TW201607504A - 嬰兒動作與生理參數監測器 - Google Patents

Abstract

本發明係一種嬰兒動作與生理參數監測器，包括殼體、夾部、可撓曲突起部、傳導機構、電路板以及電池，其中殼體包覆電路板以及電池，夾部設置於殼體上，可配掛於嬰兒的尿布，且可撓曲突起部是由殼體向外延伸，而傳導機構連接可撓曲突起部，並進一步與配置在電路板上的動作感測器接觸或連接，因而可用以監測嬰兒，並在發生異常狀態時，由控制器啟動安置在電路板上的發光二極體、無線收發器及揚聲器，執行預設的警示操作，通知相關照護人員採取必要措施。因動作感測器不會在嬰兒翻身時受到腹部的擠壓而變形，可改善整體感測功能。

Description

嬰兒動作與生理參數監測器

本發明係有關於一種嬰兒動作與生理參數監測器，尤其是利用安置在傳導機構表面上的可撓曲突起部接觸嬰兒，將嬰兒的動作傳導至傳導機構內的動作感測器，以感測嬰兒的動作，產生電氣信號，達成監視嬰兒動作的功能。

如何設計、開發出能加強對嬰兒、幼兒的照顧及監視、監控、警示的裝置以協助照護者，一直以來都是相關業界努力的重點。由於嬰兒、幼兒的表達能力有限，所以當照護者不在身邊時，常常會遺漏或疏忽嬰兒、幼兒的異常狀態，因而需要適當的輔助裝置，防止任何意外的發生。比如，輔助裝置可在發生呼吸不穩定或甚至中斷時立刻發出警示訊息，通知照護人員，進行必要緊急措施或送醫。或者，當嬰兒、幼兒因生病不適或環境的溫度、濕度不佳而哭鬧或大幅度扭動身體時，能即時提醒照護者注意，進一步檢查是否生病，或需要調整環境條件。

目前，已有業界開發出具有夾具的監視裝置，可夾到嬰兒的衣服上，並利用內建的壓力感測器以感測嬰兒的動作，進而獲得嬰兒的生理活動狀態，並可在異常時發出警示聲響，達到監視的目的。不過嬰兒的呼吸動作施加到這種壓力感測器的壓力非常微小，因為嬰兒的呼吸本質上是比較輕微，所以常導致感測的精確度不高而誤判，尤其是其間還有尿片阻隔，更加不利於動作的偵測。此外，當嬰兒翻身時，可能會壓到壓力感測器，造成錯誤偵測。

因此，很需要一種嬰兒動作監視裝置，利用適當組件包覆感測元件，可避免因嬰兒翻身壓到而導致感測失效，同時利用可撓曲元件接觸嬰兒身體，防止嬰兒的不適感，同時將嬰兒的動作傳導到內部的感測器， 提高監視準確度及效能，藉以解決上述習用技術的問題。

本發明之主要目的在於提供一種嬰兒動作與生理參數監測器，包括殼體、夾部、可撓曲突起部、傳導機構、電路板以及電池，可配戴於嬰兒或幼兒的衣服或尿布上，用以監測嬰兒或幼兒的動作、活動狀態及生理參數，並在發生異常狀態時，啟動預設的警示操作，通知周圍人員採取必要措施，即時解決異常狀態。

殼體包覆電路板以及電池，而電池提供電力給電路板。

夾部為彎折狀，是配置於殼體的一側，可夾住嬰兒的衣服或尿布而固定。可撓曲突起部是由殼體向外延伸，因此，殼體可與可撓曲突起部結合形成L型。傳導機構是配置於殼體及可撓曲突起部之內，並具有第一端部及第二端部，且傳導機構的第一端部是連接至可撓曲突起部。因此，當夾部夾住嬰兒的尿布時，可撓曲突起部會接觸到嬰兒的腹部，以接收腹部的起伏動作，並傳送到傳導機構。

本發明進一步包括安置在電路板上的動作感測器、控制器、發光二極體、無線收發器以及揚聲器，其中動作感測器可感測動作而產生電氣信號，且配置成接觸或連結傳導機構的第二端部，因此，嬰兒的動作可藉可撓曲突起部以及傳導機構而傳送到動作感測器，進而產生對應於嬰兒動作的電氣信號，比如呼吸、心跳的動作。此外，控制器電氣連接至動作感測器、發光二極體、無線收發器以及揚聲器，可接收來自動作感測器的電氣信號，經動作判斷處理，決定嬰兒的動作是否異常，並在嬰兒的動作為異常時，產生警示信號，以驅動發光二極體、無線收發器以及揚聲器，通知周圍或遠端的照護人員。

