TW202122062A

TW202122062A - 液體偵測裝置及其自動判斷方法

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Publication number: TW202122062A
Application number: TW108144263A
Authority: TW
Inventors: 張正春; 黃珮春
Original assignee: 國立臺北科技大學; 臺北榮民總醫院員山分院
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2021-06-16
Also published as: TWI718797B

Abstract

一種液體偵測裝置及其自動判斷方法，其中液體偵測裝置應用於一液體儲存容器的外部，該偵測裝置包含：一偵測器，貼附於該液體儲存容器的外部，用以感測該液體儲存容器內部的液體體積的變化；以及一控制器，信號連接至該偵測器，其受控而於一第一狀態與一第二狀態間切換，該控制器於該第一狀態中係根據液體體積增加至一第一特定條件而發出一第一警示信號，該控制器於該第二狀態中係根據該液體體積減少至一第二特定條件而發出一第二警示信號。

Description

液體偵測裝置及其自動判斷方法

本案係為一種液體偵測裝置及其自動判斷方法，尤指應用於醫療場所的液體偵測裝置及其自動判斷方法。

在臨床治療過程中，當病人有尿失禁症狀或於手術期間以及術後恢復期間，通常需要配置尿袋來蒐集尿液。為能不讓尿袋因過滿而產生異常狀態，習用手段便設有一液面感測裝置來對其內存的尿量來進行偵測，用以達到監控與警示的目的。

請參見圖1，其係一尿袋10與傳統液面感測裝置11之外觀示意圖，其中液面感測裝置11之電容感測器110貼附在尿袋10表面，用以感測尿液累積的高度是否進入該電容感測器110所感測的區域。但現今的液面感測裝置僅適用於尿袋滿液的感測，警示裝置僅能裝置於移動式推車，且屬於一對一式的匹配系統，不利於數量較大的集中式監控及管理。

在上述傳統的液面感測裝置中，僅能使用於單一物品上，用途單一且不易擴充。為能改善此等缺失，本案係發展一種液體偵測裝置，應用於一液體儲存容器的外部，該偵測裝置包含：一偵測器，貼附於該液體儲存容器的外部，用以感測該液體儲存容器內部的液體體積的變化；以及一控制器，信號連接至該偵測器，其受控而於一第一狀態與一第二狀態間切換，該控制器於該第一狀態中係根據液體體積增加至一第一特定條件而發出一第一警示信號，該控制器於該第二狀態中係根據該液體體積減少至一第二特定條件而發出一第二警示信號。

根據上述構想，本案所述之液體偵測裝置，其中該偵測器因應其鄰近區域有液體接近而產生一感測信號，該第一特定條件為收到該感測信號且達到一第一特定時間，該第二特定條件為未收到該感測信號且達到一第二特定時間。

根據上述構想，本案所述之液體偵測裝置，其中該偵測器包含一電容感測器，該電容感測器因應其鄰近區域有液體接近而產生該感測信號。

根據上述構想，本案所述之液體偵測裝置，其中該控制器中包含一切換開關，其受使用者控制而使該控制器於該第一狀態與該第二狀態間切換，該第一狀態適用於該液體儲存容器為一儲尿袋，該第二狀態適用於該液體儲存容器為一點滴袋。

根據上述構想，本案所述之液體偵測裝置，其中該控制器中包含一自動切換開關，其受開機時該偵測器是否產生該感測信號之狀態而使該控制器處於該第一狀態或該第二狀態間切換，當該偵測器未產生該感測信號時使該控制器處於該第一狀態，當該偵測器已產生該感測信號時則使該控制器處於該第二狀態，而該第一狀態適用於該液體儲存容器為一儲尿袋，該第二狀態適用於該液體儲存容器為一點滴袋。

根據上述構想，本案所述之液體偵測裝置，其中該控制器包含有一光譜感測器，該光譜感測器用以偵測該液體儲存容器內部液體的一光譜特徵，讓該控制器根據該光譜特徵來判斷出該液體的成分及變化而產生一液體相關資料。

