TWI806050B - 照護提醒系統 - Google Patents

Abstract

一種照護提醒系統，該系統的電紋量測單元測量電器的用電特性；電氣特徵資料庫儲存用電特性與常態用電規則；用電活動量分析單元比較用電特性與常態用電規則，於用電特性偏離常態用電規則達預定幅度時，產生用電特性偏離訊號；行為偵測單元偵測使用者之行為狀態；行為模式資料庫儲存行為狀態與常態行為模式；行為模式分析單元，比較行為狀態與常態行為模式，於行為狀態偏離常態行為模式達預定程度時，產生行為狀態偏離訊號；以及預警單元，在預定期間內收到用電特性偏離訊號與行為狀態偏離訊號時，產生預警提醒。

Description

照護提醒系統

一種提醒系統，尤其是一種照護提醒系統。

人口快速且大量的老化是目前已開發國家共同面臨的問題與趨勢，其所帶來的老人照顧問題更是一大衝擊。我國65歲以上的老年人口於民國82年達149萬人，占總人口比率超過7%，邁入高齡化社會之例。依據國家委員會推計的資料顯示，於民國114年老年人口將有可能超過20%。這樣的人口發展趨勢，凸顯老人健康與社會照顧的重要性，友善的高齡者居住環境或是家庭照顧機制也越發受到社會大眾的重視。

本發明一實施例係提供一種照護提醒系統，系統的電紋量測單元測量電器在不同的用電模式時所產生的耗電情況的用電特性；電氣特徵資料庫儲存用電特性與常態用電規則；用電活動量分析單元比較用電特性與常態用電規則，於用電特性偏離常態用電規則達預定幅度時，產生用電特性偏離訊號；行為偵測單元偵測使用者之行為狀態；行為模式資料庫儲存行為狀態與常態行為模式；行為模式分析單元，比較行為狀態與常態行為模式，於行為狀態偏離常態行為模式達預定程度時，產生行為狀態偏離訊號；以及預警單元，在預定期間內收到用電特 性偏離訊號與行為狀態偏離訊號時，產生預警提醒。

在一些實施例中，行為偵測單元包含生理資訊偵測模組，偵測使用者之生理資訊，行為模式資料庫儲存生理資訊與常態生理資訊；行為模式分析單元比較生理資訊與常態生理資訊，並於行為狀態偏離常態行為模式達預定程度時且生理資訊偏離常態生理資訊時，產生行為狀態偏離訊號。

在一些實施例中，前述預警單元包含風險判斷模組與警示模組。風險判斷模組包含風險資料庫與判斷模組，風險資料庫儲存行為風險程度資訊，判斷模組在預定期間內收到用電特性偏離訊號與行為狀態偏離訊號時，整合行為狀態與用電特性並依據行為風險程度資訊判斷風險程度判斷結果，並於風險程度判斷結果為異常時產生異常訊號。警示模組，依據異常訊號產生緊急提醒。

在一些實施例中，前述電氣特徵資料庫將不同時間點的用電特性依據用電時間儲存規則建立為常態用電規則。

在一些實施例中，前述行為模式資料庫將不同動作行為或不同時間點的行為狀態建立為常態行為模式。

在一些實施例中，本發明之照護提醒系統更包含活動量分析單元，連接電氣特徵資料庫與行為模式資料庫，依據用電特性、常態用電規則、行為狀態以及常態行為模式定時產生活動量報告。

在一些實施例中，前述活動量分析單元將預警提醒標註於活動量報告中。

在一些實施例中，本發明之照護提醒系統更包含一保全主 機，傳送用電特性、行為狀態及活動量報告至雲端伺服器或電子裝置。

在一些實施例中，本發明之照護提醒系統更包含門禁裝置，門禁裝置包含穿戴式單元與門禁模組，穿戴式單元連接行為偵測單元，並驅動門禁模組進行開啟或關閉，穿戴式單元與行為偵測單元共同偵測使用者之行為狀態。

在一些實施例中，本發明之照護提醒系統更包含門禁裝置，門禁裝置包含穿戴式單元與門禁模組，穿戴式單元包含行為偵測單元，並驅動門禁模組進行開啟或關閉。

本發明的照護提醒系統，蒐集長者日常的用電特性與行為模式，當長者之生活產生變化(例如嗜睡、行動變遲緩、飲水機的使用次數變少)，親屬或看護可於即時關心使用者的心理/身體之健康狀況，提前追蹤健康狀況而能即時治療，以預防疾病的產生或意外的發生。此外，於一些實施例，當長者的狀態達一定之風險程度時，能即時傳送緊急提醒於使用者之親屬、長照機構或是保全管制端，並可同時提供用電特性與行為狀態協助親屬、長照機構或是保全管制端了解使用者的狀況，從而使長者可於第一時間受到照護或協助。於一些實施例，透過活動量報告即便親屬或長照人員無法時時的陪伴在長者身邊，也可透過活動量報告中了解長者之日常生活狀況。

