels et logiciels de calcul et mémorisation permettant l'établissement de la liaison, la réception et le stockage de l'ensemble de mesures et un moyen d'analyse des mesures permettant la détection d'une chute par comparaison d'un nombre F' de mesures consécutives mémorisées dans l'unité distante d'avec le deuxième ensemble de critères prédéterminés, F' étant inférieur ou égal au nombre T de mesures de l'ensemble, et lesdits moyens informatiques de l'unité distante permettent en outre lorsque l'unité distante détecte positivement une chute, la transmission au dispositif personnel d'un ordre d'activation du moyen d'avertissement du dispositif personnel, - les moyens de conditionnement des signaux ont un gain constant en fonction de l'amplitude d'entrée (réponse linéaire),- in the event of positive detection, activation of the radiocommunication means of the personal device for reestablishing a link with the remote unit and transmission by the transmitter of a set of T consecutive stored measurements comprising at least the F measurements having leads to the detection of a fall and, on the other hand, the remote unit comprises a power source, a two-way radiocommunication means compatible with that of the personal device and hardware and software means of calculation and storage allowing establishment of the connection, reception and storage of the set of measurements and a means of analysis of the measurements allowing the detection of a fall by comparison of a number F 'of consecutive measurements stored in the remote unit with the second set of predetermined criteria, F 'being less than or equal to the number T of measurements of the set, and said computer means of the remote unit nte also allow when the remote unit positively detects a fall, the transmission to the personal device of an activation order of the warning means of the personal device, the signal conditioning means have a constant gain as a function of the input amplitude (linear response),
- les moyens de conditionnement des signaux ont un gain variable en fonction de l'amplitude d'entrée (réponse logarithmique avec gain maximum autour du zéro d'absence d'accélération, réponse sigmoïde avec gain maximum autour du zéro d'absence d'accélération),- the signal conditioning means have a variable gain as a function of the input amplitude (logarithmic response with maximum gain around zero of no acceleration, sigmoid response with maximum gain around zero of no acceleration )
- le dispositif personnel comporte une horloge temps réel permettant d'associer une date et un temps absolu ou relatif à un événement (transmission de mesures, détection positive ou autre),the personal device includes a real-time clock making it possible to associate a date and an absolute or relative time to an event (transmission of measurements, positive detection or other),
- l'unité distante comporte une horloge temps réel permettant d'associer une date et un temps absolu ou relatif à un événement (transmission de mesures, détection positive ou autre),the remote unit includes a real-time clock making it possible to associate a date and an absolute or relative time to an event (transmission of measurements, positive detection or other),
- le capteur d'accélération est mono-axe,- the acceleration sensor is single-axis,
- le capteur d'accélération est tri-axes,- the acceleration sensor is tri-axis,
- le capteur d'accélération comporte un moyen piézoélectrique du type cristal,the acceleration sensor comprises a piezoelectric means of the crystal type,
- le déplacement libre du moyen piézoélectrique lors d'accélérations est limité par des butées d'extrémités de course, (afin d'éviter des amplitudes de déplacement destructives) - en outre le dispositif personnel comporte des moyens permettant, lorsque le moyen à actionner est actionné, la transmission à l'unité distante d'une donnée de reconnaissance,- the free movement of the piezoelectric means during accelerations is limited by travel end stops, (in order to avoid destructive displacement amplitudes) - in addition the personal device comprises means allowing, when the means to be actuated is activated, the transmission to the remote unit of recognition data,
- la donnée de reconnaissance est une identification spécifique du dispositif personnel et du moyen à actionner qui a été actionné,the recognition data is a specific identification of the personal device and of the means to be actuated which has been actuated,
- l'unité distante est reliée à un réseau de télécommunication et une détection positive de chute provoquant une alarme entraîne l'appel d'un correspondant relié audit réseau, - le correspondant est le moyen informatique d'administration, - les moyens informatiques de l'unité distante comportent des moyens de mise en attente pendant un temps d'attente avant de provoquer une alarme en cas de détection positive d'une chute et la réception d'une donnée de reconnaissance annule la mise en attente sans provoquer d'alarme,the remote unit is connected to a telecommunications network and a positive fall detection causing an alarm results in the call of a correspondent connected to said network, the correspondent is the IT administration means, - the computer means of the remote unit include means for waiting for a waiting time before causing an alarm in the event of a positive detection of a fall and the reception of a recognition datum cancels the waiting without causing an alarm,
- le système comporte des critères prédéterminés qui sont choisis non limitativement seuls ou en combinaisons, notamment logiques ET, OU, ET-NON, parmi :the system comprises predetermined criteria which are chosen, without limitation, alone or in combinations, in particular logical AND, OR, AND-NOT, from:
- une forte accélération correspondant à une amplitude d'une mesure supérieure à un seuil d'amplitude,- a strong acceleration corresponding to an amplitude of a measurement greater than an amplitude threshold,
- une durée de forte accélération supérieure à un temps donné correspondant à un nombre de mesures consécutives avec amplitudes supérieures à un seuil d'amplitude, ledit nombre étant supérieur à un seuil de nombre de mesures,a duration of strong acceleration greater than a given time corresponding to a number of consecutive measurements with amplitudes greater than an amplitude threshold, said number being greater than a threshold of number of measurements,
- une forme d'évolution de l'accélération correspondant à une augmentation progressive et retour à zéro brusque,- a form of evolution of the acceleration corresponding to a gradual increase and abrupt return to zero,
- une forme d'évolution de l'accélération correspondant à deux phases de forte accélération séparées d'une phase à accélération quasi nulle,- a form of evolution of acceleration corresponding to two phases of strong acceleration separated from a phase with almost zero acceleration,
- une forme d'évolution de l'accélération correspondant à un type de forme d'évolution parmi plusieurs types de formes d'évolutions, chaque type correspondant à une classe de chute,a form of evolution of the acceleration corresponding to a type of form of evolution among several types of forms of evolution, each type corresponding to a class of fall,
- une forme d'évolution de l'accélération comprenant un niveau d'accélération correspondant à une chute libre et se poursuivant par une accélération brusque (décélération due au choc sur le sol), - les mesures d'accélération correspondent à une phase d'apesanteur du sujet,- a form of evolution of acceleration comprising an acceleration level corresponding to a free fall and continuing with a sudden acceleration (deceleration due to the impact on the ground), - the acceleration measurements correspond to a phase of weightlessness of the subject,
- test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération (SSU),- test of the periodic integral of the module of the acceleration vector (SSU),
- évolution du positionnement de la montre avant et après chute (SDO), - évolution de l'activité du sujet avant et après chute (SDA),- evolution of the watch positioning before and after fall (SDO), - evolution of the subject's activity before and after fall (SDA),
- la chute libre est évaluée par l'amplitude de l'accélération en fonction du poids et de la taille du sujet, - un type de forme d'évolution est caractérisé par une liste (succession) de paramètres,- the free fall is evaluated by the amplitude of the acceleration as a function of the subject's weight and size, - a type of form of evolution is characterized by a list (succession) of parameters,
- les paramètres sont un ou plusieurs choisis parmi:- the parameters are one or more chosen from:
- un sens d'accélération,- a sense of acceleration,
- une intensité de l'accélération, - une durée pour un paramètre précédent, (par exemple une accélération décroissante inférieure à 100ms ou par exemple une intensité d'accélération supérieure à une valeur prédéterminée supérieure à 300 ms inférieure à- an acceleration intensity, - a duration for a previous parameter, (for example a decreasing acceleration less than 100 ms or for example an acceleration intensity greater than a predetermined value greater than 300 ms less than
1 s) - le sens d'accélération correspond soit à une accélération croissante, soit à une accélération décroissante, soit à une accélération stable, soit à une accélération nulle,1 s) - the direction of acceleration corresponds either to an increasing acceleration, either to a decreasing acceleration, either to a stable acceleration, or to a zero acceleration,
- l'accélération est mesurée en valeur absolue, (niveau d'accélération en g ou en unités numériques de mesure par le dispositif : pour une conversion sur 8 bits : 0 à 255 ou -127 à + 127)- the acceleration is measured in absolute value, (acceleration level in g or in digital units of measurement by the device: for an 8-bit conversion: 0 to 255 or -127 to + 127)
- le système effectue des tests de détection selon une logique binaire,- the system performs detection tests according to binary logic,
- le système effectue des tests de détection selon une logique floue,- the system performs detection tests according to fuzzy logic,
- les moyens de détection d'une chute par le dispositif personnel comportent en outre une étape indépendante et préalable de comparaison de la dernière mesure d'accélération avec une valeur de seuil limite de résistance et, lorsque la dernière mesure d'accélération est supérieure au seuil limite de résistance, de transmission immédiate et inconditionnelle d'une information correspondante à l'unité distante et, après un temps de latence prédéterminé et en l'absence de transmission par l'émetteur du dispositif personnel de l'ensemble de T mesures consécutives stockées suite à la détection d'une chute par celui-ci, l'unité distante interroge alors le dispositif personnel et, lorsque le dispositif personnel ne répond pas à l'interrogation (que ce soit parce que le sujet ne peut pas actionner le moyen à actionner ou que le dispositif personnel est effectivement détruit), l'unité distante active une pré-alarme pouvant être désactivée sur l'unité distante et, en l'absence de désactivation, la fin de la pré-alarme aboutissant à l'alarme, (ainsi, en cas de chute pouvant entraîner la destruction du dispositif personnel, c'est-à-dire que l'accélération est supérieure à la capacité de résistance du dispositif, ce dernier pourra, pendant la chute, alors que l'accélération n'a pas encore atteint la limite à partir de laquelle une destruction est probable, transmettre immédiatement une information correspondante à l'unité distante. On comprend que bien que l'on prenne comme seuil limite de résistance une valeur d'accélération un peu inférieure à la limite physique de résistance du dispositif personnel afin de permettre la détection alors que le dispositif est encore fonctionnel, cette limite peut correspondre aux extrêmes de la gamme de mesure du capteur si les mesures du capteur sont utilisées à cette fin ou une telle information peut être fournie par un capteur spécifique uniquement destiné à détecter des accélérations pouvant être létales pour le dispositif personnel.) - la pré-alarme est désactivée par une donnée de reconnaissance, (la montre est encore fonctionnelle et le sujet a actionné le moyen à actionner)the means for detecting a fall by the personal device also comprise an independent and prior step of comparing the last acceleration measurement with a resistance threshold threshold value and, when the last acceleration measurement is greater than limit threshold of resistance, of immediate and unconditional transmission of information corresponding to the remote unit and, after a predetermined latency time and in the absence of transmission by the transmitter of the personal device of the set of T consecutive measurements stored following the detection of a fall by it, the remote unit then interrogates the personal device and, when the personal device does not respond to the interrogation (whether because the subject cannot activate the means to actuate or that the personal device is actually destroyed), the remote unit activates a pre-alarm which can be deactivated on the remote unit and, in the absence of deactivation, the end of the pre-alarm leading to the alarm, (thus, in the event of a fall which could lead to the destruction of the personal device, that is to say that the acceleration is greater than the resistance capacity of the device, the latter may, during the fall, while the acceleration n has not yet reached the limit from which destruction is probable, immediately transmit corresponding information to the remote unit. We understand that although we take as resistance limit threshold an acceleration value a slightly lower than the physical resistance limit of the personal device in order to allow detection while the device is still functional, this limit may correspond to the extremes of the sensor measurement range if the sensor measurements are used for this purpose or such information can be provided by a specific sensor only intended to detect accelerations which may be lethal for the personal device.) - the pre-alarm is deactivated by a recognition data, (the watch is still functional and the subject has activated the means to actuate)
- en outre un nombre déterminé de mesures consécutives précédant la dernière mesure et cette dernière doivent être supérieures au seuil limite de résistance pour entraîner la transmission immédiate et inconditionnelle d'une information correspondante, (en d'autres termes, il faut que l'accélération supérieure au seuil limite de résistance dure un certain temps, c'est-à-dire sur plusieurs mesures successives) - le système comporte des moyens permettant que le premier ensemble de critères prédéterminés du dispositif personnel soit mis à jour à partir de l'unité distante par transmission, de l'unité distante vers le dispositif personnel, de données et instructions de programmation des moyens de calculs numériques électroniques,- in addition, a determined number of consecutive measurements preceding the last measurement and the latter must be greater than the resistance limit threshold to cause the immediate and unconditional transmission of corresponding information, (in other words, the acceleration must higher than the resistance limit threshold lasts a certain time, i.e. on several successive measurements) the system includes means allowing the first set of predetermined criteria of the personal device to be updated from the remote unit by transmission, from the remote unit to the personal device, with data and instructions for programming the means of electronic digital calculations,
- le système comporte des moyens permettant que le premier ensemble de critères prédéterminés du dispositif personnel et/ou le deuxième ensemble de critères prédéterminés, soient mis à jour à partir du moyen informatique d'administration par envoi sur le réseau de télécommunication de données et instructions de programmation correspondantes de l'administrateur vers l'unité distante,- The system includes means allowing the first set of predetermined criteria of the personal device and / or the second set of predetermined criteria, to be updated from the IT administration means by sending data and instructions over the telecommunications network corresponding programming from the administrator to the remote unit,
- la mise à jour est en temps différé (indépendamment d'une détection de chute),- the update is delayed (regardless of a fall detection),
- la mise à jour est en temps réel (lors d'une détection de chute),- the update is in real time (during a fall detection),
- le système comporte des moyens permettant que les mesures enregistrées dans l'unité distante soient transmises dans une base de données du moyen informatique d'administration par envoi sur le réseau de télécommunication desdites mesures, (collecte de mesures)the system comprises means allowing the measurements recorded in the remote unit to be transmitted in a database of the computer administration means by sending on the telecommunication network of said measurements, (collection of measurements)
- le système comporte des moyens permettant l'analyse des mesures enregistrées dans le moyen informatique d'administration (troisième niveau) à la recherche de nouveaux ensembles de critères prédéterminés,the system includes means allowing the analysis of the measurements recorded in the administrative computer means (third level) in search of new sets of predetermined criteria,
- l'analyse consiste en des traitements statistiques sur les mesures et d'éventuelles données associées,- the analysis consists of statistical processing of the measurements and any associated data,
- les données associées sont des données concernant la physiologie et/ou la pathologie du sujet pour les mesures concernées,- the associated data are data concerning the physiology and / or the pathology of the subject for the measurements concerned,
- la fréquence d'acquisition Fe est paramétrable,- the acquisition frequency Fe is configurable,
- la fréquence d'acquisition Fe est comprise entre 16 et 120Hz, - la fréquence d'acquisition Fe est égale (50 ou 60Hz) ou est un multiple (par exemple 100 ou 120Hz) de la fréquence du 56 ex© u r ,- the acquisition frequency Fe is between 16 and 120 Hz, - the acquisition frequency Fe is equal (50 or 60Hz) or is a multiple (for example 100 or 120Hz) of the frequency of 56 ex © ur,
- la fréquence d'acquisition Fe est de préférence de 32Hz, - les acquisitions numériques ont une résolution de 8 bits,the acquisition frequency Fe is preferably 32 Hz, the digital acquisitions have a resolution of 8 bits,
- la gamme mesurable d'accélération est comprise entre +/- 5g,- the measurable acceleration range is between +/- 5g,
- la gamme mesurable d'accélération est préférentiellement comprise entre +/- 4g, - les mesures sont filtrées analogiquement,- the measurable acceleration range is preferably between +/- 4g, - the measurements are filtered analogically,
- les mesures sont filtrées numériquement,- the measurements are filtered digitally,
- le filtre numérique est un moyenneur,- the digital filter is an average,
- le filtre numérique est adaptatif,- the digital filter is adaptive,
- le moyen de radiocommunication du dispositif personnel est par ondes électromagnétiques radio ou optique infrarouge- the radiocommunication means of the personal device is by radio electromagnetic waves or infrared optics
(dont radiofréquence),(including radio frequency),
- le moyen de radiocommunication bidirectionnel avec émetteur et récepteur est à distance réduite de communication approximativement inférieure ou égale à 100m avec l'unité distante,- the two-way radiocommunication means with transmitter and receiver is at a reduced communication distance approximately less than or equal to 100m with the remote unit,
- le moyen de radiocommunication du dispositif personnel est du type BLUETOOTH®,- the radiocommunication means of the personal device is of the BLUETOOTH® type,
- le moyen de radiocommunication du dispositif personnel est coupé (non alimenté) en l'absence de détection positive, - le moyen de radiocommunication du dispositif personnel est seulement en écoute en l'absence de détection positive,- the radiocommunication means of the personal device is cut (not supplied) in the absence of positive detection, - the radiocommunication means of the personal device is only listening in the absence of positive detection,
- le moyen de radiocommunication du dispositif personnel est au moins en écoute et pouvant éventuellement émettre en l'absence de détection positive, - le réseau de télécommunication est à accès filaire,the radiocommunication means of the personal device is at least listening and possibly being able to transmit in the absence of positive detection, the telecommunication network is wired,
- le réseau de télécommunication est à accès radio,- the telecommunications network has radio access,
- le réseau de télécommunication est à accès radio GSM,- the telecommunications network has GSM radio access,
- le réseau de télécommunication est à accès radio satellite,- the telecommunications network has satellite radio access,
- l'unité distante est un téléphone portable GSM de type organisateur électronique ou ordinateur portable avec moyens de calculs informatiques programmables et de transmission vers le dispositif personnel, (l'unité distante comporte des moyens de téléphonie GSM pour le réseau de télécommunication et informatiques programmables pour notamment détection et mémorisation et de radiocommunication vers le dispositif personnel, c'est le PCGSM décrit par la suite)- the remote unit is a GSM mobile phone of electronic organizer type or laptop with means of programmable computer calculations and of transmission to the personal device, (the remote unit comprises GSM telephony means for the telecommunications network and programmable computers for in particular detection and storage and of radio communication to the personal device, this is the PCGSM described thereafter)
- le programme informatique du dispositif personnel avec le premier ensemble de critères prédéterminés est préprogrammé dans la mémoire du dispositif personnel,the computer program of the personal device with the first set of predetermined criteria is preprogrammed in the memory of the personal device,
- le dispositif personnel est du type montre bracelet,- the personal device is of the wristwatch type,
- la montre bracelet comporte un moyen de détermination du serrage du bracelet afin de déterminer si la montre est portée ou non par le sujet, - le système comporte des moyens permettant la transmission du dispositif personnel vers l'unité distante d'un ensemble de mesures consécutives mémorisées indépendamment d'une détection positive et selon une périodicité prédéterminée.- the wristwatch includes a means of determining the tightness of the bracelet in order to determine whether or not the watch is worn by the subject, - the system includes means allowing the transmission of the personal device to the remote unit of a set of measurements consecutive stored independently of a positive detection and according to a predetermined periodicity.
- le système comporte des moyens permettant la transmission du de l'unité distante vers le dispositif personnel d'instructions de tests du dispositif personnel,the system comprises means allowing the transmission of test instructions from the remote unit to the personal device,
- le système comporte des moyens permettant la transmission du dispositif personnel vers l'unité distante de données concernant le statut de fonctionnement du dispositif personnel,the system includes means allowing the transmission from the personal device to the remote unit of data concerning the operating status of the personal device,
- le système comporte des moyens permettant la transmission du dispositif personnel vers l'unité distante de données concernant le résultat de tests du dispositif personnel,the system comprises means allowing the transmission from the personal device to the remote unit of data concerning the test result of the personal device,
- le dispositif personnel et l'unité distante comportent des moyens de transmission bidirectionnels de sons, le dispositif personnel comportant au moins un microphone et un haut- parleur et permettant, d'une part, le captage des sons et leur transmission vers l'unité distante et, d'autre part, la restitution des sons provenant de l'unité distante, ladite unité distante ayant en outre des moyens de connexion à un réseau téléphonique pour retransmission et réception desdits sons sur ledit réseau, (permet au porteur du dispositif personnel de communiquer verbalement avec un interlocuteur sur le réseau téléphonique par l'intermédiaire de l'unité distante) - l'unité distante comporte en outre ou alternativement des moyens de connexion à un réseau de communication pour transmission et réception desdits sons sous forme numérique sur ledit réseau, (permet au porteur du dispositif personnel de communiquer verbalement avec un interlocuteur sur le réseau de communication par l'intermédiaire de l'unité distante)the personal device and the remote unit comprise bidirectional sound transmission means, the personal device comprising at least one microphone and one loudspeaker and making it possible, on the one hand, to capture the sounds and their transmission to the unit remote and, on the other hand, the reproduction of sounds coming from the remote unit, said remote unit further having means of connection to a network telephone for retransmission and reception of said sounds on said network, (allows the wearer of the personal device to communicate verbally with a caller on the telephone network via the remote unit) - the remote unit also comprises or alternatively means of connection to a communication network for transmission and reception of said sounds in digital form on said network, (allows the wearer of the personal device to communicate verbally with a party on the communication network via the remote unit)
- le système comporte des moyens permettant d'analyser ultérieurement et indépendamment d'une détection de chute par le dispositif personnel ou l'unité distante, les mesures enregistrées dans ou provenant de l'unité distante pour détection de chute, (donc dans l'unité distante ou le moyen informatique d'administration ou un autre moyen informatique sur le réseau de télécommunication)- the system includes means making it possible to analyze later and independently of a fall detection by the personal device or the remote unit, the measurements recorded in or coming from the remote unit for fall detection, (therefore in the remote unit or the IT administration or other IT means on the telecommunications network)
- l'analyse ultérieure des mesures enregistrées permet une modification des critères prédéterminés de détection de chute,- the subsequent analysis of the recorded measurements allows a modification of the predetermined fall detection criteria,
- le système comporte des moyens permettant d'analyser les mesures enregistrées dans ou provenant de l'unité distante pour détection d'autres conditions que la chute, (donc dans l'unité distante ou le moyen informatique d'administration ou un autre moyen informatique sur le réseau de télécommunication pour, par exemple, dépense énergétique, instabilité, activité motrice, qualité du sommeil... )- the system includes means making it possible to analyze the measurements recorded in or coming from the remote unit for detection of conditions other than falling, (therefore in the remote unit or the IT administration means or another IT means on the telecommunications network for, for example, energy expenditure, instability, motor activity, quality of sleep ...)
- le système comporte des moyens permettant d'analyser un ensemble de fichiers comportant des mesures enregistrées provenant d'un ensemble d'unités distantes.the system includes means making it possible to analyze a set of files comprising recorded measurements originating from a set of remote units.
Dans le contexte de l'invention, le terme accélération couvre aussi bien les accélérations proprement dites que les décélérations. Le terme tampon circulaire doit être compris dans le sens de moyen de mémorisation de mesures consécutives d'accélération d'une profondeur temporelle déterminée, notamment pendant un temps tprec avant détection y compris les mesures ayant conduit à la détection et, éventuellement, pendant un temps tpost après détection. L'invention met donc en œuvre au moins un double niveau de détection dont le premier, dans le dispositif personnel, est simplifié par rapport au deuxième, dans l'unité distante. Il est également possible que la deuxième détection avec le deuxième ensemble de critères s'effectue dans le moyen informatique de l'administrateur, l'unité distante ne servant qu'à transmettre les mesures. Dans une variante, en combinaison ou en alternative de l'une des précédentes, un niveau supplémentaire de détection avec un troisième ensemble de critères de détection encore plus fin, peut être mis en œuvre dans le moyen informatique de l'administrateur (les capacités de calcul chez l'administrateur peuvent être bien plus importantes que celles de l'unité distante et, de plus, une/des bases de données avec des ensembles de mesures antérieures du sujet et d'autres sujets y sont disponibles). L'invention concerne également un procédé de mise en œuvre d'un système de télésurveillance de la chute d'un sujet selon l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes dans leurs aspects fonctionnels et dans lequel, dans un dispositif personnel porté par un sujet, on effectue des mesures d'accélération que l'on stocke dans une mémoire sous forme d'un groupe de mesures et l'on effectue une première analyse pour détection dans le groupe de mesures selon un premier ensemble de critères prédéterminés et, dans le cas d'une détection positive, on transmet le groupe de mesures stockées vers une unité distante dans laquelle on effectue une seconde analyse pour détection dans lesdites mesures transmises selon un deuxième ensemble de critères prédéterminés.In the context of the invention, the term acceleration covers both actual accelerations and decelerations. The term circular buffer must be understood in the sense of means for memorizing consecutive measurements of acceleration of a temporal depth. determined, in particular during a time t pre c before detection including the measurements which led to the detection and, possibly, for a time t post after detection. The invention therefore implements at least a double level of detection, the first of which, in the personal device, is simplified compared to the second, in the remote unit. It is also possible that the second detection with the second set of criteria is carried out in the IT means of the administrator, the remote unit being used only for transmitting the measurements. In a variant, in combination or as an alternative to one of the preceding ones, an additional level of detection with an even finer third set of detection criteria can be implemented in the IT means of the administrator (the capacities of administrator calculations may be much larger than those of the remote unit and, in addition, a database (s) with sets of previous measurements of the subject and other subjects are available). The invention also relates to a method of implementing a system for telemonitoring the fall of a subject according to one or more of the preceding characteristics in their functional aspects and in which, in a personal device carried by a subject, acceleration measurements are carried out which are stored in a memory in the form of a group of measurements and a first analysis is carried out for detection in the measurement group according to a first set of predetermined criteria and, in the case of a positive detection, the group of stored measurements is transmitted to a remote unit in which a second analysis is carried out for detection in said transmitted measurements according to a second set of predetermined criteria.
