CN113907704A - 人体生理状态监视系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人体生理状态监视系统，其用以结合尿片，其包括：侦测模块，产生第一侦测信号；可携式信息装置，其应用程序包括：第一辨识模块，进行尿湿辨识、气味辨识、及/或睡姿辨识；警示模块，产生异常警示信息；及图表模块，读取并呈现生理状态信息及/或生理统计信息；云端服务器，其包括：远程数据服务模块，产生生理统计信息；及第一弹性云端运算模块，进行生理状态信息及生理统计信息的传输。借由本发明的实施，可以动态的提供生理状态，以供父母或照顾者能实时的进行妥当、舒适的照顾，甚至可以避免生命危险的发生。

Description

人体生理状态监视系统

技术领域

本发明涉及一种人体生理状态监视系统，特别是涉及一种动态的提供生理状态的人体生理状态监视系统。

背景技术

宝宝出生的前两年，最需要父母全心的照顾！然而为人父母者在照顾孩子方面其实是有很多疑问的，包括一出生就要做的新生儿筛检，认识新生儿常见的问题、饮食照顾，之后还要了解与协助孩子的发展、照护一不小心就生病的孩子、密集施打疫苗、帮助孩子有良好的生长发育及睡眠等等。

除了上述的问题外，一般日常最常见的问题就是，宝宝何时尿尿了？宝宝何时便便了？宝宝是否趴睡了？宝宝是否发烧了？由于宝宝无法用语言表达上述的问题，加上许多时候，上述的情境并非在固定的时间发生，有时经常是在半夜发生，因此如何借由智能电子信息系统，有效的掌握宝宝的状态，已成为当前重要的课题。

此外，除了宝宝有智能电子信息系统的需求外，其他例如特殊疾病患者、大小便失禁的老人等，由于他们自主能力已经大幅降低或丧失，因此对于照顾或看护者而言，智能电子信息系统也有其绝对的必要性。

发明内容

本发明为一种人体生理状态监视系统，其主要是要解决婴幼儿、特殊病患或老人，如何能在使用尿片时，动态的提供其生理状态，以供父母或照顾者能实时的进行妥当、舒适的照顾，甚至可以避免生命危险的发生。

本发明提供一种人体生理状态监视系统，其用以结合尿片，人体生理状态监视系统包括：侦测模块，其借由第一控制器控制湿度传感器、气味传感器、及/或重力传感器，以产生至少一个第一侦测信号；及第一无线第一单元，用以传输至少一个第一侦测信号；可携式信息装置，其具有：第一无线第二单元，用以连接第一无线第一单元；及应用程序，其包括：第一辨识模块，用以读取至少一个第一侦测信号，并进行尿湿辨识、气味辨识、及/或睡姿辨识，并产生至少一个生理状态信息且借由网络传输至远程；警示模块，其用以读取至少一个生理状态信息以产生至少一个异常警示信息；及图表模块，其借由网络读取并呈现至少一个生理状态信息及/或至少一个生理统计信息；云端服务器，其包括：远程数据服务模块(RDS)，其对至少一个生理状态信息进行统计以产生至少一个生理统计信息；及第一弹性云端运算模块，其数据连接远程数据服务模块，又借由第一应用程序接口模块通过网络与可携式信息装置进行至少一个生理状态信息及至少一个生理统计信息的传输。

进一步地，侦测模块设置在壳体内，又壳体可分离的容置于沾黏套体内。

进一步地，沾黏套体具有方向箭头单元。

进一步地，至少一个异常警示信息包括：哭声警示、尿湿警示、便便警示、及/或趴睡警示。

进一步地，可携式信息装置为智能型手机或平板电脑，并借由无线通信网络与云端服务器进行通信连接。

进一步地，第一应用程序接口模块与应用程序间，以HTTP协议(Hyper TextTransfer Protocol，超文本传输协议)进行传输。

进一步地，还具有网关，其具有：

第一无线第三单元，用以连接第一无线第一单元；

麦克风，用以拾取音频信号；

语音播放单元；及

第二控制器，其内建有储存至少一个语音消息的语音模块，又第二控制器执行下列步骤：

进行生理状态辨识，其以第二辨识模块读取至少一个第一侦测信号，并进行尿湿辨识、粪便气味辨识、及/或睡姿辨识，并产生至少一个生理状态信息；

进行生理状态信息传输，其以网络传输至少一个生理状态信息至远程；以及

进行语音消息拨放，其辨识音频信号以控制语音模块使语音播放单元播放至少一个语音消息；

又其中云端服务器，人体生理状态监视系统还包括第二弹性云端运算模块，其数据连接远程数据服务模块，又借由第二应用程序接口模块，通过网络与网关进行至少一个生理状态信息及至少一个生理统计信息的传输。