11:電紋量測單元

12:電氣特徵資料庫

13:用電活動量分析單元

14:行為偵測單元

141:行為偵測模組

142:生理資訊偵測模組

15:行為模式資料庫

16:行為模式分析單元

17:預警單元

171:風險判斷模組

172:警示模組

18:活動量分析單元

19:保全主機

2:電器

3:雲端伺服器

4:電子裝置

5:門禁裝置

51:穿戴式單元

52:門禁模組

[圖1]為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(一)。

[圖2]為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(二)。

[圖3]為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(三)。

[圖4A]為本發明之照護提醒系統的活動量報告示意圖(一)。

[圖4B]為本發明之照護提醒系統的活動量報告示意圖(二)。

[圖5]為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(四)。

[圖6]為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(五)。

以下舉出具體實施例以詳細說明本發明之內容，並以圖式作為輔助說明。說明書中提及之符號係參閱符號說明。

請參照圖1所示，圖1為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(一)。在一實施例中，本發明之照護提醒系統主要包含：電紋量測單元11、電氣特徵資料庫12、用電活動量分析單元13、行為偵測單元14、行為模式資料庫15、行為模式分析單元16與預警單元17。

電紋量測單元11測量電器2的用電特性。在此，電紋量測單元11測量電器2在不同的用電模式時所產生的耗電情況(例如：電流的變化值、電功率的變化、有效電功率、無效電功率及諧波資訊等)來取得電器2的用電特性。換言之，當電器2的狀態改變，例如電器2在開啟/關閉之間切換；或是電器2於不同運作模式切換時，例如空氣調節系統於除溼、送風、睡眠等模式切換時，電器2的用電特性均會被電紋量測單元11測量。在此，電紋量測單元11可依照實際需求量測一台或多台電器2。

電氣特徵資料庫12，儲存電紋量測單元11測量電器2的用電特性與常態用電規則。在一些實施態樣中，常態用電規則可以為預先 設定的用電特性，例如晚上8點至9點電視為開啟狀態、早上9點至12點之間熱水器為開啟狀態。

在一些實施態樣中，常態用電規則也可以是透過電氣特徵資料庫12將不同時間點的用電特性依據用電時間儲存規則建立。在此，用電時間儲存規則為一定期間內電器2於每日切換不同運作模式的時間之平均數值，並以此平均數值擴展為範圍值。例如，使用者(例如家中長者)周一於早上5點開啟電視、週二於早上6點開啟電視、週三至周日於早上6點開啟電視，則使用者每日平均於早上5時48分開啟電視，以5時48分為基準擴展後，將常態用電規則設定為使用者平均於每日早上5點至7點之間開啟電視。在此，依照使用者的習慣，不同的電器2的常態用電規則也會不同。

用電活動量分析單元13，比較用電特性與常態用電規則，於用電特性偏離常態用電規則達預定幅度時，產生用電特性偏離訊號。舉例來說，常態用電規則為使用者平均於每日早上5點至7點之間開啟電視，預定幅度設定為提前或延後2小時開啟電視，若使用者遲至早上9點尚未開啟電視，則視為偏離常態用電規則達預定幅度，此時則產生用電特性偏離訊號。如前所述，常態用電規則可預先設定或由電氣特徵資料庫12建立。

請再參照圖1所示，行為偵測單元14，偵測使用者之行為狀態。在此，行為偵測單元14包含行為偵測模組141，行為偵測模組141例如包含加速度感應器或動作感測器(G-sensor)之穿戴式單元51(例如智慧手錶、智慧手環等)，偵測使用者之行走速度、行走步數、跌倒。 行為偵測單元14也可包含熱感應偵測器、毫米雷達波偵測器、室內監視器等非穿戴式的偵測裝置，利用卷積層技術(Convolution Layer)做特徵提取，再將特徵作為後面神經元(Neuron)的輸入，從而偵測使用者之行走速度、跌倒與否、以及其他日常生活行為狀態。惟前述關於行為偵測模組141的說明僅為例示，本發明非已此為限，其可以是其他可偵測人類動作行為之偵測器。

