TWI744887B - 空氣防護系統與空氣防護方法 - Google Patents

Abstract

一種空氣防護系統與空氣防護方法。空氣防護系統包含容器、噴嘴、閥門、頭戴式裝置、控制器以及控制裝置。前述容器分別儲存一液體、一氣體以及乾冰。前述噴嘴透過管道來連接至前述容器。前述閥門設置於前述管道上。在空氣防護方法中，首先利用頭戴式裝置來檢測周邊人員是否咳嗽或發燒，以相應地顯示警告訊息並發送警示訊號。接著，決定噴霧模型。當接收到控制裝置所發送之閥門開啟訊號時，控制器根據噴霧模型來控制閥門，以透過噴嘴來噴出前述之液體、氣體以及乾冰

Description

空氣防護系統與空氣防護方法

本發明是有關於一種空氣防護系統與空氣防護方法。

由於新型冠狀病毒(COVID-19)的影響，世界各國不僅遭受重大的經濟損失，人們的生命安全也受到嚴重的威脅。由於新型冠狀病毒會透過氣膠(Aerosol)的方式傳染，因此需要一種空氣防護系統與空氣防護方法來保護人們避免其接觸到帶病毒的氣膠。

本發明之實施例提出一種空氣防護系統與空氣防護方法，其可檢測周邊人員是否咳嗽或發燒，並相應地對空氣噴霧，以防止使用者接觸到帶病毒的氣膠。

根據本發明之一實施例，此空氣防護系統包含第一容器、第二容器、第三容器、第一噴嘴、第二噴嘴、第一閥門、第二閥門、頭戴式裝置、控制器以及控制裝 置。第一容器係用以儲存液體。第二容器係用以儲存氣體。第三容器係用以儲存乾冰。第一噴嘴係透過第一管道來連接至第一容器和第二容器。第二噴嘴係透過第二管道來連接至第三容器。第一閥門係設置於第一管道。第二閥門係設置於第二管道。頭戴式裝置係用以檢測周邊人員是否咳嗽或發燒，其中當該頭戴式裝置檢測出周邊人員咳嗽或發燒時，頭戴式裝置顯示警告訊息並發送警示訊號。控制器係用以接收警示訊號，以根據警示訊號來從複數個候選模型中決定噴霧模型。控制裝置係用以供使用者控制來發送閥門開啟訊號至控制器。當控制器接收到閥門開啟訊號後，根據噴霧模型來控制第一閥門和第二閥門，以透過第一噴嘴來噴出液體與氣體，以及透過第二噴嘴來噴出乾冰。

在一些實施例中，前述之空氣防護系統更包含可攜式電子裝置，用以提供咳嗽人工智慧模型和發燒人工智慧模型，以使頭戴式裝置根據咳嗽人工智慧模型和發燒人工智慧模型來判斷周邊人員是否咳嗽或發燒。

在一些實施例中，前述戴式裝置包含影像擷取裝置以及聲音擷取裝置，用以擷取周邊人員之紅外線影像以周邊人員所發出之人員聲音。

在一些實施例中，前述頭戴式裝置用以：擷取紅外線影像之複數個影像特徵；以及將這些影像特徵輸入至發燒人工智慧模型，以判斷前述周邊人員是否發燒。

在一些實施例中，前述頭戴式裝置用以：擷取前 述人員聲音之複數個聲音特徵；以及將這些聲音特徵輸入至咳嗽人工智慧模型，以判斷前述周邊人員是否咳嗽。

在一些實施例中，前述之可攜式電子裝置為智慧型手機。

在一些實施例中，前述之空氣防護系統更包含背心，其用以供使用者穿戴，其中此背心具有容置空間，前述之第一容器、第二容器、第三容器以及控制器設置於此容置空間中。

根據本發明之一實施例，前述之空氣防護方法包含：檢測一周邊人員是否咳嗽或發燒；從複數個候選模型中決定一噴霧模型；以及當接收到控制裝置所發送之閥門開啟訊號時，根據噴霧模型來控制第一閥門和第二閥門，以透過第一噴嘴來噴出液體與氣體，及透過第二噴嘴來噴出乾冰。第一噴嘴透過第一管道來連接至第一容器和第二容器，第一容器儲存液體，第二容器儲存該氣體，第一閥門設置於第一管道。第二噴嘴透過第二管道來連接至第三容器，第三容器儲存乾冰，第二閥門設置於第二管道。