进一步地，控制器还根据睡姿辨识的生理状态信息，以控制语音播放单元播放睡姿异常的语音消息。

进一步地，第二应用程序接口模块与网关间，以MQTT协议(Message QueueingTelemetry Transport，消息队列遥测传输协议)进行传输。

进一步地，侦测模块，还具有温度传感器，又第一辨识模块及/或第二辨识模块还执行环境温度辨识。

借由本发明的实施，至少可以达成下列的进步功效：

一、可以动态的提供生理状态信息。

二、能实时可提供妥当、舒适的照顾。

三、可以避免生命危险的发生。

为了使任何熟习本技术领域的技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及图式，任何熟习本技术领域的技术人员可轻易的理解本发明相关的目的及优点，因此将在实施方式中详细叙述本发明的详细特征以及优点。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种人体生理状态监视系统的系统架构示意图；

图2A为本发明一实施例的一种侦测模块系统架构示意图；

图2B为本发明一实施例的一种侦测模块的壳体与沾黏套体分解示意图；

图2C为本发明一实施例的一种侦测模块的壳体与沾黏套体结合尿布的示意图；

图3为本发明一实施例的一种可携式信息装置系统架构示意图；

图3A为本发明一实施例的第一辨识模块辨识『尿湿了』的流程示意图；

图3B为本发明一实施例的第一辨识模块辨识『便便了』的流程示意图；

图3C为本发明一实施例的第一辨识模块辨识『趴睡了』的流程示意图；

图4A为本发明一实施例的警示模块进行『湿度警示』的使用者画面示意图；

图4B为本发明一实施例的警示模块进行『大便警示』的使用者画面示意图；

图4C为本发明一实施例的警示模块进行『睡姿警示』的使用者画面示意图；

图4D为本发明一实施例的图表模块进行生理状态信息显示的示意图；

图4E为本发明另一实施例的图表模块进行生理状态信息显示的示意图；

图4F为本发明一实施例的图表模块进行生理统计信息显示的示意图；

图5为本发明一实施例的云端服务器架构示意图；

图6为本发明一实施例的网关的系统架构示意图；

图7A为本发明一实施例的器控制进行音频辨识的流程示意图；

图7B为本发明一实施例的警示模块进行『哭声侦测警示』的使用者画面示意图；

图8A为本发明另一实施例的云端服务器架构示意图；以及

图8B为本发明另一实施例的使用网关时的系统架构示意图。

【符号说明】

100：人体生理状态监视系统

101：尿片

10：侦测模块

110：壳体

120：沾黏套体

121：魔鬼毡

130：方向箭头单元

140：第一控制器

141：湿度传感器

142：气味传感器

143：重力传感器

144：温度传感器

160：第一无线第一单元

20：可携式信息装置

210：第一无线第二单元

220：第一辨识模块

230：警示模块

231：『湿度警示』

232：『大便警示』

233：『睡姿警示』

234：『哭声侦测警示』

235：『确认』

240：图表模块

240a：状态显示区

241：『尿湿了』

242：『便便了』

243：『更换尿片数』

30：云端服务器

310：远程数据服务模块

321：第一弹性云端运算模块

321a：第一应用程序接口模块

322：第二弹性云端运算模块

322a：第二应用程序接口模块

50：网关

510：第一无线第三单元

520：麦克风

530：语音播放单元

540：第二控制器

541：语音模块

542：第二辨识模块

App：应用程序

S541：进行生理状态辨识

S542：进行生理状态信息传输

S543：进行语音消息拨放

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种人体生理状态监视系统100，其用以结合尿片101，人体生理状态监视系统100包括：侦测模块10；可携式信息装置20；以及云端服务器30。上述的尿片101主要是提供给婴幼儿使用，但是特殊状况的成年人或老人也可使用。

如图2A至图2C所示，侦测模块10，其设置在壳体110内，又壳体110是以可分离的方式容置于沾黏套体120内，为了辨识及确定侦测模块10设置的方向，因此沾黏套体120制造或射出成型时，可设置具有方向箭头单元130。