於一些實施態樣中，可將使用者的行為狀態彙整為日常活動資料又或更進一步彙整使用者於不同時間點於不同起居區域(例如客廳、臥房以及廚房等)的活動資料。

行為模式資料庫15，儲存行為偵測單元14所偵測到的行為狀態與常態行為模式。於一些實施態樣中，常態行為模式可以是預先設定的常態行為模式，例如，使用者預設的行走速度、預設的行走步數、預設的跌倒次數、預設於不同起居區域的活動量等行為模式為常態行為模式。

於一些實施態樣中，常態行為模式也可以是透過行為模式資料庫15將不同動作行為或不同時間點的行為狀態建立。換言之，行為模式資料庫15於不同時間點(持續或間隔一段時間)儲存的不同行為(例如行走速度、蹲、坐、躺等動作)，並據以建立使用者專屬的常態行為模式。舉例來說，行為模式資料庫15依據使用者於一定時間內的行走速度、每日的行走步數，取其平均值而得到使用者的平均行走速度、平均每日行走步數，將其設定為常態行為模式。

請再參照圖1所示，行為模式分析單元16，比較行為狀態 與常態行為模式，於行為狀態偏離常態行為模式達預定程度時，產生行為狀態偏離訊號。舉例來說，若當日行走步數低於常態行為模式下的60%、睡眠時間高於常態行為模式的150%，則行為狀態偏離常態行為，此時行為模式分析單元16產生行為狀態偏離訊號。如前所述，常態行為模式可預先設定或由行為模式資料庫15建立。

預警單元17在一定在預定期間內收到用電特性偏離訊號與行為狀態偏離訊號時，產生預警提醒。舉例來說，若於一小時內收到用電特性偏離訊號與行為狀態偏離訊號，預警單元17發送預警提醒至使用者親屬手機或是長照機構，親屬或看護可打電話或至使用者居所關心使用者的心理/身體之健康狀況。如此，當使用者之生活產生變化(例如嗜睡、行動變遲緩、飲水機的使用次數變少)，親屬或看護可於即時關心使用者的心理/身體之健康狀況，提前追蹤健康狀況而能即時治療，以預防疾病的產生或意外的發生。惟前述的預定期間，可依實際需求進行設定，非以一小時為限。

請參照圖2所示，圖2為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(二)。在一些實施態樣中，行為偵測單元14更可進一步設有生理資訊偵測模組142，偵測使用者之生理資訊。在此，生理資訊偵測模組142例如可為以電波訊號(如毫米波、UWB脈衝)感測呼吸與心跳頻率的感測器、以壓力感測元件偵測睡眠品質的感測器等生理感測器；也可為穿戴式的生理感測器。換言之，生理資訊偵測模組142偵測使用者的心電訊號、呼吸頻率、血糖濃度、睡眠時間等生理資訊。

行為模式資料庫15儲存生理資訊與常態生理資訊。在此， 常態生理資訊可以是預先設定或預先量測，例如體溫為35℃至37℃、心跳為60~90次/分鐘、血糖為60~99mg/dL等正常生理狀態。換言之，行為模式資料庫15可更進一步地可整合各動作與其對應的生理資訊而設定為常態行為模式。

因此，行為模式分析單元16可比較生理資訊與該常態生理資訊，並於行為狀態偏離常態行為模式達預定程度時且生理資訊同時偏離常態生理資訊時，產生行為狀態偏離訊號。換言之，行為模式分析單元16不僅只比較使用者之行為狀態，也同時比較使用者之生理資訊偏離常態生理資訊(例如體溫過高或心跳過慢)，才產生行為狀態偏離訊號。

請再參照圖2所示，在一些實施態樣中，預警單元17主要可由風險判斷模組171與警示模組172所組成。其中，風險判斷模組171可以進一步由風險資料庫(圖未示)與判斷模組(圖未示)所組成。在此，風險資料庫儲存行為風險程度資訊，並且，風險程度資訊可將行為狀態區分不同的風險程度，當風險程度為高時使用者可能是遇到即時性或嚴重性的危險性風險。舉例來說，當使用者跌倒後便沒有再移動、一定時間沒有偵測到使用者活動時風險程度為高風險；又或者使用者跌倒後經過三分鐘才爬起，就可能是受傷或身體狀況不佳，那可能屬於中風險的等級。在此，而使用者可依實際需求設定風險等級為風險程度異常。

判斷模組在預定期間內收到用電特性偏離訊號與行為狀態偏離訊號時，整合電紋量測單元11偵測到的用電特性與行為偵測單元14偵測到的行為狀態，判斷用電特性與行為狀態是否符合風險程度資訊的風險程度為異常時的狀態，於風險程度判斷結果為異常時產生異常訊 號。此時，警示模組172會依據判斷模組的異常訊號產生緊急提醒。

