CN101053518A - 姿态监控*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种姿态监控***用以监控一动物的一姿态。根据本发明的较佳具体实施例的姿态监控***包含N个可穿戴的应变规、一应变指示装置以及一解析装置。该动物的姿态可依据N个被感测到的应变讯号解析出，该每一应变讯号对应所述应变规中的一个应变规。

Description

姿态监控***

技术领域

本发明涉及一种姿态监控***(Posture monitoring system)，并且特别地，本发明涉及一种改良现有技术中设计复杂、昂贵以及用途缺乏弹性的姿态监控***。

背景技术

姿态监控对于医疗照护以及运动产业的重要性长久以来便一直被注意。

随着生活水准与医疗卫生的进步，人类平均寿命逐渐的延长。根据许多机构的预测，未来老年人口比例将持续增加。面对高龄化的社会，各种医疗医药技术与社会安全照护的问题随着显现。如何对居家老人或者一些身体不便的病患提供良好的照护，以及当危害居家老人或者身体不便的病患的情况发生时提供警示，是一值得研究的问题。许多被提出的解决方法中，姿态监控***的使用被认为是一有效且具低照护成本的解决方案。

另外，对于运动产业，姿态监控***亦被广泛的运用。例如，监看运动员从事某一运动时的姿态。该姿态监控***的利用有助于第三者，譬如教练，利用具体数据科学地纠正该运动员从事某一运动时的姿态。此外，也可以将进行该运动时的标准动作数据化成一准则，并且内嵌于该姿态监控***中。当该运动员从事某一运动时的姿态与该标准动作产生一事先设定的差异以上时，该姿态监控***会适时地发出警示声提醒该运动员。

关于姿态监控相关技术，已有为数不少的创作被披露。其相关的专利是：美国专利第4,007,733号、美国专利第4,730,625号、美国专利第4,914,423号、美国专利第5,107,826号、美国专利第5,158,089号、美国专利第5,199,940号、美国专利第6,579,212号、美国专利第6,669,286号、美国专利第6,682,351号以及美国专利第6,834,436号。

然而，上述所述专利披露的发明普遍存在使用上不方便、感测装置复杂昂贵，或者用途受限等问题。

因此，本发明的一个方面是提供一种姿态监控***。根据本发明的一较佳具体实施例的该姿态监控***使用N个可穿戴的应变规(strain gauge)附着于一动物的躯体上以感测N个应变讯号，并且依据该N个应变讯号解析出该动物的姿态。该N个可穿戴的应变规中的每一个可穿戴的应变规可以为由一类似PVDF具压电性质的材料为基底所制成的应变规或者一以布料为基底的应变规(Fabric-based strain gauge)，所以可以执行成一纺织品(Garment)以便于穿戴。该以布料为基底的应变规在申请案号为095102508号的台湾专利中披露。另外，根据本发明的另一较佳具体实施例的该姿态监控***使用一纺织品，并且将N个以布料为基底的应变规与该纺织品结合成一体以解析与该纺织品接触的动物的姿态。根据本发明的该姿态监控***具有使用上的便利性及和已知姿态监控***相比较具有低成本的优点，并且可使用于医疗照护以及运动产业等用途。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种姿态监控***。根据本发明的一较佳具体实施例的该姿态监控***是使用N个可穿戴的应变规附着于一动物的躯体上以感测N个应变讯号，并且依据该N个应变讯号解析出该动物的姿态。根据本发明的另一较佳具体实施例的该姿态监控***使用一纺织品，例如一床垫。N个以布料为基底的应变规是与该纺织品结合成一体以监控与该纺织品接触的该动物的姿态。再者，本发明的该***可藉由传输该动物的被解析的姿态的信息至一中央监控站以实现远程监控。再者，本发明的该***可利用一警示装置协助受监控者矫正姿势或对该受监控者的危险姿势提出警告。

根据本发明的一较佳具体实施例的一种姿态监控***，该姿态监控***用以监控一动物的一姿态。N个感测点指定于该动物的一躯体上，其中N是一自然数。该姿态监控***包含N个可穿戴的应变规、一应变指示装置(Strain-indicating device)以及一解析装置(Evaluating device)。该N个可穿戴的应变规中的每一个可穿戴的应变规对应所述感测点中的一个感测点，并且该每一个可穿戴的应变规附着于该动物的躯体上的对应的感测点处。该应变指示装置分别电连接至所述应变规。该应变指示装置用以提供所述应变规一电力，并且藉该电力感测N个应变讯号。该N个应变讯号中的每一个应变讯号对应所述应变规中的一个应变规。该解析装置电连接至该应变指示装置。该解析装置用以接收该N个被感测到的应变讯号，并且依据该N个被感测到的应变讯号解析该动物的姿态。

