TWI725838B - 智慧自動控制供氧裝置與智慧自動控制供氧方法 - Google Patents

Abstract

本發明提出一種智慧自動控制供氧裝置與智慧自動控制供氧方法，智慧自動控制供氧裝置包含無線通訊裝置與控制裝置。無線通訊裝置接收來自電子裝置的調節訊號；控制裝置依據該調節訊號，調節浮子流量計的流速旋鈕，從而控制供氧。

Description

智慧自動控制供氧裝置與智慧自動控制供氧方法

本發明是有關於一種裝置與方法，且特別是有關於一種智慧自動控制供氧裝置與智慧自動控制供氧方法。

隨著科技與文明的進展，人類生活逐漸變得更加方便、安全，生活品質也不斷提高。如科技的發展，在醫院急救與治療中的供氧系統，也一直在向著更加便捷、安全的方向發展。

然而，大多醫院所使用供氧系統皆由護士操作，護士將定時監控病人血氧濃度調整供氧系統氧氣流量。此方式需耗費較多的醫療人力與成本，而市面上大部份電子流量控制閥成本較為昂貴。

本發明提出一種智慧自動控制供氧裝置與智慧自動控制供氧方法，改善先前技術的問題。

在本發明的一實施例中，本發明所提出的智慧自動控制供氧裝置包含無線通訊裝置與控制裝置。無線通訊裝置接收來自電子裝置的調節訊號；控制裝置依據該調節訊號，調節浮子流量計的流速旋鈕，從而控制供氧。

在本發明的一實施例中，浮子流量計具有管體與浮子，管體一端為進氣口而另一端封閉，進氣口鄰近於流速旋鈕，智慧自動控制供氧裝置更包含傳感器，傳感器環設於管體的外圍且鄰近於進氣口，當傳感器感測到浮子接近於進氣口時，控制裝置判定為供氧不足，控制裝置透過無線通訊裝置傳送警告通知給電子裝置。

在本發明的一實施例中，控制裝置包含馬達、齒輪、外接旋鈕齒輪、馬達驅動器與處理器。齒輪實體連接馬達，外接旋鈕齒輪套接於流速旋鈕且與齒輪囓合，馬達驅動器電性連接馬達，處理器電性連接馬達驅動器。處理器依據調節訊號，令馬達驅動器驅動馬達運轉，使馬達帶動齒輪，進而帶動外接旋鈕齒輪調節以調節流速旋鈕。

在本發明的一實施例中，智慧自動控制供氧裝置更包含開蓋偵測器。開蓋偵測器偵測外接旋鈕齒輪是否受保護蓋遮蔽，當外接旋鈕齒輪受保護蓋遮蔽時，處理器判定為自動模式。在自動模式下，處理器依據調節訊號，驅動馬達運轉。

在本發明的一實施例中，當外接旋鈕齒輪未受保護蓋遮蔽時，處理器判定為手動模式，在手動模式下，處理器令馬達停止運轉。

在本發明的一實施例中，本發明所提出的方法包含以下步驟：接收來自電子裝置的調節訊號；依據調節訊號，調節浮子流量計的流速旋鈕，從而控制供氧。

在本發明的一實施例中，浮子流量計具有管體與浮子，管體一端為進氣口而另一端封閉，進氣口鄰近於流速旋鈕，傳感器環設於管體的外圍且鄰近於進氣口。智慧自動控制供氧方法更包含：當傳感器感測到浮子接近於進氣口時，判定為供氧不足，並傳送警告通知給電子裝置。

在本發明的一實施例中，智慧自動控制供氧方法更包含：依據調節訊號，驅動馬達運轉，使馬達帶動齒輪，從而透過與齒輪囓合的外接旋鈕齒輪調節以調節流速旋鈕，其中外接旋鈕齒輪套接於流速旋鈕，齒輪實體連接馬達。

在本發明的一實施例中，智慧自動控制供氧方法，更包含：偵測外接旋鈕齒輪是否受保護蓋遮蔽；當外接旋鈕齒輪受保護蓋遮蔽時，判定為自動模式；在自動模式下，依據調節訊號，驅動馬達運轉。

在本發明的一實施例中，智慧自動控制供氧方法，更包含：當外接旋鈕齒輪未受保護蓋遮蔽時，判定為手動模式；在手動模式下，令馬達停止運轉。

綜上所述，本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。本發明的智慧自動控制供氧裝置能利用現有醫院器材搭配組裝，且本發明的智慧自動控制供氧方法亦能與現有醫院器材搭配實施，透過監控病人血氧狀況自動動態調整供氧流速，將可大大減少裝置和人力成本，並在緊急時提出警報訊號通知護士提高安全性。

