TWI817772B

TWI817772B - 液滴分配器之輔助操作裝置

Info

Publication number: TWI817772B
Application number: TW111139149A
Authority: TW
Inventors: 黃少宏; 陳昭廷; 郭豐豪; 康啟原; 吳昌穆; 郭永恩; 張維勳
Original assignee: 晉弘科技股份有限公司
Priority date: 2022-10-14
Filing date: 2022-10-14
Publication date: 2023-10-01
Also published as: US20240124292A1

Abstract

一種液滴分配器之輔助操作裝置包含一液滴感測器、一成像裝置以及一處理器。液滴感測器具有一感測區域，其位於一液滴分配器以及一目標區域之間，其中液滴感測器偵測液滴分配器所輸出一液滴，並輸出相對應之一液滴偵測訊號。成像裝置擷取目標區域之一影像。處理器依據液滴偵測訊號得到液滴通過感測區域之一滴落時間，以及依據影像判斷目標區域於一第一時間範圍內是否被遮蔽，以評估液滴是否成功滴入目標區域。上述液滴分配器之輔助操作裝置可客觀地判斷液滴是否成功滴入目標區域，且提升判斷之準確度。

Description

液滴分配器之輔助操作裝置

本發明是有關一種輔助操作裝置，特別是一種液滴分配器之輔助操作裝置。

液滴分配器是一種將一液滴滴入目標區域之裝置，例如將眼藥水滴入眼睛內。在操作過程中，常常因眨眼或閉眼導致眼藥水無法順利滴入眼睛內。舉例而言，患者自行施用眼藥水時，常因眼睛的反射動作而眨眼，導致眼藥水滴入眼睛的成功率降低，更可能造成患者誤判眼藥水已滴入眼睛內。

有鑑於此，提供一種能夠客觀判斷眼藥水是否成功滴入眼睛內之輔助操作裝置便是目前極需努力的目標。

本發明提供一種液滴分配器之輔助操作裝置，其是設置一成像裝置來擷取一目標區域之一影像，並依據影像判斷目標區域於操作時間內是否被遮蔽，以評估液滴是否成功滴入目標區域。

本發明一實施例之液滴分配器之輔助操作裝置包含一液滴感測器、一成像裝置以及一處理器。液滴感測器具有一感測區域，且感測區域位於一液滴分配器以及一目標區域之間，其中液滴感測器偵測液滴分配器所輸出一液滴，並輸出相對應之一液滴偵測訊號。成像裝置擷取目標區域之一影像。處理器與液滴感測器以及成像裝置電性連接，並依據液滴偵測訊號得到液滴通過感測區域之一滴落時間，以及依據影像判斷目標區域於一第一時間範圍內是否被遮蔽，以評估液滴是否成功滴入目標區域。

以下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

以下將詳述本發明之各實施例，並配合圖式作為例示。除了這些詳細說明之外，本發明亦可廣泛地施行於其它的實施例中，任何所述實施例的輕易替代、修改、等效變化都包含在本發明之範圍內，並以申請專利範圍為準。在說明書的描述中，為了使讀者對本發明有較完整的瞭解，提供了許多特定細節；然而，本發明可能在省略部分或全部特定細節的前提下，仍可實施。此外，眾所周知的步驟或元件並未描述於細節中，以避免對本發明形成不必要之限制。圖式中相同或類似之元件將以相同或類似符號來表示。特別注意的是，圖式僅為示意之用，並非代表元件實際之尺寸或數量，有些細節可能未完全繪出，以求圖式之簡潔。