Dans divers modes de mise en oeuvre, les moyens suivants éventuellement combinés, sont présents : - on actionne un ou des moyens matériels précédemment listés du système selon leurs modalités de fonctionnement correspondantes afin de parvenir aux buts fixés par l'invention, - plus particulièrement, lorsque la deuxième analyse aboutit à une détection positive, l'unité distante active par transmission un moyen d'avertissement du dispositif personnel, - plus particulièrement, le sujet doit actionner un moyen à actionner du dispositif personnel lorsque le moyen d'avertissement est activé afin de transmettre une donnée de reconnaissance à l'unité distante permettant d'empêcher un déclenchement d'alarme par l'unité distante (le déclenchement d'alarme est donc temporisé après détection positive dans l'unité distante). L'invention concerne également un procédé de détection de la chute d'un sujet par des moyens de calculs informatiques dans un système à partir d'un ensemble de mesures successives d'accélérations subies par le sujet et stockées dans un moyen de mémorisation dans lequel on met en œuvre le système précédent selon toutes ses caractéristiques individuelles ou combinées et tel que dans une phase préalable on détermi ne dans un moyen informatique centralisé une typologie des chutes sous forme de listes de paramètres prédéterminés correspondants à des types d'évolutions des mesures d'accélération lors des chutes par analyse de forme, et, dans une phase de mise en œuvre, on recherche avec les moyens de calculs informatiques d'au moins une unité distante une correspondance entre des mesures et une liste particulière parmi les listes de paramètres préalablement déterminées et définissant un type de chute selon sa forme d'évolution.In various embodiments, the following means, possibly combined, are present: - one or more previously listed material means of the system are actuated according to their corresponding operating methods in order to achieve the goals set by the invention, - more particularly, when the second analysis results in a positive detection, the remote unit active by transmission a means of warning the personal device, - more particularly, the subject must activate a means to activate the personal device when the warning means is activated in order to transmit recognition data to the remote unit making it possible to prevent a triggering alarm by the remote unit (alarm triggering is therefore delayed after positive detection in the remote unit). The invention also relates to a method for detecting the fall of a subject by means of computer calculations in a system from a set of successive measurements of accelerations suffered by the subject and stored in a memory means in which the previous system is implemented according to all of its individual or combined characteristics and such that, in a prior phase, a typology of falls is determined in a centralized computer means in the form of lists of predetermined parameters corresponding to types of changes in measurements d acceleration during falls by shape analysis, and, in an implementation phase, we seek with the computer calculation means of at least one remote unit a correspondence between measurements and a particular list among the lists of parameters beforehand determined and defining a type of fall according to its form of evolution.
L'invention concerne enfin l'application du système de télésurveillance de la chute d'un sujet selon toutes ses caractéristiques individuelles ou combinées pour le suivi d'un sujet soumis à un test d'une substance active sur l'organisme. (Dans ce cas d'études, la substance active peut être un médicament préventif ou curatif ou être un toxique, par exemple l'alcool)Finally, the invention relates to the application of the telemonitoring system for the fall of a subject according to all of its individual or combined characteristics for monitoring a subject subjected to a test of an active substance on the body. (In this case study, the active substance can be a preventive or curative medicine or be a toxic, for example alcohol)
Dans une application particulière, le sujet soumis au test est un sujet sain, (études pré cliniques ou phase I)In a particular application, the subject subjected to the test is a healthy subject (pre-clinical studies or phase I)
On va maintenant donner un certain nombre d'avantages procurés par l'invention en fonction de ses caractéristiques et avec les conséquences fonctionnelles et applicatives qui en découlent. L'invention présente donc une architecture à trois niveaux de communication et de traitement (analyse et détection) automatisé (automate programmable de préférence informatique sous la dépendance d'un programme) dont les deux premiers sont interdépendants pour une détection de chute avec alarme, le troisième pouvant également être mis en œuvre pour le traitement, en complément des deux premiers ou en remplacement du deuxième niveau au cas où ce dernier n'effectuerait pas d'analyse ou que l'analyse soit insuffisante pour une détection positive ou négative certaine. Ces trois niveaux sont un premier niveau correspondant au dispositif personnel qui se présente de préférence sous forme d'une montre, ce qui est socialement acceptable car sans connotation péjorative apparente, le deuxième niveau correspond à l'unité distante qui est de préférence un téléphone « intelligent », c'est-à-dire avec des capacités logicielles programmables, et un troisième niveau avec des moyens informatiques d'administration (plate-forme) sur un réseau de télécommunication. Le troisième niveau, central, gère et administre les deux premiers niveaux et peut être institutionnel (un hôpital, une maison de retraite... ) ou privé (une société de service intervenant sur un territoire donné). Ce troisième niveau peut également mettre à jour les logiciels de détection, dont les critères prédéterminés, des deux premiers niveaux et ainsi les personnaliser. La répartition hiérarchique et la collaboration fonctionnelle entre les niveaux permettent d'avoir un premier niveau (dispositif personnel) relativement simplifié et à autonomie élevée pouvant se présenter sous forme d'un objet de la vie courante comme une montre ou d'un objet pouvant se dissimuler facilement et qui dans tous les cas n'est pas intrusif ou une gêne particulière pour le sujet.We will now give a certain number of advantages provided by the invention according to its characteristics and with the functional and application consequences which result therefrom. The invention therefore presents an architecture with three levels of communication and automated processing (analysis and detection) (preferably programmable automaton computer dependent on a program), the first two of which are interdependent for fall detection with alarm, the third can also be implemented for treatment, in addition to the first two or as a replacement for the second level in case the latter does not perform an analysis or that the analysis is insufficient for a positive or negative detection. These three levels are a first level corresponding to the personal device which is preferably in the form of a watch, which is socially acceptable because without apparent negative connotation, the second level corresponds to the remote unit which is preferably a telephone " intelligent ”, that is to say with programmable software capacities, and a third level with computer administration means (platform) on a telecommunications network. The third, central level manages and administers the first two levels and can be institutional (a hospital, a retirement home, etc.) or private (a service company operating in a given territory). This third level can also update the detection software, including the predetermined criteria, of the first two levels and thus customize them. The hierarchical distribution and the functional collaboration between the levels make it possible to have a first level (personal device) relatively simplified and with high autonomy which can be in the form of an object of everyday life such as a watch or of an object which can be easily conceal and which in any case is not intrusive or a particular embarrassment for the subject.
La montre (le premier niveau) permet donc la détection en permanence d'une présomption d'une anomalie éventuelle (détection plus large), c'est-à-dire de présomption de chute et, en cas de détection positive, communication sans fil au téléphone « intelligent » (l'unité distante du deuxième niveau) et interaction avec celui-ci. La montre peut également effectuer un suivi en continu sur des périodes de temps paramétrable de l'activité du sujet et transmettre systématiquement, en l'absence d'anomalie, des enregistrements de mesures à l'unité distante qui peut les retransmettre au moyen informatique d'administration afin de déterminer les conditions de vie du sujet. Un tel fonctionnement peut être utile pour connaître ces conditions et adapter les critères prédéterminés d'un ou de plusieurs des niveaux. Par exemple les seuils de détection, formes d'évolutions des mesures, sont différentes entre un sujet actif et un sujet au repos, notamment les paramètres peuvent également évoluer en fonction de l'heure : la nuit un sujet étant normalement au repos. Ainsi, à partir des mesures stockées dans une base de données de l'administrateur et contenant aussi bien des mesures liées à des chutes que des mesures en continu, des évaluations peuvent être effectuées et les critères de détection adaptés et à un niveau d'adaptation poussé, les critères de détection peuvent être adaptés pour un sujet donné pour personnalisation.The watch (the first level) therefore allows the permanent detection of a presumption of a possible anomaly (wider detection), i.e. of presumption of fall and, in the event of positive detection, wireless communication on the “smart” telephone (the second level remote unit) and interaction with it. The watch can also continuously monitor the activity of the subject over configurable periods of time and systematically transmit, in the absence of anomaly, measurement records to the remote unit which can retransmit them by computer means. administration to determine the living conditions of the subject. Such an operation can be useful for knowing these conditions and adapting the predetermined criteria of one or more of the levels. For example, the detection thresholds, forms of evolution of the measurements, are different between an active subject and a subject at rest, in particular the parameters can also change according to the time: at night a subject being normally at rest. Thus, from the measurements stored in a database of the administrator and containing both measurements related to falls as well as continuous measurements, evaluations can be carried out and the detection criteria adapted and at a level of adaptation. pushed, the detection criteria can be adapted for a given subject for personalization.
De même, l'activité de la montre, notamment fréquence d'acquisition et/ou calculs et traitements, peut être réduite dans les périodes de repos du sujet, par exemple la nuit afin d'augmenter l'autonomie de la montre.Similarly, the activity of the watch, in particular the frequency of acquisition and / or calculations and processing, can be reduced during periods of rest of the subject, for example at night in order to increase the autonomy of the watch.
Le téléphone « intelligent » (le deuxième niveau), qu'il soit mobile ou fixe (avec ou sans réseau local sans fil), assure une triple fonction : échange de données (notamment des mesures enregistrées dans la montre) entre la montre et le téléphone « intelligent », analyse des données et décision quant à l'action à entreprendre en fonction d'une détection positive ou non d'une chute au cours de l'analyse (déclenchement d'une alarme ou d'une pré-alarme, tests de la montre, demande d'aide à la plate-forme centralisée, etc.).The “smart” phone (the second level), whether mobile or landline (with or without a wireless local area network), performs a triple function: data exchange (in particular measurements recorded in the watch) between the watch and the “smart” phone, data analysis and decision as to the action to be taken based on whether or not a fall is detected during the analysis (triggering of an alarm or pre-alarm, watch tests, request for help from the centralized platform, etc.).
La plate-forme centralisée (moyen informatique d'administration du troisième niveau) est appelée à remplir une série de fonctions en temps réel et en temps différé. En temps réel : surveillance, pilotage inter-actif de l'activité générale d'échange d'information/traitement/décision entre les différents niveaux, répercussion des alarmes. En temps différé : administration des premier et deuxième niveaux (mise à jour/adaptation des programmes et critères), gestion, analyse de fonds, personnalisation (les caractéristiques spécifiques de chaque sujet sont enregistrées et les critères prédéterminés sont optimisés en conséquence), base de données individuelle, collectives, par pathologie, etc. Enfin, la plate-forme permet la répercussion et le suivi des interventions auprès des entités concernées : professionnels de santé, familles, organismes sociaux... et, ceci, par liaison automatique ou non. Aussi bien l'unité distante que le moyen informatique d'administration (le troisième niveau) permettent un re-routage d'alerte sur une séquence de numéros d'appel. On comprend que le troisième niveau peut aussi bien correspondre à une structure spécialisée qu'à tout autre correspondant accessible sur le réseau. En effet, l'unité distante (deuxième niveau) peut appeler tout type de correspondant sur le réseau en fonction d'une programmation d'appel qui peut notamment être liée à une détection de chute positive ou à une autre condition, par exemple un résultat de test ou une action du sujet (alarme volontaire). Ce/ces correspondants appelés peuvent donc être des personnes physiques (par exemple un parent, un médecin... ) ou morales (par exemple pompiers ou société de sécurité... ). L'appel consiste aussi bien à échanger des données, notamment mesures ou mises à jour, que des sons dans le cas où des moyens audio sont mis en œuvre et, ceci, en fonction des équipements respectifs des niveaux concernés. L'invention permet également une localisation géographique de l'unité distante et directement ou indirectement de la montre par des moyens logiciels et de triangulation notamment dans le cas d'un réseau cellulaire comme le GSM, voire par des moyens satellitaires (Galiléo ou GPS). Les communications entre le deuxième et le troisième niveau se faisant avec un téléphone, tout type de protocole classique d'échange d'informations peut être employé (filaire, GSM, WI-FI, 802.11.x, 802.15.xx, 802.16.xx, bande 869.2MHz, Bluetooth®, Zigbee®... ), ou IP (« INTERNET PROTOCOL », IPv4 ou IPv6 notamment), Terrestre ou Satellitaires... On comprend que ces mêmes moyens de communication peuvent également être mis en œuvre pour la montre au cas où ceux-ci auraient une taille et une consommation telles qu'ils permettraient une autonomie suffisante sous un volume réduit pour la montre.The centralized platform (IT system for third level administration) is called upon to fulfill a series of functions in real time and in deferred time. In real time: monitoring, interactive management of the general information exchange / processing / decision activity between the different levels, repercussion of alarms. In deferred time: administration of the first and second levels (updating / adaptation of programs and criteria), management, fund analysis, personalization (the specific characteristics of each subject are recorded and the predetermined criteria are optimized accordingly), database of individual, collective data, by pathology, etc. Finally, the platform allows the repercussion and the follow-up of the interventions near the concerned entities: health professionals, families, social organizations ... and, this, by automatic link or not. Both the remote unit and the IT administration means (the third level) allow alert re-routing on a sequence of call numbers. We understand that the third level can just as well correspond to a specialized structure as to any other correspondent accessible on the network. Indeed, the remote unit (second level) can call any type of correspondent on the network according to a call schedule which can in particular be linked to a fall detection positive or some other condition, for example a test result or an action of the subject (voluntary alarm). This / these called correspondents can therefore be natural persons (for example a parent, a doctor ...) or legal persons (for example firefighters or security company ...). The call consists of exchanging data, in particular measurements or updates, as well as sounds in the case where audio means are used, and this, depending on the respective equipment of the levels concerned. The invention also allows a geographic location of the remote unit and directly or indirectly of the watch by software and triangulation means in particular in the case of a cellular network such as GSM, or even by satellite means (Galileo or GPS) . Since communications between the second and third levels are made with a telephone, any type of conventional information exchange protocol can be used (wired, GSM, WI-FI, 802.11.x, 802.15.xx, 802.16.xx, 869.2MHz band, Bluetooth®, Zigbee® ...), or IP ("INTERNET PROTOCOL", IPv4 or IPv6 in particular), Terrestrial or Satellite ... We understand that these same means of communication can also be used for watch in case these have a size and consumption such that they allow sufficient autonomy under a reduced volume for the watch.
Grâce à la structure mise en œuvre, les modalités fonctionnelles de l'invention peuvent évoluer simplement par modification des programmes de traitement à chaque niveau sans nécessiter obligatoirement des modifications matérielles, lesdites évolutions pouvant correspondre à des nouveaux algorithmes d'analyse et de détection génériques et/ou adaptés et optimisés en fonction des caractéristiques du sujet qui est suivi (âge, activité, physiologie, pathologie, thérapeutiques... ) et de son histoire (enregistrements précédents rapatriés vers la plate-forme de l'administrateur). L'analyse des mesures et données reçues au troisième niveau dans une ou des bases de données particulièrement riche(s) permet en effet de déterminer notamment par corrélation des paramètres déductifs ou prédictifs (signes avants coureurs).Thanks to the structure implemented, the functional methods of the invention can evolve simply by modifying the processing programs at each level without necessarily requiring hardware modifications, said evolutions being able to correspond to new generic analysis and detection algorithms and / or adapted and optimized according to the characteristics of the subject being followed (age, activity, physiology, pathology, therapeutics ...) and its history (previous recordings retrieved to the administrator's platform). The analysis of the measurements and data received at the third level in one or more particularly rich database (s) makes it possible to determine in particular by correlation of the deductive or predictive parameters (warning signs).
En effet, les bases de données constituées au travers du recueil systématique des données relatives à tout événement significatif pour chaque porteur de montre, ainsi que des mesures effectuées en continu et transmises régulièrement en groupe de mesures (notamment lorsque la mémoire cyclique va atteindre son taux de remplissage maximum ou selon une périodicité choisie), permettent de réaliser des études de natures diverses, soit de caractère général, par exemple affinement des classes et bibliothèques de signatures des chutes, soit individuel par, notamment, prise en compte de comportements nouveaux, de paramètres physiologiques, de paramètres de pathologies, etc. Ces études en temps différé permettent in fine l'optimisation dès algorithmes traitements et permettent également la recherche de corrélations et l'extraction de données desdites bases de données notamment pour un usage individuel, à des fins épidémiologiques ou dans des perspectives d'expérimentation médicamenteuses (Phase III ou IV). Les données (mesures) permettent ainsi une alimentation automatique de bases de donnés à vocation de recherche ou de suivi individuel, de logiciels médicaux de médecins traitants, et autres Professionnels de Santé et de logiciel de suivi et d'assistance pour des interventions d'urgence déclenchées. Un moyen de mesure du temps, une horloge en temps réel du dispositif personnel, permet de connaître le moment des mesures, une donnée temporelle absolue ou relative accompagnant les mesures individuellement ou, de préférence, par groupe de données mémorisées et transmises et, dans ce dernier cas, avec la fréquence d'acquisition afin de pouvoir calculer à posteriori le moment de chaque mesure du groupe. Ainsi, la base de données peut également être analysée en fonction d'une variable temps, le moment de la journée (ou de la nuit) pouvant avoir une influence sur le type d'événement (présomption de chute ou chute) pouvant se produire. Grâce aux données acquises, le système peut être rendu prédictif avec des analyses fines des données mémorisées à la recherche de signes avant coureurs (instabilité du sujet, faiblesse passagère... ). Il peut aider au diagnostic, notamment en fonction de données de contexte ou physiopathologiques associées (par exemple hypotension orthostatique le matin au lever... ), voire fournir une aide aux choix thérapeutiques curatifs ou préventifs (notamment prévention des situations à risque, détection de surdosages médicamenteux entraînant des instabilités... ). L'invention peut être mise en œuvre pour des acteurs multiples et des secteurs économiques variés tels que des travailleurs isolés, des patients isolés, des personnes handicapées, des sportifs isolés (navigateur solitaire porteur du dispositif personnel, l'unité distante étant sur le bateau), militaires, dans des institutions, pour des surveillances postopératoires, etc. Elle peut être appliquée à des pathologies diverses : chute, maladies cardio-respiratoires, affection mentale, sommeil, maladie mentales et neurologiques, Alzeimer, Parkinson, etc. Par exemple dans le cadre d'un suivi socio-médical d'ensemble d'un sujet alité, le système de l'invention peut être structuré en quatre pôles. Un premier pôle, dit système local mobile patient, correspondant aux traitements des premier et deuxième niveaux, un deuxième pôle, dit système intégré local, pour le suivi du patient, dit « Pieds de Lit ». Ce pôle correspond à un suivi informatisé et intégré des éléments médicaux ayant trait à la vie du patient. Un troisième pôle, Plate-forme de communication et de surveillance, correspondant au- troisième niveau. Et, enfin, un quatrième pôle, de service et d'intervention multi-acteurs (professionnels de Santé, famille et proches, acteurs sociaux).Indeed, the databases formed through the systematic collection of data relating to any significant event for each watch wearer, as well as measurements carried out continuously and regularly transmitted in group of measurements (especially when the cyclic memory will reach its rate of maximum filling or according to a selected periodicity), make it possible to carry out studies of various natures, either of general character, for example refinement of the classes and libraries of signatures of falls, or individual by, in particular, taking into account of new behaviors, physiological parameters, pathology parameters, etc. These studies in deferred time ultimately allow the optimization of treatment algorithms and also allow the search for correlations and the extraction of data from said databases, in particular for individual use, for epidemiological purposes or in the context of drug experimentation ( Phase III or IV). The data (measurements) thus allow an automatic supply of databases for research or individual monitoring, medical software for treating physicians, and other Health Professionals and monitoring and assistance software for emergency interventions. triggered. A time measurement means, a real-time clock of the personal device, makes it possible to know the moment of the measurements, an absolute or relative time datum accompanying the measurements individually or, preferably, by group of data stored and transmitted and, in this last case, with the acquisition frequency in order to be able to calculate a posteriori the time of each measurement of the group. So the database can also be analyzed according to a time variable, the time of day (or night) can have an influence on the type of event (presumed fall or fall) that can occur. Thanks to the data acquired, the system can be made predictive with detailed analyzes of the memorized data in search of warning signs (instability of the subject, temporary weakness ...). It can help with the diagnosis, in particular according to contextual or physiopathological data associated (for example orthostatic hypotension in the morning with rising ...), even to provide an aid to the curative or preventive therapeutic choices (in particular prevention of the risk situations, detection of drug overdoses leading to instabilities ...). The invention can be implemented for multiple actors and various economic sectors such as isolated workers, isolated patients, disabled people, isolated sportsmen (solo navigator carrying the personal device, the remote unit being on the boat ), military, in institutions, for postoperative surveillance, etc. It can be applied to various pathologies: fall, cardio-respiratory diseases, mental affection, sleep, mental and neurological diseases, Alzeimer, Parkinson, etc. For example, in the context of overall socio-medical monitoring of a bedridden subject, the system of the invention can be structured in four areas. A first pole, called the local mobile patient system, corresponding to the treatments of the first and second levels, a second pole, called the local integrated system, for monitoring the patient, called "Bed legs". This pole corresponds to computerized and integrated monitoring of medical elements relating to the patient's life. A third pole, Communication and monitoring platform, corresponding to the third level. And, finally, a fourth pole, of service and multi-actor intervention (Health professionals, family and loved ones, social actors).
L'invention utilise donc une architecture polyvalente, versatile et économe en termes de ressources et de consommation. Pour les ressources informatiques à mobiliser, grâce à la hiérarchie des niveaux de traitements avec les communications, on dispose toujours du plus petit dénominateur commun nécessaire à chaque niveau d'analyse, tout en pouvant recourir à des moyens lourds, quasi-illimités, en central dans le troisième niveau, en tant que de besoin. De plus, dans un mode de fonctionnement particulier, un suivi en continu du sujet peut être effectué avec enregistrement en continu dans la montre et transmissions de la montre vers le/les niveaux supérieurs, de préférence par paquets de données afin de réduire la consommation électrique due aux transmissions (transmission périodique d'un ensemble de mesures mémorisées notamment lorsque le tampon de mémorisation va atteindre la saturation), voire pour chaque mesure. En pratique, on effectue les transmissions de la manière à garder une autonomie d'alimentation de la montre la plus grande possible. Par exemple dans le cas de BLUETOOTH® une phase d'établissement de liaison est mise en œuvre et on a intérêt à transmettre le plus de données possibles une fois la liaison établie. De plus cette phase peut prendre un certain temps et ne pas être compatible avec la transmission de mesures individuellement.The invention therefore uses a versatile architecture, versatile and economical in terms of resources and consumption. For the IT resources to be mobilized, thanks to the hierarchy of processing levels with communications, we always have the lowest common denominator necessary for each level of analysis, while being able to use heavy, almost unlimited resources, centrally in the third level, as needed. In addition, in a particular operating mode, continuous monitoring of the subject can be carried out with continuous recording in the watch and transmissions from the watch to the higher level (s), preferably in data packets in order to reduce the power consumption. due to transmissions (periodic transmission of a set of stored measurements, in particular when the storage buffer reaches saturation), or even for each measurement. In practice, the transmissions are carried out in such a way as to keep the power supply of the watch as large as possible. For example in the case of BLUETOOTH® a connection establishment phase is implemented and it is advantageous to transmit as much data as possible once the connection has been established. In addition, this phase can take a certain time and not be compatible with the transmission of measurements individually.
