TWM537277U - 嬰兒照護資訊系統 - Google Patents

Description

嬰兒照護資訊系統

本新型是有關於一種資訊系統，特別是指一種用於嬰兒照護的資訊系統。

目前來說，有時會在電視上看到有關於嬰兒猝死的相關新聞，特別是嬰兒因為趴睡而產生窒息、猝死的情況。當嬰兒的骨骼與肌肉發展的一定程度時，便可自行翻身；然而，嬰兒一旦從仰睡翻身而趴睡時，卻常常無法自行再由趴睡翻身回仰睡，嬰兒窒息的遺憾也因而發生。

因此，如何自動地對嬰兒的睡姿進行監測是非常重要的。此外，除了監測嬰兒的睡姿之外，嬰兒的生理狀態，例如體溫、呼吸頻率、脈搏跳動速率等，也應該被監測，如此才能對嬰兒有全面性的照護。

因此，本新型之目的，即在提供一種能自動監測嬰兒的睡姿與生理狀態的嬰兒照護資訊系統。

於是，本新型嬰兒照護資訊系統用於對一嬰兒進行監測，並包含一生理感測模組、一影像擷取模組，及一計算模組。

該生理感測模組用於感測該嬰兒的一對應一生理狀態的生理信號。

該影像擷取模組用於擷取該嬰兒的一第一影像。

該計算模組透過網路連接該生理感測模組及該影像擷取模組，並用於辨識該第一影像中該嬰兒的骨架，且至少根據該骨架的一部分判斷該嬰兒的睡姿，且根據該生理信號判斷該生理狀態是否異常。

本新型之功效在於：藉由該生理感測模組、該影像擷取模組，及該計算模組的設置，能自動監測嬰兒的睡姿與生理狀態。

參閱圖1，本新型嬰兒照護資訊系統包含一影像擷取模組1、一生理感測模組2，及一計算模組3。

該影像擷取模組1包括一紅外線影像擷取單元與一RGB影像擷取單元。該紅外線影像擷取單元用於擷取一嬰兒的一紅外線影像。該RGB影像擷取單元用於擷取該嬰兒的臉部的一RGB影像。在實施上，該影像擷取模組1可包含微軟的Kinect，並利用Kinect來擷取該紅外線影像與該RGB影像。

該生理感測模組2為一穿戴式裝置，在此為一智慧手環；當該嬰兒穿戴該生理感測模組2時，該生理感測模組2可偵測到該嬰兒的呼吸頻率、脈搏跳動速率、體溫等生理信號。此外，該生理感測模組2可透過一短距無線網路將該等生理信號傳送給一行動裝置4。在實施上，該短距無線網路可為RFID、NFC，或ZigBee等無線網路；該行動裝置4可為智慧手機或平板電腦，並由該嬰兒的家人持用。

該計算模組3可為一遠端伺服器或一近端電腦。當該計算模組3為該遠端伺服器時，該計算模組3透過網際網路從該影像擷取模組1接收該紅外線影像與該RGB影像，並從該行動裝置4接收該等生理信號。而當該計算模組3為該近端電腦時，該計算模組3透過該短距無線網路從該影像擷取模組1接收該紅外線影像與該RGB影像，並從該行動裝置4接收該等生理信號。

在一實施方式中，該計算模組3針對該紅外線影像進行骨架辨識，以辨識出該嬰兒的骨架。例如，該計算模組3可利用Kinect所提供的應用程式介面(Application Programming Interface, API)來實現骨架辨識。參閱圖2，圖2(a)與圖2(b)分別示意該嬰兒在仰睡及側睡時該計算模組3所辨識出的骨架。由圖2可知，當該嬰兒仰睡時，該嬰兒的左肩91與右肩92在X-軸上的距離明顯大於側睡時的距離，且在側睡時左肩91與右肩92在X-軸上相當接近。所以，當該計算模組3辨識出該嬰兒的骨架並判斷出該嬰兒的左肩91與右肩92在X-軸上的距離小於一第一門檻值時，該計算模組3判定該嬰兒的睡姿為側睡，並發送一用於提示該嬰兒目前的睡姿為側睡的警示訊息給該行動裝置4，如此，能即時提醒該嬰兒的家人前往調整該嬰兒的睡姿，以避免該嬰兒由側睡轉變為趴睡的情況發生。

在一實施方式中，該計算模組3在判斷出該嬰兒目前為側睡狀態時，該計算模組3進一步對該RGB影像進行人臉辨識。若該計算模組3無法從該RGB影像中辨識出該嬰兒的臉部，則該計算模組3判定該嬰兒目前為趴睡狀態，並發送一用於指示該嬰兒目前的睡姿為趴睡的警示訊息給該行動裝置4，以警示該嬰兒的家人前往調整該嬰兒的睡姿。在此，該計算模組3也可利用Kinect所提供的應用程式介面來實現人臉辨識。

此外，當該計算模組3判斷出該等生理信號的其中任一者出現異常時，該計算模組3發送一對應該異常生理信號的警示訊息給該行動裝置4。舉例來說，當該嬰兒的體溫過高時，例如體溫超過攝氏37.5度，該計算模組3傳送一用於提示該嬰兒體溫過高的警示訊息給該行動裝置4，以即時提醒該嬰兒的家人前往照護該嬰兒。