在一些實施態樣中，預警單元17、用電活動量分析單元13以及行為模式分析單元16可連接保全主機19，因此，保全主機19可傳送用電特性、行為狀態以及緊急提醒於雲端伺服器3或是電子裝置4。在此，雲端伺服器3例如為長照機構或是保全管制端的伺服器，電子裝置4例如為長照機構、保全管制端或是使用者親屬的手機、平板電腦或個人電腦等。

如此，可以於使用者的狀態達一定之風險程度時，即時傳送緊急提醒於使用者之親屬、長照機構或是保全管制端，並可同時提供用電特性與行為狀態協助親屬、長照機構或是保全管制端了解使用者的狀況，從而使用者可於第一時間受到照護或協助，避免意外產生。

請參照圖3所示，圖3為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(三)。在一些實施例，照護提醒系統更包含活動量分析單元18，連接電氣特徵資料庫12與行為模式資料庫15，依據用電特性、常態用電規則、行為狀態以及常態行為模式，後間隔一定時間產生活動量報告。在一些實施態樣中，活動量分析單元18可進一步將預警提醒標註於活動量報告中。

舉例來說，請參照圖4A與圖4B所示，圖4A與圖4B分別為本發明之照護提醒系統的活動量報告示意圖(一)與(二)，由圖4A可見活動量報告包含使用者一日內不同時間區段於客廳、臥房與廚房活動的活動量以及30天內的平均活動量，以及活動量過低的預警提醒。由圖4B可見，活動量報告包含使用者每日於不同起居區域的活動量、前七 日的平均活動量，以及活動量過低的預警提醒。如此，即便親屬或長照人員無法時時的陪伴在長者身邊，也可透過活動量報告中了解長者之日常生活狀況。

請再參照圖3所示，在一些實施態樣中，活動量分析單元18可連接保全主機19，保全主機19傳送活動量報告至雲端伺服器3或是電子裝置4。在一些實施態樣中，活動量分析單元18也可以直接設置於保全主機19內部。

在一些實施態樣中，電氣特徵資料庫12、用電活動量分析單元13、行為模式資料庫15、行為模式分析單元16可設置於管制中心；電紋量測單元11、行為偵測單元14可以設置在使用者家中，並透過有線/無線主機，將用電特性、行為狀態傳送至管制中心，惟本發明不以此為限。

請參照圖5所示，圖5為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(四)。在一些實施態樣中，照護提醒系統更可進一步包含門禁裝置5，在此，門禁裝置5主要由穿戴式單元51與門禁模組52所組成。其中，穿戴式單元51可穿戴於使用者的手上，例如採用智慧手錶或智慧手環的形式，或是穿設鍊子而做項鍊用。此外，穿戴式單元51主要包含非接觸式感應模組(圖未示)，例如近場通訊(Near Field Communication，NFC)模組、無線射頻辨識(Radio Frequency Identification，RFID)模組等模組，惟本發明不以此為限。

門禁模組52主要包含感應模組(圖未示)與電子鎖(圖未示)。當感應模組近距離地感應非接觸式感應模組，感應模組與非接觸 式感應模組配對確定符合預設權限時，開啟或關電子鎖。當時用者透過穿戴式單元51開啟電子鎖進入家中時，門禁裝置5傳送進入訊號至行為模式資料庫15。因此，行為模式資料庫15儲存使用者回家/離家的資訊，並可依回家/離家的資訊建立使用者常態行為模式(例如常態之外出的時間)。換言之，穿戴式單元51與行為偵測單元14可以共同偵測使用者的行為狀態，也就是說，以穿戴式單元51與行為偵測單元14的偵測結果作為使用者的行為狀態。

在一些實施態樣中，門禁裝置5可連接保全主機19，當穿戴式單元51與電子鎖配對確定符合預設權限時，門禁裝置5驅動保全主機19切換為設定保全狀態或解除保全狀態。

請參照圖6所示，圖6為本發明之照護提醒系統的方塊示意圖(五)。在一些實施例，照護提醒系統更可包含門禁裝置5，門禁裝置5主要由穿戴式單元51與門禁模組52所組成。與前一實施例不同在於，穿戴式單元51包含行為偵測單元14。也就是說，前述的行為偵測單元14可整合在穿戴式單元51上。因此，穿戴式單元51可包含加速度感應器或動作感測器(G-sensor)，用以偵測使用者之行走速度、行走步數、跌倒與否等行為狀態。換言之，本實施例之穿戴式單元51不僅可以用來解除門禁、設定保全，也可以用來蒐集使用者之行為狀態，據以分析使用者之行為。