Pour la consommation électrique de la montre qui est limitée à l'indispensable, à savoir l'alimentation des éléments capteur piézoélectrique, traitement et acquisition du signal, mémoire, moyens logiciels de traitement d'anomalie éventuelle et, en cas de nécessité, de communication. La polyvalence du système permet des évolutions, par des mises en œuvres d'applications additionnelles et, par exemple, la prise en compte de la sécurité « physique » du sujet, notamment par alarme en cas d'agression, etc. et/ou la prise en compte de la sécurité « environnementale » ouFor the power consumption of the watch which is limited to the essential, namely the supply of the piezoelectric sensor elements, signal processing and acquisition, memory, software means for processing any anomaly and, if necessary, communication . The versatility of the system allows evolutions, by implementing additional applications and, for example, taking into account the “physical” security of the subject, in particular by alarm in the event of aggression, etc. and / or taking into account of “environmental” security or
« médicale » du sujet par d'autres types de capteurs (eau : noyade, CO : intoxication au CO, conductivité de la peau : stress, température : fièvre, sécrétions de la peau : diabète, désordre métabolique ... ), etc."Medical" of the subject by other types of sensors (water: drowning, CO: CO poisoning, skin conductivity: stress, temperature: fever, skin secretions: diabetes, metabolic disorder ...), etc.
La présente invention va maintenant être exemplifiée par la description qui suit, sans en être pour autant limitée, et en relation avec : la Figure 1 qui représente un système selon l'invention avec un sujet porteur d'un dispositif personnel autonome de type montre et une unité distante reliée à un réseau de télécommunication, la Figure 2 qui représente un schéma simplifié du dispositif personnel, la Figure 3 qui représente un schéma fonctionnel des opérations entre la montre et l'unité distante, la Figure 4 qui représente un organigramme opérationnel du système tel que mis en œuvre en relation avec une société d'administration, la Figure 5 qui représente un organigramme opérationnel des tests du système, et la Figure 6 qui représente un organigramme fonctionnel des possibilités de transmission des anomalies de tests, la Figure 7 destinée à illustrer un procédé de base de détection des chutes (SSU) et représentant des tracés de données d'acquisition d'accélérations à différentes étapes de traitement jusqu'à la détection de chute, la Figure 8 destinée à illustrer un procédé de base de détection des chutes (SSU) et représentant d'autres tracés de données d'acquisition d'accélérations à différentes étapes de traitement, la Figure 9 destinée à illustrer un procédé d'étude de l'évolution du positionnement de la montre avant et après chute, la Figure 10 destinée à illustrer un procédé d'étude de l'évolution de l'activité du sujet avant et après chute. D'une manière générale, la chute d'une personne est un événement mécanique d'une durée comprise entre une et deux secondes, comprenant en général une phase de déséquilibre, une phase d'apesanteur (personne en train de tomber) et une phase d'impact sur le sol. Des études sur les chutes ont permis de dénombrer différents types de chutes, notamment par problème mécanique ou par perte de tonus, présentant des aspects évolutifs spécifiques des courbes de mesures enregistrées. L'analyse des signatures de chutes permet aussi de déterminer les conséquences de cette chute. La détection de chute met donc en œuvre préférentiellement une reconnaissance de forme d'évolution des mesures (signature). On s'est également aperçu que les courbes d'évolution des mesures présentaient des aspects variables de deuxième ordre en fonction du type de sujet qui chutait et notamment en fonction de son âge, taille et poids, éléments pouvant être pris en compte dans le traitement des données. Afin de mettre en œuvre de tels moyens de détection, un système de suivi automatisé a été développé. Sur la Figure 1 on a représenté un tel système avec un sujet 1 portant au poignet le dispositif personnel sous forme d'une montre 2 qui est capable de communiquer par ondes radio 4 avec une unité distante 3 elle-même capable de communiquer avec la montre avec par ondes radio 4. Dans cet exemple on utilise un moyen de communication radio, notamment selon le protocole BLUETOOTH®, entre la montre et l'unité distante ; toutefois, tout autre moyen de communication radio ou ondes optiques peut être mis en œuvre et notamment infrarouge. On utilise dans la description qui suit plus particulièrement une liaison BLUETOOTH® car on décrira l'utilisation d'une unité distante du commerce, notamment GSM avec moyens de calculs programmables du type ordinateur personnel, qui possède généralement une telle interface de radiocommunication. On envisage cependant l'utilisation de tout autre type d'interface de (radio) communication entre la montre et l'unité distante, notamment au cas où cette dernière serait un produit spécifiquement réalisé dans le cadre de la présente invention.The present invention will now be exemplified by the description which follows, without however being limited thereto, and in relation to: FIG. 1 which represents a system according to the invention with a subject carrying an autonomous personal device of watch type and a remote unit connected to a telecommunications network, FIG. 2 which represents a simplified diagram of the personal device, FIG. 3 which represents a functional diagram of the operations between the watch and the remote unit, FIG. 4 which represents an operational flowchart of the system as implemented in relation with an administration company, FIG. 5 which represents an operational flowchart of the tests of the system, and FIG. 6 which represents a functional flowchart of the possibilities of transmission of the test anomalies, FIG. 7 intended to illustrate a basic method of detecting falls (SSU) and representing plots of acquisition data there are accelerations at different stages of processing until the fall detection, Figure 8 intended to illustrate a basic method of detection of falls (SSU) and representing other plots of data of acquisition of accelerations at different processing steps, FIG. 9 intended to illustrate a method for studying the evolution of the positioning of the watch before and after falling, Figure 10 intended to illustrate a method of studying the evolution of the activity of the subject before and after fall. Generally, the fall of a person is a mechanical event lasting between one and two seconds, generally comprising an imbalance phase, a weightlessness phase (person falling) and a phase impact on the ground. Studies on falls have made it possible to count different types of falls, in particular by mechanical problem or by loss of tone, presenting specific evolutionary aspects of the recorded measurement curves. The analysis of the signatures of falls also makes it possible to determine the consequences of this fall. Fall detection therefore preferably implements a recognition of the evolution of the measurements (signature). We also noticed that the evolution curves of the measures presented variable second order aspects depending on the type of subject who fell and in particular according to his age, height and weight, elements that can be taken into account in the treatment. Datas. In order to implement such detection means, an automated monitoring system has been developed. In Figure 1 there is shown such a system with a subject 1 wearing on the wrist the personal device in the form of a watch 2 which is capable of communicating by radio waves 4 with a remote unit 3 itself capable of communicating with the watch with by radio waves 4. In this example, a radio communication means is used, in particular according to the BLUETOOTH® protocol, between the watch and the remote unit; however, any other radio or optical wave communication means can be implemented, and in particular infrared. In the description which follows, a BLUETOOTH® link is used more particularly because a use of a remote commercial unit, in particular GSM with programmable calculation means of the personal computer type, which will generally have such an interface, will be described. radiocommunication. However, the use of any other type of (radio) communication interface between the watch and the remote unit is envisaged, in particular in the case where the latter is a product specifically produced in the context of the present invention.
L'unité distante comporte des moyens informatiques et un moyen d'avertissement audible et/ou visuel ainsi qu'un moyen d'actionnement de type interrupteur permettantThe remote unit comprises computer means and an audible and / or visual warning means as well as a switch-type actuation means allowing
' notamment d'arrêter une pré-alarme dans certaines circonstances explicitées ultérieurement. L'unité distante. 3 est reliée à un réseau de communication 5 type téléphonique pour transmission d'alarmes et/ou réception de données et programmes de mise à jour. On a représenté le réseau 5 sous forme filaire mais le réseau peut également être un réseau radio-téléphonique, notamment GSM, voire un réseau informatique notamment dans le cas d'une utilisation au sein d'une institution. L'unité distante comporte également une source d'alimentation qui de préférence se raccorde sur le réseau électrique. Toutefois, dans le cadre de l'invention, la source d'alimentation de l'unité distante peut être autonome, notamment par batterie rechargeable, dans le cas où le dispositif serait utilisé en semi-mobile : par exemple travaux à l'extérieur sur des chantiers, l'unité distante étant fixe sur le chantier. On comprend que dans une utilisation en mobile ou semi-mobile, l'unité distante doit de préférence se connecter à un réseau radio-téléphonique et qu'elle peut également comporter des moyens de localisation radio et/ou satellite, notamment GPS, pour, en cas d'alarme, donner sa position. L'unité distante peut également être portable comme on le verra dans la description ultérieure d'un PCGSM. '' in particular to stop a pre-alarm in certain circumstances explained later. The remote unit. 3 is connected to a telephone type communication network 5 for transmission of alarms and / or reception of data and update programs. The network 5 has been shown in wire form but the network may also be a radio-telephone network, in particular GSM, or even a computer network in particular in the case of use within an institution. The remote unit also includes a power source which preferably connects to the electrical network. However, in the context of the invention, the power source of the remote unit can be autonomous, in particular by rechargeable battery, in the case where the device is used in semi-mobile: for example work outdoors on sites, the remote unit being fixed on the site. It is understood that in a mobile or semi-mobile use, the remote unit must preferably connect to a radio-telephone network and that it can also include radio and / or satellite localization means, in particular GPS, for, in the event of an alarm, give its position. The remote unit can also be portable as will be seen in the subsequent description of a PCGSM.
Le dispositif personnel tel que représenté à la Figure 2 se présente sous forme d'une montre 2 portée par le sujet et qui comporte un accéléromètre 6 piézo-électrique, une chaîne de traitement du signal, une puce 9 de traitement ou calcul (Cale.) du type microcontrôleur avec une mémoire 10 pour des données et notamment les mesures dans un tampon circulaire et avec une mémoire 1 1 (Prg.) pour le programme de fonctionnement avec les critères prédéterminés. Un circuit de connexion radio 14 (Radio) et une source d'alimentation 15 de type pile ou batterie rechargeable ainsi qu'au moins un moyen d'avertissement du sujet représenté sous forme d'un générateur de son 13 et qu'au moins un moyen d'actionnement par le sujet représenté sous forme d'un interrupteur 12 complètent le dispositif personnel. L'accéléromètre est, dans cet exemple représenté, mono axe. La chaîne de traitement et d'acquisition du signal comporte typiquement une partie analogique avec amplificateur, pouvant être à gain programmable par la puce de traitement, et un filtre passe bas 7 et une partie numérique avec un convertisseur analogique numérique 8. Les mémoires 10 et 1 1 peuvent être regroupées ou séparées physiquement, la mémoire de données 10 devant être du type à lecture/(ré)écriture et la mémoire de programme pouvant être du type mémoire morte ROM, PROM, EPROM ou de préférence à lecture/réécriture électrique (EEPROM, FLASH® ou RAM sauvegardée) afin de permettre éventuellement une mise à jour des programmes d'analyse et détection, notamment le premier ensemble de critères, à distance, à partir de l'unité distante 3. Avec une fréquence d'acquisition de 32Hz, soit 32 mesures par seconde et sur 8 bits, une heure d'enregistrement nécessite 1 15,200 octets pour le stockage. La capacité du tampon circulaire est donc au moins de cet ordre pour des enregistrements de cette durée. On comprend que si l'on met en œuvre des moyens de codage particulier (par exemple évolution du signal plutôt que donnée brute d'acquisition) ou de compression de données (par exemple technique de Huffman), on pourra obtenir une capacité de stockage supérieure.The personal device as shown in Figure 2 is in the form of a watch 2 worn by the subject and which includes a piezoelectric accelerometer 6, a signal processing chain, a processing or calculation chip 9 (Cale. ) of the microcontroller type with a memory 10 for data and in particular the measurements in a circular buffer and with a memory 1 1 (Prg.) for the operating program with the predetermined criteria. A radio connection circuit 14 (Radio) and a power source 15 of the rechargeable battery or battery type as well as at least one means of warning the subject represented in the form of a sound generator 13 and that at least one means of actuation by the subject represented in the form of a switch 12 complete the personal device. The accelerometer is, in this example shown, single axis. The signal processing and acquisition chain typically comprises an analog part with amplifier, which can be gain programmable by the processing chip, and a low pass filter 7 and a digital part with an analog to digital converter 8. The memories 10 and 1 1 can be grouped or physically separated, the data memory 10 must be of the read / (re) write type and the program memory can be of the ROM, PROM, EPROM read-only type or preferably with electrical read / rewrite ( EEPROM, FLASH® or RAM saved) in order to possibly allow an update of the analysis and detection programs, in particular the first set of criteria, remotely, from the remote unit 3. With an acquisition frequency of 32Hz, or 32 measurements per second and on 8 bits, one hour of recording requires 1 15,200 bytes for storage. The capacity of the circular buffer is therefore at least of this order for recordings of this duration. We understand that if we implement special coding means (for example evolution of the signal rather than raw acquisition data) or data compression (for example Huffman technique), we will be able to obtain a higher storage capacity .
On doit noter que dans un mode préféré de réalisation, non représenté ici, l'accéléromètre est un composant permettant des mesures selon un référentiel de trois axes perpendiculaires entre-eux. De même, la chaîne de traitement et d'acquisition du signal et le capteur permettent des mesures dans une bande de fréquence partant (comprenant) le continu afin de pouvoir déterminer la position statique du capteur en plus de ses évolutions dynamiques. Trois mesures (une par axe) étant obtenues à chaque période d'acquisition, la capacité temporelle d'enregistrement sera réduite proportionnellement sauf à augmenter la taille de la mémoire par rapport à un système à capteur mono-axe.It should be noted that in a preferred embodiment, not shown here, the accelerometer is a component allowing measurements according to a reference system of three axes perpendicular to each other. Similarly, the signal processing and acquisition chain and the sensor allow measurements in a frequency band starting from (including) the continuous in order to be able to determine the static position of the sensor in addition to its dynamic changes. Three measurements (one per axis) being obtained at each acquisition period, the time recording capacity will be reduced proportionally unless the memory size is increased compared to a single-axis sensor system.
Dans un mode de réalisation particulier la montre comporte un microcontrôleur référencé AT90S2313 de δbits, 2K de mémoire de programme FLASH®, 128 bytes de RAM, 128 bytes d'EEPROM de la -société ATMEL pouvant fonctionner sous 3 volts avec une consommation pouvant être réduite à moins d'un microampère en mode d'arrêt (« POWER DOWN ») ou moins d'un milliampère en mode repos (« IDLE »). De plus, le microcontrôleur fonctionne à une fréquence d'environ 32KHz ce qui permet de réduire considérablement le courant d'alimentation en mode de fonctionnement normal. Afin de compléter la mémoire, au moins quatre circuits de mémoire programmable par liaison série l2C® du type PROM effaçable électriquement de 128Kbits de référence 24LC128 sont mis en œuvre. Pour le traitement du signal analogique produit par le capteur piézoélectrique, un amplificateur opérationnel à ultra faible consommation, environ 5 microampères, et fonctionnant sous 3 volts du type MAX952 est employé. La liaison radio est réalisée par rayonnement électromagnétique produit (reçu) par une self. Notons que dans cette réalisation particulière et afin de simplifier la réalisation de l'unité distante, cette dernière est un équipement électronique informatique comportant une entrée série sur laquelle est connecté un module de réception (émission) de rayonnement électromagnétique de la montre avec une self. Le moyen d'avertissement, haut-parleur, vibreur ou pastille piézo-électrique, peut également comporter un moyen visuel du type affichage à cristaux liquides et/ou éclairage notamment par DEL à haute efficacité. La source d'alimentation 15 peut éventuellement, dans le cas d'une batterie, être rechargée par des cellules photo-voltaïques ou par induction électromagnétique en plaçant la montre sur ou proche d'un générateur électromagnétique. Les mesures, acquisitions d'accélération et tests de détection de chute se faisant en continu les principaux organes de la montre sont alimentés d'une manière permanente à l'exception des moyens radio 14 qui peuvent être mis en veille ou non alimentés en dehors des détections positives, ceci se faisant sous la dépendance de la puce 9 de traitement. En outre, la montre peut comporter un afficheur, non représenté, pouvant afficher des informations provenant de la puce de la montre ou provenant de l'unité distante et/ou pour afficher l'heure. De même, la montre peut comporter des moyens de liaison audio avec l'unité distante par l'intermédiaire de leurs moyens de radiocommunications communs, la montre comportant alors en outre un microphone et un haut-parleur et des moyens électroniques en rapport. Il est ainsi possible par l'intermédiaire de l'unité distante de faire communiquer en audio la montre et le moyen informatique d'administration (troisième niveau), notamment en cas de suspicion ou de chute confirmée pour s'assurer de l'état du sujet ou lorsque le sujet à lui-même déclenché une alarme. Toutefois, dans le cas où la montre posséderait une ou plusieurs autres fonctions que la détection de chute, on s'assure que les fonctions sont bien distinctes entre-elles afin d'éviter les erreurs de manipulation par un sujet qui peut être un sujet âgé. Par exemple, le bouton de mise à l'heure est, de préférence, distinct du bouton de transmission d'alarme et ce dernier est de préférence configuré pour évier des manœuvres non intentionnelles. La montre bracelet comporte de préférence des moyens permettant de détecter sa présence et serrage sur le poignet du sujet.In a particular embodiment, the watch includes a microcontroller referenced AT90S2313 of δbits, 2K of FLASH® program memory, 128 bytes of RAM, 128 bytes of EEPROM from the ATMEL company, which can operate at 3 volts with consumption that can be reduced. less than one microampere in stop mode ("POWER DOWN") or less than one milliampere in rest mode ("IDLE"). In addition, the microcontroller operates at a frequency of approximately 32KHz which considerably reduces the supply current in normal operating mode. In order to complete the memory, at least four programmable memory circuits per serial link l 2 C® of the PROM type electrically erasable with 128Kbits of reference 24LC128 are implemented. For the processing of the analog signal produced by the piezoelectric sensor, an operational amplifier with ultra low consumption, approximately 5 microamperes, and operating under 3 volts of the MAX952 type is used. The radio link is made by electromagnetic radiation produced (received) by a self. Note that in this particular embodiment and in order to simplify the realization of the remote unit, the latter is electronic computer equipment comprising a serial input to which is connected a module for receiving (transmitting) electromagnetic radiation from the watch with a self. The warning means, loudspeaker, vibrator or piezoelectric pellet, may also include visual means of the liquid crystal display and / or lighting type, in particular by high-efficiency LEDs. The power source 15 can optionally, in the case of a battery, be recharged by photo-voltaic cells or by electromagnetic induction by placing the watch on or near an electromagnetic generator. Measurements, acceleration acquisitions and fall detection tests being carried out continuously the main organs of the watch are supplied with power permanently except for the radio means 14 which can be put on standby or not supplied outside of the positive detections, this being done under the control of the processing chip 9. In addition, the watch may include a display, not shown, capable of displaying information originating from the watch chip or coming from the remote unit and / or for displaying the time. Likewise, the watch may include means for audio connection with the remote unit by means of their common radiocommunication means, the watch then further comprising a microphone and a loudspeaker and related electronic means. It is thus possible via the remote unit to have the watch communicate with the IT administration means (third level) in audio, in particular in the event of confirmed suspicion or fall to ascertain the state of the subject or when the subject has raised an alarm. However, in the event that the watch has one or more functions other than fall detection, it is ensured that the functions are clearly distinct from each other in order to avoid handling errors by a subject who may be an elderly subject. . For example, the time setting button is preferably separate from the alarm transmission button and the latter is preferably configured to avoid unintentional maneuvers. The wristwatch has preferably means for detecting its presence and tightening on the subject's wrist.
