SK8996Y1 - Zariadenie na detekciu dotyku tváre, najmä na prevenciu nákazy z rúk - Google Patents

Abstract

Zariadenie na detekciu dotyku tváre, najmä na prevenciu nákazy z rúk alebo na ochranu pred obhrýzaním nechtov, má hlavový prvok (1) určený na nosenie v blízkosti tváre a dva ručné prvky (2) určené na nosenie v blízkosti dlaní. Jednotka (3) detekcie hodnotí priblíženie ručného prvku (2) k hlavovému prvku (1) a je umiestnená v hlavovom prvku (1) a/alebo v oboch ručných prvkoch (2). Jednotka (3) detekcie je prepojená so signalizačným prvkom (4) na signalizáciu priblíženia ruky do zóny tváre. Hlavový prvok (1) je umiestnený v náhrdelníku na krku alebo v obojkovom páse, alebo v prívesku na náhrdelníku, alebo je hlavový prvok (1) súčasťou okuliarov, alebo je hlavový prvok (1) vyhotovený ako prvok určený na pripojenie k helme. Ručný prvok (2) je vyhotovený ako náramok alebo ako prsteň, alebo ako časť rukavice, alebo polrukavice. Jednotka (3) detekcie je rádiofrekvenčná, elektromagnetická, magnetická, akustickomagnetická alebo optická.

Description

SK 8996 Υ1

Oblasť techniky

Technické riešenie sa týka zariadenia, ktoiým sa deleguje priblíženie rúk k tvári, kedy dotykom infikovaných prstov môže dôjsť k prenosu nákazy na sliznicu očí, nosa alebo úst. Zariadenie môže mať rôzne usporiadanie na monitorovanie pohybu rúk, teda najmä dlaní do blízkosti tváre, resp. hlavy osoby. V prípade použitia pri deťoch môže brániť obhrýzaniu nechtov.

Doterajší stav techniky

V čase vírusovej pandémie sa používajú rúška chrániace výstup horných dýchacích ciest. Viaceré výskumy ukázali, že ochranná funkcia rúška nespočíva len vo filtrácii kvapôčok, ktoré sú prostriedkom kvapôčkovej infekcie, ale bráni aj tomu, aby sa osoba s rúškom dotkla úst alebo nosa a zaniesla si tak infekciu na sliznice. Tiež sa ukázalo, že mnohé infekcie sa dokážu šíriť kvapôčkovou cestou len v prípade dlhodobejšieho kontaktu s infikovaným človekom, a že podstatnou formou prenosu je zanesenie virónov z rúk na nechránené sliznice očí, nosa a úst. Ochranou pred takouto cestou infikovania je umývame rúk, ale každý následný kontakt s potenciálne rizikovým predmetom by mal viesť k opätovnému umytiu rúk, čo je často prakticky nemožné. Ani nosenie rukavíc tento problém nerieši, keďže dotyk ruky v rukaviciach s infikovaným povrchom vedie k rovnakému spôsobu prenosu na tvár.

Dôsledné a časté umývame rúk sa v čase pandémie opakovane komunikuje smerom k verejnosti, ale nie je známe technické riešenie, ktoré by kontrolovalo dotyk rúk s tvárou človeka. Pri štúdiu medicíny sa medici učia vytvoriť si syndróm špinavých rúk, aby po akomkoľvek kontakte rúk s predmetmi považovali svoje ruky za natoľko špinavé, že sa nimi už nedotýkajú vlastnej tváre, to si však vyžaduje pravidelný tréning.

Zverejnenie JP2011248802 opisuje systém, ktoiý slúži na analýzu kontaktov, ako a kedy sa infikovaný človek stretal s inými osobami. Tiež riešenia podľa WO2020012886 a WO2019038271 objasňujú postup hodnotenia rizík šírenia nákazy medzi viacerými osobami, nie sú však známe žiadne technické prostriedky, ktoré by hodnotili alebo bránili infikovaniu osoby vlastnými rukami pri mimovoľnom dotýkam tváre alebo pri naprávam okuliarov a podobne, k čomu zvyčajne dochádza niekoľkokrát za hodinu bez toho, aby si to človek uvedomil.