請參照圖1，本發明之一實施例之液滴分配器之輔助操作裝置10包含一液滴感測器、一成像裝置12以及一處理器13。於一實施例中，液滴感測器可偵測一液滴分配器20是否輸出一液滴21，並輸出相對應之一液滴偵測訊號。舉例而言，液滴感測器包含一光源11a以及一光感測器11b。光源11a可提供一感測光照射一感測區域。光感測器11b則接收液滴分配器20所輸出之液滴21通過感測光時所造成之光強度變化，來產生相對應之液滴偵測訊號。舉例而言，液滴感測器之感測區域位於液滴分配器20以及目標區域30之間，亦即液滴感測器之感測區域與液滴21滴入一目標區域30所經過的路徑至少部分重疊。於一實施例中，目標區域30可為一眼睛。舉例而言，液滴21通過液滴感測器之感測區域會造成光源11a所提供之感測光折射、反射或遮斷感測光，光感測器11b所接收到之感測光之光強度即會產生變化，並輸出相對應之電性液滴偵測訊號。

接續上述說明，成像裝置12可擷取目標區域30之一影像，例如一外眼部影像。於一實施例中，成像裝置12至少包含一成像透鏡以及一影像感測器。成像透鏡設置於影像感測器之入光側，以使影像成像於影像感測器。處理器13與液滴感測器以及成像裝置12電性連接。處理器13依據液滴感測器所輸出之液滴偵測訊號可獲得液滴21通過液滴感測器之感測區域之一滴落時間。處理器13再依據液滴21通過液滴感測器之感測區域之滴落時間以及影像判斷目標區域30於一第一時間範圍內是否被遮蔽，如此即可評估液滴21是否成功滴入目標區域30內。詳細的判斷方法容後說明。

請再參照圖1，於一實施例中，本發明之液滴分配器之輔助操作裝置10更包含一運動感測器14，其與處理器13電性連接。運動感測器14可感測本發明之輔助操作裝置10之一運動狀態並輸出相對應之一運動訊號。舉例而言，運動感測器14可感測本發明之輔助操作裝置之傾斜角度或抖動等物理量，處理器13即可依據本發明之輔助操作裝置10之運動狀態評估液滴21是否成功滴入目標區域30內。詳細的判斷方法容後說明。於一實施例中，運動感測器14可為加速度感測器、陀螺儀、多軸感測器、地磁感測器或以上之組合。

請再參照圖1，於一實施例中，本發明之液滴分配器之輔助操作裝置10更包含一固定元件15。固定元件15可與液滴分配器20連接，使本發明之液滴分配器之輔助操作裝置10固定於液滴分配器20，進而固定液滴感測器與液滴分配器20之一相對位置，舉例而言，在正常操作情況下，液滴分配器20所輸出之液滴21滴入目標區域30所經過之路徑會通過液滴感測器之感測區域。於一實施例中，固定元件15能夠以夾持、鎖合或卡合的方式與液滴分配器20連接。

請參照圖2，以說明判斷液滴21是否成功滴入目標區域30內之方法。請一併參照圖1，首先，初始化本發明之液滴分配器之輔助操作裝置10 (S51)。此時，光源11a產生感測光，光感測器11b則持續接收感測光並轉換為電性之液滴偵測訊號。此外，成像裝置12亦擷取目標區域30之影像，且運動感測器14感測本發明之輔助操作裝置10之運動狀態。接著，判斷液滴21是否通過液滴感測器之感測區域 (S52)，若否，則重覆步驟S52持續判斷液滴21是否通過液滴感測器之感測區域。若是，則取得特定時間範圍內之目標區域30之影像以及本發明之輔助操作裝置10之運動狀態 (S53)。舉例而言，液滴21通過液滴感測器之感測區域之滴落時間後，處理器13即取得滴落時間之前 (例如液滴21離開液滴分配器20至通過感測區域之時間範圍) 及/或之後 (例如液滴21通過感測區域至目標區域之時間範圍) 之目標區域30之影像以及本發明之輔助操作裝置10之運動狀態以進行後續步驟之判斷。