沾黏套体120可以例如是魔鬼毡121的对象，当沾黏套体120沾黏在尿片101上，又侦测模块10设置于壳体110内，然后将壳体110容置于沾黏套体120内，如此就可以使侦测模块10贴近尿片101，进而有效的侦测尿片用户的生理信息，此外也可以侦测出穿戴尿片者的X,Y,Z姿态。

侦测模块10，其借由第一控制器140控制：湿度传感器141、气味传感器142、及/或重力传感器143，并借由上述的各种传感器可以产生湿度、气味浓度、X,Y,Z姿态参数等至少一个第一侦测信号；又侦测模块10可借由第一无线第一单元160，以对外传输至少一个第一侦测信号。

如图3所示，可携式信息装置20，可以为智能型手机或平板电脑，又可携式信息装置20可借由无线通信网络与云端服务器30进行通信连接。可携式信息装置20其具有第一无线第二单元210及应用程序App。第一无线第二单元210其用以连接第一无线第一单元160，以传输至少一个第一侦测信号。

应用程序App，可以是一种常见的App应用程序，其包括：第一辨识模块220；警示模块230；及图表模块240。

第一辨识模块220，其用以读取至少一个第一侦测信号，并进行尿湿辨识、粪便气味辨识、及/或睡姿辨识，并产生例如是『尿湿了』、『便便了』、及/或『趴睡了』等至少一个生理状态信息，又上述至少一个生理状态信息，可借由网络传输至远程的云端服务器30，然后由云端服务器30进行纪录及分析，以产生至少一个生理统计信息。

如图3A所示，湿度传感器141动态的侦测有关于湿度的第一侦测信号，然后传送到第一辨识模块220后，接着第一辨识模块220判断其是否大于预设湿度标准值，如果大于预设湿度标准值时，则送出『尿湿了』的生理状态信息。

如图3B所示，气味传感器142动态的侦测有关于气味的第一侦测信号，然后传送到第一辨识模块220后，接着第一辨识模块220判断其是否大于预设气味浓度标准值，如果大于预设气味浓度标准值且气味浓度持续一段时间，则送出『便便了』的生理状态信息。

如图3C所示，重力传感器143动态侦测有关于尿片101穿戴者X,Y,Z姿态参数的第一侦测信号，然后传送到第一辨识模块220后，接着第一辨识模块220判断其是否落入预设X,Y,Z姿态坐标值区间，如果是，则送出『趴睡了』的生理状态信息。

警示模块230，其用以读取至少一个生理状态信息，以产生至少一个异常警示信息；由于一般可携式信息装置20都设定为家长或照顾者所使用的智能型手机或平板电脑，因此当警示模块230产生包括：尿湿警示、便便警示、趴睡警示、及/或哭声警示的至少一个异常警示信息时，家长或照顾者就可以立刻进行照顾或处理。

如图4A所示，当第一辨识模块220辨识出『尿湿了』的生理状态信息，则会借由警示模块230将尿湿警示的警示信息显示出『湿度警示』231，又为了避免辨识错误，因此可以让使用者再次进行『确认』235按键的点选，然后『尿湿了』的生理状态信息，才会进行后续云端服务器30的传送并完成生理统计信息。

如图4B所示，当第一辨识模块220辨识出『便便了』的生理状态信息，则会借由警示模块230将便便警示的警示信息显示出『大便警示』232，又为了避免辨识错误，因此可以让使用者再次进行『确认』235按键的点选，然后『便便了』的生理状态信息，才会进行后续云端服务器30的传送并完成生理统计信息。

如图4C所示，当第一辨识模块220辨识出『趴睡了』的生理状态信息，则会借由警示模块230将趴睡警示的警示信息显示出『睡姿警示』233，又为了避免辨识错误，因此可以让使用者再次进行『确认』235按键的点选，最后『趴睡了』的生理状态信息，才会进行后续云端服务器30的传送并完成生理统计信息。

图表模块240，其借由网络读取并呈现至少一个生理状态信息及/或至少一个生理统计信息，借由图表的显示，可以方便家长或照顾者，以图形化或进一步以具有时间序列图形的方式掌握受尿片101穿戴者的情况。

如图4D所示，图表模块240其状态显示区240a的生理状态信息显示范例，『尿片的湿度』显示为49％、『哭泣状态』显示为哭泣中、『睡眠状态』显示为正常睡眠中、『音乐拨放状态』显示为拨放中；又状态显示区240a的生理统计信息显示，『尿湿了』的次数为0、『便便了』的次数为0、『更换尿片数』为0。