以下將以實施方式對上述之說明作詳細的描述，並對本發明之技術方案提供更進一步的解釋。

為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

於實施方式與申請專利範圍中，涉及『連接』之描述，其可泛指一元件透過其他元件而間接耦合至另一元件，或是一元件無須透過其他元件而直接連結至另一元件。

於實施方式與申請專利範圍中，涉及『連線』之描述，其可泛指一元件透過其他元件而間接與另一元件進行有線與/或無線通訊，或是一元件無須透過其他元件而實體連接至另一元件。

於實施方式與申請專利範圍中，除非內文中對於冠詞有所特別限定，否則『一』與『該』可泛指單一個或複數個。

本文中所使用之『約』、『大約』或『大致』係用以修飾任何可些微變化的數量，但這種些微變化並不會改變其本質。於實施方式中若無特別說明，則代表以『約』、『大約』或『大致』所修飾之數值的誤差範圍一般是容許在百分之二十以內，較佳地是於百分之十以內，而更佳地則是於百分之五以內。

第1圖是依照本發明一實施例之一種智慧自動控制供氧裝置100的方塊圖。如第1圖所示，智慧自動控制供氧裝置至少包含無線通訊裝置110（如：無線收發器）與控制裝置120。在架構上，控制裝置120電性連接無線通訊裝置110，無線通訊裝置110與電子裝置190（如：手機、平板…等）建立無線通訊，電子裝置190與血氧量測裝置195（如：血氧錶、手指血氧機…等）建立無線通訊。

於使用時，血氧量測裝置195將血氧數值透過無線傳輸供給電子裝置190，電子裝置190判斷血氧狀況而產生調節訊號。無線通訊裝置110接收來自電子裝置190的調節訊號，控制裝置120依據該調節訊號，調節浮子流量計200的流速旋鈕201，從而控制供氧。藉此，智慧自動控制供氧裝置100可智慧自動控制供氧系統之氧氣流速大小。

為了對上述浮子流量計200做更進一步的闡述，請同時參照第1～3圖，第2圖是依照本發明一實施例之一種浮子流量計200的局部立體分解圖，第3圖是依照本發明另一實施例之一種浮子流量計200的局部立體分解圖。相較於第2圖，第3圖省略了傳感器130、保護蓋205與外殼206。另外，第2圖中將外接旋鈕齒輪123與流速旋鈕201分解，僅係繪示流速旋鈕201的形態；於實際組裝後，如第3圖所示，外接旋鈕齒輪123套接於流速旋鈕201。

在第2圖中，浮子流量計200具有管體202與浮子203，管體202一端為進氣口207而另一端封閉，進氣口207鄰近於流速旋鈕201，傳感器130（如：光傳感器、霍爾傳感器…等）環設於管體202的外圍且鄰近於進氣口207。在第1圖中，傳感器130電性連接控制裝置120。當傳感器130感測到浮子203接近於進氣口207時，控制裝置120判定為供氧不足（如：未供氧、低供氧…等），控制裝置120透過無線通訊裝置110傳送警告通知給電子裝置190。

如第1圖所示，控制裝置120包含馬達121（如：步進馬達）、齒輪122、外接旋鈕齒輪123、馬達驅動器124與處理器125。在第1圖中，馬達驅動器124電性連接馬達125，處理器125電性連接馬達驅動器124。在第3圖中，齒輪122實體連接馬達121，外接旋鈕齒輪123與齒輪122囓合。另外，外接旋鈕齒輪123套接於流速旋鈕201，如第3圖所示。

於使用時，處理器125依據調節訊號，令馬達驅動器124驅動馬達121運轉，使馬達121帶動齒輪122，進而帶動外接旋鈕齒輪123調節以調節流速旋鈕201。本發明藉由馬達121控制流速旋鈕201旋轉角度與搭配浮子流量計200流速進行校準，進而控制閥門大小達到氧氣流速控制，不需要額外人工判讀流速快慢。

在第1圖中，開蓋偵測器140（如：光傳感器、霍爾傳感器、接觸連接開關…等）電性連接控制裝置120。實作上，開蓋偵測器140可設置於如第2圖的保護蓋205、外接旋鈕齒輪123與/或流速旋鈕201。開蓋偵測器140偵測外接旋鈕齒輪123是否受保護蓋205遮蔽，當外接旋鈕齒輪123受保護蓋205遮蔽時，處理器125判定為自動模式。應瞭解到，第2圖中將外接旋鈕齒輪123與流速旋鈕201分解，僅係繪示流速旋鈕201的形態；於實際組裝後，外接旋鈕齒輪123套接於流速旋鈕201，因此外接旋鈕齒輪123會受保護蓋205遮蔽。