可由無線收發器將來自控制器的警示信號轉換成無線信號而傳送至接收單位，比如智慧型手機，提醒當時未在嬰兒旁的照護人員注意嬰兒已發生異常狀態。另外，中繼伺服器可為包含腕帶及控制與顯示主機的行動型裝置，其中腕帶可套入手腕，並可與控制與顯示主機結合，且控制與顯示主機具有接收無線信號並進行預設電氣操作的控制功能以及顯 示相關資訊的功能，因此，可大幅改善使用的便利性，提高產業利用性。

本發明還可進一步包含電氣連接至控制器的加速度感測器、溫度感測器，其中加速度感測器可偵測嬰兒是否翻身或是在趴睡狀態，產生加速度感測信號，而溫度感測器可偵測嬰兒的體溫，產生體溫感測信號。控制器接收並依據加速度感測信號、體溫感測信號，啟動發光二極體、無線收發器、揚聲器以執行預設的電氣操作，通知相關照護人員。

10‧‧‧殼體

20‧‧‧夾部

30‧‧‧可撓曲突起部

40‧‧‧傳導機構

50‧‧‧按鈕開關

60‧‧‧電路板

61‧‧‧動作感測器

63‧‧‧控制器

65‧‧‧發光二極體

67‧‧‧無線收發器

69‧‧‧揚聲器

70‧‧‧電池

B‧‧‧嬰兒

D‧‧‧方向

MS‧‧‧控制與顯示主機

PD‧‧‧尿布

RF‧‧‧無線信號

RX‧‧‧接收單位

SK‧‧‧承座

SR‧‧‧中繼伺服器

WB‧‧‧腕帶

第一圖為依據本發明實施例嬰兒動作與生理參數監測器的外觀示意圖。

第二圖為本發明嬰兒動作與生理參數監測器的剖示圖。

第三圖為本發明的應用示意圖。

第四圖為本發明應用中當作行動式的中繼伺服器的具體實例之示意圖。

以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

請參閱第一圖及第二圖，其中第一圖顯示依據本發明實施例嬰兒動作與生理參數監測器的外觀示意圖，而第二圖為本發明嬰兒動作與生理參數監測器的剖示圖。如第一圖及第二圖所示，本發明的嬰兒動作與生理參數監測器主要是包括殼體10、夾部20、可撓曲突起部30、傳導機構40、電路板60以及電池70，可配戴於嬰兒或幼兒的衣服或尿布上，用以監測該嬰兒或該幼兒的動作、活動狀態及生理參數，並在發生異常狀態時，啟動預設的警示操作，通知周圍人員採取必要措施，即時解決異常狀態。

具體而言，夾部20為彎折狀，具有二端部，其中一端部是配置成結合於殼體10的一側，而另一端部約平行於殼體10。比如圖中夾部20的一端是連結至殼體10的下部，而夾部20的另一端部約平行於殼體10的下部表面。因此，夾部20可方便夾住嬰兒或幼兒的衣服或尿布而固定。夾部20的另一實施方式為殼體10及夾部20是一體成型，並由相同材料構成。此外，可撓曲突起部30是具有可撓曲性的囊狀物，並設置成連接至殼 體10而由殼體10向外延伸，尤其是與夾部20位於殼體10的同一側，比如圖中殼體10的下表面，形成L型的構造。

傳導機構40是配置於殼體10及可撓曲突起部30之內，並具有第一端部及第二端部，且第一端部是連接至可撓曲突起部30。更具體而言，傳導機構40及可撓曲突起部30是由相同的材料構成，並為一體成型，或者傳導機構40及可撓曲突起部30可由不相同的材料構成，並藉黏合、鎖附、緊配或融合方式而結合。上述傳導機構40及可撓曲突起部30的材料可包含熱塑性彈性體(Thermo Plastic Rubber，TPR)、矽膠、橡膠、熱固性聚氨酯、熱塑性聚氨酯或塑膠，而傳導機構40及可撓曲突起部30的融合方式包括超音波或熱融合。

