CN101164496A - 随身监控人体生理参数及安全状态的方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种随身监控人体生理参数及安全状态的方法，该方法是应用于一监控装置，该监控装置被配戴于一受测者的身体上，并持续监测该受测者身体的多个移动信息及多个生理参数，并通过所述的移动信息，判断该受测者是否处于一运动状态，若该受测者并非处于运动状态，则进而判断各该生理参数是否符合该监控装置内分别预设的一正常生理标准，若各该生理参数不符合对应的该正常生理标准，对外发出可供辨识发送对象的一第一预警通报信号，并以无线方式，通过一网络网关器，传送至医疗院所或服务业者，供其汇整并监控使用者的当前生理状况。

Description

随身监控人体生理参数及安全状态的方法

技术领域

本发明是关于一种随身监控人体生理参数及安全状态的方法，尤指一种应用于配戴在一受测者身上的一监控装置，通过所述的移动信息，判断出该受测者处于非运动状态下的各该生理参数具有异常变化，而产生不规律数据时，便并以无线方式，通过一网络网关器对外发出通报，传送至医疗院所或服务业者，供其汇整并监控使用者的当前生理状况。

背景技术

由于现今的医学发达、医疗卫生服务的效率提高，以及生活环境改善，高龄人口比以往更健康和长寿，加上全球平均生育率逐年降低，人口老年化相应有不断增加的趋势，使得高龄人口所带来的社会成本及所面对的问题，将不可小觑。因此，成年子女在就学或就业时，而无法抽身就近照顾家中长辈之际，便相当担心老年人的疾病监控以及医疗照顾的品质。有鉴于此，业者已嗅到老人看护及远距居家照护的市场，利用信息科技的持续进步，以及行动通信与网络的日益发达，通过无线网络及网际网络连接至远程养护所、养老院或看护中心等医疗资源较缺乏的医疗单位，提供远距护理站医护人员M化的行动照护服务，并建置远距病患病情监视信息系统来做实时监视病情的模式，可做为医院病房的延伸，在医疗资源共享下，方便长期照护及养护远距病患，进而提升医疗作业效率及病患存活率，上述的许多应用于远距居家照护及远距医疗服务领域的例子，不但可以解决全球各先进国家为解决高龄人口所带来的社会问题，且协助各医疗院所达成资源共享及节省成本的目标，并将居家照护及医疗服务有效推广至医疗资源不足的偏远地区。

随着各式生命、生理感测技术、数据传输技术的发展以及网络的普及，许多学者便试着建立日常居家的行为模式与疾病、生理机能退化之间的关连性，再加上最新研究曾发表一项以预判高龄者健康状况变化为目的的远程监测研究计画，其中提到高龄者从健康、独立到生病、虚弱其实有一个转移的过程，然而这个精细、微妙的过程不易为照顾者、医生、甚至高龄者本身所察觉。因此他们尝试证明从一些简单的监测，如高龄者的活动力、血氧、血压、呼吸频率、心跳频率及心电图等，乃至于高龄者的睡眠模式都能够预先判知高龄者功能性健康状况的改变，并且由上述的监测行动所得到的信息以快速且宽频的电信网络，将各种医疗信息全面电子化，并建构一套能够整合文字、数据、图形、影像、语音及视频信号内容的远距居家照护或远距医疗服务的软件，从而发出适当、及时、合乎成本的通知并进行处理，以减低高龄者罹病率并维持独立、良好的生活品质。

然而，由于受测者在该监测行动下产生大幅度的肢体动作时，这些大幅度的肢体动作常因为该监测行动使用不同接触人体位置的测试手段，或不同的测试方式，而使得该监测行动无法准确地检测出受测者的呼吸频率、心跳频率，取得错误的数据，而误导监控机制，浪费国家医疗及警报后续处理的资源。因此，如何设计出一种随身监控人体生理参数及安全状态的方法，实现远距居家照护或远距医疗服务的目标，以令病患在自由迁徙或旅游的过程中，若在生理内或外在伤害产生不适，可准确地发出通报，以令后续处理机制得以适时地接手，即成为业者努力研究亟思改善的一重要课题。

发明内容

有鉴于前述受测者在监测行动下进行运动时，无法准确地检测出受测者的呼吸频率、心跳频率，而导致取得错误的数据，而误导监控机制的诸多缺点，发明人经过长久努力研究与实验，终于开发设计出本发明的一种随身监控人体生理参数及安全状态的方法，期使通过受测者运动状态与否的分际，而分别判断运动状态下的最新的移动信息是否异常；或非运动状态下的各该生理参数是否规律，以在异常移动信息或不规律的生理参数时，并通过无线网络方式，对外发出通报，实现实时监控人体的安全状态。