再者，根据本发明的一较佳具体实施例的一种姿态监控***，该姿态监控***可进一步包含一传送装置(Transmitting device)。该传送装置电连接至该解析装置。该传送装置用以传送一关于该动物的被解析的姿态的信息至一远程中央监控站。

再者，根据本发明的一较佳具体实施例的一种姿态监控***，该姿态监控***可进一步包含一处理装置(Processing device)以及一警示装置(Alarming device)。该处理装置电连接至该解析装置。该处理装置用以接收一从该解析装置所传输关于该动物的被解析的姿态的信息，并且判断该接收到的信息是否符合一准则。假如判断结果为肯定，则传送一触发讯号(Trigger signal)。该警示装置是由该处理装置所传送的触发讯号触发以播放一声音和/或一影像，和/或创造一震动。

根据本发明的另一较佳具体实施例的一种姿态监控***，该姿态监控***用以监控一动物的一姿态。N个感测点指定于该动物的一躯体上，其中N是一自然数。该姿态监控***包含一纺织品、N个以布料为基底的应变规、一应变指示装置以及一解析装置。该N个以布料为基底的应变规是与该纺织品结合成一体，所述以布料为基底的应变规中的每一个以布料为基底的应变规对应所述感测点中的一个感测点，并且附着于该动物的躯体上的对应的感测点处。该应变指示装置分别电连接至所述应变规，该应变指示装置用以提供所述应变规一电力，并且藉该电力感测N个应变讯号，该N个应变讯号中的每一个应变讯号对应所述应变规中的一个应变规。该解析装置电连接至该应变指示装置，该解析装置用以接收该N个被感测到的应变讯号，并且依据该N个被感测到的应变讯号解析该动物的姿态。

再者，根据本发明的另一较佳具体实施例的一种姿态监控***，该姿态监控***可进一步包含一传送装置。该传送装置电连接至该解析装置。该传送装置用以传送一关于该动物的被解析的姿态的信息至一远程中央监控站。

再者，根据本发明的另一较佳具体实施例的一种姿态监控***，该姿态监控***可进一步包含一处理装置以及一警示装置。该处理装置电连接至该解析装置。该处理装置用以接收一从该解析装置所传输关于该动物的被解析的姿态的信息，并且判断该接收到的信息是否符合一准则。假如判断结果为肯定，则传送一触发讯号。该警示装置是由该处理装置所传送的触发讯号触发以播放一声音和/或一影像，和/或创造一震动。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及附图得到进一步的了解。

附图说明

图1是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***的外观示意图。

图2是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***的功能方块图。

图3是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***传送一关于该人体的被解析的姿态的信息至一远程中央监控站的功能方块图。

图4是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***的功能方块图，该姿态监控***进一步包含一处理装置以及一警示装置。

图5是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***装置于一病人的外观示意图。

图6是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***装置于一运动员的外观示意图。

图7是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***装置于一病床的床单的外观示意图。

附图符号说明

10：姿态监控***             11：应变规

12：应变指示装置             13：解析装置

14：传送装置                 15：处理装置

16：警示装置                 17：便携式电子装置

20：远程中央监控站

具体实施方式

以下将详述本发明的较佳具体实施例以及实际应用，藉以充分说明本发明的特征、精神及优点。

请参阅图1以及图2，图1是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***的外观示意图。图2是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***的功能方块图。

如图1以及图2所示，一姿态监控***10包含N个可穿戴的应变规11、一应变指示装置12以及一解析装置13，其中N为一自然数。图1及图2中仅绘示出四个应变规11作为说明例。

该姿态监控***10用以监控一人体的一姿态。与该姿态相关的四个感测点指定于该人体的两手部以及两足部。

该四个可穿戴的应变规11中的每一个可穿戴的应变规11对应所述感测点中的一个感测点，并且附着于该人体的两手部以及两足部的对应的感测点处。

于一具体实施例中，该姿态监控***10，其中该四个可穿戴的应变规11中的每一个可穿戴的应变规11是一以布料为基底的应变规。

于一具体实施例中，该姿态监控***10，其中该四个可穿戴的应变规11是执行成一纺织品。

该应变指示装置12分别电连接至所述应变规11。该应变指示装置12用以提供所述应变规11一电力，并且藉该电力感测四个应变讯号。该四个应变讯号中的每一个应变讯号对应所述应变规11中的一个应变规11。