在自動模式下，處理器125依據調節訊號，令馬達驅動器124驅動馬達121運轉，使馬達121帶動齒輪122，進而帶動外接旋鈕齒輪123調節以調節流速旋鈕201。藉此，外接旋鈕齒輪123在保護蓋205中提高自動模式測試安全。

或者，當外接旋鈕齒輪123未受保護蓋205遮蔽時，處理器125判定為手動模式。在手動模式下，處理器令馬達停121止運轉。藉此，護士可依據病患狀況，手動調整病患供氧流速。

在第1圖中，智慧自動控制供氧裝置100可包含電池150、供電/充電系統152（如：充放電電路）與連接埠153。在架構上，無線通訊裝置110、控制裝置120、傳感器130及開蓋偵測器140電性連接電池150，電池150電性連接供電/充電系統152，供電/充電系統152電性連接連接埠153。於使用時，連接埠153可電性連接如第3圖所示的插座310，使供電/充電系統152對電池150進行充電。實務上，若電池150的電量低於預設門檻時，控制裝置120透過無線通訊裝置110發送警告通知給電子裝置190，藉以提醒護士。

綜合以上，運用智慧自動控制供氧裝置100具有下列特點。藉由馬達121控制流速旋鈕201旋轉角度與搭配浮子流量計200流速進行校準，進而控制閥門大小達到氧氣流速控制，不需要額外人工判讀流速快慢。透過無線通訊裝置110與電子裝置190建立無線通訊，即時監控掌握病患狀況，控制裝置120調整病患供氧流速。智慧自動控制供氧裝置100可在未（低）供氧偵測警報。本發明亦可可及時反饋使用者緊急狀況，最高流速低血氧警報緊急警報。智慧自動控制供氧裝置100可於自動與手動使用，外接旋鈕齒輪123在保護蓋205中提高自動模式測試安全，亦可主動偵測開與關判斷手動模式切換。藉由智慧自動控制供氧裝置100，可供氧氣瓶（短時間）與供氧系統（長時間）使用，另可減少醫療人力成本。

為了對上述智慧自動控制供氧裝置100的運作方式做更進一步的闡述，請同時參照第1～4圖，第4圖是依照本發明一實施例之一種智慧自動控制供氧方法400的流程圖。如第4圖所示，智慧自動控制供氧方法400包含步驟S401～S406（應瞭解到，在本實施例中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行）。

血氧量測裝置195將血氧數值透過無線傳輸供給電子裝置190，電子裝置190判斷血氧狀況而產生調節訊號。於步驟S401，接收來自電子裝置190的調節訊號。

於步驟S402，判斷是否為手動模式。具體而言，於步驟S402，偵測外接旋鈕齒輪123是否受保護蓋205遮蔽。當外接旋鈕齒輪123受保護蓋205遮蔽時，判定為自動模式；反之，當外接旋鈕齒輪123未受保護蓋205遮蔽時，判定為手動模式。

於步驟S403，依據調節訊號，調節浮子流量計200的流速旋鈕201，從而控制供氧。具體而言，於步驟S403，在自動模式下，依據調節訊號，驅動馬達121運轉，使馬達121帶動齒輪122，從而透過與齒輪122囓合的外接旋鈕齒輪123調節以調節流速旋鈕201，其中外接旋鈕齒輪123套接於流速旋鈕201，齒輪122實體連接馬達121。

於步驟S404，判斷是否供氧不足。在本發明的一實施例中，浮子流量計200具有管體202與浮子203，管體一端為進氣口207而另一端封閉，進氣口鄰近於流速旋鈕201，傳感器130環設於管體202的外圍且鄰近於進氣口207。當傳感器感測到浮子203接近於進氣口207時，判定為供氧不足，並於步驟S405，傳送警告通知給電子裝置190。

另一方面，於步驟S406，在手動模式下，令馬達121停止運轉。藉此，護士可依據病患狀況，手動調整病患供氧流速。

綜上所述，本發明之技術方案與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果。本發明的智慧自動控制供氧裝置100能利用現有醫院器材搭配組裝，且本發明的智慧自動控制供氧方法400亦能與現有醫院器材搭配實施，透過監控病人血氧狀況自動動態調整供氧流速，將可大大減少裝置和人力成本，並在緊急時提出警報訊號通知護士提高安全性。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此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。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附符號之說明如下： 100:智慧自動控制供氧裝置 110:無線通訊裝置 120:控制裝置 121:馬達 122:齒輪 123:外接旋鈕齒輪 124:馬達驅動器 125:處理器 130:傳感器 140:開蓋偵測器 150:電池 152:供電/充電系統 153:連接埠 190:電子裝置 195:血氧量測裝置 200:浮子流量計 201:流速旋鈕 202:管體 203:浮子 205:保護蓋 206:外殼 207:進氣口 310:插座 400:智慧自動控制供氧方法 S401〜S406:步驟