本发明的一目的，是提供一种随身监控人体生理参数及安全状态的方法，该方法是应用于配戴至一受测者身体上的一监控装置，该监控装置通过接收该受测者身体的多个移动信息及多个生理参数，以持续监测该受测者身体是否处于安然无恙，其中通过所述的移动信息，判断该受测者是否处于一运动状态，若该受测者并非处于运动状态，则判断各该生理参数是否符合该监控装置内分别预设的一正常生理标准，若各该生理参数不符合对应的该正常生理标准，并以无线方式，通过一网络网关器，便对外发出一第一预警通报信号至医疗院所或服务业者，供其汇整并监控使用者的当前生理状况。如此，无论受测者身处何处，只要受测者本身健康有异常，便可对外发出通报以通知相关医疗院所或服务业者。

本发明的另一目的中，若该监控装置判断出该受测者处于一运动状态下，则该监控装置便对该受测者的移动信息进行分析，并判断该移动信息是否符合预设的一异常移动标准，当该监控装置判断出该移动信息符合该异常移动标准，则定义受测者为一非自主性坠落的状态，便以无线方式，通过一网络网关器，对外发出一第二预警通报信号。如此，无论受测者身处何处，只要受测者处于该非自主性坠落的状态，相关医疗院所或服务业者便可接收该监控装置的通知。

为便于贵审查委员能对本发明的目的、技术特征及其功效，有更进一步的认识与了解，兹特举若干实施例，并配合图式，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明的系统架构示意图；

图2为动作感应模块开始对受测者进行信息收集的处理流程示意图；

图3为本发明的一最佳实施例中生理参数感应模块开始对受测者进行信息收集的处理流程示意图；及

图4为本发明的一最佳实施例中当监控装置对受测者进行“非自主性坠落状态”分析的处理流程示意图。

附图标号：

监控装置         …………1      正常呼吸次数范围 …………322

动作感应模块     …………11     异常移动标准  …………330

生理参数感应模块 …………21     受测者数据    …………340

心脉频率读取部   …………211    信号放大器    …………41

呼吸频率读取部   …………212    微处理器      …………51

数据区           …………31     无线发信模块  …………61

平均生理参数     …………310    网络网关器    …………71

正常生理标准     …………320    受测者        …………100

正常心跳次数范围 …………321

具体实施方式

本发明为一种随身监控人体生理参数及安全状态的方法，请参阅图1所示，为一种应用于可配戴至一受测者100身上的一监控装置1，该方法使该监控装置1通过接收该受测者100身体的多个移动信息(如：跑步或跳跃)及多个生理参数(如：呼吸、心跳或温度等)，以持续监测该受测者身体是否安然无恙，其中该监控装置1首先分析所述的移动信息，判断该受测者100是否处于一运动状态，当判断出该受测者100并非处于运动状态时，则该监控装置1进而判断各该生理参数是否符合该监控装置1内分别预设的一正常生理标准320，若各该生理参数不符所对应的正常生理标准320，便并以无线方式，通过一网络网关器(Gateway)，对外发出可供辨识发送对象的一第一预警通报信号至医疗院所或服务业者(如：监控服务业者或养老院)，供其汇整并监控使用者的当前生理状况。

反之，当该监控装置1判断出该受测者100处于该运动状态时，则该监控装置1便对所述的移动信息进行分析，判断该受测者100是否骤然异常移动(如：卧倒或坠落)，并停止任何移动，若是，则该监控装置1便定义该受测者100处于一非自主性坠落(如：身体快速倾倒且久卧不起)的状态，便以无线方式，通过一网络网关器(Gateway)，对外发出一第二预警通报信号至医疗院所或服务业者(如：监控服务业者或养老院)，供其汇整并监控使用者的当前生理状况。