根據上述構想，本案所述之液體偵測裝置，其中該控制器包含有一無線信號發射器，以無線信號方式來發出所處之該第一狀態或該第二狀態、該第一警示信號或該第二警示信號以及該液體相關資料至一使用者手機、一中繼器或一網路節點。

根據上述構想，本案所述之液體偵測裝置，其應用於一智慧監控系統，該智慧監控系統接收該控制器所發出關於該第一狀態或該第二狀態、該第一警示信號或該第二警示信號以及該液體相關資料，該智慧監控系統中包含一網路伺服器以及一監控主機，該網路伺服器係用以儲存由該控制器所傳送過來的一組資訊，該組資訊包含上述對應於不同液體儲存容器上之各個液體偵測裝置中控制器所處之該第一狀態或該第二狀態的資訊、所發出該第一警示信號或該第二警示信號以及所儲存液體之相關資料，再藉由該監控主機或是一使用者手機顯示出一個影像畫面給位於遠端的護理人員觀看。

本案之另一方面係為一種自動判斷方法，應用於一液體偵測裝置與一液體儲存容器之間，其包含下列步驟：判斷貼附在該液體儲存容器之該液體偵測裝置是否產生一感測信號；因應該感測信號之未產生而判斷出該液體儲存容器為一第一類，並使該液體偵測裝置處於第一狀態；以及因應該感測信號之產生而判斷出該液體儲存容器為一第二類，並使該液體偵測裝置處於第二狀態。

根據上述構想，本案所述之自動判斷方法，其中該第一類液體儲存容器為預設狀態為空的一儲尿袋，該第二類液體儲存容器為預設狀態為滿的一點滴袋。

根據上述構想，本案所述之自動判斷方法，其中該液體偵測裝置處於第一狀態係為：該液體偵測裝置中之一控制器根據該液體儲存容器中之液體體積增加至一第一特定條件而發出一第一警示信號，該液體偵測裝置處於第二狀態係為：該液體偵測裝置中之該控制器根據該液體儲存容器中該液體體積減少至一第二特定條件而發出一第二警示信號。

根據上述構想，本案所述之自動判斷方法，其中該第一特定條件為收到該感測信號且達到一第一特定時間，該第二特定條件為未收到該感測信號且達到一第二特定時間。。

本案發明的技術手段將可以改善習用裝置中無法使用在多種液體儲存容器的缺失，因此有效地達成發展本案的主要目的。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的樣態上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上係當作說明之用，而非用以限制本案。

請參見圖2，其係本案所發展出來之一種液體偵測裝置的較佳實施例功能方塊示意圖，其係可應用於一液體儲存容器20的液面偵測以及成分監控。本案之液體偵測裝置21主要包含有偵測器211以及控制器212，該偵測器211可以貼附於該液體儲存容器20的外部，主要可用以感測該液體儲存容器20內部的液體200的體積變化。以本例而言，該偵測器211中主要是包含有一電容感測器2110，該電容感測器2110因應其鄰近區域有液體200接近而產生該感測信號。當然，電容感測器2110也可改用其它類型的感測器來完成，例如壓力、壓電/電感式感測器或是光學感測器。

至於控制器212則是信號連接至該偵測器211，其可受控而於一第一狀態與一第二狀態間切換，使得該控制器212於該第一狀態中可根據液體體積增加至一第一特定條件而發出一第一警示信號，另外，當該控制器212於該第二狀態時，則是根據該液體體積減少至一第二特定條件而發出一第二警示信號。

舉例來說，本案之液體儲存容器20可以是儲尿袋或是點滴袋，而控制器212可受一切換開關2120的控制而於一第一狀態與一第二狀態間切換，進而分別用於儲尿袋以及點滴袋的監控。貼附在液體儲存容器20之電容感測器2110可因應其鄰近區域有液體接近而產生一感測信號，該第一特定條件為收到該感測信號且達到一第一特定時間(例如3秒，用以避免因搖晃造成的誤動作)，此時處於第一狀態之控制器便判斷成尿液已滿，進而發出代表尿液已滿的第一警示信號。而該第二特定條件則可以是未收到該感測信號且達到一第二特定時間(例如3秒，用以避免因搖晃造成的誤動作)，處於第二狀態之控制器便判斷成點滴即將用盡，而發出代表點滴即將用盡的第一警示信號。