如图4E所示，图表模块240其状态显示区240a的生理状态信息显示范例，『尿片的湿度』显示为54％、『哭泣状态』显示为正常没有哭泣、『睡眠状态』显示为正常睡眠中、『音乐拨放状态』显示为未拨放；又状态显示区240a的生理统计信息显示，『尿湿了』的次数为0、『便便了』的次数为0、『更换尿片数』为0。

如图4F所示，图表模块240也可以借由日、周、或月为周期进行统计，又可以搭配『尿尿』、『大便』、『尿片更换』、『哭声侦测』、『趴睡提醒』等选项，显示有关『尿尿』、『大便』、『尿片更换』、『哭声侦测』、『趴睡提醒』等统计信息。

如图5所示，云端服务器30，其包括：远程数据服务模块(Relational DatabaseService,RDS)310，及第一弹性云端运算模块321(Elastic Compute Cloud)。

远程数据服务模块310，其用以对至少一个生理状态信息进行统计以产生至少一个生理统计信息。

第一弹性云端运算模块321，其信息连接远程数据服务模块310，并进行至少一个生理状态信息运算，然后由远程数据服务模块310纪录及产生至少一个生理统计信息。

第一弹性云端运算模块321借由第一应用程序接口模块(ApplicationProgramming Interface,API)321a，通过网络与可携式信息装置20进行至少一个生理状态信息及至少一个生理统计信息的传输。又其中第一应用程序接口模块321a与应用程序App间，可使用例如是超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol,HTTP)进行传输。

此外，桌面电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机等，也都可以通过网络及使用类似超文本标记语言(Hyper Text Markup Language,HTML)的技术，借由第一弹性云端运算模块321的连接，对远程数据服务模块310进行生理统计信息的浏览。

如图6所示，上述的人体生理状态监视系统100，特别例如使用在居家室内时，其可以进一步具有网关50，其具有：第一无线第三单元510；麦克风520；语音播放单元530；及第二控制器540。

第一无线第三单元510，用以连接第一无线第一单元160，以传输至少一个第一侦测信号。

麦克风520，用以拾取例如是婴幼儿哭声或受照顾者的音频信号。

语音播放单元530，其用以拨放至少一个语音消息，其例如是母亲的语音或童歌音乐等的至少一个安抚信息。

第二控制器540，其内建有用以储存至少一各语音消息的语音模块541，又第二控制器540用以执行下列步骤：进行生理状态辨识S541；进行生理状态信息传输S542；以及进行语音消息拨放S543。

语音模块541，用以储存至少一个语音消息，又至少一个语音消息，可以是由使用者自行进行录音，以产生对婴幼儿或受照顾者更贴切、更熟悉、或更有亲和力的至少一个语音消息。

如图3A至图3C所示，有关第二控制器540的第二辨识模块542，其有关『尿湿了』、『便便了』、及『趴睡了』的辨识流程与第一辨识模块220相同。

进行生理状态辨识S541，其是以第二辨识模块542读取至少一个第一侦测信号，并进行尿湿辨识、粪便气味辨识、及/或睡姿辨识，并产生例如是『尿湿了』、『便便了』、及/或『趴睡了』等至少一个生理状态信息。

进行生理状态信息传输S542，其是以网络传输至少一个生理状态信息至远程的云端服务器30，然后由云端服务器30进行纪录及分析，以产生至少一个生理统计信息。

如图7A所示，进行音频辨识及语音消息拨放，其是辨识麦克风520拾取到的音频信号，当其声音落在预设的声音频段中，又音量大于默认的标准值，且音量持续大于时间参数，则第二辨识模块542辨识出『哭泣了』的生理状态信息，并控制语音模块541使语音播放单元530播放至少一个语音消息，借由例如是母亲的语音或儿歌的音乐，以产生安抚哭泣中婴幼儿的安抚语音消息。

如图7B所示，当第二辨识模块542辨识出『哭泣了』的生理状态信息，则会借由警示模块230显示出『哭声侦测警示』234，又为了避免辨识错误，因此可以让使用者再次进行『确认』235按键的点选，然后才会启动语音模块541，使语音播放单元530播放至少一个语音消息。

又上述的第二辨识模块542，也可进一步根据睡姿辨识的生理状态信息进行辨识，当辨识出婴幼儿呈现趴睡的状态，为避免产生窒息的危险，因此第二控制器540也可以控制语音播放单元530，播放睡姿异常的语音消息，以使照顾者可以立刻调整婴幼儿的睡姿。