本发明的一较佳实施例中，复请参阅图1所示，该监控装置1包括有一动作感应模块11(如：三维感应探测器，3D Direction Sensor)、一生理参数感应模块21(如：温度计、血压计)、一数据区31(Database)、一信号放大器41(Amplifier)及一微处理器51(Micro Controller)，该动作感应模块11与该微处理器51及该数据区31相连接，可在该受测者100移动或倾斜时，由人体所产生的摆动，而持续收集多个位移数据(如：位移距离及倾斜角度)，该动作感应模块11可将所述的位移数据经计算处理后，而获得所述的位移信息(如：位移加速度、位移方向)，以准确地分辨该受测者100瞬间朝地面倾倒，或正常朝前方移动的差别；该生理参数感应模块21与该微处理器51、该信号放大器41及该数据区31相连接，可至少包括一心脉频率读取部211(如：Electrocardiography，ECG)及一呼吸频率读取部212(Micro Motion Detector Sensor)，该心脉频率读取部211可由该受测者100心脏跳动所产生的震动，而持续地收集该受测者100的心跳振幅，再由一定时间内(如：60秒)算出该受测者100的一心跳频率(Heart Rate)，而该呼吸频率读取部212可由该受测者100在呼吸时所产生的起伏，而持续地计数该受测者100呼吸的次数，再由一定时间(如：60秒)内算出该受测者100的一呼吸频率(Respiration Rate)，而该信号放大器41可将由该受测者100所接收的心脏跳动及呼吸起伏所产生的震动加以放大，以避免所收集的数据过于微弱，而无法被加以计算处理。

该数据区31与该微处理器51相连接，分别记录有一组平均生理参数310、一组正常生理标准320、一组异常移动标准330及多笔受测者数据340，该平均生理参数310可由该监控装置1平常由该受测者100取得的数据而按时更新，该正常生理标准320包括依据正常人体生理参数所预设的一正常心跳次数范围321(如：每分钟心跳频率介于60-100下)及一正常呼吸次数范围322(如：每分钟呼吸频率介于12-16下)，该异常移动标准330近似人体因非自主性坠落所产生的移动信息(如：重力加速度值，G_i或倾斜异常角度，θ_b)，而所述的受测者数据340包括有该监控装置1的一识别码(ID)、一受测者100的基本数据(Patient Details)及多个相关连络人(如：亲人、医生或医疗院所)的连络数据(如：电话号码或邮件地址)。

该监控装置1另外可连接一无线发信模块(wireless transmit module)61，该无线发信模块61可于该监控装置1判断出最新的移动信息具有异常变化，或各该生理参数不符规律时，对外部的一网络网关器71进行发出第一或二预警通报信号，以便该网络网关器71将该预警通报信号依照预定的机制，通知远程的医疗院所或服务业者，由于该监控装置1对外的网络漫游及通报信号互动系统已有现有的技艺，且并未牵涉至本发明的保护领域，故本说明书在此便不加以予缀述。

在此需特别注意者，乃受测者100在开始使用该监控装置1时，该监控装置1可由该数据区31上纪录下列数据：

(1)该监控装置1的识别码，即为该监控装置1的唯一产品型号，受测者100由业者购买后，经登记还为受测者100专属的个人识别码；

(2)受测者100的基本数据及相关连络人(如：亲人、医生或医疗院所)的连络数据(如：电话号码或邮件地址)，所述的数据是对应于该监控装置1的识别码，以便该第一、二预警通报信号发生后，可根据所接收到的该第一、二预警通报信号中的该监控装置1的识别码，辨识出该监控装置1的受测者100及相关连络人；

(3)平均生理参数310，受测者100在首次配戴该监控装置1时，该监控装置1会立即取得并记录该受测者100本身的所述的生理参数(如：呼吸、心跳或温度)以作为该数据区31的所述的平均生理参数310，并定时更新所述的平均生理参数310。

当该监控装置1被激活后，复请参阅图1所示，该动作感应模块11开始对该受测者100进行信息收集时，请参阅图2所示，该微处理器51便依下列步骤进行处理：

(201)使该动作感应模块11通过该受测者100躯体的目前摆动，持续收集现况的多个第一位移数据(如：位移距离及倾斜角度)；

(202)使该动作感应模块11对所述的第一位移数据进行计算后，可获得受测者100目前的位移信息(如：移动方向及移动加速度)；

(203)依据该位移信息并判断该受测者100躯体是否持续产生位移，如：判断一定时间下，它所产生的位移距离是否大于零，若是，则进行步骤(204)，否则进行步骤(205)；

(204)判断受测者100处于运动状态下，并对该受测者100进行是否处于“非自主性坠落状态”的分析。

(205)判断受测者100处于非运动状态下，并对该受测者100进行各该生理参数的分析。

当该监控装置1被激活后，不止该动作感应模块11且该生理参数感应模块21开始对受测者100进行信息收集，当该生理参数感应模块21开始对受测者100进行信息收集时，请参阅图3所示，该微处理器51便依下列步骤进行处理：

