TWM616082U

TWM616082U - 人體監控設備

Info

Publication number: TWM616082U
Application number: TW110205675U
Authority: TW
Inventors: 黃家煦
Original assignee: 吉立科技有限公司
Priority date: 2021-05-18
Filing date: 2021-05-18
Publication date: 2021-08-21

Abstract

一種人體監控設備，係包含：偵測裝置，係配置於人體上，以偵測該人體之生理資訊；處理裝置，係擷取該生理資訊，並過濾及解析該生理資訊以形成中介資訊；以及整合裝置，係接收該中介資訊，並分析該中介資訊以形成目標資訊。俾透過運用穿戴式偵測裝置與物聯網技術，以即時監測營造環境與營建工程人員之生理狀態。

Description

人體監控設備

本創作係有關一種監控系統，尤指一種適用於監控營造業工程人員之人體監控設備。

近年來，國內公共工程意外事件頻傳，造成人力物力損失，尤其以營造工程的工安事故率位居首位。

傳統的現場工程人員之安全防護裝置除了安全帽外，另配有機械式跌倒感應裝置。

然而，目前工程人員之安全防護機制缺乏主動式偵測與網路傳輸功能，因而無法有效保障工程人員於工程現場施作之安全性。

再者，營造業之工地往往屬於險惡環境，因而容易造成現場工程人員之生理狀態的改變，例如，於高溫與高噪音下，會造成工程人員壓力增大與疲勞，甚至恍神，進而直接或間接造成工安事件。

因此，如何提供營造業之工程人員之生理監測與安全防護機制等課題，實已成為目前業界亟待突破之技術。

鑑於上述習知技術之缺失，本創作提供一種人體監控設備，係包括：偵測裝置，係配置於人體上，以偵測該人體之生理資訊；處理裝置，係通訊連接該偵測裝置，以擷取該生理資訊，並過濾及解析該生理資訊以形成中介資訊；以及整合裝置，係通訊連接該處理裝置，以接收該中介資訊，並分析該中介資訊以形成目標資訊。

前述之人體監控設備中，該偵測裝置係為穿戴式電子裝置。

前述之人體監控設備中，該偵測裝置係包含感測元件，以偵測包含心率與體溫之生理特徵數據，供作為該生理資訊。

前述之人體監控設備中，該處理裝置係配置環境資料擷取器，其用以接收一包含現場環境數據與影像之輔助資訊，並傳送該輔助資訊至該整合裝置。

前述之人體監控設備中，該整合裝置係為雲端主機。

前述之人體監控設備中，該整合裝置係包含用以統計與分析該中介資訊之分析模組。

前述之人體監控設備中，該整合裝置係包含用以儲存該目標資訊之資料庫。

前述之人體監控設備中，該整合裝置係包含用以運算出心率變異數之運算模組。

前述之人體監控設備中，該整合裝置係包含用以將該目標資訊建成獨立模型之建模模組。

前述之人體監控設備中，復包括至少一通訊連接該整合裝置之控管裝置，供後端平台掌控該人體(目標者)之生理狀況。

由上可知，本創作之人體監控設備中，主要藉由該偵測裝置配置於工程人員之人體上，以主動偵測該人體之生理資訊，且藉由該通訊連接之機制，使該生理資訊能傳輸至該整合裝置，以獲得該目標資訊，供後端平台掌控現場工程人員之生理狀況，故相較於習知技術，本創作能有效保障工程人員於工程現場施作之安全性，且當工程人員之生理狀態改變時，能即時提醒工程人員停工，以避免公安意外之發生。

1:人體監控設備

1a:偵測裝置

1b:處理裝置

1c:整合裝置

1d:控管裝置

10:感測元件

11:顯示模組

12:傳輸模組

13:分析模組

130:配對部

14:資料庫

15:運算模組

16:建模模組

20a,20b:數值

20,21,22,23:區域

30:乙太網路埠口

31:通用序列匯流排埠口

4a:資訊看板

4b:電子裝置

5:後端平台

圖1A係為本創作之人體監控設備之硬體配置示意圖。

圖1B係為本創作之人體監控設備之架構示意圖。

圖2A至圖2D係為圖1A之偵測裝置於切換後之不同畫面之平面示意圖。

圖3係為本創作之人體監控設備之偵測裝置與處理裝置之其中一種使用情境之示意圖。

圖4係為本創作之人體監控設備之處理裝置之使用環境之示意圖。

以下藉由特定的具體實施例說明本創作之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本創作之其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本創作可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本創作所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本創作所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本創作可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本創作可實施之範疇。