La Figure 3 donne un exemple de fonctionnement typique du système avec la montre 2 et l'unité distante 3. La montre 2 mesure en continu, selon une fréquence d'acquisition, les accélérations subies. Ces mesures d'accélération sont stockées dans la mémoire de la montre selon le principe d'un tampon circulaire. Ainsi, les mesures concernant une tranche de temps précédant des événements significatifs sont mises en mémoire, par exemple une heure avant la chute et quinze minutes après. L'intérêt de disposer de mesures après la chute (présomption ou confirmée) est de pouvoir faire une évaluation des conséquences de la chute et notamment du niveau de conscience du sujet (présomption de coma en cas d'immobilisation ou de non réactivité... ). On comprend que la priorité de l'analyse des mesures concerne la détection de chute et que celle-ci est effectuée prioritairement avec les mesures disponibles et que, de préférence, on n'attend pas de disposer de l'ensemble des mesures suivant une détection positive à un niveau donné pour transmission au niveau supérieur. En particulier, les mesures suivant la détection positive peuvent être transmises optionnellement et lorsque demandées par un niveau supérieur. La mémoire pour les mesures dans la montre est une mémoire tampon cyclique. Le programme de la puce de traitement 9 de la montre, pour chaque nouvelle mesure, d'une part, en premier, compare la dernière mesure (ou un ensemble limité de dernières mesures) avec des critères simples de type dépassement de > seuil permettant d'obtenir rapidement sur un événement anormal consistant en une accélération excessive, proche de la limite de résistance, de la montre, et au cas où le seuil serait dépassé transmet immédiatement et inconditionnellement une information correspondante à l'unité distante par l'action référencée a sur la Figure 3. En alternative, un capteur dédié tout ou rien peut être mis en œuvre pour détecter ce type d'accélération dangereuse pour le dispositif personnel. La sortie du capteur dédié peut être reliée à une entrée d'interruption du microcontrôleur pour exécution immédiate des actions décrites. D'autre part, dans un deuxième temps, toujours pour la même dernière mesure, la puce de traitement 9, par l'action référencée b sur la Figure 3, effectue un test avec des critères plus complexe, avec le premier ensemble de critères prédéterminés, sur un ensemble de mesures précédentes qui ont été enregistrées dans le tampon circulaire et comprenant la dernière mesure. Si le premier ensemble de critères est détecté (détection positive), alors le dispositif radio est activé pour transmettre les mesures stockées dans le tampon circulaire par l'action référencée c sur la Figure 3. L'unité distante 3 réceptionne les mesures et les stocke dans sa mémoire et exécute un programme de test sur les mesures reçues avec le deuxième ensemble de critères prédéterminés par l'action référencée d sur la Figure 3. Si le deuxième ensemble de critères est détecté par l'unité distante 3 (détection positive) alors cette dernière transmet au dispositif personnel, la montre 2, un ordre d'activation du moyen d'avertissement de la montre par l'action référencée e sur la Figure 3 et active un temporisateur avant transmission d'alarme. Si l'utilisateur averti par le moyen d'activation de la montre actionne le moyen à actionner de la montre, cette dernière transmet à l'unité distante une donnée de reconnaissance, par l'action référencée f sur la Figure 3. La réception de la donnée de reconnaissance par l'unité distante 3 annule l'activation du temporisateur avant alarme et empêche ainsi la transmission d'une alarme sur le réseau 5, ce qui se serait produit en l'absence de réaction de l'utilisateur à l'avertissement et tel que représenté par l'action référencée g sur la Figure 3 qui correspond à l'alarme proprement-dit. On doit noter que si l'action a avait eu lieu suite à une (des) mesure d'accélération très importante avec transmission immédiate, l'activation de la pré-alarme (temporisation avant alarme) dans l'unité distante 3 aurait été annulée par la réception des mesures selon l'action c ou par la réaction du sujet f faisant suite à l'action e d'avertissement effectuée par l'unité distante 3 suite à a et en l'absence d'action c dans un délai prédéterminé. De préférence, la pré-alarme de l'unité distante 3 consiste en l'activation d'un moyen d'avertissement de ladite unité distante 3. L'arrêt de la pré-alarme peut donc être obtenu localement sur un interrupteur de l'unité distante ou par le moyen à actionner de la montre par action f, le sujet ayant été averti par l'action e. La pré-alarme peut être effectuée en deux temps d'abord tentative d'obtention de réponse de la montre par avertissement e puis en l'absence de réponse dans un temps prédéterminé, activation du moyen d'avertissement de ladite unité distante 3. La pré-alarme peut être effectuée en parallèle, les moyens d'avertissement de la montre et de l'unité distante étant activés en parallèle. En cas de non désactivation de la pré-alarme, soit directement sur l'unité distante, soit par l'intermédiaire de la montre (action f), dans un délai prédéterminé, l'unité distante 3 passe en alarme et transmet l'alarme par l'action g.FIG. 3 gives an example of a typical operation of the system with watch 2 and the remote unit 3. Watch 2 continuously measures, according to an acquisition frequency, the accelerations undergone. These acceleration measurements are stored in the watch memory according to the principle of a circular buffer. Thus, the measurements relating to a time slice preceding significant events are stored, for example one hour before the fall and fifteen minutes after. The advantage of having measurements after the fall (presumption or confirmed) is to be able to make an assessment of the consequences of the fall and in particular of the level of consciousness of the subject (presumption of coma in the event of immobilization or non-reactivity ... ). It is understood that the priority of the analysis of the measurements relates to the detection of fall and that this is carried out as a priority with the available measurements and that, preferably, one does not wait to have all the measurements following a detection positive at a given level for transmission to the higher level. In particular, the measurements following the positive detection can be transmitted optionally and when requested by a higher level. The memory for the measurements in the watch is a cyclic buffer memory. The program of the processing chip 9 of the watch, for each new measurement, firstly, compares the last measurement (or a limited set of last measurements) with simple criteria of type exceeding the threshold allowing '' quickly obtain on an abnormal event consisting of an excessive acceleration, close to the resistance limit, of the watch, and in case the threshold is exceeded immediately and unconditionally transmits information corresponding to the remote unit by the action referenced a sure Figure 3. Alternatively, a dedicated all-or-nothing sensor can be used to detect this type of dangerous acceleration for the personal device. The output of the dedicated sensor can be connected to an interrupt input of the microcontroller for immediate execution of the described actions. On the other hand, in a second step, always for the same last measurement, the processing chip 9, by the action referenced b in FIG. 3, performs a test with more complex criteria, with the first set of predetermined criteria , on a set of previous measurements which have been recorded in the circular buffer and comprising the last measurement. If the first set of criteria is detected (positive detection), then the radio device is activated to transmit the measurements stored in the circular buffer by the action referenced c in Figure 3. The remote unit 3 receives the measurements and stores them in its memory and executes a test program on the measurements received with the second set of criteria predetermined by the action referenced d in Figure 3. If the second set of criteria is detected by the remote unit 3 (positive detection) then the latter transmits to the personal device, watch 2, an order for activating the watch warning means by the action referenced e in FIG. 3 and activates a timer before alarm transmission. If the user notified by the watch activation means actuates the watch activation means, the latter transmits recognition data to the remote unit, by the action referenced f in FIG. 3. The reception of the recognition data by the remote unit 3 cancels the activation of the timer before alarm and thus prevents the transmission of an alarm on the network 5, which would have occurred if the user had not reacted to the warning and as represented by the action referenced g in Figure 3 which corresponds to the actual alarm. It should be noted that if the action had taken place following a very significant acceleration measurement (s) with immediate transmission, the activation of the pre-alarm (delay before alarm) in the remote unit 3 would have been canceled by receiving the measurements according to the action c or by the reaction of the subject f following the warning action e carried out by the remote unit 3 following a and in the absence of action c within a predetermined period . Preferably, the pre-alarm of the remote unit 3 consists in activating a means of warning of said remote unit 3. The stopping of the pre-alarm can therefore be obtained locally on a switch of the remote unit or by means of actuating the watch by action f, the subject having been warned by action e. The pre-alarm can be carried out in two stages first attempting to obtain response from the watch by warning e then in the absence of response within a predetermined time, activation of the warning means of said remote unit 3. The pre-alarm can be carried out in parallel, the means for warning the watch and the remote unit being activated in parallel. If the pre-alarm is not deactivated, either directly on the remote unit or via the watch (action f), within a predetermined time, the remote unit 3 goes into alarm and transmits the alarm by action g.
Afin de s'assurer que la désactivation de l'alarme ou pré-alarme correspond effectivement à une action volontaire du sujet i! est préférable que celle-ci résulte de plusieurs manœuvres du sujet, par exemple plusieurs appuis (ou un appui prolongé) sur un (ou une série de) bouton de désactivation de la montre 2 et/ou de l'unité distante 3 respectivement. En effet, un sujet à demi conscient suite à une chute peut être conduit à effectuer des manœuvres automatiquement et/ou accidentellement pouvant désactiver le système.In order to ensure that the deactivation of the alarm or pre-alarm effectively corresponds to a voluntary action by subject i! it is preferable that this results from several maneuvers of the subject, for example several presses (or a prolonged press) on a (or a series of) button to deactivate the watch 2 and / or the remote unit 3 respectively. Indeed, a semi-conscious subject following a fall can be led to carry out maneuvers automatically and / or accidentally which can deactivate the system.
En plus de ces modes principaux de fonctionnement de la montre effectuant des transmissions de groupes de mesures mémorisées en cas de suspicion de chute, d'accélération violente (limite destruction), on dispose d'un mode de fonctionnement, dit de suivi continu, dans lequel les mesures mémorisées sont transmises régulièrement à l'unité distante, en pratique à chaque fois que le tampon de mémorisation va arriver à saturation ou selon une fréquence d'envoi définie (ne devant pas entraîner de saturation ou écrasement de mesures dans le tampon) et, ceci, indépendamment d'une chute ou suspicion. Ce mode de suivi continu permet de suivre les activités du sujet sur des périodes de temps définies et peut permettre d'affiner (analyse de données dans le troisième niveau) les critères de détection : par exemple les seuils de détection ou formes d'évolution sont différentes dans les périodes de repos et les périodes d'activité professionnelle ou autre. Ce suivi d'activité peut également être utile dans des évaluations physiopathologiques et, par exemple, dépense énergétique, détection d'une dépression par diminution d'activité, détection d'un parkinson par apparition de tremblements de repos, hyperactivité nocturne, d'épilepsie ... ou thérapeutique par exemple par augmentation de l'activité sous traitement antidépresseur, diminution d'un tremblement sous anti- parkinsonien, ajustement de la dose d'un anti-parkinsonien au cours de la journée (« holter » du parkinson) ... La détection de signes précurseurs et/ou courant d'épilepsie permet d'améliorer la vie des sujets atteints et par exemple peut autoriser des activités actuellement interdites. Elle permet de protéger le sujet ou son entourage. Enfin, le suivi de l'activité peut permettre d'effectuer des recherches à posteriori sur des signes avant-coureurs ou précurseurs de chute : instabilités... qui peuvent ensuite être intégrés parmi les critères de détection. De même, après une chute, l'analyse du suivi d'activité peut donner une information sur l'état physiopathologique du patient (coma, boiterie... ). Ces analyses de suivis sont, de préférence, effectuées dans le moyen informatique d'administration (troisième niveau du système), l'unité distante lui retransmettant les groupes de mesures mémorisées.In addition to these main modes of operation of the watch performing group transmissions stored measurements in the event of suspected fall, violent acceleration (destruction limit), there is an operating mode, called continuous monitoring, in which the stored measurements are transmitted regularly to the remote unit, in practice each as soon as the storage buffer reaches saturation or according to a defined sending frequency (not to cause saturation or overwriting of measurements in the buffer) and this, independently of a fall or suspicion. This continuous monitoring mode makes it possible to follow the subject's activities over defined periods of time and can make it possible to refine (data analysis in the third level) the detection criteria: for example the detection thresholds or forms of evolution are different in rest periods and periods of professional or other activity. This activity monitoring can also be useful in pathophysiological assessments and, for example, energy expenditure, detection of depression by reduction in activity, detection of parkinsonism by the appearance of rest tremor, nocturnal hyperactivity, epilepsy ... or therapeutic, for example by increasing the activity under antidepressant treatment, reducing a tremor under anti-parkinsonian, adjusting the dose of an anti-parkinsonian during the day ("parkinson's holter"). .. The detection of warning signs and / or current of epilepsy makes it possible to improve the life of the affected subjects and for example can authorize activities currently prohibited. It helps protect the subject or those around him. Finally, monitoring the activity can make it possible to carry out a posteriori research on warning signs or precursors of falling: instabilities ... which can then be integrated among the detection criteria. Similarly, after a fall, the analysis of activity monitoring can provide information on the patient's pathophysiological state (coma, lameness, etc.). These follow-up analyzes are preferably carried out in the IT administration means (third level of the system), the remote unit retransmitting to it the stored groups of measurements.
Grâce aux données ainsi récoltées par ce suivi continu et qui sont envoyées régulièrement de la montre au PCGSM et ensuite, éventuellement selon les besoins, vers un moyen central d'administration, voire directement (ou par l'intermédiaire de l'administrateur) chez des intervenants spécifiques (médecin, pompier, aide à domicile... ), on peut, en plus de la détection de chute, et à partir du même fichier, obtenir des informations sur d'autres paramètres (activité, sommeil, conscience... ) concernant le sujet. Il sera ainsi possible de présenter, par exemple au médecin traitant qui suit le sujet, un « tableau de bord » du sujet présentant des informations sur divers paramètres du sujet : activité, sommeil, dépense énergétique, instabilité posturale...Thanks to the data thus collected by this continuous monitoring and which are sent regularly from the watch to the PCGSM and then, if necessary, to a central means of administration, or even directly (or through the administrator) at specific stakeholders (doctor, firefighter, home help ...), we can, in addition to fall detection, and from the same file, obtain information on other parameters (activity, sleep, consciousness ... ) regarding the subject. It will thus be possible to present, for example to the attending physician who follows the subject, a "dashboard" of the subject presenting information on various parameters of the subject: activity, sleep, energy expenditure, postural instability ...
On va maintenant décrire l'invention selon un autre point de vue avec une montre du type de l'invention et une unité distante appelée PCGSM qui est une base portable autonome fournie par un service (l'administrateur) assurant la gestion du système et qui est un téléphone GSM asservi à un PC de poche. On a en effet vu que l'unité distante est un dispositif à capacités informatiques de calcul et mémorisation selon un programme pouvant analyser et effectuer des détections selon un deuxième ensemble de critères sur des mesures qu'elle à reçues de la montre et qui comporte également des moyens de communication vers la montre et aussi vers un réseau de télécommunication qui, dans ce dernier cas, est du type radiotéléphone GSM. Divers types d'unités distantes peuvent être mis en œuvre depuis la plus simple jusqu'à la plus complexe. Dans une version la plus simple, l'unité distante est un téléphone GSM avec possibilité de communication vers la montre, notamment par BLUETOOTH®, et les capacités informatiques sont dans la carte à puce du téléphone. Parmi les plus complexe, l'unité distante est un micro-ordinateur avec possibilité de communication vers la montre, notamment par BLUETOOTH®, et une liaison vers un réseau de télécommunication filaire (éventuellement un réseau informatique interne à une institution) ou radio, notamment GSM. Entre ces deux extrêmes, l'unité distante peut correspondre à un téléphone portable évolué du type organisateur GSM.We will now describe the invention from another point of view with a watch of the type of the invention and a remote unit called PCGSM which is an autonomous portable base provided by a service (the administrator) ensuring the management of the system and which is a GSM telephone controlled by a pocket PC. We have indeed seen that the remote unit is a device with computer capacities for calculation and storage according to a program which can analyze and carry out detections according to a second set of criteria on measurements which it has received from the watch and which also comprises means of communication to the watch and also to a telecommunication network which, in the latter case, is of the GSM radiotelephone type. Various types of remote units can be implemented from the simplest to the most complex. In the simplest version, the remote unit is a GSM telephone with the possibility of communication to the watch, in particular via BLUETOOTH®, and the computer capacities are in the smart card of the telephone. Among the most complex, the unit remote is a microcomputer with the possibility of communication to the watch, in particular via BLUETOOTH®, and a link to a wired telecommunications network (possibly an IT network internal to an institution) or radio, in particular GSM. Between these two extremes, the remote unit can correspond to an advanced mobile phone of the GSM organizer type.
La base, le PCGSM, qui est donc un appareil de préférence portable, le sujet pouvant éventuellement l'emporter et le transporter sur lui ou dans son environnement immédiat (en voiture ou train... ), est normalement disposée sur un socle qui permet au moins la recharge du moyen d'alimentation autonome de la base par la tension secteur. Toutefois, le PCGSM étant un appareil portable et autonome, celui-ci peut être déplacé. La base comporte des logiciels de traitement, une puce de radio communication courte distance, dans cet exemple selon le protocole BLUETOOTH®, et dispose d'une alimentation autonome par batterie. Elle est normalement sur son socle de charge quand la personne est à domicile. L'unité distante comporte de préférence des moyens de génération d'un Fichier de suivi (LOG G) qui est un Fichier portant l'ensemble des résultats des tests de la montre et de la base effectués sous forme de sauvegarde « glissant » sur un certain nombre de jours, par exemple 15 jours.The base, the PCGSM, which is therefore a preferably portable device, the subject being able to possibly carry and transport it on him or in his immediate environment (by car or train ...), is normally placed on a base which allows at least the recharging of the autonomous supply means of the base by the mains voltage. However, the PCGSM being a portable and autonomous device, this one can be moved. The base includes processing software, a short distance radio communication chip, in this example according to the BLUETOOTH® protocol, and has an autonomous battery supply. It is normally on its charging base when the person is at home. The remote unit preferably includes means for generating a tracking file (LOG G) which is a file carrying all the results of the watch and base tests carried out in the form of a “sliding” backup on a certain number of days, for example 15 days.
La montre dans cet exemple de réalisation qui est d'une taille correspondant sensiblement à celle d'un profondimètre de plongée est constituée de six parties principales. Toutefois, en fonction des circuits électroniques utilisés, la taille de la montre peut être différente et notamment de la taille d'une montre classique. En particulier, dans le cas où un nombre limité de circuits « sur mesure » sont mis en œuvre, la taille peut être encore plus petite. De plus, la montre étant une montre bracelet, le bracelet peut être utilisé pour certai nes parties électroniques et en particulier la transmission/réception notamment radio avec l'antenne. L'accéléromètre et sa chaîne de mesure et d'acquisition qui est un ensemble capable de numériser toutes les accélérations subies par le boîtier, que ce soit des mouvements normaux, des chutes, des coups etc. Il présente une sensibilité telle qu'il produit un signal différent du signal de repos dès le plus petit mouvement de la montre. Ce signal qui est numérisé sous forme de mesures, est à destination de la puce informatique de traitement qui assure l'analyse et la détection selon le premier ensemble de critères. La puce informatique traite les informations (mesures) qu'elle reçoit de l'accéléromètre, peut, en outre, les filtrer numériquement et, si elles dépassent un seuil donné et/ou, plus particulièrement, correspondent à un premier ensemble de critères, peut déclencher une série d'actions prédéfinies. De plus, la puce de traitement stocke pour une durée fixée à l'avance les données des mesures dans de la mémoire de type tampon circulaire. Cette puce de traitement est, de préférence, un microcontrôleur avec une unité centrale classique et/ou (éventuellement en association) de type traitement de signaux numériques (DSP). Une pile électrique alimente l'ensemble des circuits de la montre et il est possible de la remplacer ou d'y associer une batterie rechargeable par pile photoélectrique ou induction électromagnétique.The watch in this exemplary embodiment which is of a size corresponding substantially to that of a diving depth gauge consists of six main parts. However, depending on the electronic circuits used, the size of the watch may be different and in particular the size of a conventional watch. In particular, in the case where a limited number of “tailor-made” circuits are implemented, the size may be even smaller. In addition, the watch being a wristwatch, the strap can be used for certain electronic parts and in particular the transmission / reception including radio with the antenna. The accelerometer and its measurement and acquisition chain which is a set capable of digitizing all the accelerations undergone by the case, whether normal movements, falls, blows etc. It has a sensitivity such that it produces a signal different from the rest signal from the smallest movement of the watch. This signal, which is digitized in the form of measurements, is sent to the processing computer chip which provides analysis and detection according to the first set of criteria. The computer chip processes the information (measurements) it receives from the accelerometer, can also filter them numerically and, if they exceed a given threshold and / or, more particularly, correspond to a first set of criteria, can trigger a series of predefined actions. In addition, the processing chip stores the measurement data in circular buffer type memory for a fixed period of time. This processing chip is preferably a microcontroller with a conventional central unit and / or (optionally in combination) of digital signal processing (DSP) type. An electric battery powers all of the watch's circuits and it is possible to replace it or associate a rechargeable battery with a photoelectric battery or electromagnetic induction.
Le circuit de communication de la montre, dans cet exemple une puce BLUETOOTH®, prend en charge la partie émission et/ou réception entre la montre et l'unité distante ou base. Elle est activée à la demande par la puce de traitement. Elle est capable de prendre en charge un langage évolué de transmissions numériques selon un protocole normalisé que ce soit en émission ou en réception. La portée de ce dispositif est d'une centaine de mètres ou moins selon la classe d'émission de la puce BLUETOOTH®. L'unité distante ou base est de préférence portable et correspond de préférence à un organisateur GSM existant dans le commerce. Elle comprend une partie micro-ordinateur dotée de capacités mémoire importantes (4, 8 voire 16 ou 32 Mégaoctets) et capable de stocker des programmes évolués et des données en grand nombre. Ce micro-ordinateur comprend un microprocesseur puissant. C'est en fait un micro-ordinateur de type « PC » complet le plus souvent sous Windows CE® ou LINUX®, ou tout autre système opérateur (OS) adapté. Elle comprend aussi un GSM classique relié et commandé par le micro-ordinateur et l'ensemble est doté d'une autonomie importante de plusieurs heures au moins. La base comporte une alimentation mixte accus et secteur notamment pour recharge, par l'intermédiaire d'un socle sur laquelle elle est normalement disposée. La base comporte également un écran commun « PC » et GSM ainsi, dans cet exemple, qu'une puce type BLUETOOTH® reliée et commandée par le micro-ordinateur. Un logiciel de détection avec interprétation évoluée des mesures est disposé dans le micro-ordinateur. Il permet des analyses fines et des calculs à partir des éléments numériques (mesures) reçus de la montre et selon le deuxième ensemble de critères.The watch's communication circuit, in this example a BLUETOOTH® chip, takes care of the transmission and / or reception part between the watch and the remote or base unit. It is activated on demand by the processing chip. It is capable of supporting an advanced language of digital transmissions according to a standardized protocol, whether in transmission or in reception. The range of this device is one hundred meters or less depending on the emission class of the BLUETOOTH® chip. The remote unit or base is preferably portable and preferably corresponds to a commercially available GSM organizer. It includes a microcomputer part with large memory capacities (4, 8 or even 16 or 32 Megabytes) and capable of storing advanced programs and data in large numbers. This microcomputer includes a powerful microprocessor. It is in fact a complete "PC" type microcomputer most often under Windows CE® or LINUX®, or any other suitable operating system (OS). It also includes a conventional GSM connected and controlled by the microcomputer and the set has a significant autonomy of at least several hours. The base includes a mixed battery and mains supply, in particular for recharging, via a base on which it is normally placed. The base also includes a common “PC” and GSM screen, as in this example, a BLUETOOTH® type chip connected and controlled by the microcomputer. Detection software with advanced interpretation of the measurements is arranged in the microcomputer. It allows fine analyzes and calculations from digital elements (measurements) received from the watch and according to the second set of criteria.
Les services externes offerts par l'unité distante correspondent essentiellement à ceux offerts par une société d'administration du système accessible par connexion de la base PCGSM au réseau GSM et permettant de contacter la société administrant le système qui correspond au troisième niveau du système. En cas de transmission d'alarme à la société d'administration par le GSM de la base, une procédure d'action de services de surveillance est mise en œuvre en fonction de l'alarme, des éventuelles informations associées (importance de la chute par exemple) et/ou du sujet (âge, localisation ... ). Les procédures d'action sont par exemple : rappel du sujet, envoi d'un message SMS (message court ou « Short Message Service »), action sur la montre à distance, envoi des secours, etc.The external services offered by the remote unit correspond essentially to those offered by a system administration company accessible by connection from the PCGSM base to the GSM network and making it possible to contact the company administering the system which corresponds to the third level of the system. In the event of an alarm being transmitted to the administration company by the base GSM, an action procedure for monitoring services is implemented depending on the alarm and any associated information (importance of the fall by example) and / or the subject (age, location, etc.). The action procedures are for example: recalling the subject, sending an SMS message (message short or "Short Message Service"), action on the remote watch, sending of help, etc.
La Figure 4 donne un organigramme opérationnel du système tel que mis en œuvre en relation avec une société de service (d'administration). Dans cet exemple simplifié on n'a pas introduit le test préalable permettant une transmission immédiate d'alarme à la base en cas d'accélération très importante pouvant entraîner des dégradations de la montre. Dans un premier temps une anomalie est détectée par la montre (présomption de chute), des premiers critères prédéterminés étant retrouvés dans un ensemble de mesures consécutives d'accélération stockées dans la montre dans un fichier local de type tampon circulaire. De préférence, la montre poursuit l'enregistrement des mesures après la détection afin que le fichier local contienne au moins les 10 secondes avant et 10 secondes de mesures après l'anomalie, y compris les mesures correspondant à l'anomalie détectée, et ce fichier est formaté pour traitement ultérieur par la base PCGSM. Suite à la détection, la montre se connecte à la baseFigure 4 gives an operational flow diagram of the system as implemented in relation to a service (administration) company. In this simplified example, the prior test has not been introduced allowing an immediate transmission of an alarm to the base in the event of very significant acceleration which may cause degradation of the watch. First, an anomaly is detected by the watch (presumption of fall), first predetermined criteria being found in a set of consecutive acceleration measurements stored in the watch in a local file of the circular buffer type. Preferably, the watch continues recording measurements after detection so that the local file contains at least 10 seconds before and 10 seconds of measurements after the anomaly, including the measurements corresponding to the detected anomaly, and this file is formatted for further processing by the PCGSM database. Following detection, the watch connects to the base
PCGSM par protocole BLUETOOTH®. Une fois la connexion établie, le fichier local des mesures est transmis par ledit protocole vers le PCGSM. Une vérification de la transmission est effectuée pour confirmation ou non vers la montre d'une réception normale par le PCGSM. Cette vérification concerne notamment le format du fichier qui doit être conforme à ce qui est attendu. Si la réception n'est pas correcte, demande par le PCGSM de ré-émission du fichier local par la montre s'il n'y a pas de transfert correct au bout de trois essais, passage à l'alarme automatique de type anomalie confirmée.PCGSM by BLUETOOTH® protocol. Once the connection has been established, the local measurement file is transmitted by said protocol to the PCGSM. A transmission check is carried out for confirmation or not to the watch of a normal reception by the PCGSM. This verification concerns in particular the format of the file which must conform to what is expected. If the reception is not correct, request by the PCGSM to re-transmit the local file by the watch if there is no correct transfer after three tests, switch to the automatic alarm of the confirmed anomaly type .