Je žiaduce vytvoriť nový technický prostriedok, ktorý bude diagnostikovať a upozorňovať na potenciálne rizikové dotyky rúk s tvárou, pričom technický prostriedok má byť konštrukčne a energeticky nenáročný a ľahko použiteľný.

Podstata technického riešenia

Uvedené nedostatky v podstatnej miere odstraňuje zariadenie na detekciu dotyku tváre, najmä na prevenciu nákazy z rúk podľa tohto technického riešenia, ktorého podstata spočíva v tom, že zahŕňa hlavový prvok určený na nosenie v blízkosti tváre a dva ručné prvky určené na nosenie v blízkosti dlaní, ďalej zahŕňa jednotku detekcie priblíženia ručného prvku k hlavovému prvku a jednotka detekcie je umiestnená v hlavovom prvku alebo v oboch mčných prvkoch. Jednotka detekcie je prepojená so signalizačným prvkom na signalizáciu priblíženia ruky do zóny tváre.

Prídavné meno „hlavový“ v tomto spise pomenováva časť zariadenia, ktoré má byť umiestnené v blízkosti tváre, nemusí byť pritom priamo na hlave v anatomickom význame. Hlavový prvok môže byť vyhotovený ako náhrdelník na krku, obojkový pás, ako prívesok na náhrdelník alebo ako súčasť okuliarov alebo ako prvok určený na pripojenie k cyklistickej alebo podobnej helme. Zvyčajne bude vyhotovený ako nositeľný prvok oblečenia a môže byť predmetom módneho dizajnu.

Prídavné meno „ručný“ v tomto spise pomenováva časť zariadenia, ktoré má byť umiestnené v blízkosti dlaní. Ručný prvok môže byť vyhotovený ako náramok, prsteň, časť rukavice alebo polrukavice a podobne.

Podstatnou črtou predloženého technického riešenia je vytvorenie technicky detekovateľnej väzby medzi rukami a hlavou. Nosením hlavového prvku a dvoch ručných prvkov sa vytvorí technický systém, ktorý umožní delegovať prítomnosť rúk v blízkosti tváre. Pri snímaní osoby vzdialenou kamerou by bolo možné rozpoznávať tvár a ruky a hodnotiť aktuálne gestá, takto koncipovaná kontrola by však bola zúžená len na zorné pole kamery. Kamera by sa tiež mohla použiť tak, že by ju príslušná osoba niesla, čoby však viedlo ku komplikovanému systému s nutnosťou vysokej počítačovej kapacity na analýzu obrazu. Je jednoduchšie použiť ručné prvky, ktoré pre systém hodnotenia podľa tohto technického riešenia zviditeľnia ruky a hlavový prvok, ktorý hodnotí blízkosť ručných prvkov.

V zásade sú možné dve základné usporiadania. V prvom je jednotka detekcie umiestnená v hlavovom prvku a vyhodnocuje blízkosť oboch ručných prvkov, prípadne vie aj rozpoznávať ľavý a pravý mčný prvok, čo môže byť užitočné napríklad pri nácviku medikov v operačných cvičeniach. V druhom vyhotovení je jed

SK 8996 Υ1 notka detekcie umiestnená v každom z oboch ručných prvkov, kedy je hlavový prvok možné vyhotoviť ako jednoduchší prvok.