接著，處理器13依據一第一時間範圍內之影像判斷目標區域30 (例如眼睛) 是否被遮蔽 (S54)。舉例而言，在液滴21滴落的過程中，目標區域30被遮蔽，例如閉上眼睛，則判定液滴21未成功滴入目標區域30 (S57)。反之，在液滴21滴落的過程中，目標區域30未被遮蔽，例如眼睛睜開，則判定液滴21成功滴入目標區域30 (S56)。於一實施例中，處理器13可依據成像裝置12所擷取之影像中是否大部分呈現眼睛之一瞳孔或虹膜來判斷眼睛是否被遮蔽。可以理解的是，其它足以判斷眼睛未被遮蔽的適當方法亦可應用於本發明之輔助操作裝置。於一實施例中，處理器13可進一步依據瞳孔或虹膜於成像裝置12所擷取之影像中之位置計算本發明之輔助操作裝置10與眼睛 (目標區域30) 之一相對位置，以評估液滴是否成功滴入目標區域30。舉例而言，成像裝置12所擷取之影像中之瞳孔或虹膜位置偏離一預定範圍，則液滴分配器20可能偏離目標區域30，因此判定液滴無法成功滴入目標區域30。可以理解的是，處理器13可僅取得滴落時間之後之目標區域30之影像進行判斷，亦可取得滴落時間之前以及之後之目標區域30之影像進行判斷。於一實施例中，第一時間範圍包含液滴21通過液滴感測器之感測區域之滴落時間。

請再參照圖2，於一實施例中，液滴21滴落的過程中目標區域30未被遮蔽時，處理器13依據一第二時間範圍內運動感測器14所輸出之運動訊號進一步判斷液滴21落在目標區域30內 (S55)。舉例而言，以滴落時間回推液滴21離開液滴分配器20時，液滴分配器20的傾斜角度或抖動過大，則判定液滴21未成功滴入目標區域30內 (S57)。反之，在液滴21滴落的過程中，液滴分配器20的傾斜角度適當且未發生過大的抖動，則判定液滴21成功滴入目標區域30內 (S56)。於一實施例中，第二時間範圍早於液滴21通過液滴感測器之感測區域之滴落時間，但不限於此。於一實施例中，第二時間範圍包含液滴21通過液滴感測器之感測區域之滴落時間。依據上述結構以及判斷方法，客觀判斷液滴21是否成功滴入目標區域30之準確度可提升約50%，此外，亦可降低使用者誤判的可能性達25%。

請參照圖3，本發明另一實施例之液滴分配器之輔助操作裝置10除了包含圖1所示之元件外，更包含一儲存元件16，其與處理器13電性連接。儲存元件16可儲存液滴21之滴落時間以及滴落數量。於一實施例中，本發明之液滴分配器之輔助操作裝置10更包含一通訊元件17，其與處理器13電性連接。通訊元件17可使本發明之液滴分配器之輔助操作裝置10與一外部電子裝置40建立一通訊連線，以傳送液滴21之滴落時間以及滴落數量至外部電子裝置40。舉例而言，外部電子裝置40可為一電腦、行動上網裝置、雲端伺服器或醫療專用裝置。於一實施例中，通訊連線可為有線通訊或無線通訊。舉例而言，通訊元件17可為一通用序列匯流排 (universal serial bus，USB)、有線區域網路模組、藍牙模組、無線區域網路模組、行動通訊模組等。

可以理解的是，液滴21之滴落時間可視為使用者之用藥時間，液滴21之滴落數量則可視為用藥量。儲存上述用藥數據，醫師即可完整追溯患者的用藥歷程，因而對於病情的研判、療程的規畫以及康復皆有極大的助益。此外，易於追蹤上述用藥之詳細數據，亦有助於藥廠加速設計以及開發新藥的進程。

綜合上述，本發明之液滴分配器之輔助操作裝置是藉由一成像裝置擷取一目標區域之一影像，並依據影像判斷目標區域於操作時間內是否被遮蔽，以評估液滴是否成功滴入目標區域。較佳者，本發明之液滴分配器之輔助操作裝置更利用一運動感測器感測輔助操作裝置之一運動狀態來協助評估液滴是否成功滴入目標區域，以進一步提升判斷之準確度。