綜上所述，本發明的照護提醒系統，蒐集長者日常的用電特性與行為模式，當長者之生活產生變化(例如嗜睡、行動變遲緩、飲水機的使用次數變少)，親屬或看護可於即時關心使用者的心理/身體之 健康狀況，提前追蹤健康狀況而能即時治療，以預防疾病的產生或意外的發生。此外，於一些實施態樣中，當長者的狀態達一定之風險程度時，能即時傳送緊急提醒於使用者之親屬、長照機構或是保全管制端，並可同時提供用電特性與行為狀態協助親屬、長照機構或是保全管制端了解使用者的狀況，從而使長者可於第一時間受到照護或協助。於一些實施態樣中，透過活動量報告即便親屬或長照人員無法時時的陪伴在長者身邊，也可透過活動量報告中了解長者之日常生活狀況。

透過上述之詳細說明，即可充分顯示本發明之目的及功效上均具有實施之進步性，極具產業之利用性價值，且為目前市面上前所未見之新發明，完全符合專利要件，爰依法提出申請。唯以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，當不能用以限定本發明所實施之範圍。即凡依本發明專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應屬於本發明專利涵蓋之範圍內，謹請 貴審查委員明鑑，並祈惠准，是所至禱。

11:電紋量測單元

12:電氣特徵資料庫

13:用電活動量分析單元

14:行為偵測單元

141:行為偵測模組

15:行為模式資料庫

16:行為模式分析單元

17:預警單元

2:電器

Claims (9)

1. 一種照護提醒系統，包含：一電紋量測單元，測量一電器在不同的用電模式時所產生的耗電情況的一用電特性；一電氣特徵資料庫，儲存該用電特性與一常態用電規則；一用電活動量分析單元，比較該用電特性與該常態用電規則，於該用電特性偏離該常態用電規則達一預定幅度時，產生一用電特性偏離訊號；一行為偵測單元，偵測使用者之一行為狀態；一行為模式資料庫，儲存該行為狀態與一常態行為模式；一行為模式分析單元，比較該行為狀態與該常態行為模式，於該行為狀態偏離該常態行為模式達一預定程度時，產生一行為狀態偏離訊號；以及一預警單元，在一預定期間內收到該用電特性偏離訊號與該行為狀態偏離訊號時，產生一預警提醒；並且，該預警單元更包含：一風險判斷模組，包含一風險資料庫與一判斷模組，該風險資料庫儲存一行為風險程度資訊，該判斷模組在該預定期間內收到該用電特性偏離訊號與該行為狀態偏離訊號時，整合該行為狀態與該用電特性並依據該風險資料庫所儲存之該行為風險程度資訊判斷一風險程度判斷結果，並於該風險程度判斷結果為異常時產生一異常訊號；及一警示模組，依據該異常訊號產生一緊急提醒。
2. 如請求項1所述的照護提醒系統，其中該行為偵測單元包含一生理資訊偵測模組，偵測使用者之一生理資訊，該行為模式資料庫儲存該生理資訊與一常態生理資訊；該行為模式分析單元比較該生理資訊與該常態生理資訊，並於該行為狀態偏離該常態行為模式達該預定程度時且該生理資訊偏離該常態生理資訊時，產生該行為狀態偏離訊號。
3. 如請求項1所述的照護提醒系統，其中該電氣特徵資料庫將不同時間點的該用電特性依據一用電時間儲存規則建立為該常態用電規則。
4. 如請求項1所述的照護提醒系統，其中該行為模式資料庫將不同動作行為或不同時間點的該行為狀態建立為該常態行為模式。
5. 如請求項1所述的照護提醒系統，更包含一活動量分析單元，連接該電氣特徵資料庫與該行為模式資料庫，依據該用電特性、該常態用電規則、該行為狀態以及該常態行為模式定時產生一活動量報告。
6. 如請求項5所述的照護提醒系統，其中該活動量分析單元將該預警提醒標註於該活動量報告中。
7. 如請求項5或6所述的照護提醒系統，更包含一保全主機，傳送該用電特性、該行為狀態及該活動量報告至一雲端伺服器或一電子裝置。
8. 如請求項1所述的照護提醒系統，更包含一門禁裝置，該門禁裝置包含一穿戴式單元與一門禁模組，該穿戴式單元連接該行為 偵測單元，並驅動該門禁模組進行開啟或關閉，該穿戴式單元與該行為偵測單元共同偵測使用者之該行為狀態。
9. 如請求項1所述的照護提醒系統，更包含一門禁裝置，該門禁裝置包含一穿戴式單元與一門禁模組，該穿戴式單元包含該行為偵測單元，並驅動該門禁模組進行開啟或關閉。

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