在一實施方式中，該計算模組3可藉由實施一智慧型監測代理人(agent)來監測該嬰兒的睡姿與生理信號。參閱圖3，該智慧型監測代理人監測該嬰兒的機制包含一後端資料收集階段51與一數值判斷階段52。在該後端資料收集階段51，該智慧型監測代理人收集用於建立監測機制的數據資料；當接收到資料時，該智慧型監測代理人會自動判斷資料屬性，若該資料屬性對應的名稱已存在，則該智慧型監測代理人直接將資料儲存於該資料屬性對應的儲存空間；否則，該智慧型監測代理人建立新的屬性名稱之後再儲存資料。

舉例來說，當該智慧型監測代理人從中華民國心臟病兒童基金會網站接收到一筆內容包含「正常脈搏是130次/分鐘」的資料時，該智慧型監測代理人進一步根據規則資料庫中的判斷規則判斷出該筆資料的屬性為「脈搏跳動速率」，若屬性名稱資料庫中尚無脈搏跳動速率的屬性名稱，則在屬性名稱資料庫中建立脈搏跳動速率的屬性名稱，並在其下新增數據：130；倘若脈搏跳動速率的屬性名稱已經存在，則直接將數據存入。此外，該智慧型監測代理人可修改規則，並將新規則存入規則資料庫。

在該數值判斷階段52，該智慧型監測代理人會先利用屬性名稱資料庫對所接收到的生理信號、骨架資料進行分類。例如，對於顯示脈搏跳動速率為76次/分鐘的生理信號，經由判斷後，分類為「資料屬性：脈搏跳動速率」及「數值：76」。

接著，該智慧型監測代理人從規則資料庫中擷取出對應的規則資料，以進行評估。

接著，該智慧型監測代理人根據所擷取的規則，評估經分類所產生的資料是否有異常。例如，所擷取的規則為「正常脈搏跳動速率：70~80次/分鐘」，經分類所產生的資料為「資料屬性：脈搏跳動速率」及「數值：76」，該智慧型監測代理人比對後發現分類資料所載的脈搏跳動速率介於70~80間，就會判斷脈搏跳動速率沒有異常。

最終，該智慧型監測代理人輸出判斷結果，並將所接收到的生理信號、骨架資料存入感測歷史資料庫。

綜上所述，本新型嬰兒照護資訊系統，藉由該生理感測模組、該影像擷取模組、該計算模組的設置，及根據該嬰兒的骨架位置與人臉辨識結果來判斷該嬰兒的睡姿，且根據該嬰兒的生理信號來判斷該嬰兒的生理狀態，能自動監測該嬰兒的睡姿是否安全與監測該嬰兒的生理狀態是否異常，故確實能達成本新型的目的。

惟以上所述者，僅為本新型的實施例而已，當不能以此限定本新型實施的範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋的範圍內。

1‧‧‧影像擷取模組
2‧‧‧生理感測模組
3‧‧‧計算模組
4‧‧‧行動裝置
51‧‧‧後端資料收集階段
52‧‧‧數值判斷階段
91‧‧‧左肩
92‧‧‧右肩

本新型的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一示意圖，說明本新型嬰兒照護資訊系統的一實施方式的系統架構； 圖2是一示意圖，說明該嬰兒從仰睡翻身而側睡所對應的骨架的變化；及 圖3是一方塊圖，說明在該嬰兒照護資訊系統的一計算模組中運行的一智慧型監測代理人的運作機制。

1‧‧‧影像擷取模組

2‧‧‧生理感測模組

3‧‧‧計算模組

4‧‧‧行動裝置

Claims (6)

1. 一種嬰兒照護資訊系統，用於對一嬰兒進行監測，並包含： 一生理感測模組，用於感測該嬰兒的一對應一生理狀態的生理信號； 一影像擷取模組，用於擷取該嬰兒的一第一影像；及 一計算模組，透過網路連接該生理感測模組及該影像擷取模組，並從該生理感測模組接收該生理信號，從該影像擷取模組接收該第一影像，且用於辨識出該第一影像中該嬰兒的骨架，且至少根據該骨架的一部分判斷該嬰兒的睡姿，且根據該生理信號判斷該生理狀態是否異常。
2. 如請求項1所述的嬰兒照護資訊系統，其中當該計算模組判斷出該嬰兒的睡姿不是仰睡時，該計算模組透過網路發送一第一警示訊息給一行動裝置。
3. 如請求項1所述的嬰兒照護資訊系統，其中該影像擷取模組包括一紅外線影像擷取單元及一RGB影像擷取單元，該第一影像是由該紅外線影像擷取單元所擷取且為一紅外線影像，該RGB影像擷取單元用於擷取該嬰兒的一第二影像且該第二影像為一RGB影像，該計算模組還從該影像擷取模組接收該RGB影像，且當該計算模組根據該骨架的該部分判斷出該嬰兒的睡姿不是仰睡時，該計算模組對該RGB影像進行人臉辨識，且當該計算模組無法從該RGB影像中辨識出臉部五官時，該計算模組透過網路發送一第二警示訊息給一行動裝置。
4. 如請求項1所述的嬰兒照護資訊系統，其中該計算模組根據該骨架中的左肩與右肩的座標位置來判斷該嬰兒的睡姿。
5. 如請求項1所述的嬰兒照護資訊系統，其中該生理感測模組為一穿戴式裝置，且該生理信號為體溫、呼吸頻率，及脈搏跳動速率的其中一者。
6. 如請求項1所述的嬰兒照護資訊系統，其中當該計算模組判斷出該生理狀態異常時，該計算模組透過網路發送一第三警示訊息給一行動裝置。