Avant traitement par le PCGSM, le fichier reçu est enregistré dans la mémoire locale du PCGSM afin de pouvoir être éventuellement retraité ou transféré vers un autre dispositif d'analyse externe. Le PCGSM analyse les mesures reçues et stockées dans son fichier en recherchant la correspondance ou non avec un deuxième ensemble de critères prédéterminés. Les capacités d'analyse du PCGSM sont supérieures à celles embarquées dans la montre et le deuxième ensemble de critères est de préférence plus complet que le premier ensemble de critères de la montre. Pour simplifier, la montre procède à un criblage grossier des mesures et la base à un criblage fin afin d'éviter des alarmes inappropriées (faux positif). Par contre, du coté de la montre, on s'assure essentiellement que les premiers critères sont suffisamment larges pour éviter des absences de détection alors qu'il y a eu chute (faux négatif). Si l'analyse s'avère impossible, il y a alors passage vers un état d'anomalie confirmée. Dans une alternative, les moyens informatiques de l'administrateur peuvent également être mis à contribution pour la détection avec transmission des mesures de l'unité distante, le PCGSM, vers l'administrateur et résultat de l'analyse/détection en retour. Lorsque l'anomalie n'est pas confirmée, c'est-à-dire que l'analyse du fichier est négative vis à vis d'un risque de chute, il y a arrêt de la procédure et le fichier de mesures reçues reste enregistré dans la mémoire locale du PCGSM .Before processing by the PCGSM, the received file is saved in the local memory of the PCGSM so that it can be possibly reprocessed or transferred to another external analysis device. The PCGSM analyzes the measurements received and stored in its file, looking for correspondence or not with a second set of predetermined criteria. The analysis capabilities of the PCGSM are greater than those embedded in the watch and the second set of criteria is preferably more complete than the first set of criteria of the watch. To simplify, the watch proceeds to a rough screening of the measurements and the base to a fine screening in order to avoid inappropriate alarms (false positive). On the other hand, on the side of the watch, we essentially make sure that the first criteria are wide enough to avoid absence of detection when there has been a fall (false negative). If the analysis proves impossible, then there is a transition to a state of confirmed anomaly. In an alternative, the administrator's IT resources can also be used for detection with transmission of measurements from the remote unit, the PCGSM, to the administrator and result of the analysis / detection in return. When the anomaly is not confirmed, that is to say that the analysis of the file is negative with regard to a risk of falling, the procedure stops and the file of measurements received remains saved in the local memory of the PCGSM.
Lorsque l'anomalie est confirmée, le logiciel de traitement du PCGSM considère qu'il y a un risque. Le résultat est le même s'il existe une anomalie de traitement du fichier par le logiciel du PCGSM ou si le fichier est intraitable. Il en est de même s'il y a une anomalie de transfert des mesures entre la montre et la base PCGSM. L'état de risque correspond à une pré-alarme (temporisation avant alarme) qui peut être annulé par le sujet (ou son entourage) selon des modalités maintenant explicitées.When the anomaly is confirmed, the PCGSM processing software considers that there is a risk. The result is the same if there is an anomaly in the processing of the file by the PCGSM software or if the file is intractable. The same applies if there is an anomaly in the transfer of measurements between the watch and the PCGSM base. The risk state corresponds to a pre-alarm (delay before alarm) which can be canceled by the subject (or his entourage) according to modalities now explained.
Dans ce cas de situation à risque, la base (unité distante) lance une procédure de confirmation par appel de la montre, avertissement et demande d'une action de la part du sujet. Ainsi, le PCGSM demande à la montre, en pratique au sujet, une réponse consistant en un (ou des) appuis sur un (des) bouton (interrupteur) de la montre. Dans un mode particulier, la montre comporte un seul bouton servant à la foi pour déclenchement d'alarme et pour réponse suite à l'appel en situation de risque. Un signal de la montre, de type vibreur et/ou sonnerie, est destiné à avertir le sujet qu'il faut qu'il effectue ce type d'action. Il y a quatre cas possibles après apprentissage par le porteur: - Pas de réponse de la montre (inaction du sujet), cela conduit le PCGSM à passer en état de situation de danger.In this case of risky situation, the base (remote unit) launches a confirmation procedure by calling the watch, warning and requesting an action from the topic. Thus, the PCGSM asks the watch, in practice for the subject, a response consisting of one (or more) pressing on one (or more) button (switch) of the watch. In a particular mode, the watch has a single button used in faith for triggering an alarm and for responding following the call in a risk situation. A watch signal, of the buzzer and / or buzzer type, is intended to warn the subject that he must perform this type of action. There are four possible cases after learning by the wearer: - No response from the watch (inaction of the subject), this leads the PCGSM to go into a state of danger.
- Réponse type danger consistant en plusieurs pressions sur le bouton de la montre (ce bouton peut être un bouton spécifique d'urgence). C'est la même chose que lorsque la personne déclenche l'alarme elle-même.- Danger type response consisting of several presses on the watch button (this button can be a specific emergency button). It is the same as when the person sets off the alarm himself.
- Réponse normale qui consiste en un seul appui long sur le bouton de trois ou plus secondes et, si le bouton n'est pas protégé contre des appuis involontaires (par exemple, la montre est tombée avec le bouton venant en appui sur une surface dure et le sujet est inanimé), l'appui doit commencer après le début de l'avertissement. Dans ce cas de réponse normale, la procédure de risque se clôt elle-même pour le PCGSM. Ce type de réponse est inscrit dans un fichier de suivi (LOG) dans le PCGSM. - Pas de connexion avec la montre, alors le PCGSM passe en état de situation de danger.- Normal response which consists of a single long press on the button of three or more seconds and, if the button is not protected against unintentional presses (for example, the watch fell with the button pressing on a hard surface and the subject is inanimate), support must begin after the warning begins. In this case of normal response, the risk procedure closes itself for the PCGSM. This type of response is recorded in a tracking file (LOG) in the PCGSM. - No connection with the watch, so the PCGSM goes into a state of danger.
Dans les cas d'état de situation de danger, ce qui correspond à l'alarme proprement-dit, le PCGSM établit une connexion avec l'administrateur par le réseau GSM. Cela consiste à un appel par le PCGSM à un numéro prédéfini. S'il n'y a pas de réseau, il y a alors appel sur un réseau de secours. Si aucun correspondant n'est disponible, il y a appel sur un numéro d'urgence et émission d'un message vocal indiquant la situation et la localisation du sujet. Chez l'administrateur (ou un autre correspondant appelé par le PCGSM et disposant des capacités nécessaires), il y a identification de la base PCGSM appelante par une procédure automatique à partir du numéro d'appel. L'administrateur (ou un autre correspondant disposant des capacités nécessaires) peut effectuer une écoute passive et écouter directement le PCGSM en audio, voire, dans le cas où la montre possède également des moyens de communication audio avec le PCGSM, l'administrateur peut écouter directement la montre. On comprend qu'il est également possible que le sujet, à partir du PCGSM, voire à partir de la montre, puisse parler à l'administrateur (ou à tout autre acteur qualifié appelé par le PCGSM) et inversement que l'administrateur (ou un autre correspondant appelé par le PCGSM) puisse parler au sujet : le communication audio est bilatérale sur le PCGSM et peut l'être sur la montre au cas où elle disposerait des moyens nécessaires (micro et haut-parleur et logiciel de télécommunication adapté). L'écoute permet de récolter des informations complémentaires sur l'état du sujet, la parole permet une interaction avec le sujet pour une évaluation complémentaire en plus du rôle rassurant de la communication verbale.In the event of a hazardous situation, which corresponds to the actual alarm, the PCGSM establishes a connection with the administrator via the GSM network. This consists of a call by the PCGSM to a predefined number. If there is no network, then there is a call to a backup network. If no correspondent is available, an emergency number is called and a voice message is sent indicating the situation and the location of the subject. At the administrator (or another correspondent called by the PCGSM and having the necessary capacities), the calling PCGSM base is identified by an automatic procedure from the call number. The administrator (or another correspondent with the necessary capacities) can perform passive listening and listen directly to the PCGSM in audio, or even, if the watch also has means of audio communication with the PCGSM, the administrator can listen directly the watch. We understand that it is also possible that the subject, from the PCGSM, or even from the watch, can speak to the administrator (or any other qualified actor called by the PCGSM) and conversely that the administrator (or another correspondent called by the PCGSM) can speak to the subject: the audio communication is bilateral on the PCGSM and can be on the watch in case it has the necessary means (microphone and speaker and adapted telecommunication software). Listening allows you to collect additional information on the subject's state, speech allows interaction with the subject for a complementary evaluation in addition to the reassuring role of verbal communication.
Après la communication avec l'administrateur (ou autre), un rappel du PCGSM peut être effectué et il s'agit de déclencher une sonnerie sur le PCGSM afin d'amener si possible la personne à décrocher. Notons qu'il est également possible de déclencher une sonnerie par transmission d'ordres (notamment par fréquences vocales) pendant la connexion de danger (alarme) du PCGSM à l'administrateur (ou autre) et que dans ce cas le sujet pourra répondre directement s'il en a la capacité. Notons également que les moyens d'avertissement de la montre ou du PC peuvent combiner plusieurs moyens en plus des moyens acoustiques par sonnerie, notamment des moyens visuels (flash, affichage... ) ou vibreur ou stimulation électrique afin de pouvoir avertir un sujet qui peut présenter des déficiences auditives et/ou visuelles selon les cas.After the communication with the administrator (or other), a call back from the PCGSM can be made and this involves triggering a ring on the PCGSM in order to get the person to pick up if possible. Note that it is also possible to trigger a ringtone by transmission of orders (in particular by voice frequencies) during the danger connection (alarm) from the PCGSM to the administrator (or other) and that in this case the subject can respond directly if he has the capacity. Note also that the means of warning the watch or the PC can combine several means in addition to the acoustic means by ringing, in particular visual means (flash, display ...) or vibrator or electrical stimulation in order to be able to warn a subject who may have hearing and / or visual impairments depending on the case.
En cas d'absence de réponse, il se présente plusieurs hypothèses: le sujet porteur de la montre est trop loin du PCGSM et ne l'entend pas ou le porteur de la montre ne peut pas atteindre le PCGSM. Notons qu'il est également possible que la base active le moyen d'avertissement de la montre afin d'informer le sujet qu'il faut qu'il réponde. En cas de réponse orale par le sujet porteur ou son entourage, le traitement de l'appel de situation d'urgence est effectué en direct.If there is no response, several hypotheses arise: the subject wearing the watch is too far from the PCGSM and does not hear it or the wearer of the watch cannot reach the PCGSM. Note that it is also possible that the base activates the watch warning means in order to inform the subject that he must respond. In the event of an oral response by the carrier subject or his entourage, the emergency call is processed live.
Dans un mode évolué de mise en œuvre, la base PCGSM comporte des moyens permettant d'informer l'administrateur (ou autre) de sa localisation et en particulier si elle est ou non sur son socle d'alimentation ou non. Dans le premier cas, l'adresse est connue à priori. Dans le second cas, le PCGSM n'est pas sur son socle et selon les possibilités offertes par le fournisseur d'accès au réseau, il est possible de déterminer la localisation en fonction de la station de base du réseau GSM, voire par triangulation ou GPS ou autre satellite de positionnement tel que GALILEO.In an advanced mode of implementation, the PCGSM base includes means making it possible to inform the administrator (or other) of its location and in particular whether it is on its supply base or not. In the first case, the address is known a priori. In the second case, the PCGSM is not on its base and according to the possibilities offered by the network access provider, it is possible to determine the location according to the base station of the GSM network, or even by triangulation or GPS or other positioning satellite such as GALILEO.
On comprend que les actions de l'administrateur (ou autre), outre celles précédemment indiquées, dépendent de la réponse (ou non) du sujet et correspondent à des actions classiques telles qu'appel des services de secours, appel à une société de surveillance...It is understood that the actions of the administrator (or other), in addition to those previously indicated, depend on the response (or not) of the subject and correspond to conventional actions such as calling the emergency services, calling a surveillance company. ...
Notons qu'il existe une possibilité d'appui par le sujet sur un (ou des) bouton d'alarme de la montre, voire de la base PCGSM, au cas où un tel bouton est prévu sur la base. Ainsi, une alarme à priori volontaire peut être déclenchée par le sujet en dehors de la détection d'une chute ou d'une accélération à la limite destructive.Note that there is a possibility of support by the subject on one (or more) alarm button of the watch, or even of the PCGSM base, in case such a button is provided on the base. Thus, a priori voluntary alarm can be triggered by the subject outside the detection of a fall or an acceleration to the destructive limit.
Afin d'assurer un fonctionnement fiable, des procédures de test du système sont disponibles et on en a représenté un 4DTo ensure reliable operation, system test procedures are available and one is shown 4D
certain nombre à titre d'exemple sur la Figure 5 qui donne un organigramme opérationnel des tests du système. Les tests sont effectués régulièrement et à chaque installation ou remises en marche d'un élément du système. Ces tests, notamment leurs résultais, sont stockés dans un ou des fichiers de suivi (LOG G) dans la base PCGSM. Une partie des tests concerne la montre, une autre partie la base et un certain nombre d'autres sont commun, en particulier pour ce qui concerne les transmissions entre les deux par liaison radio BLUETOOTH®.number as an example in Figure 5 which gives an operational flowchart of system tests. The tests are carried out regularly and each time an element of the system is installed or restarted. These tests, in particular their results, are stored in one or more monitoring files (LOG G) in the PCGSM database. A part of the tests concerns the watch, another part the base and a certain number of others are common, in particular as regards the transmissions between the two by BLUETOOTH® radio link.
Pour les premiers tests, qui sont réduits au maximum afin de ne pas dépenser trop d'énergie dans la montre, on dispose notamment d'autotests de la montre avec vérification du niveau de sa source d'alimentation afin de d'estimer l'autonomie restante, test du bouclage du bracelet afin de vérifier si la montre est bien mise ou non sur le poignet du sujet. Si un de ces tests n'est pas correct, la montre envoie vers le PCGSM l'information correspondante pour enregistrement dans un fichier ETAT DE MONTRE de la base. Si l'anomalie persiste ou se répète d'une manière continue, le PCGSM peut transmettre à l'administrateur une information à ce sujet. Si le niveau de l'alimentation est bas, on peut, dans un premier temps afficher sur la montre un message et d'une alarme sonore. Si le niveau bas s'aggrave ou persiste une transmission au PCGSM s'effectue. De même la transmission à l'administrateur du test en défaut peut n'être effective qu'au bout de 24H ou 48H en cas d'absence de correction.For the first tests, which are reduced to the maximum in order not to spend too much energy in the watch, we have in particular self-tests of the watch with verification of the level of its power source in order to estimate the autonomy remaining, strap buckling test to check whether or not the watch is properly placed on the subject's wrist. If one of these tests is not correct, the watch sends the corresponding information to the PCGSM for recording in a WATCH STATUS file in the base. If the anomaly persists or recurs continuously, the PCGSM can transmit information to the administrator. If the power level is low, you can initially display a message and an audible alarm on the watch. If the low level worsens or persists a transmission to the PCGSM takes place. Similarly, the transmission to the administrator of the faulty test may only be effective after 24 hours or 48 hours in the absence of correction.
Pour les deuxièmes tests, on dispose notamment d'autotests du PCGSM avec vérification du niveau de sa source d'alimentation (batterie), de la connexion au réseau, de la connexion au réseau de secours. Comme précédemment, la transmission de l'anomalie à l'administrateur ne se fait de préférence qu'en cas de persistance de l'anomalie du test après avertissement du porteur. Pour les troisièmes tests, on dispose notamment d'autotests de la liaison bidirectionnelle montre/PCGSM.For the second tests, there are in particular self-tests of the PCGSM with verification of the level of its power source (battery), of the connection to the network, of the connection to the backup network. As before, the transmission of the anomaly to the administrator is preferably done only if the test anomaly persists after warning the wearer. For the third tests, there are notably self-tests of the bidirectional watch / PCGSM link.
On a représenté sur la Figure 6 un organigramme fonctionnel des possibilités de transmission des anomalies des tests vers l'administrateur par le réseau lorsque celui-ci est accessible et l'enregistrement simple dans un fichier duFIG. 6 shows a functional flowchart of the possibilities of transmission of test anomalies to the administrator by the network when the latter is accessible and simple recording in a file of the
PCGSM dans le cas contraire.PCGSM otherwise.
On va maintenant expliciter dans une première partie des analyses générales typologiques qui peuvent être mises en œuvre pour la détection de la chute et en particulier avec utilisation de liste de paramètres pour définir des types d'évolution de mesures d'accélération et, dans une seconde partie, un procédé de base de détection basé sur des analyses énergétiques. Les types d'évolution ont été définis d'après des analyses sur un ensemble de mesures d'accélération lors de chutes et à la recherche d'éléments communs entre les mesures de ces chutes. Des méthodes d'analyse statistique ou de données (analyse en composantes principales ou autres) permettent de dégager des éléments communs et d'effectuer des regroupements (typologie) en fonction des évolutions des mesures (forme ou signature). Par ailleurs, on peut y associer des données supplémentaires comme la gravité de la chute, les modalités de la chute (en avant, en arrière, par perte de tonus, par instabilité, à partir d'une position verticale, etc.) afin d'effectuer une typologie également en fonction de ces données. L 'analyse peut également se faire en tenant compte de l'état du sujet (âge, activité, physiopathologie). Ainsi, le traitement des données enregistrées (mesures) peut être effectué selon plusieurs méthodes qui prennent en compte le découpage du temps en trois phases par rapport à un événement détecté, que ce soit une présomption de chute ou une chute confirmée, les trois phases étant avant, pendant et après l'événement. Les méthodes de traitement utilisent la reconnaissance de forme du signal de mesure (signature d'évolution du signal) et comportent des étapes de sommation de signaux, de calcul de moyenne(s) mobile(s), d'analyse fréquentielie avec des tests logiques binaires ou en logique floue, voire système expert pour les deuxième et troisième niveaux. L'invention permet également une mise en œuvre d'une détection qualitative permettant le classement des détections de chutes en classes de chutes fonction d'un état physiopathologique, par exemple : classe « chute d'origine mécanique », classe « chute d'origine perte de tension », classe « chute d'origine autre ».We will now explain in a first part of the general typological analyzes which can be implemented for the detection of the fall and in particular with the use of a list of parameters to define types of evolution of acceleration measurements and, in a second part, a basic detection process based on energy analyzes. The types of evolution were defined according to analyzes on a set of acceleration measurements during falls and in search of common elements between the measurements of these falls. Statistical or data analysis methods (principal or other component analysis) allow common elements to be identified and groupings to be carried out (typology) according to changes in the measurements (form or signature). In addition, we can associate it with additional data such as the severity of the fall, the modalities of the fall (forward, backward, by loss of tone, by instability, from a vertical position, etc.) in order to '' perform a typology also based on these data. The analysis can also be done taking into account the condition of the subject (age, activity, pathophysiology). Thus, the processing of the recorded data (measurements) can be carried out according to several methods which take into account the division of time into three phases with respect to a detected event, whether it is a presumption of fall or a confirmed fall, the three phases being before, during and after the event. Treatment methods use the recognition of the shape of the measurement signal (signal evolution signature) and include steps of summing signals, calculating moving average (s), frequency analysis with binary or fuzzy logic tests, see expert system for the second and third levels. The invention also allows an implementation of a qualitative detection allowing the classification of the detections of falls into classes of falls according to a pathophysiological state, for example: class "fall of mechanical origin", class "fall of origin loss of tension ”, class“ fall of other origin ”.
On comprend qu'il est ainsi possible, au fur et à mesure de l'utilisation du système de pouvoir affiner la détection car les enregistrements de mesures peuvent être transmis à l'administrateur et peuvent servir à compléter une base de données générale regroupant tous types de chutes et servant à redéfinir régulièrement les listes de paramètres (bibliothèque) à mettre en œuvre pour la détection, les listes de paramètres étant renvoyées vers les unités distantes et/ou le dispositif personnel. Il est également possible de définir des listes en fonction du sujet et par exemple en fonction de l'état physiologique : sujet âgé ou non, taille, poids, tonus musculaire, de l'état pathologique, de l'état d'activité: activité ou repos, type d'activité... Dans ce dernier cas, on utilise des sous-ensembles des enregistrements correspondant au type de sujet ou activité pour définir les listes de paramètres afin de déterminer une bibliothèque spécifique. La détection est ainsi parfaitement personnalisable.We understand that it is thus possible, as and when the system is used, to be able to refine the detection because the measurement records can be transmitted to the administrator and can be used to complete a general database grouping all types falls and used to regularly redefine the lists of parameters (library) to be implemented for detection, the lists of parameters being returned to the remote units and / or the personal device. It is also possible to define lists according to the subject and for example according to the physiological state: aged or not subject, height, weight, muscle tone, pathological state, activity state: activity or rest, type of activity ... In the latter case, subsets of the records corresponding to the type of subject or activity are used to define the lists of parameters in order to determine a specific library. Detection is thus perfectly customizable.
On va maintenant expliciter la notion de liste de paramètres pour détection dans le cas d'un type d'évolution. Dans l'exemple qui suit, on prend le cas d'un type d'évolution correspondant à deux pics d'accélération séparés d'une accélération constante. Une telle évolution peut correspondre à un basculement et affaissement sur le sol avec une accélération brusque initiale puis une accélération continue due à la pesanteur et enfin une accélération brusque due à l'impact sur le sol. Cette évolution peut être symbolisée par la succession ou liste de paramètres de sens d'accélération suivants : 0, +, +, r, -, =, =, +, +, -, -, 0. La même évolution peut être symbolisée par la succession de paramètres d'intensité d'accélération suivants : <10, >64, >128, >64, <128 ET >64, <32, <32, >64, >128, >64, <128 ET >64, <10. Chacune de ces valeurs de paramètre sera comparée à la mesure correspondante d'une suite de mesure effectuant ainsi une comparaison fenêtrée avec analyse de forme. On comprend que le paramètre durée est optionnel car au lieu d'indiquer une durée de paramètre, on peut répéter le paramètre autant de fois qu'il y a de mesures dans la durée en question. Par contre, le paramètre de durée s'il est utilisé peut être symbolisé par un signe « * » de la façon suivante dans le cas du premier exemple : 0, +*2, -*2, =*2, +*2, -*2, 0 (*2 indique que le paramètre s'applique sur deux mesures successives).We will now explain the notion of list of parameters for detection in the case of a type of evolution. In the following example, we take the case of a type of evolution corresponding to two acceleration peaks separated from a constant acceleration. Such an evolution can correspond to a tilting and subsidence on the ground with an initial abrupt acceleration then a continuous acceleration due to gravity and finally a sudden acceleration due to the impact on the ground. This evolution can be symbolized by the succession or list of following parameters of direction of acceleration: 0, +, +, r, -, =, =, +, +, -, -, 0. The same evolution can be symbolized by the following succession of acceleration intensity parameters: <10,>64,>128,> 64, <128 ET> 64, <32, <32,>64,>128,> 64, <128 ET> 64 , <10. Each of these parameter values will be compared with the corresponding measurement in a measurement suite, thus making a windowed comparison with shape analysis. It is understood that the duration parameter is optional because instead of indicating a parameter duration, the parameter can be repeated as many times as there are measurements in the duration in question. On the other hand, the duration parameter if it can be used can be symbolized by a sign "*" in the following way in the case of the first example: 0, + * 2, - * 2, = * 2, + * 2, - * 2, 0 (* 2 indicates that the parameter applies to two successive measurements).