(301)使该信号放大器41可将由该受测者100所接收的心脏跳动震动及呼吸起伏震动加以放大；

(302)通过该信号放大器41所放大的心脏跳动震动，使该心脉频率读取部211持续地收集受测者100的一心跳振幅及一心跳次数；

(303)使该心脉频率读取部211由一定时间内算出受测者100的一心跳频率；

(304)通过该信号放大器41所放大的呼吸起伏震动，使该呼吸频率读取部212持续地计数受测者100呼吸的次数；

(305)使该呼吸频率读取部212由一定时间内算出受测者100的一呼吸频率；

(306)判断是否对受测者100的各该生理参数进行分析，若是，则进行步骤(307)，否则结束本流程。

(307)读取该正常生理标准320的正常心跳次数范围321，判断该心脉频率读取部211算出的心跳频率是否介于该正常心跳次数范围321内，若是，则忽略本步骤，并结束本流程，否则进行步骤(308)；

(308)读取该正常生理标准320的正常呼吸次数范围322，判断该呼吸频率读取部212所接收到的呼吸频率是否介于该正常呼吸次数范围322内，若是，则忽略本步骤，并结束本流程，否则进行步骤(309)；

(309)将代表“受测者100生理参数产生异常”的标记包裹(Encapsulating)成一第一封包；

(310)读取所述的受测者数据340，将该监控装置1的识别码、受测者100的基本数据及相关连络人的连络数据包裹(Encapsulating)成一第二封包；

(311)将该心跳频率及呼吸频率包裹(Encapsulating)成一第三封包；及

(312)令该无线发信模块61对外发出夹带有该第一、二及三封包的一第一预警通报信号。

另一方面，当该监控装置1对该受测者100进行是否处于“非自主性坠落状态”的分析时，复请参阅图1所示，该微处理器51判断所述的位移信息是否符合该异常移动标准330(如：重力加速度值，G_i或倾斜异常角度，θ_b)，请参阅图4所示，该微处理器51便依下列步骤进行处理：

(401)判断该受测者100现况的所述的第一位移数据内的一第一倾斜角度(θ_a)是否大于该异常移动标准330所设定的一倾斜异常角度(θ_b)，若是，则进行步骤(402)，否则忽略本步骤，并结束本流程。

(402)依据该异常移动标准330的一重力加速度值(G_i，如：9.80665m/s²)，并判断该位移信息内的一加速度值(a_i)是否超过该重力加速度值(G_i)，若是，则定义该受测者100已发生骤然的异常移动(如：卧倒或坠落)并进行步骤(403)，否则忽略本步骤，并结束本流程。

(403)由该动作感应模块11在该受测者100躯体内所收集最新的一第二位移数据中，判断该第二位移数据中的一第二倾斜角度(θ_c)，是否在一定时间内回复成第一倾斜角度(θ_a)，若是，则忽略本步骤，并结束本流程，否则进行步骤(404)；

(404)将代表“受测者100位处非自主性坠落状态”的一标记包裹(Encapsulating)成一第四封包；

(405)通过所述的受测者数据340，将该监控装置1的该识别码、受测者100的基本数据及相关连络人的连络数据包裹(Encapsulating)成一第五封包；

(406)将该心跳频率及呼吸频率包裹(Encapsulating)成一第六封包；及

(407)令该无线发信模块61对外发出夹带有该第四、五及六封包的一第二预警通报信号。

由于，本发明是利用该动作感应模块11通过运动状态与否的分际，而分别判断受测者100处于运动状态下的最新的移动信息是否规律，是否处于一非自主性坠落(如：身体快速倾倒且久卧不起)的状态；或该生理参数感应模块21在受测者100处非运动状态下的各该生理参数是否受测者100生理参数产生异常，以在产生异常的移动信息或生理参数时，以无线的方式对外发出预警通报信号，实现实时监控人体的安全状态，使得令病患在自由迁徙或旅游的过程中，若在生理内或外在伤害产生不适，可准确地发出通报，以令后续处理机制得以适时地接手。

以上所述，仅为本发明的一最佳具体实施例，但本发明的特征并不局限于此，任何熟悉该项技艺者在本发明领域内，可轻易思及的变化或修饰，皆应涵盖在以下本发明的权利要求中。

Claims (9)