在一些實施例中，檢測該周邊人員是否咳嗽或發燒之步驟包含：利用影像擷取裝置來擷取周邊人員之紅外線影像；擷取紅外線影像之複數個影像特徵；以及將這些影像特徵輸入至發燒人工智慧模型，以判斷前述之周邊人員是否發燒。

在一些實施例中，檢測該周邊人員是否咳嗽或發燒之步驟包含：利用聲音擷取裝置來擷取前述周邊人員所發出之人員聲音；擷取此人員聲音之複數個聲音特徵；以及將這些聲音特徵輸入至咳嗽人工智慧模型，以判斷前述之周邊人員是否咳嗽。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

100:空氣防護系統

111:第一容器

112:第二容器

113:第三容器

121:第一噴嘴

122:第二噴嘴

131:第一閥門

132:第二閥門

140:頭戴式裝置

150:控制器

160:控制裝置

170:可攜式電子裝置

200:背心

210:電源模組

500:空氣防護方法

510~530:步驟

P1:第一管道

P2:第二管道

圖1係繪示根據本發明實施例之空氣防護系統的功能方塊示意圖。

圖2係繪示根據本發明實施例之空氣防護系統穿戴於使用者身上的示意圖。

圖3a係繪示背心的正面結構示意圖。

圖3b係繪示背心的上視結構示意圖。

圖3c係繪示背心的側視結構示意圖。

圖4係繪示背心內部空間的布局示意圖。

圖5係繪示根據本發明實施例之控制器所進行之空氣防護方法的流程示意圖。

請參照圖1，其係繪示根據本發明實施例之空氣防護系統100的功能方塊示意圖。此空氣防護系統100 包含第一容器111、第二容器112、第三容器113、第一噴嘴121、第二噴嘴122、第一閥門131、第二閥門132、頭戴式裝置140、控制器150以及控制裝置160。第一容器111係用以儲存液體。在本實施例中，此液體為水，但本發明之實施例並不受限於此。第二容器112係用以儲存氣體。在本實施例中，此氣體為空氣，但本發明之實施例並不受限於此。第三容器113係用以儲存乾冰。

第一噴嘴121係透過第一管道P1來連接至第一容器111和第二容器112。如此，第一容器111中的水以及第二容器112中的空氣可在第一管道P1中混合，再透過第一噴嘴121噴出。類似地，第二噴嘴122係透過第二管道P2來連接至第三容器113。如此，第三容器113中的二氧化碳(乾冰)可透過第二噴嘴122噴出。第一閥門131係設置於第一管道P1上，以控制水霧(水與空氣的混合物)的噴出。類似地，第二閥門132係設置於第二管道P2上，以控制二氧化碳的噴出。

頭戴式裝置140係用以檢測周邊人員是否咳嗽或發燒。當頭戴式裝置140檢測出周邊人員咳嗽或發燒時，頭戴式裝置140顯示警告訊息並發送警示訊號至控制器150。在本實施例中，頭戴式裝置140可為擴增實境(Augmented Reality；AR)，其具有影像擷取裝置(例如，紅外線攝影機)以及聲音擷取裝置(例如，麥克風)。影像擷取裝置可擷取周邊人員之紅外線影像，而聲音擷 取裝置可擷取周邊人員所發出之聲音。

當頭戴式裝置140擷取了周邊人員之紅外線影像以及聲音後，可分別對其進行處理，以判斷周邊人員是否發燒或咳嗽。例如，頭戴式裝置140可擷取紅外線影像之複數個影像特徵，然後將其輸入至一發燒人工智慧模型，以判斷周邊人員是否發燒。又例如，擷取周邊人員聲音之複數個聲音特徵，然後將其輸入至一咳嗽人工智慧模型，以判斷周邊人員是否咳嗽。