该解析装置13电连接至该应变指示装置12。该解析装置13用以接收该四个被感测到的应变讯号，并且依据该四个被感测到的应变讯号解析该人体的姿态。

该应变指示装置12与该解析装置13可以装置于一便携式电子装置17内，如图1中所示，但不以此为限。

于另一具体实施例中，该姿态监控***包含一纺织品、N个以布料为基底的应变规、一应变指示装置以及一解析装置。

该纺织品可以是一床单或者一汽车椅套等。

该N个以布料为基底的应变规是与该纺织品，例如一床单或者一汽车椅套，结合成一体，所述以布料为基底的应变规中的每一个以布料为基底的应变规对应所述感测点中的一个感测点，并且接触于该动物，例如一病人，的躯体上的对应的感测点处。

该应变指示装置分别电连接至所述应变规，该应变指示装置用以提供所述应变规一电力，并且藉该电力感测N个应变讯号，该N个应变讯号中的每一个应变讯号对应所述应变规中的一个应变规。

该解析装置电连接至该应变指示装置，该解析装置用以接收该N个被感测到的应变讯号，并且依据该N个被感测到的应变讯号解析该动物，例如一病人，的姿态。

请参阅图3，图3是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***传送一关于该人体的被解析的姿态的信息至一远程中央监控站的功能方块图。

如图3所示，该姿态监控***10进一步包含一传送装置14，该传送装置14电连接至该解析装置13，该传送装置14用以传送一关于该人体的被解析的姿态的信息至一远程中央监控站20。该传送方式可以为有线或无线传输方式。在图3中具有与图2相同号码标记的单元，其同样执行图2中相对应单元所具有的功能，在此不多做赘述。

请参阅图4，图4是根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***的功能方块图，该姿态监控***进一步包含一处理装置以及一警示装置。

如图4所示，该姿态监控***10进一步包含一处理装置15以及一警示装置16。该处理装置15电连接至该解析装置13。该处理装置15用以接收一从该解析装置13所传输关于该人体的被解析的姿态的信息以判断该接收到的信息是否符合一准则。该准则可以包含一受照护的老人或病人处于安全状态的该有的姿态，或者该准则可以包含一运动员从事一运动时该有的正确运动姿态。若依据该准则判断结果为肯定者，该处理装置15则传送一触发讯号。该警示装置16是由该处理装置15所传送的触发讯号触发，用以播放一声音和/或一影像。

于实际应用中，一病人实际使用根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***10，如图5所示。一受看护的病人躺于一病床上。为了监控该病人的姿态，可于该病人的身体上选择适当的感测点以将所述可穿戴的应变规11穿戴其上。

一应变指示装置分别电连接至所述应变规11。该应变指示装置用以提供所述应变规11一电力，并且藉该电力感测因该病人身体翻转或移动的动作所产生的应变讯号，其中该每一个应变讯号对应所述应变规11中的一个应变规11。

一解析装置电连接至该应变指示装置。该解析装置用以接收所述被感测到的应变讯号，并且依据所述被感测到的应变讯号解析该病人身体翻转或移动的动作。

一传送装置，该传送装置电连接至该解析装置。该传送装置用以传送一关于该病人的被解析的身体翻转或移动的信息至一远程中央监控站20。该传送方式可以为有线或无线传输方式。

该远程中央监控站20的工作人员可依据接收到的该病人的被解析的身体翻转或移动的信息判断该病人的状态。当接收到的解析信息显示该被监控的病人处于一危险状态时，工作人员可以实时阻止该危险的发生。

该应变指示装置、该解析装置以及该传送装置可以安装于一便携式电子装置17内，例如可为一手机、PDA，如图5中所示，但不以此为限。该便携式电子装置17是于该病人身体的适当位置，不致影响该病人的作息。另外，所述可穿戴的应变规亦可各执行成一纺织品并且该应变指示装置、该解析装置以及该传送装置可内嵌于该纺织品内。

另外，于实际应用中，一运动员实际使用根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***10，如图6所示。四个可穿戴的应变规11分别对应人体的两手部以及两足部的感测点，并且附着于该人体的两手部以及两足部的对应的感测点处。其中，该四个可穿戴的应变规11可以为以布料为基底的应变规。该四个可穿戴的应变规11可以执行成一纺织品以方便穿戴。