Ces exemples de symbolisation sont indicatifs et, en pratique, on utilise des représentations de paramètres adaptées aux moyens de calcul mis en œuvre. Dans une variante de mise en œuvre, le type d'évolution est compilé dans un langage machine et correspond à une série d'instructions de tests qui seraient intercalées dans une partie variable d'un sous programme appelé pour chaque mesure. Pour chaque mesure à analyser, la partie variable reçoit le test correspondant. Par exemple, le sous programme est : charger accumulateur avec la mesure à analyser XXX ;première instruction test (compare)These examples of symbolization are indicative and, in practice, we use representations of parameters adapted to the means of calculation used. In an implementation variant, the type of evolution is compiled in a machine language and corresponds to a series of test instructions which would be inserted in a variable part of a subroutine called for each measurement. For each measurement to be analyzed, the variable part receives the corresponding test. For example, the subroutine is: charge the accumulator with the measurement to be analyzed XXX; first test instruction (compare)
YYY ;seconde instruction test (branche) aller à la suite correspondant à non-détection @ aller à la suite correspondant à la détection et, pour le premier paramètre du second exemple de liste, la partie variable est : pour XXX : comparer accumulateur avec 10 pour YYY : aller à @ si accumulateur inférieur. En pratique, on adapte les instructions et les organigrammes aux moyens informatiques mis en œuvre et il peut être plus intéressant de passer dans le sous programme avec la mesure déjà dans l'accumulateur et de revenir (retour de sous routine plutôt que de faire des sauts) avec un indicateur positionné ou non (par exemple indicateur de retenue ou signe) en fonction du résultat du test. D'autre part, cet exemple de test est destiné à analyser des mesures isolées mais il est également possible de mettre en œuvre des tests concernant plusieurs mesures et, par exemple d'avoir un sous programme unique de comparaison de forme recevant en entrée des pointeurs vers les mesures consécutives et vers la courbe (valeurs caractérisant un type d'évolution) pour comparaison ainsi que la taille (ou un pointeur vers la fin) des données correspondantes. D'autres paramètres peuvent éventuellement être passés, notamment pour indiquer les exigences de comparaison de forme, comme par exemple un pourcentage d'écart toléré (en temps et/ou amplitude) entre les mesures et la courbe. De préférence, on effectue des tests qui permettent de quitter la comparaison dès qu'une différence ou une non-correspondance est trouvée afin d'optimiser la recherche de correspondance et de ne pas continuer à balayer les données jusqu'à leur fin pour rien alors que l'on sait déjà qu'il n'y a plus de correspondance.YYY; second test instruction (branch) go to the sequence corresponding to non-detection @ go to the sequence corresponding to the detection and, for the first parameter of the second example list, the variable part is: for XXX: compare accumulator with 10 for YYY: go to @ if lower accumulator. In practice, we adapt the instructions and flowcharts to the IT resources implemented and it may be more interesting to go into the subroutine with the measurement already in the accumulator and to return (return from subroutine rather than doing jumps ) with an indicator positioned or not (for example a restraint indicator or sign) depending on the test result. On the other hand, this test example is intended to analyze isolated measurements but it is also possible to implement tests concerning several measurements and, for example to have a unique shape comparison subroutine receiving pointers as input towards the consecutive measurements and towards the curve (values characterizing a type of evolution) for comparison as well as the size (or a pointer towards the end) of the corresponding data. Other parameters can optionally be passed, in particular to indicate the shape comparison requirements, such as for example a percentage of tolerated deviation (in time and / or amplitude) between the measurements and the curve. Preferably, tests are carried out which make it possible to leave the comparison as soon as a difference or a non-correspondence is found in order to optimize the search for correspondence and not to continue to scan the data until their end for nothing then that we already know that there is no longer a match.
De préférence, on met en œuvre une bibliothèque de types d'évolutions et l'on compare ces types à une fenêtre de données comprenant la dernière mesure. La bibliothèque peut être mise à jour par transmission à partir de l'administrateur. On comprend que de préférence, la détection par analyse d'évolution (= analyse de forme ou signature) avec une bibliothèque complète se fait dans l'unité distante qui a des capacités de calculs plus importantes que celles du dispositif personnel. Toutefois, le dispositif personnel peut également mettre en œuvre la détection par analyse d'évolution mais la liste des paramètres est simplifiée. En tout état de cause, on utilise pour le dispositif personnel une/des listes de paramètres qui permettent une détection large pour éviter les faux négatifs, les faux positifs étant essentiellement évités par analyse dans l'unité distante (voire au troisième niveau dans le moyen informatique d'administration) des mesures transmises.Preferably, a library of types of changes is implemented and these types are compared to a data window comprising the last measurement. The library can be updated by transmission from the administrator. It is understood that preferably, the detection by analysis of evolution (= analysis of form or signature) with a complete library is done in the remote unit which has capacities of computations more important than those of the personal device. However, the personal device can also implement the detection by evolution analysis but the list of parameters is simplified. In any case, a list of parameters is used for the personal device which allow wide detection to avoid false negatives, false positives being essentially avoided by analysis in the remote unit (or even at the third level in the medium IT administration) of the measurements transmitted.
Un procédé de base de détection des chutes (SSU) est maintenant présenté. Ce procédé de base de détection SSU est utilisé dans la montre porté par le sujet qui est surveillé. Ce procédé de base peut également être mis en œuvre dans le PCGSM (niveau hiérarchique de traitement supérieur à celui de la montre portée par le sujet qui est surveillé) ou dans le serveur central (niveau hiérarchique de traitement supérieur à celui du PCGSM), sur les données qui auront été reçues de la montre ou du PCGSM respectivement suite à une détection de chute au niveau hiérarchique de traitement inférieur. Ce procédé de base de détection de chute par test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération est mis en œuvre sur des données brutes d'acquisition d'un capteur d'accélération permettant d'obtenir trois mesures selon trois axes perpendiculaires entre-eux et référencés X, Y, Z. Les mesures sont effectuées avec une chaîne de mesure dans une bande de fréquence partant du continu afin de pouvoir déterminer éventuellement la position statique du capteur. Les données brutes aX, aY, aZ, correspondant à trois mesures d'accélération (selon les trois axes) à chaque période d'acquisition (graphique « données originales » sur la Figure 7), sont transférées à un calculateur programmable du type microprocesseur ou microcontrôleur pour le traitement suivant : - dans une première phase, une moyenne mobile sur un nombre MM déterminé de périodes d'acquisition est calculée sur les données brutes pour les mesures de chacun des axes (graphique « moyenne mobile » sur la Figure 7) pour obtenir les données moyennées Xm, Ym, Zm, selon les trois axes ;A basic fall detection method (SSU) is now presented. This basic SSU detection method is used in the watch worn by the subject being monitored. This basic process can also be implemented in the PCGSM (hierarchical level of processing higher than that of the watch worn by the subject being monitored) or in the central server (hierarchical level of processing higher than that of the PCGSM) the data which will have been received from the watch or from the PCGSM respectively following a fall detection at the lower hierarchical level of processing. This basic method of detection of fall by testing the periodic integral of the module of the acceleration vector is implemented on raw data of acquisition of an acceleration sensor making it possible to obtain three measurements along three perpendicular axes. between them and referenced X, Y, Z. The measurements are carried out with a measuring chain in a frequency band starting from the continuous in order to be able to possibly determine the static position of the sensor. The raw data aX, aY, aZ, corresponding to three acceleration measurements (along the three axes) at each acquisition period (“original data” graph in Figure 7), are transferred to a programmable computer of the microprocessor type or microcontroller for the following processing: - in a first phase, a moving average over a determined number MM of acquisition periods is calculated on the raw data for the measurements of each of the axes (“moving average” graph in Figure 7) to obtain the averaged data Xm, Ym, Zm, along the three axes;
- dans une deuxième phase, on supprime les composantes continues et basse fréquence des données brutes en faisant la différence pour chaque période de mesure et chaque axe entre la mesure brute et la moyenne mobile correspondante afin de centrer les données (graphique « données centrées » sur la Figure 7) et obtenir les données centrées Xc=aX-Xm, Yc=aY-Ym, Zc=aZ-Zm, selon les trois axes;- in a second phase, the continuous and low frequency components of the raw data are removed by making the difference for each measurement period and each axis between the raw measurement and the corresponding moving average in order to center the data ("centered data" graph on Figure 7) and obtain the centered data Xc = aX-Xm, Yc = aY-Ym, Zc = aZ-Zm, along the three axes;
- dans une troisième phase, on calcule pour chaque période d'acquisition la norme (module) M du vecteur d'accélération comme étant la racine carrée de la somme des carrés des trois données centrées de la période d'acquisition correspondante, soit M=(Xc2+Yc2+Zc2)1/2 (graphique « norme instantanée du vecteur d'accélération » sur la Figure 7);- in a third phase, the norm (module) M of the acceleration vector is calculated for each acquisition period as the square root of the sum of the squares of the three centered data of the corresponding acquisition period, ie M = (Xc 2 + Yc 2 + Zc 2 ) 1/2 (graph "instantaneous standard of the acceleration vector" in Figure 7);
- dans une quatrième phase, on calcule des données d'aire A du module M du vecteur d'accélération sur une fenêtre temporelle correspondant à un nombre FT déterminé de périodes d'acquisition (graphique « norme cumulée sur 256 valeurs » sur la Figure 7) ;- in a fourth phase, data of area A of the module M of the acceleration vector are calculated over a time window corresponding to a determined number FT of acquisition periods (graph "cumulative standard over 256 values" in Figure 7 );
- dans une cinquième phase, on applique une fonction de détection à seuil (SSU ou seuil de la surface) telle que si pour chaque période d'acquisition, la valeur de l'aire A est inférieure (voire égale) à SSU on considère qu'il n'y a pas de chute et qu'inversement il y a eu chute (graphique « signal de détection de chute » sur la Figure 7 où une chute est détectée vers 3 secondes).- in a fifth phase, a threshold detection function (SSU or surface threshold) is applied such that if, for each acquisition period, the value of the area A is less (or even equal) to SSU, it is considered that 'there is no fall and conversely there has been a fall (graph "fall detection signal" in Figure 7 where a fall is detected around 3 seconds).
Dans une variante on peut également imposer une durée minimale de dépassement de seuil SSU par des aires A consécutives pour considérer qu'il y a détection de chute.In a variant, it is also possible to impose a minimum duration of threshold crossing SSU by consecutive areas A to consider that there is detection of a fall.
Dans l'exemple représenté sur la Figure 7 on utilise une période d'acquisition des données (3 mesures à chaque période) correspondant à une fréquence d'acquisition de 1024Hz, le nombre de période d'acquisition pour la moyenne mobile est MM=64 et le nombre de période d'acquisition pour le calcul de l'aire A est FT=256. La numérisation des acquisitions est faite sur 8bits soit 256 valeurs possibles pour une mesure et le seuil est SSU=275. Dans un mode préféré de mise en œuvre, on exécute les phases en parallèle avec, pour certaines, un décalage nécessaire à l'obtention d'un nombre d'acquisition suffisant pour les calculs (notamment de MM ou FT périodes d'acquisition selon les phases), et en temps réel (pour chaque nouvelle période d'acquisition) ceci afin d'obtenir un résultat plus rapidement (traitement en « pipeline ») que si l'on attendait d'avoir plusieurs secondes de mesures avant d'effectuer les phases.In the example shown in Figure 7 we use a data acquisition period (3 measurements in each period) corresponding to an acquisition frequency of 1024Hz, the number of acquisition periods for the average mobile is MM = 64 and the number of acquisition periods for the calculation of area A is FT = 256. The digitization of acquisitions is made on 8bits or 256 possible values for a measurement and the threshold is SSU = 275. In a preferred mode of implementation, the phases are executed in parallel with, for some, an offset necessary to obtain a sufficient number of acquisitions for the calculations (in particular of MM or FT acquisition periods according to the phases), and in real time (for each new acquisition period) this in order to obtain a result more quickly (“pipeline” processing) than if we waited for several seconds of measurements before performing the phases.
On comprend que les valeurs de fréquence d'acquisition, MM, FT et SSU peuvent être modifiées en fonction des besoins et notamment vers des fréquences d'acquisition plus basses permettant de pouvoir stocker dans la mémoire de la montre des données pendant un temps plus long et réduire la consommation, les valeurs de MM et FT étant réduites en conséquence.It is understood that the acquisition frequency values, MM, FT and SSU can be modified as required and in particular towards lower acquisition frequencies allowing data to be stored in the memory of the watch for a longer time. and reduce consumption, the values of MM and FT being reduced accordingly.
On a représenté à la Figure 8 un cas où le porteur de la montre a une activité motrice importante mais sans chute et provoquant des accélérations importantes au niveau du capteur. On peut constater qu'avec le procédé de base précédemment décrit il n'y a pas de détection intempestive de chute.There is shown in Figure 8 a case where the wearer of the watch has a significant motor activity but without fall and causing significant accelerations at the sensor. We can see that with the basic method described above there is no untimely fall detection.
L'invention met donc en œuvre une hiérarchisation du traitement des données provenant du capteur d'accélération de la montre, pour détection de chute, entre la montre, le PCGSM et le serveur (éventuellement). En conséquence lorsque la montre détecte une chute elle transmet au PCGSM les données d'acquisition qu'elle a en mémoire et qui ont été à l'origine de la détection. Le PCGSM met en œuvre le procédé de base décrit précédemment afin de confirmer ou non l'existence d'un événement significatif pouvant être une chute (le seuil SSU pouvant être le même ou non que dans la montre) et peut mettre en œuvre une ou plusieurs des étapes supplémentaires suivantes afin de confirmer ou non selon d'autres critères que ceux du procédé de base que l'événement est ou non une chute et ainsi augmenter le degré de confiance d'une détection de chute. Notons que le PCGSM (ou le serveur), au lieu du procédé de base précédemment décrit, peut mettre en œuvre (isolément ou avec une ou des étapes supplémentaires) un procédé plus sophistiqué de détection d'événement ou de chute du type précédent mais avec filtrage plus poussé (notamment filtrage adaptatif) et/ou adaptation de seuil de détection étant donné que les capacités de calcul au niveau du PCGSM sont globalement plus importantes qu'au niveau de la montre (taille réduite et consommation réduite).The invention therefore implements a hierarchy of the processing of data coming from the watch's acceleration sensor, for fall detection, between the watch, the PCGSM and the server (possibly). Consequently, when the watch detects a fall it transmits to the PCGSM the acquisition data which it has in memory and which were at the origin of the detection. The PCGSM implements the basic process described above in order to confirm or not the existence of a significant event which may be a fall (the SSU threshold can be the same or not as in the watch) and can implement one or more of the following additional steps in order to confirm or not according to criteria other than those of the basic method that the event is or not a fall and thus increase the confidence level of a fall detection. Note that the PCGSM (or the server), instead of the basic method previously described, can implement (in isolation or with one or more additional steps) a more sophisticated method of detecting events or falls of the previous type but with further filtering (in particular adaptive filtering) and / or adaptation of detection threshold since the computing capacities at the PCGSM level are generally greater than at the watch level (reduced size and reduced consumption).
Pour ce qui est des termes « détection de chute » et « détection d'événement », on comprend que si l'on met en œuvre un seul moyen de détection, ce moyen sera de détection de chute et que si plusieurs moyens complémentaires sont mis en œuvre, ces moyens seront chacun de détection d'événement et la combinaison de ces moyens de détection d'événement sera alors utilisée globalement pour confirmer ou non une détection de chute. Ainsi, le même procédé de base sera dans la montre un moyen de détection de chute et dans un niveau hiérarchi que supérieur (PCGSM ou serveur), un moyen de détection de chute s'il est utilisé seul ou de détection d'événement s'il est utilisé avec d'autres, l'ensemble procédé de base + autres formant globalement un moyen de détection de chute. En effet, la détection de chute entraîne des actions particulières, notamment information du niveau hiérarchique supérieur et, dans le cas de la montre par exemple, transmission au PCGSM des données d'acquisition ayant conduit à la détection de la chute par la montre et préférentiellement de données antérieures et postérieures à la détection de chute. Ces étapes supplémentaires correspondant à des moyens de détection d'événement sont notamment, d'une part, l'étude de l'évolution du positionnement de la montre (ou SDO) avant et après la chute détectée par le procédé de base (ou procédé plus sophistiqué) et, d'autre part, l'étude de l'évolution de l'activité du sujet (ou SDA) avant et après la chute détectée par le procédé de base (ou procédé plus sophistiqué).With regard to the terms “fall detection” and “event detection”, it is understood that if a single detection means is used, this means will be fall detection and that if several complementary means are used implemented, these means will each be for event detection and the combination of these event detection means will then be used globally to confirm or not a fall detection. Thus, the same basic process will be in the watch a means of detection of fall and in a hierarchical level that higher (PCGSM or server), a means of detection of fall if it is used alone or of event detection it is used with others, the whole basic process + others overall forming a fall detection means. Indeed, the fall detection entails particular actions, in particular information of the higher hierarchical level and, in the case of the watch for example, transmission to the PCGSM of the acquisition data having led to the detection of the fall by the watch and preferably data before and after the fall detection. These additional steps corresponding to event detection means are in particular, on the one hand, the study of the evolution of the positioning of the watch (or SDO) before and after the fall detected by the basic method (or method more sophisticated) and, on the other hand, the study of the evolution of the subject's activity (or SDA) before and after the fall detected by the basic process (or more sophisticated process).
L'étude de l'évolution du positionnement de la montre (SDO) avant et après la chute est possible à partir des données brutes transmises par la montre (ou le PCGSM au cas où l'étape est mise en œuvre dans le serveur) et qui donnent des mesures selon les trois axes X, Y et Z. La chaîne de mesure laissant passer le continu, il est possible de connaître la position statique ou dynamique du capteur par rapport à la terre (axe de la pesanteur qui provoque une mesure de 1 G sur un axe parallèle ou moins selon l'orientation des axes). On peut voir un tel effet Figure 8 représentant dans la zone « données originales » des données brutes (la composante continue étant donc présente) où le porteur de la montre a orienté de plusieurs manières son poignet afin de la montre se trouve dans différentes positions au cours du temps par rapport à l'axe gravitationnel.The study of the evolution of the watch positioning (SDO) before and after the fall is possible from the raw data transmitted by the watch (or the PCGSM in case the step is implemented in the server) and which give measurements along the three axes X, Y and Z. As the measurement chain lets continuous flow through, it is possible to know the static or dynamic position of the sensor relative to the earth (axis of gravity which causes a measurement of 1 G on a parallel axis or less depending on the orientation of the axes). We can see such an effect Figure 8 representing in the "original data" area raw data (the continuous component is therefore present) where the wearer of the watch has oriented his wrist in several ways so that the watch is in different positions at over time with respect to the gravitational axis.
La possibilité de connaître l'accélération du sujet par rapport à la pesanteur (accélération terrestre) permet de savoir si le sujet est ou non dans une phase d'apesanteur. Cette connaissance est particulièrement intéressante car on s'est aperçu que lors d'une chute, des sujets passaient par une phase d'apesanteur. Il est ainsi possible de mettre en œuvre un critère de détection de chute basé sur le fait que les mesures d'accélération sur les trois axes X, Y et Z sont à la fois sensiblement nulles ou que le vecteur résultant des trois mesures (notamment norme instantanée du vecteur d'accélération) est nul. Pour l'étude SDO, on calcule pour chaque axe X, Y, Z une première moyenne des données brutes sur une première fenêtre temporelle située avant la détection de chute par le procédé de base (ou le procédé plus sophistiqué qui le remplace), soit Mavx, Mavγ, Mavz et on calcule pour chaque axe X, Y, Z une seconde moyenne des données brutes sur une seconde fenêtre temporelle située après la détection de chute par le procédé de base (ou le procédé plus sophistiqué qui le remplace), soit Mapx, Mapγ, Mapz. Dans un exemple de réalisation, la première fenêtre temporelle et la seconde fenêtre temporelle sont de durées égales à environ une seconde. Par sécurité on décalera de préférence les fenêtres à distance de part et d'autre de la détection de chute et par exemple d'environ 0,2 seconde de temps de garde. Ainsi la première fenêtre temporelle se termine à environ 0,2 seconde (temps de garde) du début de la détection de l'événement par le procédé de base (ou plus sophistiqué) et la seconde fenêtre temporelle commence à environ 0,2 seconde (temps de garde) de la fin de la détection de l'événement par le procédé de base (ou plus sophistiqué). Une fois ces six moyennes calculées on les compare deux à deux par axe commun et on considère que, pour l'axe correspondant, il y a une différence significative si la différence est supérieure à environ 15% (SSDO OU seuil de SDO) en valeur absolue. On comprend que ce seuil pourra être ajusté en fonction du contexte. On considérera que l'étape SDO est significative (SDO significatif) si au moins deux axes présentent une différence significative de leurs positions moyennes avant/après.' En d'autres termes, on effectue les tests : si |(Mavx - Mapx)| >15% alors Rx≈1 sinon Rx=0 ; si |(Mavγ - Mapγ)| >15% alors Ry=1 sinon Ry=0 ; si |(Mav2 - Mapz)| >15% alors Rz=1 sinon Rz=0 ; si Rx+Ry+Rz > 1 alors SDO significatif sinon SDO non significatif. Le tableau suivant en relation avec la Figure 9 résume l'étape SDO :The possibility of knowing the acceleration of the subject relative to gravity (terrestrial acceleration) makes it possible to know if the subject is or not in a phase of weightlessness. This knowledge is particularly interesting because we noticed that during a fall, subjects went through a phase of weightlessness. It is thus possible to implement a fall detection criterion based on the fact that the acceleration measurements on the three axes X, Y and Z are both substantially zero or that the vector resulting from the three measurements (in particular standard of the acceleration vector) is zero. For the SDO study, a first average of the raw data is calculated for each axis X, Y, Z over a first time window located before the fall detection by the basic method (or the more sophisticated method which replaces it), ie Mav x , Mav γ , Mav z and a second average of the raw data is calculated for each axis X, Y, Z over a second time window located after the fall detection by the basic method (or the more sophisticated method which replaces it) ), or Map x , Map γ , Map z . In an exemplary embodiment, the first time window and the second time window are of durations equal to approximately one second. For security, the windows are preferably shifted remotely on either side of the fall detection and for example around 0.2 seconds of guard time. Thus the first time window ends at approximately 0.2 seconds (guard time) from the start of the detection of the event by the basic (or more sophisticated) method and the second time window begins at approximately 0.2 seconds ( guard time) of the end of the detection of the event by the basic (or more sophisticated) method. Once these six averages have been calculated, we compare them two by two by common axis and we consider that, for the corresponding axis, there is a significant difference if the difference is greater than about 15% (S SDO OR SDO threshold) in absolute value. We understand that this threshold can be adjusted according to the context. We will consider that the SDO step is significant (significant SDO) if at least two axes have a significant difference from their average positions before / after. ' In other words, we perform the tests: if | (Mav x - Map x ) | > 15% then Rx≈1 otherwise Rx = 0; if | (Mav γ - Map γ ) | > 15% then Ry = 1 otherwise Ry = 0; if | (Mav 2 - Map z ) | > 15% then Rz = 1 otherwise Rz = 0; if Rx + Ry + Rz> 1 then significant SDO otherwise non significant SDO. The following table in relation to Figure 9 summarizes the SDO step:
Figure imgf000058_0001
Figure imgf000058_0001
L'étude de l'évolution de l'activité du sujet (SDA) avant et après la chute est obtenue par calcul et comparaison d'aires d'énergie dissipée obtenues à partir des normes instantanées du vecteur d'accélération sur une durée déterminée, par exemple une seconde. Les normes instantanées du vecteur d'accélération correspondent à celles obtenues dans la troisième phase du procédé de base et on peut donc utiliser les résultats obtenus dans le procédé de base (ou plus sophistiqué). L'aire est ensuite calculée d'une manière équivalente à celle de la quatrième phase du procédé de base et on peut donc utiliser les résultats obtenus dans le procédé de base (ou plus sophistiqué).The study of the evolution of the activity of the subject (SDA) before and after the fall is obtained by calculation and comparison of areas of dissipated energy obtained from instantaneous standards of the vector of acceleration over a determined duration, for example a second. The instantaneous standards of the acceleration vector correspond to those obtained in the third phase of the basic process and one can therefore use the results obtained in the basic (or more sophisticated) process. The area is then calculated in an equivalent way to that of the fourth phase of the basic process and we can therefore use the results obtained in the basic (or more sophisticated) process.