在本實施例中，可利用可攜式電子裝置170來提供發燒人工智慧模型以及咳嗽人工智慧模型，並可攜式電子裝置170同時提供消毒作業運作紀錄功能。例如，可攜式電子裝置170為智慧型手機，其可下載應用程式(APP)來提供發燒人工智慧模型以及咳嗽人工智慧模型。當頭戴式裝置140擷取到影像特徵和聲音特徵後，可利用智慧型手機的發燒人工智慧模型以及咳嗽人工智慧模型來判斷周邊人員是否發燒/咳嗽。如啟動消毒作業則可將作業紀錄於可攜式電子裝置170之中。

在本發明之一實施例中，發燒人工智慧模型以及咳嗽人工智慧模型的建立可由一伺服器來完成。例如，此伺服器可收集多筆人類的紅外線影像資料以及聲音資料，以訓練發燒人工智慧模型以及咳嗽人工智慧模型。訓練完成後的發燒人工智慧模型以及咳嗽人工智慧模型可透過伺服器提供給可攜式電子裝置170下載。

控制器150係用以接收頭戴式裝置140所發出 之警示訊號，以根據警示訊號來提供噴霧模型。在本實施例中，控制器150可透過人工智慧引擎來從多種候選模型中來決定出噴霧模型。在一實施例中，噴霧模型可為；先噴出水霧2秒，2秒後再噴出二氧化碳1秒。然而，本發明之實施例並不受限於此。

控制裝置160係用以供使用者控制來發送閥門開啟訊號至控制器150。例如，控制裝置160可為按鈕。當頭戴式裝置140判斷出周邊人員有咳嗽/發燒時，會顯示警告訊息來通知使用者，而使用者可自行決定是否按下按鈕來進行消毒。若使用者按下按鈕，控制器150會收到閥門開啟訊號，並以前述之噴霧模型來控制第一閥門131與第二閥門132，以噴出水霧和二氧化碳來進行消毒。具體而言，當水霧和二氧化碳噴出至外界空氣後，空氣中的病毒會沉降至地面，而達到空氣消毒的目的。

請參照圖2，其係繪示根據本發明實施例之空氣防護系統100穿戴於使用者身上的示意圖。如圖2所示，空氣防護系統100之頭戴式裝置140係設置於使用者頭部，其顯示部係位於使用者眼睛前方，以顯示警告訊息給使用者。空氣防護系統100更包含背心200，其內部具有容置空間，以前述之第一容器11、該第二容器112、第三容器113以及控制器150等部件係設置於此容置空間中。

請參照圖3a-3c，圖3a係繪示背心200的正面結構示意圖，圖3b係繪示背心200的上視結構示意 圖，圖3c係繪示背心200的側視結構示意圖。第一噴嘴121和第二噴嘴122係設置背心200的正面，以對使用者前方的空氣進行消毒。具體而言，當使用者利用空氣防護系統100來進行消毒時，第一噴嘴121和第二噴嘴122可噴出水霧以及二氧化碳(乾冰)來對使用者前方的空氣進行消毒。持續進行消毒的作業，可確保使用者前方的行走路徑中沒有帶病毒的氣膠存在。

請參照圖4，其係繪示背心200內部空間的布局示意圖。如圖4所示，第一容器111、第二容器112與第三容器113分別設置於背心200的兩側，而控制器150則設置於背心200的中間位置。控制器150下方另設置有電源模組210，以提供電力給控制器150、第一閥門131以及第二閥門132等部件。

請參照圖5，其係繪示根據本發明實施例之控制器150所進行之空氣防護方法500的流程示意圖。在空氣防護方法500中，首先進行步驟510，以利用頭戴式裝置140來檢測周邊人員是否咳嗽或發燒。然後，進行步驟520，以從複數個候選模型中決定噴霧模型。接著，進行步驟530。在步驟530中，當接收到控制裝置160所發送之閥門開啟訊號時，根據噴霧模型來控制第一閥門131和第二閥門132，以透過第一噴嘴121來噴出液體與氣體(水霧)，以及透過第二噴嘴122來噴出乾冰(二氧化碳)。

在本發明之一些實施例中，空氣防護系統100 可加裝於無人飛行載具上。如此，無人飛行載具可在飛行區域內進行偵測與消毒。無人飛行載具的飛行軌跡、區域以及消毒作業的控制可透過可攜式電子裝置170來進行。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:空氣防護系統