Jednotka detekcie môže pracovať na rôznom princípe. Aby bol vlastný zdroj energie potrebný len v jednom z prvkov, vďaka čomu sa zjednoduší nabíjame a obsluha zariadenia, je vhodné použiť na detekciu postup, kde ručný prvok je energeticky pasívny. Môže ísť o rádiofrekvenčnú alebo elektromagnetickú, alebo o akustickomagnetickú detekciu. Náramok a náhrdelník poskytujú možnosť ukryť dostatočne veľkú anténu na vysielame v príslušnom pásme. Jednotka detekcie tiež môže v inom vyhotovení vyhodnocovať magnetické pole, pričom ručný prvok alebo hlavový prvok bude obsahovať magnetický element. V inom vy hotovení môže byť jednotka detekcie prispôsobená na prijímame infračerveného svetla, ktoré je vysielané z hlavového alebo ručného prvku.

Signalizačný prvok je prepojený s jednotkou detekcie tak, aby v aktuálnom čase oznámil priblíženie rúk do zóny tváre. Signalizačný prvok môže zahŕňať bzučiak, kontrolné svetlo, reproduktor, generátor výboja a podobne. Signalizačný prvok môže byť tvorený mobilným telefónom, s ktoiým je bezdrôtovo spojená jednotka detekcie. V takom prípade môže v mobilnom telefóne bežať aj softvér, ktoiý hodnotí históriu priblíženia rúk k tvári, vyhodnocuje štatistické modely správania konkrétnej osoby v čase a podobne. V jednom z možných vyhotovení signalizačný prvok spúšťa nastavenú melódiu s výhražným tónom.

Aby sa zvýšila úžitková hodnota zariadenia, môže mať zariadenie vstupný prvok na zohľadňovanie niektoiých štandardných udalostí. Napríklad tesne po umytí rúk alebo v nastavenom čase po umytí rúk bude prítomnosť rúk v oblasti tváre hodnotená ako povolená. Pomocou vstupného prvku sa do zariadenia vloží informácia o práve vykonanom umytí rúk. Inou štandardnou udalosťou môže byť jedenie, ktoré môže byť po zadaní začiatku hodnotené ako relatívne pravidelné približovanie rúk, resp. striedavé približovanie rúk, čím sa tento proces líši od nevedomého a náhodného priblíženia. Po zadaní začiatku jedenia sa môže hodnotiť pravidelnosť približovania a po určitej odmlke sa stav vyhodnotí ako skončenie jedenia a následné priblíženie už bude sprevádzané aktivitou signalizačného prvku.

Vo výhodnom vyhotovení môže zariadenie zahŕňať aj vyhodnocovací modul, ktoiý rozpozná štandardné situácie. Napríklad ručný prvok zaznamená skokové zvýšenie vlhkosti na oboch rukách, čo vyhodnotí ako prebiehajúce umývame rúk a počas nasledujúceho nastaveného času bude priblíženie rúk k tvári hodnotiť ako povolené. Umývanie rúk môže byť diagnostikované nielen z merania vlhkosti v blízkosti ručných prvkov, ale môže byť v inom usporiadam hodnotené na základe analýzy zvuku tečúcej vody.

Podstatným znakom predloženého technického riešenia je detekcia priblíženia rúk do tvárovej zóny, pričom sa pomocou jednotky detekcie zisťuje nastavená vzdialenosť rúk od hlavy, resp. nastavená vzdialenosť ručného prvku od hlavového prvku. Signalizačný prvok má následne za úlohu upozorniť osobu na priblíženie, prípadne ju aj odradiť od približovania.

Výhodou predloženého technického riešenia je jednoduchá konštrukcia s malými energetickými nárokmi. Zariadenie neustálym upozorňovaním môže tiež odnaučiť dieťa od obhrýzania nechtov.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Technické riešenie je bližšie vysvetlené pomocou obrázkov 1 až 5. Vyobrazené rozmerové pomery jednotlivých prvkov, znázornené gestá sú len príkladmi a tieto detaily nemajú byť vysvetľované ako znaky obmedzujúce rozsah ochrany.

Na obrázku 1 je znázornený pohľad umiestenia hlavového prvku na krku a dvoch ručných prvkov na zápästiach.