1.一种随身监控人体生理参数及安全状态的方法，该方法是应用于配戴在受测者身体的一监控装置上，包括：

监测受测者现况的多个生理参数及多个移动信息；

分析所述的移动信息，并判断受测者现在是否处于一运动状态；

若判断出该受测者并不处于所述的运动状态下，则分析所述的生理参数，并判断各该生理参数是否符合所述的监控装置内分别预设的一正常生理标准；及

若所述的生理参数均不符合对应的正常生理标准，即产生可供辨识发送对象的一第一预警通报信号，以无线方式发送出去。

2.如权利要求1所述的方法，其中当所述的监控装置监测所述的受测者现况的多个生理参数时，尚包括：

使所述的监控装置的一心脉频率读取部持续地收集所述的受测者现况的一心跳次数；

使所述的心脉频率读取部由一定时间内算出受测者的一心跳频率；

使所述的监控装置的一呼吸频率读取部持续地计算受测者现况的一呼吸次数；及

使所述的呼吸频率读取部由一定时间内算出受测者的一呼吸频率。

3.如权利要求2所述的方法，其中当所述的监控装置分析所述的移动信息，并判断受测者现在是否处于所述的运动状态时，尚包括：

由所述的监控装置的一动作感应模块持续收集该受测者所产生的多个第一位移数据；

由该动作感应模块对所述的第一位移数据进行计算，获得受测者目前的位移信息；

依据该位移信息并判断该受测者是否持续产生位移；及

若该位移信息表示受测者并不持续产生位移，则判断受测者处于非运动状态，并分析该受测者的各生理参数。

4.如权利要求3所述的方法，其中当所述的监控装置分析受测者的各生理参数时，其步骤尚包括：

读取所述的正常生理标准的一正常心跳次数范围，判断所述的心脉频率读取部所算出的心跳频率是否介于该正常心跳次数范围内；以及

若该心跳频率不介于该正常心跳次数范围内，则读取所述的正常生理标准的一正常呼吸次数范围，判断所述的呼吸频率读取部所接收到的呼吸频率是否介于该正常呼吸次数范围内，并依后续步骤进行处理。

5.如权利要求4所述的方法，其中当所述的监控装置判断出所述的生理参数不符所对应的正常生理标准时，则该监控装置便依下列步骤进行处理：

将代表“受测者生理参数产生异常”的一标记包裹成一第一封包；

读取所述的监控装置内所预设的一识别码、一受测者的基本数据及相关连络人的多个连络数据一并包裹成一第二封包；

将所述的心跳频率及呼吸频率包裹成一第三封包；及

令所述的无线发信模块对外发出夹带有所述的第一、二及三封包的一第一预警通报信号。

6.如权利要求1所述的方法，其中当判断出受测者处于运动状态时，尚包括：

持续判断所述的移动信息是否符合所述的监控装置内预设的一异常移动标准；及

若所述的移动信息符合异常移动标准，则定义受测者处于一非自主性坠落，即以无线方式，对外发出可供辨识发送对象的一第二预警通报信号。

7.如权利要求6所述的方法，其中当所述的监控装置被激活后至对外发出所述的第二预警通报信号前，尚包括：

由所述的监控装置的一动作感应模块持续收集所述的受测者所产生的多个第一位移数据；

由该动作感应模块对所述的第一位移数据进行计算，获得受测者目前的位移信息；

依据该位移信息并判断该受测者是否持续产生位移；及

若该位移信息表示受测者持续产生位移，则判断受测者处于运动状态，并对受测者进行是否为非自主性坠落的分析。

8.如权利要求7所述的方法，其中当所述的监控装置对受测者进行是否为非自主性坠落的分析时，尚包括：

判断所述的第一位移数据内的一第一倾斜角度(θ_a)是否大于所述的异常移动标准所设的一异常倾斜角度(θ_b)；

若所述的第一倾斜角度(θ_a)大于所述的异常倾斜角度(θ_b)，则依据所述的异常移动标准所设的一重力加速度值(G_i)，判断所述的位移信息内的一加速度值(a_i)是否超过该重力加速度值(G_i)；

若所述的加速度值(a_i)超过所述的重力加速度值(G_i)，则由所述的动作感应模块所收集最新的一第二位移数据中，判断其中的一第二倾斜角度(θ_c)，是否在一定时间内回复成所述的第一倾斜角度(θ_a)；及

若无法在一定时间内回复成该第一倾斜角度(θ_a)，则定义受测者处于非自主性坠落，并依后续步骤进行处理。

9.如权利要求8所述的方法，其中当所述的监控装置定义受测者处于一非自主性坠落，则使该监控装置依下列步骤进行处理：

将代表“受测者位处非自主性坠落状态”的一标记包裹成一第四封包；

读取所述的监控装置内所预设的一识别码、一受测者的基本数据及相关连络人的多个连络数据一并包裹成一第五封包；

将所述的心跳频率及呼吸频率包裹成一第六封包；及

令所述的无线发信模块对外发出夹带有所述的第四、五及六封包的一第二预警通报信号。

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