以上所述之實施例僅是為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

10:液滴分配器之輔助操作裝置 11a:光源 11b:光感測器 12:成像裝置 13:處理器 14:運動感測器 15:固定元件 16:儲存元件 17:通訊元件 20:液滴分配器 21:液滴 30:目標區域 40:外部電子裝置 S51~S57:步驟

圖1為一示意圖，顯示本發明一實施例之液滴分配器之輔助操作裝置。圖2為一示意圖，顯示本發明一實施例之判斷液滴是否成功滴入目標區域之方法。圖3為一示意圖，顯示本發明另一實施例之液滴分配器之輔助操作裝置。

10:液滴分配器之輔助操作裝置

11a:光源

11b:光感測器

12:成像裝置

13:處理器

14:運動感測器

15:固定元件

20:液滴分配器

21:液滴

30:目標區域

Claims

一種液滴分配器之輔助操作裝置，包含：一液滴感測器，其具有一感測區域，且該感測區域位於一液滴分配器以及一目標區域之間，其中該液滴感測器偵測該液滴分配器所輸出一液滴，並輸出相對應之一液滴偵測訊號；一成像裝置，其擷取該目標區域之一影像；以及一處理器，其與該液滴感測器以及該成像裝置電性連接，並依據該液滴偵測訊號得到該液滴通過該感測區域之一滴落時間，以及依據該影像判斷該目標區域於一第一時間範圍內是否被遮蔽，以評估該液滴是否成功滴入該目標區域。
如請求項1所述之液滴分配器之輔助操作裝置，更包含：一運動感測器，其與該處理器電性連接，其中該運動感測器感測該輔助操作裝置之一運動狀態並輸出相對應之一運動訊號，且該處理器依據一第二時間範圍內之該運動訊號評估該液滴是否落在該目標區域內。
如請求項2所述之液滴分配器之輔助操作裝置，該第二時間範圍早於該滴落時間。
如請求項2所述之液滴分配器之輔助操作裝置，該第二時間範圍包含該滴落時間。
如請求項2所述之液滴分配器之輔助操作裝置，該運動感測器包含加速度感測器、陀螺儀、多軸感測器、地磁感測器或以上之組合。
如請求項1所述之液滴分配器之輔助操作裝置，其中該第一時間範圍包含該滴落時間。
如請求項1所述之液滴分配器之輔助操作裝置，其中該液滴感測器包含：一光源，用以提供一感測光照射該感測區域；以及一光感測器，其接收該感測光之光強度變化，並產生相對應之該液滴偵測訊號。
如請求項1所述之液滴分配器之輔助操作裝置，其中該目標區域為一眼睛，且該處理器依據該影像中之該眼睛之一瞳孔或虹膜判斷該眼睛是否被遮蔽。
如請求項8所述之液滴分配器之輔助操作裝置，其中該處理器進一步依據該瞳孔或該虹膜於該影像中之位置計算該輔助操作裝置與該眼睛之一相對位置，以評估該液滴是否成功滴入該目標區域。
如請求項1所述之液滴分配器之輔助操作裝置，更包含：一固定元件，其用以與該液滴分配器連接，以固定該液滴感測器與該液滴分配器之一相對位置。
如請求項1所述之液滴分配器之輔助操作裝置，更包含：一儲存元件，其與該處理器電性連接，用以儲存該液滴之該滴落時間以及一滴落數量。
如請求項1所述之液滴分配器之輔助操作裝置，更包含：一通訊元件，其與該處理器電性連接，使該輔助操作裝置經由該通訊元件與一外部電子裝置建立一通訊連線，以傳送該液滴之該滴落時間以及一滴落數量至該外部電子裝置。
如請求項12所述之液滴分配器之輔助操作裝置，其中該通訊連線為有線通訊或無線通訊。