Obrázok 2 predstavuje schému, ktorá vyjadruje väzbu hlavového prvku s ručnými prvkami, kde jednotka detekcie a signalizačný prvok sú umiestnené v hlavovom prvku. Jeden ručný prvok je zobrazený v dosahu jednotky detekcie, druhý ručný prvok je mimo nastaveného dosahu.

Na obrázku 3 je príklad testovaného zapojenia hlavového prvku, kde jednotka detekcie pracuje ako infračervený prijímač.

Obrázok 4 zobrazuje umiestnenie ručného prvku v podobe prsteňa na prste ruky.

Príklady uskutočnenia

Príklad 1

V tomto príklade podľa obrázkov 1 a 2 zariadenie zahŕňa hlavový prvok 1, ktoiý má vonkajšiu podobu náhrdelníka a dva ručné prvky 2, ktoré majú formu náramkov. V náhrdelníku je umiestnená jednotka 3 detekcie, ktorá je prispôsobená na hodnotenie prítomnosti ručného prvku 2 v nastavenej vzdialenosti.

V tomto príklade jednotka 3 detekcie zahŕňa rádiofrekvenčnú čítačku, ktorá v nastavenej frekvencii vysiela nosný signál a očakáva záťažovo modulovanú odpoveď z ručného prvku 2. Náramok ručného prvku 2 je

SK 8996 Υ1 vyhotovený ako pružný kruh, ktorý si osoba nasadí na zápästie. Kruh náramku v sebe skrýva návin RF antény, ktorá je pripojená k pasívnemu modulu bez batérie. Pri vstupe náramku do elektromagnetického poľa čítačky v hlavovom prvku 1 sa modul v ručnom prvku 2 začne napájať energiou z elektromagnetického poľa a vyšle signál obsahujúci identifikáciu príslušného ručného prvku 2.

V tomto príklade je hlavový prvok 1 vybavený signalizačným prvkom 4 v podobe malého reproduktora, ktorý vydáva zvolený signál pri priblížení rúk do oblasti tváre. Hlavový prvok 1 má tiež komunikačnú jednotku, pomocou ktorej sa pripojí k mobilnému telefónu. Softvérom v mobilnom telefóne je možné upravovať nastavenie zariadenia.

Vstupný prvok 5 je voliteľné príslušenstvo, kde pomocou vstupného prvku 5 v podobe tlačidlového spínača sa zadáva do zariadenia informácia o vykonanom umytí rúk. Následne sa ruky počas nastaveného času 10 minút považujú za čisté a ich priblíženie k hlave nie je sprevádzané signalizáciou.

Príklad 2

V jednoduchšom vyhotovení podľa tohto príkladu je každý ručný prvok 2 v podobe náramku vybavený len anténou so stabilnou záťažou a čítačka v hlavovom prvku 1 reaguje na zmenu elektromagnetického poľa pri vstupe mčného prvku 2 do rozsahu čítačky v hlavovom prvku 1. V tomto príklade je použitá technológia odvodená z 8,2 MHz systému používaného pri ochrane tovaru v predajniach. Výkon vysielacej antény je znížený a regulovateľný na nastavenie hranice delegovanej vzdialenosti ručného prvku 2 od hlavového prvku 1.

Príklad 3

V tomto príklade podľa obrázka 3 sú ručné prvky 2 vybavené infračervenou diódou. Vysielanie infračervenej diódy je zachytávané prijímačom na hlavovom prvku 1.

Príklad 4

Ručný prvok 2 podľa obrázka 4 má podobu prsteňa z feromagnetického materiálu. Hlavový prvok 1 je vybavený snímačom magnetického poľa, ktorý reaguje na vstup prsteňa do blízkosti hlavy.