當然，更佳者，該控制器212中更可包含一自動切換開關2121(或是把切換開關2120取消而僅具自動切換開關2121)，其受開機時該偵測器211是否產生該感測信號之狀態而使該控制器處於該第一狀態或該第二狀態。例如圖3所示之自動判斷方法之步驟流程示意圖，當液體偵測裝置21開機(步驟31，例如電源被開啟)後，進入一判斷步驟32，即判斷貼附在液體儲存容器20之電容感測器2110是否產生該感測信號，若是則代表該液體儲存容器20是預設狀態為空的儲尿袋(步驟33)，此時自動切換開關2121使該控制器212處於第一狀態(步驟34)。若否(即開機時貼附在液體儲存容器20之電容感測器2110便已產生該感測信號)，則代表該液體儲存容器20是預設狀態為滿的點滴袋(步驟35)，此時自動切換開關2121則使該控制器212處於該第二狀態(步驟36)，如此將可以自動判斷出貼附其上之該液體儲存容器20為儲尿袋或是點滴袋並自動切換至適合的狀態。

另外，偵測器211中還可更包含有一光譜感測器2111，該光譜感測器2111用以偵測出該液體儲存容器內部液體的一光譜特徵並傳送至控制器212，讓該控制器212可以根據該光譜特徵來判斷出該液體的成分及變化而產生一液體相關資料。舉例來說，點滴袋中的液體可能是生理食鹽水、葡萄糖、林格氏液或是其他藥物溶液等，而不同溶液便有其對應之光譜特徵，藉此便可以自動辨識出該點滴袋的液體成分。至於儲尿袋中的尿液成分，也可以藉由其光譜特徵而判斷出患者的某些病徵，例如尿液中的尿素、醣類、脂肪酸、微量膽固醇，及其他含氮物質(如肌酸酐、胺基酸、微量蛋白質和醣蛋白)、含硫物質(如硫酸、硫化物、半光胺酸等)、有機或無機磷酸鹽、體內的有機代謝物(如草酸、丙酮酸、檸檬酸等)、微量金屬、荷爾蒙、維生素、膽色素等。透過其光譜特徵可以判斷出患者的身體狀態。當然，也可以將光譜感測器改成影像感測器，藉以讀取點滴袋上二維條碼來自動判斷出該點滴袋的內容物。

至於該控制器212還可包含有一無線信號發射器2122，例如是低功耗的無線藍牙模組，其係以無線信號方式來發出液體偵測裝置的電池電量資訊、代表控制器212所處之該第一狀態或該第二狀態的資訊、該第一警示信號或該第二警示信號以及該液體相關資料至一使用者手機29、中繼器(本圖未示出)或各類的網路節點(本圖未示出)。如此一來，安裝在使用者手機29上的應用程式(APP)便可以直接顯示出該液體偵測裝置的電池電量資訊、上述代表控制器212所處之該第一狀態或該第二狀態的資訊、該第一警示信號或該第二警示信號以及該液體相關資料。或是透過中繼器(本圖未示出)或各類的網路節點(本圖未示出)來傳送到遠端的監控系統(本圖未示出)。

再請參見圖4，其係本案所發展出來之液體偵測裝置的較佳實施例硬體外觀示意圖。上述圖2之液體偵測裝置21係可設置於殼體30之中，並利用殼體30中之電池(本圖未能示出)來進行供電。上述圖2之偵測器211則設於殼體30上之偵測窗口301之內側。殼體30上還設有電源開關302、警示器303以及模式切換開關304，其中電源開關302用以開啟液體偵測裝置21，警示器303則用以因應第一警示信號或第二警示信號的觸發而使其中設置的燈號閃爍或持續發亮而且可使其中設置的蜂鳴器發出警報音，用以提醒醫護人員。至於模式切換開關304則可以扮演上述圖2之切換開關2120的角色，用以因應使用者之按壓而使該控制器212於該第一狀態與該第二狀態之間切換。