圖1A係為本創作之人體監控設備1之硬體配置示意圖，且圖1B係為本創作之人體監控設備1之架構示意圖。所述之人體監控設備1係包括：一偵測裝置1a、一處理裝置1b以及一整合裝置1c。

所述之偵測裝置1a係配置於人體(如營造業之工程人員作為目標者)上，以偵測該人體之生理資訊。

於本實施例中，該偵測裝置1a係為穿戴式電子裝置，如手環型，以偵測心率與體溫等生理特徵數據。例如，該偵測裝置1a係包含複數感測元件10，如光學感測器及熱感測器，以令該光學感測器偵測人體皮膚表皮下層血管之脈搏，且令該熱感測器偵測人體皮膚表皮下層血管之溫度，其中，該感測元件之偵測取樣率為每秒5次。

再者，該偵測裝置1a亦包含一顯示模組11，如觸控式顯示器，以切換顯示人體之即時心率(如圖2A所示之數值20a)及體溫(如圖2B所示之數值20b)，甚至切換顯示該偵測裝置1a之電量(如圖2C所示之區域20)、偵測日期(如圖2C所示之區域21)、偵測時間(如圖2C所示之區域22)、該偵測裝置1a之藍牙低功耗(Bluetooth Low Energy，簡稱BLE)網路位置、識別碼(如圖2D所示之區域23)、即時訊息及/或其它。例如，該偵測裝置1a可接收該處理裝置1b所傳送之即時訊息。

又，該偵測裝置1a復包含一傳輸模組12，如無線式數據收發器，以將該生理資訊之相關數據以藍牙低功耗(BLE)之廣播方式將即時心率、體溫、電量、該偵測裝置1a之識別碼或其它等資料發送，其中，該傳輸模組12之發送頻率為每秒5次。

所述之處理裝置1b係配置於現場環境之至少一處，以通訊連接該偵測裝置1a，以擷取該生理資訊，並過濾及解析該生理資訊，以將該生理特徵數據對應該識別碼，俾形成中介資訊。

於本實施例中，該處理裝置1b係為數據處理器，其藉由網路(如無線方式)連接該偵測裝置1a，以擷取該生理資訊，並將該生理資訊進行前置處理以形成該中介資訊。例如，該處理裝置1b係配置有無線網路模組、藍牙模組、乙太網路埠口30、通用序列匯流排(Universal Serial Bus，簡稱USB)埠口31或其它傳輸機制。應可理解地，有關處理器之種類繁多，並無特別限制。

再者，該處理裝置1b亦可配置環境資料擷取器，其採用無線乙太網路及有線乙太網路，以同時自動連接網際網路(Internet)。例如，該處理裝置1b可藉由該乙太網路接收一包含現場環境數據與影像之輔助資訊，並傳送該輔助資訊至該整合裝置1c。

又，該中介資訊係將生理特徵數據對應至其所屬之目標者。例如，當該處理裝置1b接收來自多個偵測裝置1a之生理特徵數據(如體溫)時，如圖3所示，需將每一個體溫對應每一個偵測裝置1a之識別碼。

另外，於單一工地現場內，可配置多組處理裝置1b，以隨時接收每一個工程人員於位移至任一處時之生理資訊，如圖4所示。

所述之整合裝置1c係通訊連接每一個處理裝置1b(如圖4所示)，以接收該中介資訊及包含現場環境數據與影像之輔助資訊，並分析該中介資訊，以形成目標資訊。應可理解地，該整合裝置1c可依需求分析該中介資訊與該輔助資訊，以整合出更完整之目標資訊。

於本實施例中，該整合裝置1c係為雲端主機，以進行生理特徵數據計算與即時監測作業。例如，該整合裝置1c係包含一分析模組13，以統計與分析心率與體溫數據。具體地，該雲端主機於接收該處理裝置1b所傳送之生理特徵數據後，該分析模組13將進行統計與分析處理作業，以計算出人體之每分鐘平均體溫(BTMavg)與平均心率(HRMavg)、當日最高體溫(BTmax)、當日最大心率(HRmax)、當日最低體溫(BTmin)、當日最小心率(HRmin)、當日平均體溫(BTDavg)與每秒心率(HRDavg)等生理特徵數據，供作為該目標資訊。