Priemyselná využiteľnosť

Priemyselná využiteľnosť je zrejmá. Podľa tohto technického riešenia je možné priemyselne a opakovane vyrábať a používať zariadenie na detekciu dotyku tváre rukami, ktoré sa dá využiť pri prevencii nákazy dotykom rúk alebo pri ochrane pred obhrýzaním nechtov u detí.

SK 8996 Υ1

Zoznam vzťahových značiek

- hlavový prvok

- ručný prvok

3 -jednotka detekcie

- signalizačný prvok

- vstupný prvok

Claims (15)

1. SK 8996 Υ1

   NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zariadenie na detekciu dotyku tváre, najmä na prevenciu nákazy z rúk, vyznačujúce sa tým, že zahŕňa hlavový prvok (1) určený na nosenie v blízkosti tváre a dva ručné prvky (2) určené na nosenie v blízkosti dlaní, zahŕňa jednotku (3) detekcie priblíženia ručného prvku (2) k hlavovému prvku (1), jednotka (3) detekcie je umiestnená v hlavovom prvku (1) a/alebo v oboch ručných prvkoch (2), pričom jednotka (3) detekcie je prepojená so signalizačným prvkom (4) na signalizáciu priblíženia ruky do zóny tváre.
2. 2. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa nároku 1, vyznačujúce sa tým, že hlavový prvok (1) je umiestnený v náhrdelníku na krku alebo v obojkovom páse, alebo v prívesku na náhrdelníku, alebo je hlavový prvok (1) súčasťou okuliarov, alebo je hlavový prvok (1) vyhotovený ako prvok určený na pripojenie k ochrannej helme.
3. 3. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa nárokov 1 alebo 2, vyznačujúce sa tým, že mčný prvok (2) je vyhotovený ako náramok alebo ako prsteň, alebo ako časť rukavice alebo polrukavice.
4. 4. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž3, vyznačujúce sa tým, že jednotka (3) detekcie je aktívna s napájaním zo zdroja elektrickej energie a ručný prvok (2) alebo hlavový prvok (1) je pasívny.
5. 5. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov laž4, vyznačujúce sa tým, že jednotka (3) detekcie je rádiofrekvenčná.
6. 6. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že jednotka (3) detekcie zahŕňa čítačku pasívnych tagov s anténou na prijímame energie z poľa čítačky, výhodne s frekvenciou 8,2 MHz alebo 13,56 MHz.

   s s

   s s
7. 7. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov a tým, že jednotka (3) detekcie je elektromagnetická.
8. 8. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov a tým, že jednotka (3) detekcie je magnetická.
9. 9. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov a tým, že jednotka (3) detekcie je akustickomagnetická.
10. 10. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov

    1 až 4,

    1 až 4,

    1 až 4,

    1 až 4, vy vy vy vy z n z n z n z n a tým, že jednotka (3) detekcie je optická, výhodne v pásme infračerveného svetla.
11. 11. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 10, v y z n a č u j ú c e a č u j ú c e a č u j ú c e a č u j ú c e a č u j ú c e sa tým, že signalizačný prvok (4) je bzučiak a/alebo zdroj svetla, a/alebo reproduktor, a/alebo generátor výboja, a/alebo je tvorený mobilným telefónom, s ktoiýmje bezdrôtovo spojená jednotka (3) detekcie.
12. 12. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov 1 až 11, vyznačujúce sa tým, že zahŕňa vstupný prvok (5) na zadávame času štandardných udalostí.
13. 13. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov lažl2, vyznačujúce sa tým, že zahŕňa vyhodnocovací modul na rozpoznávame nastavených situácií.
14. 14. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa nároku 13, vyznačujúce sa tým, že vyhodnocovací modul je prepojený so snímačom vlhkosti a/alebo s mikrofónom.
15. 15. Zariadenie na detekciu dotyku tváre podľa ktoréhokoľvek z nárokov lažl4, vyznačujúce sa tým, že má jednotku archivácie na uchovávame a vyhodnocovanie zaznamenaných udalostí.

    2 výkresy