再者，為能達成數量較大的集中式監控及管理，本案還可以在遠端設置有一智慧監控系統50。如圖5所示，智慧監控系統50中包含一網路伺服器501以及一監控主機502，其中網路伺服器501係用以儲存由一個或複數個中繼器500或各類的網路節點(本圖未示出)利用行動電話網路或是無線區域網路所傳送過來的各式資訊，例如上述對應於不同液體儲存容器20(例如點滴袋或儲尿袋)上之各個液體偵測裝置21中控制器212所處之該第一狀態或該第二狀態的資訊、所發出該第一警示信號或該第二警示信號以及所儲存液體之相關資料。該等資訊可藉由監控主機502顯示出一個影像畫面503給位於遠端(例如各樓層的病房管理中心)的護理人員觀看，當然，也可以由使用者手機29上的應用程式(APP)來對網路伺服器501進行存取而產生該影像畫面503並予以呈現。當然，也可以利用無線信號發射器2122直接將各個液體偵測裝置21中控制器212所處之該第一狀態或該第二狀態的資訊、所發出該第一警示信號或該第二警示信號以及所儲存液體之相關資料，直接傳送到網路伺服器501係用以儲存，而不一定需要使用者手機29或中繼器500的轉傳。

如上述影像畫面503所示，本案使用者介面可以列有工具列，用以列出設備編號(使用者可自行調整室、床號)、設備模式(由遠端相對應的液面感測裝置所接收到的那一類液體儲存容器(儲尿袋/點滴袋) )、液面狀態(儲尿袋/點滴袋的液面感測狀態)是需更換或是還不需更換、剩餘電量(液體偵測裝置中電池的剩餘電量狀態)、光譜圖展開按鈕(單點擊後會另開一頁面，顯示該感測器測得的光譜圖)以及工作狀態(紀錄更新時間和變更設定的訊息)。

綜上所述，本發明實施例提出一種液體偵測裝置及其自動判斷方法，可以改善傳統裝置的缺失而達到應用領域更廣的功效增進，更可以自動辨識出液體儲存容器的種類，以及利用遠端設置的智慧監控系統來完成數量較大的集中式監控及管理，因此可以有效地達成發展本案的主要目的。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:尿袋 11:液面感測裝置 110:電容感測器 20:液體儲存容器 21:液體偵測裝置 211:偵測器 212:控制器 200:液體 2110:電容感測器 2120:切換開關 2121:自動切換開關 2111:光譜感測器 2122:無線信號發射器 30:殼體 301:偵測窗口 302:電源開關 303:警示器 304:模式切換開關 50:智慧監控系統 500:中繼器 501:網路伺服器 502:監控主機 503:影像畫面

圖1，其係傳統液面感測裝置與尿袋的外觀示意圖。圖2，其係本案所發展出來之一種液體偵測裝置的較佳實施例功能方塊示意圖。圖3，其係本案所發展出來之一種自動判斷方法之步驟流程示意圖。圖4，其係本案所發展出來之液體偵測裝置的較佳實施例硬體外觀示意圖。圖5，其係本案所發展出來之智慧監控系統的功能方塊示意圖。