一应变指示装置分别电连接至所述应变规11。该应变指示装置用以提供所述应变规11一电力，并且藉该电力感测四个因该运动员跑步动作所产生的应变讯号，其中该每一个应变讯号对应所述应变规11中的一个应变规11。

一解析装置电连接至该应变指示装置。该解析装置用以接收该四个被感测到的应变讯号，并且依据该四个被感测到的应变讯号解析该运动员跑步的姿态。

一处理装置电连接至该解析装置。该处理装置用以接收一从该解析装置所传输关于该运动员被解析的跑步姿态的信息，并且据以判断该接收到的信息是否符合一准则。该准则可以包含一标准的跑步姿态的信息。当比较所接收到被解析的跑步姿态与该标准的跑步姿态的差异大于一预先设定值时，该准则判断为是，否则为否。假如判断结果为肯定，则该处理装置传送一触发讯号。

一警示装置是由该处理装置所传送的触发讯号触发，用以播放一声音和/或一影像。例如，播放一哔音的警示声响，并且当所解析的跑步姿态与该标准的跑步姿态的差异越大时，警示声响会越大。

该应变指示装置、该解析装置、该处理装置以及该警示装置可以安装于一便携式电子装置17内，如图6中所示，但不以此为限。该便携式电子装置17是于该运动员的腰间，不致影响该运动员正常的跑步姿态。此外，可于该便携式电子装置17内建计时装置以记录运动时间，并且藉由该解析的跑步姿态推算跑步步数。再者，藉由时间及步数数据推算跑步速度，进而了解所消耗的卡路里。

此外，该准则可随不同的运动别做不同的设定，故具有良好的使用弹性。

于实际应用中，一病人实际使用根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***10，如图7所示。一受看护的病人躺于一病床上。为了监控该病人的姿态，可于该病人所躺的床单选择N个适当的感测点以感测该病人的姿态，其中N为一自然数。图7中仅示出一个应变规11作为说明例。

N个以布料为基底的应变规11与该床单结合成一体，所述以布料为基底的应变规11中的每一个以布料为基底的应变规11对应所述感测点中的一个感测点，并且接触于该病人的躯体上的对应的感测点处。

一应变指示装置分别电连接至所述应变规11。该应变指示装置用以提供所述应变规一电力，并且藉该电力感测因该病人身体相对于该床单翻转或移动的接触动作所产生的应变讯号，其中该每一个应变讯号对应所述应变规中的一个应变规11。

一解析装置电连接至该应变指示装置。该解析装置用以接收所述被感测到的应变讯号，并且依据所述被感测到的应变讯号解析该病人身体翻转或移动的动作。

一传送装置，该传送装置电连接至该解析装置。该传送装置用以传送一关于该病人的被解析的身体翻转或移动的信息至一远程中央监控站20。该传送方式可以为有线或无线传输方式。

该远程中央监控站20的工作人员可依据接收到的该病人的被解析的身体翻转或移动的信息判断该病人的状态。当接收到的解析信息显示该被监控的病人处于一危险状态时，工作人员可以实时阻止该危险的发生。

该应变指示装置、该解析装置以及该传送装置可以安装于一便携式电子装置17内，例如可为一手机、PDA，如图7中所示，但不以此为限。

于实际应用中，除了上述所举三个例子，根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***还可运用于许多场合或对象。

例如，根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***可配戴于一行动不便需使用辅具的老人身上。当解析出该老人的走路姿态与一内建于该姿态监控***的安全走路姿态的差异大于一事先设定的容许差异范围时，姿态监控***会发出警示声响以使身旁的照护人员提供必要的协助。此外，可利用该姿态监控***解析出的该老人的姿态数据分析该老人的日常作息以利有异常状况发生时，例如，癫癣发作，实时提供照护。再者，当解析出的姿态数据发现出该老人有离开看护区域的情事时，该姿态监控***会发出警示声响以使身旁的照护人员提供必要的协助以防走失。

例如，根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***可配戴于一训练中的模特儿身上。当解析出该模特儿的走路姿态与一内建于该姿态监控***的标准走路姿态的差异大于一事先设定的容许差异范围时，姿态监控***会发出警示声响以提醒该模特儿修正姿势。