Ces calculs concernent essentiellement une première fenêtre temporelle située avant la détection de chute par le procédé de base (ou le procédé plus sophistiqué qui le remplace) et dans une seconde fenêtre temporelle située après la détection de chute par le procédé de base (ou le procédé plus sophistiqué qui le remplace). Les fenêtres sont préférentiellement séparées de la détection de chute par des temps de garde. Les résultats correspondants peuvent éventuellement provenir de la mise en œuvre du procédé de base (ou plus sophistiqué). Si les résultats sont obtenus indépendamment du procédé de base, les calculs effectués, notamment du vecteur et des aires peuvent être effectués dans les fenêtres seulement ou sur toutes les données reçues (ou une partie plus large que les fenêtres incluant la durée de détection de chute et les temps de garde) puis restriction aux fenêtres pour les tests SDA. En effet le PCGSM et le serveur ont une puissance de calcul telle que l'utilisation dans les calculs de données supplémentaires finalement non prises en compte dans tel ou tel test aura un effet négligeable sur les temps de traitement.These calculations essentially relate to a first time window situated before the fall detection by the basic method (or the more sophisticated method which replaces it) and in a second time window situated after the fall detection by the basic method (or the method more sophisticated that replaces it). The windows are preferably separated from the fall detection by guard times. The corresponding results may possibly come from the implementation of the basic (or more sophisticated) method. If the results are obtained independently of the basic method, the calculations carried out, in particular of the vector and the areas can be carried out in the windows only or on all the data received (or a wider part than the windows including the duration of fall detection and guard times) then restriction to windows for SDA tests. Indeed, the PCGSM and the server have a computing power such that the use in the calculations of additional data ultimately not taken into account in such or such test will have a negligible effect on the processing times.
Une fois calculée les énergies dissipées Wav et Wap pendant un temps déterminé, par exemple fenêtres d'une seconde chacune, par sommation des aires avant et après correspondantes, donc pour chacune des deux fenêtres temporelles, on compare les énergies entre-elles, par différence par exemple, et on considère que SDA est significatif s'il existe une différence de plus de 50% (SSDA OU seuil SDA) entre les énergies avant et après et que SDA est non significatif dans le cas contraire. On comprend que ce seuil pourra être ajusté en fonction du contexte.Once the energies dissipated Wav and Wap have been calculated for a determined time, for example windows of one second each, by summing the areas before and after corresponding, therefore for each of the two time windows, the energies are compared with each other, by difference for example, and we consider that SDA is significant if there is a difference of more than 50% (S S D A OR threshold SDA) between the energies before and after and that SDA is not significant in the opposite case. We understand that this threshold can be adjusted according to the context.
Le tableau suivant en relation avec la Figure 10 résume l'étape SDA :The following table in relation to Figure 10 summarizes the SDA step:
Figure imgf000059_0001
Figure imgf000059_0001
On a donc décrit a titre d'exemple deux étapes supplémentaires, SDO et SDA, qui vont permettre d'augmenter le degré de confiance d'une détection d'un événement par le procédé de base (ou procédé plus sophistiqué) de la manière suivante :We have therefore described by way of example two additional steps, SDO and SDA, which will make it possible to increase the degree of confidence of detection of an event by the basic method (or more sophisticated method) in the following manner. :
- on attribue un score de un (1 ) à un SDO significatif et de zéro (0) dans le cas contraire ;- a score of one (1) is assigned to a significant SDO and zero (0) otherwise;
- on attribue un score de un (1 ) à un SDA significatif et de zéro (0) dans le cas contraire ;- a score of one (1) is assigned to a significant SDA and zero (0) otherwise;
- on attribue un score de un (1 ) lorsque le procédé de base (ou plus sophistiqué) détecte un événement ;- a score of one (1) is assigned when the basic (or more sophisticated) method detects an event;
- on additionne les différents scores et on considère qu'il y a chute confirmée lorsque la somme des scores est supérieure ou égale à deux (2), ce qui correspond à une valeur limite de confirmation.- we add up the different scores and we consider that there is a confirmed fall when the sum of the scores is greater or equal to two (2), which corresponds to a confirmation limit value.
Le tableau suivant, dans lequel la colonne « Variables Tests » correspond aux seuils respectifs du procédé de base (SSU), de SDO (SSDO) et de SDA (SSDA), résume le calcul précédent:The following table, in which the column "Variables Tests" corresponds to the respective thresholds of the basic process (SSU), SDO (S S D O ) and SDA (S SD A), summarizes the previous calculation:
Figure imgf000060_0001
Figure imgf000060_0001
On comprend que dans le cas où d'autres étapes supplémentaires que SDO et SDA seraient mises en œuvre la valeur limite de confirmation précédente serait augmentée en conséquence.It is understood that in the case where other steps other than SDO and SDA are implemented, the previous confirmation limit value would be increased accordingly.
Notons qu'étant donné que les étapes supplémentaires sont préférentiellement exécutées seulement si le procédé de base (ou plus sophistiqué) détecte un événement, on peut se contenter de sommer les scores des étapes supplémentaires et de considérer la valeur de limite de confirmation indiquée précédemment diminuée de un (1 ).Note that since the additional steps are preferably performed only if the basic (or more sophisticated) method detects an event, we can simply sum the scores of the additional steps and consider the confirmation limit value indicated previously decreased one (1).
Dans les procédés SSU, SDO ou SDA précédemment décrits, certaines étapes mettent en œuvre pour obtenir des résultats des calculs de moyennes mobiles qui, dans des variantes, peuvent être remplacées pour obtenir ces résultats par des calculs de dérivées des courbes de données.In the SSU, SDO or SDA methods previously described, certain steps are implemented to obtain results of the calculations of moving averages which, in variants, can be replaced to obtain these results by calculations of derivatives of the data curves.
Des expériences ont été faites avec des sujets porteurs de montres avec accéléromètre dans des conditions différentes (activité, marche, repos... ) avec et sans chutes. On a utilisé une valeur de seuil de la surface (SSU) de 256. Sur 75 expériences avec 37 chutes réelles, il n'y a eu aucun faux positifs et aucun faux négatifs. La moyenne des sommes des scores (procédé de base compris) est d'environ 2,8. Le tableau suivant résume ces expériences :
Figure imgf000061_0001
Experiments have been made with subjects wearing watches with accelerometer under different conditions (activity, walking, rest ...) with and without falls. An area threshold value (SSU) of 256 was used. Out of 75 experiments with 37 real falls, there were no false positives and no false negatives. The average of the sums of the scores (including the basic process) is approximately 2.8. The following table summarizes these experiences:
Figure imgf000061_0001
Dans ces expériences, les chutes ont été réalisées sur un tapis souple pour des raisons de sécurité. On peut donc penser que dans les chutes réelles sur un sol qui est généralement en dur et qui provoque des accélérations/décélérations plus fortes, la discrimination entre chute et autre événement n'en sera que meilleure. On rappelle enfin que dans un mode particulier de suivi continu, les données mémorisées dans la mémoire circulaire de la montre sont envoyées régulièrement au PCGSM, indépendamment d'une détection de chute.In these experiments, the falls were carried out on a flexible mat for safety reasons. We can therefore think that in real falls on a ground which is generally hard and which causes stronger accelerations / decelerations, the discrimination between fall and other event will only be better. Finally, it is recalled that in a particular continuous monitoring mode, the data stored in the circular memory of the watch is sent regularly to the PCGSM, independently of a fall detection.
On comprend que les exemples de réalisation précédents sont essentiellement indicatifs et que l'homme du métier peut mettre en œuvre des moyens matériels et logiciels différents pour parvenir aux mêmes buts sans pour cela sortir du cadre de l'invention.It is understood that the previous embodiments are essentially indicative and that the person skilled in the art can implement different hardware and software means to achieve the same goals without thereby departing from the scope of the invention.
En particulier, dans des versions plus évoluées de l'invention, la montre peut comporter des capteurs d'environnement (par exemple capteur monoxyde de carbone : CO) et/ou des capteurs « Santé » complémentaires divers tels que : température, oxymétrie, pouls, sécrétions cutanées, conductivité... Il est ainsi possible de suivre et accumuler de nombreux paramètres physiologiques de façon séparée ou combinée pour un même sujet et, notamment, il est possible de réaliser « in situ » et aisément un relevé continu de paramètres physiologiques ou physiopathologiques d'un sujet (pouls, respiration, cœur, sommeil, autres), permettant ainsi de disposer à son propos d'un ensemble de données de référence. De plus, la disponibilité de données complémentaires physiologiques, permet une prise en compte de ces éléments dans l'analyse des mesures. Enfin, on a donné l'exemple d'un sujet humain mais il est également possible de mettre en œuvre l'invention sur des animaux, par exemple suivi du vêlage d'un animal d'élevage, surveillance d'un chien de garde... et dans de tels cas, on comprend que dispositif personnel sera disposé à un autre emplacement que le poignet, et par exemple, autour du cou de l'animal. In particular, in more advanced versions of the invention, the watch may include environmental sensors (for example carbon monoxide: CO sensor) and / or various complementary “Health” sensors such as: temperature, oximetry, pulse , skin secretions, conductivity ... It is thus possible to monitor and accumulate numerous physiological parameters separately or combined for the same subject and, in particular, it is possible to carry out "in situ" and easily a continuous reading of physiological parameters or pathophysiology of a subject (pulse, respiration, heart, sleep, others), thus making it possible to have a set of reference data about it. In addition, the availability of additional physiological data allows these elements to be taken into account in the analysis of the measurements. Finally, the example of a human subject was given, but it is also possible to implement the invention on animals, for example monitoring the calving of a farm animal, monitoring a watchdog. .. and in such cases, it is understood that personal device will be placed in a location other than the wrist, and for example, around the neck of the animal.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de télésurveillance de la chute d'un sujet (1 ), le système comportant, d'une part, un appareil personnel autonome de mesure des accélérations subies par le sujet, détection de chute et transmission, ledit appareil étant porté par le sujet, et, d'autre part, une unité distante de réception capable de provoquer une alarme en cas de détection de chute, caractérisé en ce que le système comporte trois niveaux structurels distincts avec un premier niveau correspondant à l'appareil avec un dispositif personnel (2) qui comporte des moyens de mesure et mémorisation des accélérations subies par le sujet, des moyens de calculs et détection avec un premier ensemble de critères prédéterminés sur les mesures d'accélérations mémorisées et des moyens de transmission (4, 14) des mesures d'accélérations mémorisées vers un deuxième niveau qui correspond à l'unité distante (3) au cas où, dans le dispositif personnel, la détection avec le premier ensemble de critères est positive, l'unité distante (3) comportant des moyens de réception et de mémorisation des mesures d'accélérations transmises par le dispositif personnel, des moyens de calcul et de détection avec un deuxième ensemble de critères prédéterminés sur les mesures d'accélérations reçues, et avec un troisième niveau correspondant à un moyen informatique (16) d'administration centralisée et connecté à un réseau de télécommunication (5), l'unité distante comportant en en outre des moyens lui permettant de se connecter par ledit réseau au moyen informatique d'administration.1. A telesurveillance system for the fall of a subject (1), the system comprising, on the one hand, an autonomous personal device for measuring the accelerations undergone by the subject, fall detection and transmission, said device being carried by the subject, and, on the other hand, a remote receiving unit capable of causing an alarm in the event of detection of a fall, characterized in that the system comprises three distinct structural levels with a first level corresponding to the device with a personal device (2) which comprises means for measuring and memorizing the accelerations undergone by the subject, means for calculation and detection with a first set of predetermined criteria on the stored accelerations measurements and means for transmitting (4, 14) the measurements stored accelerations to a second level which corresponds to the remote unit (3) in the event that, in the personal device, detection with the first set of criteria is positive, the remote unit (3) comprising means for receiving and storing the acceleration measurements transmitted by the personal device, calculation and detection means with a second set of predetermined criteria on the acceleration measurements received, and with a third level corresponding to a computerized means (16) of centralized administration and connected to a telecommunications network (5), the remote unit further comprising means enabling it to connect via said network by means IT administration.
2. Système selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le premier ensemble de critères a une capacité de détection positive plus large par rapport au deuxième ensemble de critères. 2. System according to claim 1, characterized in that the first set of criteria has a broader positive detection capacity compared to the second set of criteria.
3. Système selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité distante (3) comporte des moyens pour transmettre les mesures qu'elle a reçues au moyen informatique (16) d'administration centralisée qui comporte des moyens de réception et de mémorisation des mesures accélérations transmises par l'unité distante et des moyens de calcul et de détection avec un troisième ensemble de critères prédéterminés sur les accélérations reçues.3. System according to claim 1 or 2, characterized in that the remote unit (3) comprises means for transmitting the measurements which it has received to the computerized means (16) of centralized administration which comprises means of reception and storage of the acceleration measurements transmitted by the remote unit and means of calculation and detection with a third set of predetermined criteria on the accelerations received.
4. Système selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens tels que lorsque l'unité distante4. System according to claim 3, characterized in that it comprises means such as when the remote unit
(3) n'effectue pas de détection de chute, la détection de chute est reportée dans le moyen informatique (16) d'administration centralisée, le premier ensemble de critères ayant une capacité de détection positive plus large par rapport au troisième ensemble de critères, le résultat de la détection étant renvoyé sur le réseau (5) vers l'unité distante.(3) does not perform a fall detection, the fall detection is reported in the centralized administration computer means (16), the first set of criteria having a broader positive detection capacity compared to the third set of criteria , the result of the detection being returned over the network (5) to the remote unit.
5. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, d'une part, le dispositif personnel est un boîtier fixé à une sangle disposée autour du poignet du sujet, ledit boîtier comportant un capteur d'accélération (6), des moyens de conditionnement (7) des signaux produits par le capteur, un convertisseur analogique numérique (8), des moyens de calculs numériques électroniques (9), notamment microprocesseur, avec mémoire (10, 1 1 ) sous la dépendance d'un programme informatique, un moyen de radiocommunication bidirectionnel (14) avec émetteur et récepteur, au moins un moyen d'avertissement (13) d'au moins du sujet, au moins un moyen à actionner (12) par au moins le sujet, et une source d'alimentation (15) autonome, le programme informatique permettant :5. System according to any one of the preceding claims, characterized in that, on the one hand, the personal device is a housing fixed to a strap disposed around the subject's wrist, said housing comprising an acceleration sensor (6) , means for conditioning (7) of the signals produced by the sensor, an analog-to-digital converter (8), means for electronic digital calculations (9), in particular a microprocessor, with memory (10, 1 1) dependent on a computer program, a two-way radio communication means (14) with transmitter and receiver, at least one means for warning (13) of at least the subject, at least one means for actuating (12) by at least the subject, and a autonomous power source (15), the computer program allowing:
- des acquisitions numériques à une fréquence Fe sous forme de mesures en continu dans le temps,- digital acquisitions at a frequency Fe in the form of continuous measurements over time,
- pour la mémorisation : le stockage desdites mesures dans la mémoire dans un tampon circulaire permettant le stockage d'un nombre Ne de mesures précédant la dernière mesure effectuée,- for memorization: storage of said measurements in memory in a circular buffer allowing storage a number Ne of measurements preceding the last measurement carried out,
- la détection par comparaison d'un nombre F de mesures consécutives mémorisées d'avec le premier ensemble de critères prédéterminés, F étant inférieur ou égal à Ne,the detection by comparison of a number F of consecutive stored measurements with the first set of predetermined criteria, F being less than or equal to Ne,
- en cas de détection positive, l'activation du moyen de radiocommunication du dispositif personnel pour l'établissement d'une liaison avec l'unité distante et transmission par l'émetteur d'un ensemble de T mesures consécutives stockées comportant au moins les F mesures ayant conduit à la détection d'une chute et, d'autre part, l'unité distante (3) comporte une source d'alimentation, un moyen de radiocommunication bidirectionnel compatible avec celui du dispositif personnel et des moyens informatiques matériels et logiciels de calcul et mémorisation permettant l'établissement de la liaison, la réception et le stockage de l'ensemble de mesures et un moyen d'analyse des mesures permettant la détection d'une chute par comparaison d'un nombre F' de mesures consécutives mémorisées dans l'unité distante d'avec le deuxième ensemble de critères prédéterminés, F' étant inférieur ou égal au nombre T de mesures de l'ensemble, et en ce que lesdits moyens informatiques de l'unité distante permettent en outre lorsque l'unité distante détecte positivement une chute, la transmission au dispositif personnel d'un ordre d'activation du moyen d'avertissement (13) du dispositif personnel.- in the event of positive detection, the activation of the radiocommunication means of the personal device for establishing a connection with the remote unit and transmission by the transmitter of a set of T consecutive stored measurements comprising at least the F measurements having led to the detection of a fall and, on the other hand, the remote unit (3) comprises a power source, a two-way radio communication means compatible with that of the personal device and hardware and software computer means of calculation and storage allowing the establishment of the connection, the reception and the storage of the set of measurements and a means of analysis of the measurements allowing the detection of a fall by comparison of a number F 'of consecutive measurements stored in the remote unit with the second set of predetermined criteria, F 'being less than or equal to the number T of measurements of the set, and in that said computer means for the remote unit further allows when the remote unit positively detects a fall, the transmission to the personal device of an activation order of the warning means (13) of the personal device.
6. Système selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif personnel du type boîtier fixé à une sangle disposée autour du poignet du sujet est une montre.6. System according to claim 5, characterized in that the personal device of the box type attached to a strap disposed around the subject's wrist is a watch.
7. Système selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu'en outre le dispositif personnel comporte des moyens permettant, lorsque le moyen à actionner (12) est actionné, la transmission à l'unité distante d'une donnée de reconnaissance. 7. System according to claim 5 or 6, characterized in that in addition the personal device comprises means allowing, when the means to be actuated (12) is actuated, the transmission to the remote unit of a recognition datum.
8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens informatiques de l'unité distante (3) comportent des moyens de mise en attente pendant un temps d'attente avant de provoquer une alarme en cas de détection positive d'une chute et en ce que la réception d'une donnée de reconnaissance annule la mise en attente sans provoquer d'alarme.8. System according to claim 7, characterized in that the computer means of the remote unit (3) comprise means for putting on hold for a waiting time before causing an alarm in the event of positive detection of a fall and in that the reception of a recognition datum cancels the standby without causing an alarm.
9. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'unité distante (3) est reliée à un réseau de télécommunication (5) et la détection positive d'une chute provoquant une alarme entraîne l'appel d'un correspondant relié audit réseau.9. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the remote unit (3) is connected to a telecommunications network (5) and the positive detection of a fall causing an alarm causes the call to a correspondent connected to said network.
10. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie du premier ensemble de critères prédéterminés est un sous- ensemble non vide et non égal du deuxième ensemble de critères prédéterminés.10. System according to any one of the preceding claims, characterized in that at least part of the first set of predetermined criteria is a non-empty and non-equal subset of the second set of predetermined criteria.
1 1. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des critères prédéterminés qui sont choisis non limitativement seuls ou en combinaisons, notamment logiques ET, OU, ET-NON, parmi :1 1. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises predetermined criteria which are chosen without limitation alone or in combinations, in particular logical AND, OR, AND-NOT, from:
- une forte accélération correspondant à une amplitude d'une mesure supérieure à un seuil d'amplitude,- a strong acceleration corresponding to an amplitude of a measurement greater than an amplitude threshold,
- une durée de forte accélération supérieure à un temps donné correspondant à un nombre de mesures consécutives avec amplitudes supérieures à un seuil d'amplitude, ledit nombre étant supérieur à un seuil de nombre de mesures,a duration of strong acceleration greater than a given time corresponding to a number of consecutive measurements with amplitudes greater than an amplitude threshold, said number being greater than a threshold of number of measurements,
- une forme d'évolution de l'accélération correspondant à une augmentation progressive et retour à zéro brusque, - une forme d'évolution de l'accélération correspondant à deux phases de forte accélération séparées d'une phase à accélération quasi nulle,- a form of evolution of the acceleration corresponding to a gradual increase and abrupt return to zero, - a form of evolution of the acceleration corresponding to two phases of strong acceleration separated from a phase with almost zero acceleration,
- une forme d'évolution de l'accélération correspondant à un type de forme d'évolution parmi plusieurs types de formes d'évolutions, chaque type correspondant à une classe de chute,- a form of evolution of the acceleration corresponding to one type of evolution form among several types of forms evolutions, each type corresponding to a fall class,
- une forme d'évolution de l'accélération comprenant un niveau d'accélération correspondant à une chute libre et se poursuivant par une accélération brusque,- a form of evolution of acceleration comprising a level of acceleration corresponding to a free fall and continuing with a sudden acceleration,
- les mesures d'accélération correspondent à une phase d'apesanteur du sujet, un test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération (SSU), - une évolution du positionnement de la montre avant et après chute (SDO),- the acceleration measurements correspond to a phase of weightlessness of the subject, a test of the periodic integral of the module of the acceleration vector (SSU), - an evolution of the positioning of the watch before and after fall (SDO),
- une évolution de l'activité du sujet avant et après chute (SDA).- an evolution of the subject's activity before and after fall (SDA).
12. Système selon la revendication 1 1 , caractérisé en ce que le dispositif personnel comporte un capteur d'accélération (6) permettant des mesures tri-axes X, Y, Z, des moyens de conditionnement (7) des signaux produits par le capteur et un convertisseur analogique numérique (8) permettant des acquisitions périodiques de données brutes d'accélération dans une bande de fréquence partant du continu, des moyens de calculs numériques électroniques (9), notamment microprocesseur, avec mémoire (10, 1 1 ) sous la dépendance d'un programme informatique, et en ce que pour le test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération (SSU), le système comporte des moyens pour :12. System according to claim 1 1, characterized in that the personal device comprises an acceleration sensor (6) allowing tri-axis measurements X, Y, Z, conditioning means (7) of the signals produced by the sensor and an analog to digital converter (8) allowing periodic acquisitions of raw acceleration data in a frequency band starting from the continuous, electronic digital calculation means (9), in particular microprocessor, with memory (10, 1 1) under the dependence on a computer program, and in that for the test of the periodic integral of the module of the acceleration vector (SSU), the system includes means for:
- dans une première phase, calculer une moyenne mobile sur un nombre MM déterminé de périodes d'acquisition sur les données brutes pour les mesures de chacun des axes pour obtenir les données moyennées Xm, Ym, Zm, selon les trois axes ;- in a first phase, calculate a moving average over a determined number MM of acquisition periods on the raw data for the measurements of each of the axes to obtain the averaged data Xm, Ym, Zm, along the three axes;
- dans une deuxième phase, suppression des composantes continues et basse fréquence des données brutes en faisant la différence pour chaque période de mesure et chaque axe entre la mesure brute et la moyenne mobile correspondante afin de centrer les données et obtenir les données centrées Xc=aX-Xm, Yc=aY-Ym, Zc=aZ-Zm, selon les trois axes;- in a second phase, elimination of the continuous and low frequency components of the raw data by making the difference for each measurement period and each axis between the raw measurement and the corresponding moving average in order to center the data and obtain the centered data Xc = aX-Xm, Yc = aY-Ym, Zc = aZ-Zm, along the three axes;
- dans une troisième phase, calculer pour chaque période d'acquisition la norme M du vecteur d'accélération comme étant la racine carrée de la somme des carrés des trois données centrées de la période d'acquisition correspondante, soit M=(Xc2+Yc2+Zc2)1'2;- in a third phase, calculate for each acquisition period the norm M of the acceleration vector as being the square root of the sum of the squares of the three centered data of the corresponding acquisition period, ie M = (Xc 2 + Yc 2 + Zc 2 ) 1 '2;
- dans une quatrième phase, calculer des données d'aire A du module M du vecteur d'accélération sur une fenêtre temporelle correspondant à un nombre FT déterminé de périodes d'acquisition;- in a fourth phase, calculating area data A of the module M of the acceleration vector over a time window corresponding to a determined number FT of acquisition periods;
- dans une cinquième phase, conclure par application d'une fonction de détection à seuil telle que si pour chaque période d'acquisition, la valeur de l'aire A est inférieure à un seuil on considère qu'il n'y a pas de chute et qu'inversement il y a eu chute.- in a fifth phase, conclude by applying a threshold detection function such that if for each acquisition period, the value of the area A is less than a threshold, it is considered that there is no fall and that conversely there was fall.