20:液體儲存容器

21:液體偵測裝置

211:偵測器

212:控制器

200:液體

2110:電容感測器

2120:切換開關

2121:自動切換開關

2111:光譜感測器

2122:無線信號發射器

Claims

一種液體偵測裝置，應用於一液體儲存容器的外部，該偵測裝置包含：一偵測器，貼附於該液體儲存容器的外部，用以感測該液體儲存容器內部的液體體積的變化；以及一控制器，信號連接至該偵測器，其受控而於一第一狀態與一第二狀態間切換，該控制器於該第一狀態中係根據液體體積增加至一第一特定條件而發出一第一警示信號，該控制器於該第二狀態中係根據該液體體積減少至一第二特定條件而發出一第二警示信號。
如申請專利範圍第1項所述之液體偵測裝置，其中該偵測器因應其鄰近區域有液體接近而產生一感測信號，該第一特定條件為收到該感測信號且達到一第一特定時間，該第二特定條件為未收到該感測信號且達到一第二特定時間。
如申請專利範圍第2項所述之液體偵測裝置，其中該偵測器包含一電容感測器，該電容感測器因應其鄰近區域有液體接近而產生該感測信號。
如申請專利範圍第2項所述之液體偵測裝置，其中該控制器中包含一切換開關，其受使用者控制而使該控制器於該第一狀態與該第二狀態間切換，該第一狀態適用於該液體儲存容器為一儲尿袋，該第二狀態適用於該液體儲存容器為一點滴袋。
如申請專利範圍第2項所述之液體偵測裝置，其中該控制器中包含一自動切換開關，其受開機時該偵測器是否產生該感測信號之狀態而使該控制器處於該第一狀態或該第二狀態間切換，當該偵測器未產生該感測信號時使該控制器處於該第一狀態，當該偵測器已產生該感測信號時則使該控制器處於該第二狀態，而該第一狀態適用於該液體儲存容器為一儲尿袋，該第二狀態適用於該液體儲存容器為一點滴袋。
如申請專利範圍第1項所述之液體偵測裝置，其中該控制器包含有一光譜感測器，該光譜感測器用以偵測該液體儲存容器內部液體的一光譜特徵，讓該控制器根據該光譜特徵來判斷出該液體的成分及變化而產生一液體相關資料。
如申請專利範圍第6項所述之液體偵測裝置，其中該控制器包含有一無線信號發射器，以無線信號方式來發出所處之該第一狀態或該第二狀態、該第一警示信號或該第二警示信號以及該液體相關資料至一使用者手機、一中繼器或一網路節點。
如申請專利範圍第1項所述之液體偵測裝置，其應用於一智慧監控系統，該智慧監控系統接收該控制器所發出關於該第一狀態或該第二狀態、該第一警示信號或該第二警示信號以及該液體相關資料，該智慧監控系統中包含一網路伺服器以及一監控主機，該網路伺服器係用以儲存由該控制器所傳送過來的一組資訊，該組資訊包含上述對應於不同液體儲存容器上之各個液體偵測裝置中控制器所處之該第一狀態或該第二狀態的資訊、所發出該第一警示信號或該第二警示信號以及所儲存液體之相關資料，再藉由該監控主機或是一使用者手機顯示出一個影像畫面給位於遠端的護理人員觀看。
一種自動判斷方法，應用於一液體偵測裝置與一液體儲存容器之間，其包含下列步驟：判斷貼附在該液體儲存容器之該液體偵測裝置是否產生一感測信號；因應該感測信號之未產生而判斷出該液體儲存容器為一第一類，並使該液體偵測裝置處於第一狀態；以及因應該感測信號之產生而判斷出該液體儲存容器為一第二類，並使該液體偵測裝置處於第二狀態。
如申請專利範圍第9項所述之自動判斷方法，其中該第一類液體儲存容器為預設狀態為空的一儲尿袋，該第二類液體儲存容器為預設狀態為滿的一點滴袋。
如申請專利範圍第10項所述之自動判斷方法，其中該液體偵測裝置處於第一狀態係為：該液體偵測裝置中之一控制器根據該液體儲存容器中之液體體積增加至一第一特定條件而發出一第一警示信號，該液體偵測裝置處於第二狀態係為：該液體偵測裝置中之該控制器根據該液體儲存容器中該液體體積減少至一第二特定條件而發出一第二警示信號。
如申請專利範圍第10項所述之自動判斷方法，其中該第一特定條件為收到該感測信號且達到一第一特定時間，該第二特定條件為未收到該感測信號且達到一第二特定時間。