再者，該整合裝置1c亦包含一資料庫14，以儲存該分析模組13於統計與分析處理作業後所得之目標資訊(或生理特徵數據)。

又，該整合裝置1c復包含一運算模組15，以運算出心率變異數(Heart-Rate Variability，HRV)，供反映出人體自律神經系統的平衡狀態。例如，該運算模組15係從該資料庫14中取出連續5分鐘內之每秒心率值之數據，以計算出心率變異均方根值(Root Mean Square of the Successive Differences，簡稱RMSSD)，並以每一分鐘為基準計算一次RMSSD，且將每5分鐘之RMSSD之計算結果儲存於該資料庫14中。

另外，該整合裝置1c可進一步配置一將該目標資訊建成獨立模型之建模模組16，以將每一目標者之生理特徵數據建制為一對應該目標者之獨立模型。例如，該建模模組16從該資料庫14中擷取該每分鐘之心率變異數(HRV)與體溫等生理特徵數據，以進行建模(Modeling)與頻域分析(Frequency-Domain Analysis)作業，而計算出各目標者之生理特徵模型(Vital-Sign Characteristic Function)，供作為該目標者之體能與疲勞狀態指標(Physical Capacity and Fatigue Index)，並將該生理特徵模型儲存於該資料庫14中，以便於持續記錄生理特徵及不斷優化該生理特徵模型。具體地，該分析模組13可具有一配對部130，以將最新計算出之生理特徵數據與該資料庫14中之生理特徵模型之歷史數據進行比對，供完整判斷該目標者之生理狀態。

於一實施例中，該人體監控設備1可包括至少一通訊連接該整合裝置1c之控管裝置1d，例如：資訊看板4a、如智慧型手機之電子裝置4b或其它適當管理人體生理特徵之機制，供後端平台5之管理員掌控該目標者之生理狀況。

所述之資訊看板4a係用以即時顯示該整合裝置1c(或其分析模組13)於統計與分析後之目標者之體溫與心率之數值，供該後端平台5之管理員進行即時監測與管理。例如，該後端平台5係為中央控制室，且該資訊看板4a係為螢幕。

所述之控管裝置1d可配置警示機制，其係依據每個人之生理素質(如心率、心率變異數、體溫或其它項目)之不同而設定不同之臨界值，以便進行自動示警功能。例如，該警示機制係用以自動檢查每個目標者之最新生理特徵數據，以當該最新生理特徵數據超過該臨界值，則該控管裝置1d立即發出警報訊號至該目標者之偵測裝置1a上，以提醒該目標者停止工作。應可理解地，該控管裝置1d亦可將該警報訊號同時發送至該資訊看板4a或如智慧型手機之電子裝置4b上，供該後端平台5之管理員立即採取應變措施。

於該人體監控設備1運作時，先令同一工地內之多名目標者(如工程人員)分別穿戴該偵測裝置1a(如電子手環)，使各該偵測裝置1a開始不間斷地發送其對應之目標者之生理資訊(含人體之體溫、心率、藍牙信號強度、電量、識別碼等數據)。接著，該處理裝置1b同時接收多個偵測裝置1a所發送的生理資訊，且依據各該偵測裝置1a之藍牙模組所傳出的識別碼，以區分出不同偵測裝置1a的生理特徵數據，再分別處理各該偵測裝置1a之生理資訊，以形成多組中介資訊。之後，該處理裝置1b以網路方式傳送該中介資訊至指定網址，使該整合裝置1c接收該中介資訊，以分析該中介資訊，而提供目標資訊予管理員。

綜上所述，本創作之人體監控設備1，主要運用穿戴式裝置(Wearable Device)與物聯網(Internet of Things)技術，將該偵測裝置1a配置於工程人員之人體上，以主動偵測該目標者之生理資訊，且藉由通訊連接之機制，使該生理資訊能傳輸至該整合裝置1c，以獲得該目標資訊，供後端平台5即時監測營造環境(基於該輔助資訊)與營建工程人員之生理狀態(基於該生理資訊)，故當工程人員之生理狀態發生異常時，該人體監控設備1能立即預警與通報，以避免人為因素而造成工安事件之問題。

上述實施例係用以例示性說明本創作之原理及其功效，而非用於限制本創作。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本創作之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本創作之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。