13. Système selon la revendication 11 ou 12, caractérisé en ce que le dispositif personnel comporte un capteur d'accélération (6) permettant des mesures tri-axes X, Y, Z, des moyens de conditionnement (7) des signaux produits par le capteur et un convertisseur analogique numérique (8) permettant des acquisitions périodiques de données brutes d'accélération dans une bande de fréquence partant du continu, des moyens de calculs numériques électroniques (9), notamment microprocesseur, avec mémoire (10, 1 1 ) sous la dépendance d'un programme informatique, et en ce que pour l'évolution du positionnement de la montre avant et après chute (SDO), il comporte des moyens pour :13. System according to claim 11 or 12, characterized in that the personal device comprises an acceleration sensor (6) allowing tri-axis measurements X, Y, Z, conditioning means (7) of the signals produced by the sensor and an analog-to-digital converter (8) allowing periodic acquisitions of raw acceleration data in a frequency band starting from the continuous, electronic digital calculation means (9), in particular microprocessor, with memory (10, 1 1) under dependence on a computer program, and in that for the evolution of the positioning of the watch before and after falling (SDO), it includes means for:
- d'une part, calculer pour chaque axe X, Y, Z une première moyenne des données brutes sur une première fenêtre temporelle située avant une détection de chute, soit Mavx, Mavγ, Mav2,on the one hand, calculate for each axis X, Y, Z a first average of the raw data over a first time window located before a fall detection, ie Mav x , Mav γ , Mav 2 ,
- d'autre part, calculer pour chaque axe X, Y, Z une seconde moyenne des données brutes sur une seconde fenêtre temporelle située après une détection de chute, soit Mapx, Mapγ, Mapz,- on the other hand, calculate for each axis X, Y, Z a second average of the raw data on a second window temporal located after a fall detection, ie Map x , Map γ , Map z ,
- comparer les six moyennes précédemment calculées deux à deux par axe commun en considérant que, pour l'axe correspondant, il y a une différence significative si la différence est supérieure à un seuil prédéterminé, en valeur absolue,- compare the six averages previously calculated two by two per common axis, considering that, for the corresponding axis, there is a significant difference if the difference is greater than a predetermined threshold, in absolute value,
- conclure que l'évolution du positionnement de la montre avant et après chute est significative si au moins deux axes présentent une différence significative de leurs positions moyennes avant/après chute.- conclude that the evolution of the watch positioning before and after fall is significant if at least two axes have a significant difference from their average positions before / after fall.
14. Système selon la revendication 11 , 12 ou 13, caractérisé en ce que le dispositif personnel comporte un capteur d'accélération (6) permettant des mesures tri-axes X, Y, Z, des moyens de conditionnement (7) des signaux produits par le capteur et un convertisseur analogique numérique (8) permettant des acquisitions périodiques de données brutes d'accélération dans une bande de fréquence partant du continu, des moyens de calculs numériques électroniques (9), notamment microprocesseur, avec mémoire (10, 1 1 ) sous la dépendance d'un programme informatique, et en ce que pour l'évolution de l'activité du sujet avant et après la chute (SDA), il comporte des moyens pour :14. System according to claim 11, 12 or 13, characterized in that the personal device comprises an acceleration sensor (6) allowing tri-axis measurements X, Y, Z, means of conditioning (7) of the signals produced by the sensor and an analog-digital converter (8) allowing periodic acquisitions of raw acceleration data in a frequency band starting from the continuous, electronic digital calculation means (9), in particular microprocessor, with memory (10, 1 1 ) dependent on a computer program, and in that for the development of the subject's activity before and after the fall (SDA), it includes means for:
- calculer des aires d'énergie dissipée à partir des normes instantanées du vecteur d'accélération sur une durée déterminée,- calculate areas of dissipated energy from instantaneous standards of the acceleration vector over a determined period,
- comparer la somme des aires dans une première fenêtre temporelle située avant détection de chute Wav à celle Wap d'une seconde fenêtre temporelle située après détection de chute, par différence,- compare the sum of the areas in a first time window located before fall detection Wav with that Wap of a second time window located after fall detection, by difference,
- conclure que l'évolution de l'activité du sujet avant et après la chute (SDA) est significative s'il existe une différence supérieure à un seuil prédéterminé entre Wav et Wap et que SDA est non significatif dans le cas contraire. - conclude that the evolution of the subject's activity before and after the fall (SDA) is significant if there is a difference greater than a predetermined threshold between Wav and Wap and that SDA is not significant otherwise.
15. Système selon les revendications 12 et 13 et 14, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens combinant le test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération, l'évolution du positionnement de la montre avant et après chute (SDO) et l'évolution de l'activité du sujet avant et après chute (SDA) pour conclure ou non à une chute. 15. System according to claims 12 and 13 and 14, characterized in that it comprises means combining the test of the periodic integral of the module of the acceleration vector, the evolution of the positioning of the watch before and after falling ( SDO) and the evolution of the subject's activity before and after fall (SDA) to conclude or not a fall.
16. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de détection d'une chute par le dispositif personnel comportent en outre une étape indépendante et préalable de comparaison de la dernière mesure d'accélération avec une valeur de seuil limite de résistance et, lorsque la dernière mesure d'accélération est supérieure au seuil limite de résistance, de transmission immédiate et inconditionnelle d'une information correspondante à l'unité distante et en ce que, après un temps de latence prédéterminé et en l'absence de transmission par l'émetteur du dispositif personnel de l'ensemble de T mesures consécutives stockées suite à la détection d'une chute par celui-ci, l'unité distante interroge alors le dispositif personnel et, en ce que lorsque le dispositif personnel ne répond pas à l'interrogation, l'unité distante active une pré-alarme pouvant être désactivée sur l'unité distante et, en l'absence de désactivation, la fin de la pré-alarme aboutissant à l'alarme. 16. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the means for detecting a fall by the personal device further comprises an independent and prior step of comparing the last acceleration measurement with a threshold value resistance limit and, when the last acceleration measurement is greater than the resistance limit threshold, immediate and unconditional transmission of information corresponding to the remote unit and in that, after a predetermined latency time and in absence of transmission by the transmitter of the personal device of the set of T consecutive measurements stored following the detection of a fall by the latter, the remote unit then interrogates the personal device and, in that when the personal device does not respond to the query, the remote unit activates a pre-alarm which can be deactivated on the remote unit and, in the absence of dice activation, the end of the pre-alarm leading to the alarm.
17. Système selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'en outre un nombre déterminé de mesures consécutives précédant la dernière mesure et cette dernière doivent être supérieures au seuil limite de résistance pour entraîner la transmission immédiate et inconditionnelle d'une information correspondante.17. The system as claimed in claim 16, characterized in that, in addition, a determined number of consecutive measurements preceding the last measurement and the latter must be greater than the resistance limit threshold to cause the immediate and unconditional transmission of corresponding information.
18. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant que le premier ensemble de critères prédéterminés du dispositif personnel soit mis à jour à partir de l'unité distante par transmission, de l'unité distante vers le dispositif personnel, de données et instructions de programmation des moyens de calculs numériques électroniques.18. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means allowing the first set of predetermined criteria of the personal device to be updated from the remote unit by transmission, from the unit remote to the personal device, data and programming instructions for electronic digital calculation means.
19. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant que le premier ensemble de critères prédéterminés du dispositif personnel et/ou le deuxième ensemble de critères prédéterminés, soient mis à jour à partir du moyen informatique d'administration par envoi sur le réseau de télécommunication de données et instructions de programmation correspondantes de l'administrateur vers l'unité distante.19. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means allowing the first set of predetermined criteria of the personal device and / or the second set of predetermined criteria to be updated from the means administration computer by sending data over the telecommunications network and corresponding programming instructions from the administrator to the remote unit.
20. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant que les mesures enregistrées dans l'unité distante soient transmises dans une base de données du moyen informatique d'administration par envoi sur le réseau de télécommunication desdites mesures.20. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means allowing the measurements recorded in the remote unit to be transmitted in a database of the computer administration means by sending over the network of telecommunication of said measures.
21. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant la transmission du dispositif personnel vers l'unité distante d'un ensemble de mesures consécutives mémorisées indépendamment d'une détection positive et selon une périodicité prédéterminée. 21. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means allowing the transmission from the personal device to the remote unit of a set of consecutive measurements stored independently of a positive detection and according to a periodicity predetermined.
22. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif personnel et l'unité distante comportent des moyens de transmission bidirectionnels de sons, le dispositif personnel comportant au moins un microphone et un haut-parleur et permettant, d'une part, le captage des sons et leur transmi ssion vers l'unité distante et, d'autre part, la restitution des sons provenant de l'unité distante, ladite unité distante ayant en outre des moyens de connexion à un réseau téléphonique pour retransmission et réception desdits sons sur ledit réseau. 22. System according to any one of the preceding claims, characterized in that the personal device and the remote unit comprise bidirectional sound transmission means, the personal device comprising at least one microphone and one loudspeaker and allowing, d on the one hand, the capture of sounds and their transmission to the remote unit and, on the other hand, the reproduction of sounds coming from the remote unit, said remote unit further having means of connection to a telephone network for retransmission and reception of said sounds on said network.
23. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant d'analyser ultérieurement et indépendamment d'une détection de chute par le dispositif personnel ou l'unité distante, les mesures enregistrées dans ou provenant de l'unité distante pour détection de chute.23. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means making it possible to subsequently analyze and independently of a fall detection by the personal device or the remote unit, the measurements recorded in or coming from of the remote unit for fall detection.
24. Système selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'analyse ultérieure des mesures enregistrées permet une modification des critères prédéterminés de détection de chute.24. System according to claim 23, characterized in that the subsequent analysis of the recorded measurements allows a modification of the predetermined fall detection criteria.
25. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant d'analyser les mesures enregistrées dans ou provenant de l'unité distante pour détection d'autres conditions que la chute.25. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means making it possible to analyze the measurements recorded in or coming from the remote unit for detection of conditions other than the fall.
26. Système selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens permettant d'analyser un ensemble de fichiers comportant des mesures enregistrées provenant d'un ensemble d'unités distantes.26. System according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means making it possible to analyze a set of files comprising recorded measurements originating from a set of remote units.
27. Procédé de mise en œuvre d'un système de télésurveillance de la chute d'un sujet (1 ), le système comportant, d'une part, un appareil personnel autonome de mesure des accélérations subies par le sujet, détection de chute et transmission, ledit appareil étant porté par le sujet, et, d'autre part, une unité distante de réception capable de provoquer une alarme en cas de détection de chute, caractérisé en ce que dans le système selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans un dispositif personnel (2) correspondant à l'appareil, on effectue des mesures d'accélération que l'on stocke dans une mémoire sous forme d'un groupe de mesures et on effectue une première analyse pour détection dans le groupe de mesures selon un premier ensemble de critères prédéterminés et, dans le cas d'une détection positive, on transmet (4, 14) le groupe de mesures stockées vers l'unité distante (3) dans laquelle on effectue une seconde analyse pour détection dans lesdites mesures transmises selon un deuxième ensemble de critères prédéterminés. 27. Method for implementing a system for remote monitoring of a subject's fall (1), the system comprising, on the one hand, an autonomous personal device for measuring the accelerations undergone by the subject, detection of fall and transmission, said apparatus being carried by the subject, and, on the other hand, a remote reception unit capable of causing an alarm in the event of detection of a fall, characterized in that in the system according to any one of the preceding claims, in a personal device (2) corresponding to the apparatus, measurements of acceleration are carried out which are stored in a memory in the form of a group of measurements and a first analysis is carried out for detection in the group of measurements according to a first set of predetermined criteria and, in the case of a positive detection, the group of measurements is transmitted (4, 14) stored towards the remote unit (3) in which a second analysis is carried out for detection in said measurements transmitted according to a second set of predetermined criteria.
28. Procédé de détection de la chute d'un sujet par des moyens de calculs informatiques dans un système à partir d'un ensemble de mesures successives d'accélérations subies par le sujet et stockées dans un moyen de mémorisation, caractérisé en ce que l'on met en œuvre le système de télésurveillance de l'une quelconque des revendications 1 à 26 et que dans une phase préalable on détermine dans un moyen informatique centralisé une typologie des chutes sous forme de listes de paramètres prédéterminés correspondants à des types d'évolutions des mesures d'accélération lors des chutes par analyse de forme, et, dans une phase de mise en œuvre, on recherche avec les moyens de calculs informatiques d'au moins une unité distante une correspondance entre des mesures et une liste particulière parmi les listes de paramètres préalablement déterminées et définissant un type de chute selon sa forme d'évolution.28. Method for detecting the fall of a subject by means of computer calculations in a system from a set of successive measurements of accelerations suffered by the subject and stored in a memory means, characterized in that l 'the remote monitoring system of any one of claims 1 to 26 is implemented and in a prior phase a typology of falls is determined in centralized computer means in the form of lists of predetermined parameters corresponding to types of changes acceleration measurements during falls by shape analysis, and, in an implementation phase, the correspondence between measurements and a particular list among the lists is sought with the computer calculation means of at least one remote unit parameters previously determined and defining a type of fall according to its form of evolution.
29. Procédé de détection de la chute d'un sujet par des moyens de calculs informatiques à partir d'un ensemble de mesures successives d'accélérations subies par le sujet, caractérisé en ce que l'on met en œuvre des critères prédéterminés de détection qui sont choisis seuls ou en combinaison parmi :29. Method for detecting the fall of a subject by means of computer calculations from a set of successive measurements of accelerations suffered by the subject, characterized in that predetermined detection criteria are implemented who are chosen alone or in combination from:
- une forte accélération correspondant à une amplitude d'une mesure supérieure à un seuil d'amplitude, - une durée de forte accélération supérieure à un temps donné correspondant à un nombre de mesures consécutives avec amplitudes supérieures à un seuil d'amplitude, ledit nombre étant supérieur à un seuil de nombre de mesures,- a strong acceleration corresponding to an amplitude of a measurement greater than an amplitude threshold, - a duration of strong acceleration greater than a given time corresponding to a number of consecutive measurements with amplitudes greater than an amplitude threshold, said number being greater than a threshold of number of measurements,
- une forme d'évolution de l'accélération correspondant à une augmentation progressive et retour à zéro brusque, - une forme d'évolution de l'accélération correspondant à deux phases de forte accélération séparées d'une phase à accélération quasi nulle,- a form of evolution of the acceleration corresponding to a gradual increase and abrupt return to zero, - a form of evolution of acceleration corresponding to two phases of strong acceleration separated from a phase with almost zero acceleration,
- une forme d'évolution de l'accélération correspondant à un type de forme d'évolution parmi plusieurs types de formes d'évolutions, chaque type correspondant à une classe de chute,a form of evolution of the acceleration corresponding to a type of form of evolution among several types of forms of evolution, each type corresponding to a class of fall,
- une forme d'évolution de l'accélération comprenant un niveau d'accélération correspondant à une chute libre et se poursuivant par une accélération brusque, un test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération (SSU),a form of evolution of the acceleration comprising an acceleration level corresponding to a free fall and continuing with an abrupt acceleration, a test of the periodic integral of the module of the acceleration vector (SSU),
- une évolution du positionnement de la montre avant et après chute (SDO), - une évolution de l'activité du sujet avant et après chute (SDA).- an evolution of the positioning of the watch before and after fall (SDO), - an evolution of the activity of the subject before and after fall (SDA).
30. Procédé selon la revendication 29, caractérisé en ce que l'on met en œuvre un dispositif personnel porté par le sujet et comportant un capteur d'accélération (6) permettant des mesures tri-axes X, Y, Z, des moyens de conditionnement (7) des signaux produits par le capteur et un convertisseur analogique numérique (8) permettant des acquisitions périodiques de données brutes d'accélération dans une bande de fréquence partant du continu, des moyens de calculs numériques électroniques (9), notamment microprocesseur, avec mémoire (10, 1 1 ) sous la dépendance d'un programme informatique, et en ce que pour le test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération (SSU):30. The method of claim 29, characterized in that one implements a personal device carried by the subject and comprising an acceleration sensor (6) allowing tri-axis measurements X, Y, Z, means of conditioning (7) of the signals produced by the sensor and an analog to digital converter (8) allowing periodic acquisitions of raw acceleration data in a frequency band starting from the continuous, electronic digital calculation means (9), in particular microprocessor, with memory (10, 1 1) under the dependence of a computer program, and in that for the test of the periodic integral of the module of the acceleration vector (SSU):
- dans une première phase, on calcule une moyenne mobile sur un nombre MM déterminé de périodes d'acquisition sur les données brutes pour les mesures de chacun des axes pour obtenir les données moyennées Xm, Ym, Zm, selon les trois axes ;- in a first phase, a moving average is calculated over a determined number MM of acquisition periods on the raw data for the measurements of each of the axes to obtain the averaged data Xm, Ym, Zm, along the three axes;
- dans une deuxième phase, on supprime les composantes continues et basse fréquence des données brutes en faisant la différence pour chaque période de mesure et chaque axe entre la mesure brute et la moyenne mobile correspondante afin de centrer les données et obtenir les données centrées Xc≈aX-Xm, Yc=aY-Ym, Zc=aZ-Zm, selon les trois axes; - dans une troisième phase, on calcule pour chaque période d'acquisition la norme M du vecteur d'accélération comme étant la racine carrée de la somme des carrés des trois données centrées de la période d'acquisition correspondante, soit M = (Xc2+Yc +Zc2)1 /2; - dans une quatrième phase, on calcule des données d'aire A du module M du vecteur d'accélération sur une fenêtre temporelle correspondant à un nombre FT déterminé de périodes d'acquisition;- in a second phase, we remove the continuous and low frequency components of the raw data by doing the difference for each measurement period and each axis between the raw measurement and the corresponding moving average in order to center the data and obtain the centered data Xc≈aX-Xm, Yc = aY-Ym, Zc = aZ-Zm, according to the three axes; - in a third phase, the norm M of the acceleration vector is calculated for each acquisition period as the square root of the sum of the squares of the three centered data of the corresponding acquisition period, ie M = (Xc 2 + Yc + Zc 2 ) 1/2 ; - in a fourth phase, area data A of the module M of the acceleration vector are calculated over a time window corresponding to a determined number FT of acquisition periods;
- dans une cinquième phase, on conclue par application d'une fonction de détection à seuil telle que si pour chaque période d'acquisition, la valeur de l'aire A est inférieure à un seuil on considère qu'il n'y a pas de chute et qu'inversement il y a eu chute.- in a fifth phase, we conclude by applying a threshold detection function such that if for each acquisition period, the value of the area A is less than a threshold we consider that there is no fall and conversely there was fall.
31. Procédé selon la revendication 29 ou 30, caractérisé en ce que l'on met en œuvre un dispositif personnel porté par le sujet et comportant un capteur d'accélération (6) permettant des mesures tri-axes X, Y, Z, des moyens de conditionnement (7) des signaux produits par le capteur et un convertisseur analogique numérique (8) permettant des acquisitions périodiques de données brutes d'accélération dans une bande de fréquence partant du continu, des moyens de calculs numériques électroniques (9), notamment microprocesseur, avec mémoire (10, 1 1 ) sous la dépendance d'un programme informatique, et en ce que pour l'évolution du positionnement de la montre avant et après chute (SDO):31. Method according to claim 29 or 30, characterized in that one implements a personal device carried by the subject and comprising an acceleration sensor (6) allowing tri-axis measurements X, Y, Z, means for conditioning (7) of the signals produced by the sensor and an analog-to-digital converter (8) allowing periodic acquisitions of raw acceleration data in a frequency band starting from the continuous, means of electronic digital calculations (9), in particular microprocessor, with memory (10, 1 1) under the dependence of a computer program, and in that for the evolution of the positioning of the watch before and after fall (SDO):
- d'une part, on calcule pour chaque axe X, Y, Z une première moyenne des données brutes sur une première fenêtre temporelle située avant une détection de chute, soit Mavx, Mavγ, Mavz, - d'autre part, on calcule pour chaque axe X, Y, Z une seconde moyenne des données brutes sur une seconde fenêtre temporelle située après une détection de chute, soit Mapx, Mapγ, Maρz, - on compare les six moyennes précédemment calculées deux à deux par axe commun en considérant que, pour l'axe correspondant, il y a une différence significative si la différence est supérieure à un seuil prédéterminé, en valeur absolue, - on conclue que l'évolution du positionnement de la montre avant et après chute est significative si au moins deux axes présentent une différence significative de leurs positions moyennes avant/après chute.on the one hand, a first average of the raw data is calculated for each axis X, Y, Z over a first time window located before a fall detection, ie Mav x , Mav γ , Mav z , - on the other hand, we calculate for each axis X, Y, Z a second average of the raw data on a second time window located after a fall detection, ie Mapx, Map γ , Maρ z , - we compare the six means previously calculated two by two per common axis considering that, for the corresponding axis, there is a significant difference if the difference is greater than a predetermined threshold, in absolute value, - we conclude that the evolution of the positioning of the watch before and after fall is significant if at least two axes have a significant difference from their average positions before / after fall.
32. Procédé selon la revendication 29, 30 ou 31 , caractérisé en ce que l'on met en œuvre un dispositif personnel porté par le sujet et comportant un capteur d'accélération (6) permettant des mesures tri-axes X, Y, Z, des moyens de conditionnement (7) des signaux produits par le capteur et un convertisseur analogique numérique (8) permettant des acquisitions périodiques de données brutes d'accélération dans une bande de fréquence partant du continu, des moyens de calculs numériques électroniques (9), notamment microprocesseur, avec mémoire (10, 1 1 ) sous la dépendance d'un programme informatique, et en ce que pour l'évolution de l'activité du sujet avant et après la chute (SDA):32. Method according to claim 29, 30 or 31, characterized in that one implements a personal device carried by the subject and comprising an acceleration sensor (6) allowing tri-axis measurements X, Y, Z , conditioning means (7) of the signals produced by the sensor and an analog-to-digital converter (8) allowing periodic acquisitions of raw acceleration data in a frequency band starting from the continuous, electronic digital calculation means (9) , in particular microprocessor, with memory (10, 1 1) under the dependence of a computer program, and in that for the evolution of the activity of the subject before and after the fall (SDA):
- on calcule des aires d'énergie dissipée à partir des normes instantanées du vecteur d'accélération sur une durée déterminée,- areas of dissipated energy are calculated from instantaneous standards of the acceleration vector over a determined period,
- on compare la somme des aires dans une première fenêtre temporelle située avant détection de chute Wav à celle Wap d'une seconde fenêtre temporelle située après détection de chute, par différence,- the sum of the areas in a first time window located before fall detection Wav is compared to that Wap of a second time window located after fall detection, by difference,
- on conclue que l'évolution de l'activité du sujet avant et après la chute (SDA) est significative s'il existe une différence supérieure à un seuil prédéterminé entre Wav et Wap et que SDA est non significatif dans le cas contraire.- we conclude that the evolution of the subject's activity before and after the fall (SDA) is significant if there is a difference greater than a predetermined threshold between Wav and Wap and that SDA is not significant otherwise.
33. Procédé selon les revendications 30 et 31 et 32, caractérisé en ce que l'on combine le test de l'intégrale périodique du module du vecteur d'accélération, l'évolution du positionnement de la montre avant et après chute (SDO) et l'évolution de l'activité du sujet avant et après chute (SDA) pour conclure ou non à une chute.34. Application d'un système de télésurveillance de la chute d'un sujet (1 ) tel que revendiqué de 1 à 26 au suivi d'un sujet soumis à un test d'une substance active sur l'organisme. 33. Method according to claims 30 and 31 and 32, characterized in that one combines the test of the periodic integral of the module of the acceleration vector, the evolution of the positioning of the watch before and after fall (SDO) and the evolution of the subject's activity before and after a fall (SDA) to conclude or not a fall. 34. Application of a telesurveillance system for the fall of a subject (1) as claimed from 1 to 26 for monitoring a subject subjected to a test of an active substance on the organism.
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