如图8A及图8B所示，为了配合网关50的运作，云端服务器30又进一步包括第二弹性云端运算模块322，其信号连接远程数据服务模块310，并进行至少一个生理状态信息运算，然后产生至少一个生理统计信息；又第二弹性云端运算模块322借由第二应用程序接口模块322a，通过网络与网关50进行该至少一个生理状态信息及至少一个生理统计信息的传输。又其中第二应用程序接口模块322a与网关50间，例如以消息队列遥测传输协议(Message Queueing Telemetry Transport,MQTT)进行传输。

除了上述的传感器外，侦测模块10，也可进一步具有温度传感器144，以产生环境温度感测的第一侦测信号，又第一辨识模块220及/或第二辨识模块542也可进一步执行环境温度辨识。上述的温度传感器144，主要可以针对体温进行侦测，以辨识出是否有发烧的现象。

又上述的第一无线第一单元160、第一无线第二单元210、及第一无线第三单元510可以为蓝牙通讯模块或WiFi通讯模块。

上述各实施例仅是用以说明本发明的特点，其目的在使本领域的技术人员能了解本发明的内容并据以实施，而非限定本发明的保护范围，故凡其他未脱离本发明所揭示的精神而完成的等效修饰或修改，仍应包含在本发明保护范围中。

Claims (10)

1.一种人体生理状态监视系统，其特征在于，用以结合尿片，该人体生理状态监视系统包括：

侦测模块，其借由第一控制器控制：

湿度传感器、气味传感器、及/或重力传感器，以产生至少一个第一侦测信号；及

第一无线第一单元，用以传输该至少一个第一侦测信号；

可携式信息装置，其具有：

第一无线第二单元，用以连接该第一无线第一单元；及

应用程序，其包括：

第一辨识模块，用以读取该至少一个第一侦测信号，并进行尿湿辨识、粪便气味辨识、及/或睡姿辨识，并产生至少一个生理状态信息且借由网络传输至远程；

警示模块，其用以读取该至少一个生理状态信息以产生至少一个异常警示信息；及

图表模块，其借由网络读取并呈现该至少一个生理状态信息及/或至少一个生理统计信息；

云端服务器，其包括：

远程数据服务模块，其对该至少一个生理状态信息进行统计以产生该至少一个生理统计信息；及

第一弹性云端运算模块，其数据连接该远程数据服务模块，又借由第一应用程序接口模块通过网络与该可携式信息装置进行该至少一个生理状态信息及该至少一个生理统计信息的传输。

2.根据权利要求1所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该侦测模块设置在壳体内，又该壳体可分离的容置于沾黏套体内。

3.根据权利要求2所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该沾黏套体具有方向箭头单元。

4.根据权利要求1所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该至少一个异常警示信息包括：哭声警示、尿湿警示、便便警示、及/或趴睡警示。

5.根据权利要求1所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该可携式信息装置为智能型手机或平板电脑，并借由无线通信网络与该云端服务器进行通信连接。

6.根据权利要求1所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该第一应用程序接口模块与该应用程序间，以HTTP协议进行传输。

7.根据权利要求所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，还具有网关，其具有：

第一无线第三单元，用以连接该第一无线第一单元；

麦克风，用以拾取音频信号；

语音播放单元；及

第二控制器，其内建有储存至少一个语音消息的语音模块，又该第二控制器执行下列步骤：

进行生理状态辨识，其以第二辨识模块读取该至少一个第一侦测信号，并进行该尿湿辨识、该粪便气味辨识、及/或该睡姿辨识，并产生该至少一个生理状态信息；

进行生理状态信息传输，其以网络传输该至少一个生理状态信息至远程；以及

进行语音消息拨放，其辨识该音频信号以控制语音模块使该语音播放单元播放该至少一个语音消息；

又其中该云端服务器，还包括第二弹性云端运算模块，其数据连接该远程数据服务模块，又借由第二应用程序接口模块，通过网络与该网关进行该至少一个生理状态信息及该至少一个生理统计信息的传输。

8.根据权利要求7所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该控制器还根据该睡姿辨识的该生理状态信息，以控制该语音播放单元播放睡姿异常的该语音消息。

9.根据权利要求7所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该第二应用程序接口模块与该网关间，以MQTT协议进行传输。

10.根据权利要求7所述的人体生理状态监视系统，其特征在于，该侦测模块，还具有温度传感器，又该第一辨识模块及/或该第二辨识模块还执行环境温度辨识。

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