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖是依照本發明一實施例之一種智慧自動控制供氧裝置的方塊圖； 第2圖是依照本發明一實施例之一種浮子流量計的局部立體分解圖； 第3圖是依照本發明另一實施例之一種浮子流量計的局部立體分解圖；以及 第4圖是依照本發明一實施例之一種智慧自動控制供氧方法的流程圖。

100:智慧自動控制供氧裝置

110:無線通訊裝置

120:控制裝置

121:馬達

122:齒輪

123:外接旋鈕齒輪

124:馬達驅動器

125:處理器

130:傳感器

140:開蓋偵測器

150:電池

152:供電/充電系統

153:連接埠

190:電子裝置

195:血氧量測裝置

200:浮子流量計

201:流速旋鈕

Claims (8)

1. 一種智慧自動控制供氧裝置，包含：一無線通訊裝置，接收來自一電子裝置的一調節訊號；以及一控制裝置，依據該調節訊號，調節一浮子流量計的一流速旋鈕，從而控制供氧，其中該控制裝置包含：一馬達；一齒輪，實體連接該馬達；一外接旋鈕齒輪，套接於該流速旋鈕，且與該齒輪囓合；一馬達驅動器，電性連接該馬達；以及一處理器，電性連接該馬達驅動器，該處理器依據該調節訊號，令該馬達驅動器驅動該馬達運轉，使該馬達帶動該齒輪，進而帶動該外接旋鈕齒輪調節以調節該流速旋鈕。
2. 如請求項1所述之智慧自動控制供氧裝置，其中該浮子流量計具有一管體與一浮子，該管體一端為一進氣口而另一端封閉，該進氣口鄰近於該流速旋鈕，該智慧自動控制供氧裝置更包含：一傳感器，環設於該管體的外圍且鄰近於該進氣口，當該傳感器感測到該浮子接近於該進氣口時，該控制裝置判定為供氧不足，該控制裝置透過該無線通訊裝置傳送一警告通知給該電子裝置。
3. 如請求項1所述之智慧自動控制供氧裝置， 更包含：一開蓋偵測器，偵測該外接旋鈕齒輪是否受一保護蓋遮蔽，當該外接旋鈕齒輪受該保護蓋遮蔽時，該處理器判定為一自動模式，在該自動模式下，該處理器依據該調節訊號，令該馬達驅動器驅動該馬達運轉。
4. 如請求項3所述之智慧自動控制供氧裝置，其中當該外接旋鈕齒輪未受該保護蓋遮蔽時，該處理器判定為一手動模式，在該手動模式下，該處理器令該馬達停止運轉。
5. 一種智慧自動控制供氧方法，包含：接收來自一電子裝置的一調節訊號；依據該調節訊號，調節一浮子流量計的一流速旋鈕，從而控制供氧；以及依據該調節訊號，驅動一馬達運轉，使該馬達帶動一齒輪，進而帶動與該齒輪囓合的一外接旋鈕齒輪調節以調節該流速旋鈕，其中該外接旋鈕齒輪套接於該流速旋鈕，該齒輪實體連接該馬達。
6. 如請求項5所述之智慧自動控制供氧方法，其中該浮子流量計具有一管體與一浮子，該管體一端為一進氣口而另一端封閉，該進氣口鄰近於該流速旋鈕，一傳感器環設於該管體的外圍且鄰近於該進氣口，該智慧自動 控制供氧方法更包含：當該傳感器感測到該浮子接近於該進氣口時，判定為供氧不足，並傳送一警告通知給該電子裝置。
7. 如請求項5所述之智慧自動控制供氧方法，更包含：偵測該外接旋鈕齒輪是否受一保護蓋遮蔽；當該外接旋鈕齒輪受該保護蓋遮蔽時，判定為一自動模式；以及在該自動模式下，依據該調節訊號，驅動該馬達運轉。
8. 如請求項7所述之智慧自動控制供氧方法，更包含：當該外接旋鈕齒輪未受該保護蓋遮蔽時，判定為一手動模式；以及在該手動模式下，令該馬達停止運轉。

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