111:第一容器

112:第二容器

113:第三容器

121:第一噴嘴

122:第二噴嘴

131:第一閥門

132:第二閥門

140:頭戴式裝置

150:控制器

160:控制裝置

170:可攜式電子裝置

P1:第一管道

P2:第二管道

Claims (10)

1. 一種空氣防護系統，包含：一第一容器，用以儲存一液體：一第二容器，用以儲存一氣體；一第三容器，用以儲存乾冰；一第一噴嘴，透過一第一管道來連接至該第一容器和該第二容器；一第二噴嘴，透過一第二管道來連接至該第三容器；一第一閥門，設置於該第一管道；一第二閥門，設置於該第二管道；一頭戴式裝置，用以檢測一周邊人員是否咳嗽或發燒，其中當該頭戴式裝置檢測出該周邊人員咳嗽或發燒時，該頭戴式裝置顯示一警告訊息並發送一警示訊號；一控制器，用以接收該警示訊號，以根據該警示訊號來從複數個候選模型中決定一噴霧模型；以及一控制裝置，用以供一使用者控制來發送一閥門開啟訊號至該控制器；其中，當該控制器接收到該閥門開啟訊號後，根據該噴霧模型來控制該第一閥門和該第二閥門，以透過該第一噴嘴來噴出該液體與該氣體，以及透過該第二噴嘴來噴出乾冰。
2. 如請求項1所述之空氣防護系統，更包含一可攜式電子裝置，用以提供一咳嗽人工智慧模型和一發燒 人工智慧模型，以使該頭戴式裝置根據該咳嗽人工智慧模型和該發燒人工智慧模型來判斷該周邊人員是否咳嗽或發燒。
3. 如請求項2所述之空氣防護系統，其中該頭戴式裝置包含一影像擷取裝置以及一聲音擷取裝置，用以擷取該周邊人員之一紅外線影像以及該周邊人員所發出之一人員聲音。
4. 如請求項3所述之空氣防護系統，其中該頭戴式裝置用以：擷取該紅外線影像之複數個影像特徵；以及將該些影像特徵輸入至該發燒人工智慧模型，以判斷該周邊人員是否發燒。
5. 如請求項3所述之空氣防護系統，其中該頭戴式裝置用以：擷取該人員聲音之複數個聲音特徵；以及將該些聲音特徵輸入至該咳嗽人工智慧模型，以判斷該周邊人員是否咳嗽。
6. 如請求項2所述之空氣防護系統，其中該可攜式電子裝置為智慧型手機。
7. 如請求項1所述之空氣防護系統，更包含一背心，用以供該使用者穿戴，其中該背心具有一容置空間，其中該第一容器、該第二容器、該第三容器以及該控制器設置於該容置空間中。
8. 一種空氣防護方法，包含：使用一頭戴式裝置來檢測一周邊人員是否咳嗽或發燒；使用一控制器來從複數個候選模型中決定一噴霧模型；以及當該控制器接收到一控制裝置所發送之一閥門開啟訊號時，該控制器根據該噴霧模型來控制一第一閥門和一第二閥門，以透過一第一噴嘴來噴出一液體與一氣體，以及透過一第二噴嘴來噴出乾冰，其中：該第一噴嘴透過一第一管道來連接至一第一容器和一第二容器，該第一容器儲存該液體，該第二容器儲存該氣體，該第一閥門設置於該第一管道；該第二噴嘴透過一第二管道來連接至一第三容器，該第三容器儲存乾冰，該第二閥門設置於該第二管道。
9. 如請求項8所述之空氣防護方法，其中檢測該周邊人員是否咳嗽或發燒之步驟包含：利用一影像擷取裝置來擷取該周邊人員之一紅外線影像；擷取該紅外線影像之複數個影像特徵；以及 將該些影像特徵輸入至一發燒人工智慧模型，以判斷該周邊人員是否發燒。
10. 如請求項8所述之空氣防護方法，其中檢測該周邊人員是否咳嗽或發燒之步驟包含：利用一聲音擷取裝置來擷取該周邊人員所發出之一人員聲音；擷取該人員聲音之複數個聲音特徵；以及將該些聲音特徵輸入至一咳嗽人工智慧模型，以判斷該周邊人員是否咳嗽。

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