例如，根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***可配戴于一学童身上以矫正其坐姿。当解析出该学童的坐姿与一内建于该姿态监控***的标准坐姿的差异大于一事先设定的容许差异范围时，姿态监控***会发出警示声响以提醒身旁父母适时修正学童坐姿。

例如，根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***可配戴于一驾驶中的驾驶员身上。当解析出该驾驶员的开车时姿态与一内建于该姿态监控***的标准开车姿态的差异大于一事先设定的容许差异范围时，姿态监控***会发出警示声响以提醒该驾驶员，进而避免危险驾驶的情事发生。例如，行车中打瞌睡或酒后驾驶。

例如，根据本发明的一较佳具体实施例的姿态监控***可配戴于一群体身上，例如，一家人。藉由穿戴于各个家庭成员身上的姿态监控***所解析出的各个家庭成员的姿态，可了解一家人的互动情形。成员间若发生暴力行为，亦可由解析出的成员间彼此姿态变化加以分析。另外，该群体亦可为一群野生动物以研究该群动物间彼此的互动情形。

显而易见地，根据本发明的姿态监控***，可直接穿戴于一受测者的身体上故具有使用上的便利性，并且可广泛地使用于医疗照护以及运动产业等用途。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所披露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明的权利要求的范畴内。

Claims (8)

1.一种姿态监控***，该姿态监控***用以监控一动物的一姿态，N个感测点指定于该动物的一躯体上，N是一自然数，该姿态监控***包含：

N个可穿戴的应变规，该N个可穿戴的应变规中的每一个可穿戴的应变规对应所述感测点中的一个感测点，并且附着于该动物的躯体上的对应的感测点处；

一应变指示装置，该应变指示装置分别电连接至所述应变规，该应变指示装置用以提供所述应变规一电力，并且藉该电力感测N个应变讯号，该N个应变讯号中的每一个应变讯号对应所述应变规中的一个应变规；以及

一解析装置，该解析装置电连接至该应变指示装置，该解析装置用以接收该N个被感测到的应变讯号，并且依据该N个被感测到的应变讯号解析该动物的姿态。

2.如权利要求1所述的姿态监控***，进一步包含一传送装置，该传送装置电连接至该解析装置，该传送装置用以传送一关于该动物的被解析的姿态的信息至一远程中央监控站。

3.如权利要求1所述的姿态监控***，进一步包含：

一处理装置，该处理装置电连接至该解析装置，该处理装置用以接收一从该解析装置所传输关于该动物的被解析的姿态的信息，判断该接收到的信息是否符合一准则，并且若判断结果为肯定，则传送一触发讯号；以及

一警示装置，该警示装置是由该处理装置所传送的触发讯号触发，用以播放一声音和/或一影像，和/或创造一震动。

4.如权利要求1所述的姿态监控***，其中该N个可穿戴的应变规中的每一个可穿戴的应变规是一以布料为基底的应变规。

5.如权利要求1所述的姿态监控***，其中该N个可穿戴的应变规是执行成一纺织品。

6.一种姿态监控***，该姿态监控***用以监控一动物的一姿态，N个感测点指定于该动物的一躯体上，N是一自然数，该姿态监控***包含：

一纺织品；

N个以布料为基底的应变规，该N个以布料为基底的应变规与该纺织品结合成一体，所述以布料为基底的应变规中的每一个以布料为基底的应变规对应所述感测点中的一个感测点，并且接触于该动物的躯体上的对应的感测点处；

一应变指示装置，该应变指示装置分别电连接至所述应变规，该应变指示装置用以提供所述应变规一电力，并且藉该电力感测N个应变讯号，该N个应变讯号中的每一个应变讯号对应所述应变规中的一个应变规；以及

一解析装置，该解析装置电连接至该应变指示装置，该解析装置用以接收该N个被感测到的应变讯号，并且依据该N个被感测到的应变讯号解析该动物的姿态。

7.如权利要求6所述的姿态监控***，进一步包含一传送装置，该传送装置电连接至该解析装置，该传送装置用以传送一关于该动物的被解析的姿态的信息至一远程中央监控站。

8.如权利要求6所述的姿态监控***，进一步包含：

一处理装置，该处理装置电连接至该解析装置，该处理装置用以接收一从该解析装置所传输关于该动物的被解析的姿态的信息，判断该接收到的信息是否符合一准则，并且若判断结果为肯定，则传送一触发讯号；以及

一警示装置，该警示装置是由该处理装置所传送的触发讯号触发，用以播放一声音和/或一影像，和/或创造一震动。

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