在實際應用上，當夾部20夾住嬰兒的尿布時，可撓曲突起部30可貼附於嬰兒或幼兒的胸或腹部，且由於本身為可撓曲性，而非堅硬性，所以不會對嬰兒或幼兒造成不適感。

此外，電池70提供電路板60所需的電力，且由殼體10包覆電路板60及電池70，提供隔絕保護。

具體而言，在電路板60上進一步安置動作感測器(motion sensor)61、控制器(CPU)63、發光二極體(LED)65、無線收發器(wireless transceiver)67以及揚聲器(speaker)69，並由電池70提供電力，用以實現電氣操作。要注意的是，為方便說明本發明的技術特徵及所達成的具體功效，圖中在電路板60上電氣元件的大小及形狀，以及相關配置設計，都只是供參考用而已，並非用以限定本發明的範圍，因此，每個電氣元件的大小及配置方式可依實際需要而適當調整。

動作感測器61為細絲狀、片狀或長條狀，並具有二端部，可由壓電材料構成，用以感測動作而產生電氣信號，其中一端部連結至電路板60，而動作感測器61的另一端部接觸或連結傳導機構40的第二端部。因此，嬰兒的動作可藉可撓曲突起部30以及傳導機構40而傳送到動作感測器61，使得動作感測器61產生對應於嬰兒動作的電氣信號，比如呼吸、心跳的動作。

控制器63電氣連接至動作感測器61，接收電氣信號，並對 電氣信號進行動作判斷處理，以決定嬰兒的動作是否異常，並在嬰兒的動作為異常時，產生警示信號。此外，發光二極體65、無線收發器67及揚聲器69電氣連接至控制器63，因此控制器63可依據警示信號點亮發光二極體65，驅動無線收發器67發射警示用無線信號而傳送至遠端的無線接收器(圖中未顯示)，並使揚聲器69發出警示聲，用以通知周圍或遠端的人員。

發光二極體65還可顯示本發明嬰兒動作監視裝置的操作狀態，比如在開機或正常運作時，以常亮方式點亮，而在電力不足或發生異常狀態時，以閃爍方式點亮。

為進一步具體說明本發明的特點，請參考第三圖，本發明嬰兒動作與生理參數監測器的應用示意圖。如第三圖所示，本發明嬰兒動作與生理參數監測器的夾部20是配置成勾住、夾住或扣住嬰兒B的尿布DP而固定，同時可撓曲突起部30係可接觸或抵住嬰兒B的腹部或胸部，較佳的為腹部。因此，當嬰兒B呼吸或活動時，嬰兒B的腹部會有上下起伏的規律性動作，如方向D，使得可撓曲突起部30可將腹部的動作經由傳導機構40而傳送至與電路板60電氣連接的動作感測器61，並由動作感測器61產生電氣信號，傳送至控制器63以進行動作判斷處理。具體而言，控制器63的動作判斷處理可包括偵測電氣信號是否持續產生，或已超過一段預設時間未接收到來自控制器63的電氣信號，藉以判斷嬰兒B的腹部動作是否持續，或已停止動作一段時間，而如果超過預設時間還偵測不到電氣信號時，表示嬰兒B的腹部動作已停止，可能是呼吸中斷，當發生這種緊急的異常狀態時，須要立即進行必要急救處理或馬上送醫，因此控制器63會產生警示信號，用以啟動發光二極體65、無線收發器67、揚聲器69進行預設的警示操作，以通知嬰兒B的照護人員。例如，由發光二極體65發射出較明亮的閃爍，以引起注意，或由揚聲器69發出警報聲，也可由無線收發器67將來自控制器63的警示信號轉換成無線信號RF，同時以無線方式傳送至接收單位RX，比如智慧型的手機，經手機提醒當時未在嬰兒B旁邊的使用者注意嬰兒B已發生異常狀態，或在深夜時的醫院中，可傳送至遠端的中繼伺服器SR，通知中控室的值班人員。

上述中繼伺服器SR的另一具體實例可參考第四圖所示，適 合配戴於手腕上。中繼伺服器SR包含腕帶WB及控制與顯示主機MS，其中腕帶WB為環形帶狀，可套入手腕，且腕帶WB穿過控制與顯示主機MS而結合，尤其是控制與顯示主機MS具有接收無線信號RF並進行預設電氣操作的控制功能，以及顯示相關資訊的功能，比如嬰兒的活動或生理動作正常，或發生異常狀態。

較佳的，控制與顯示主機MS可利用磁力方式，比如磁鐵，嵌入並固定於腕帶WB上的承座SK中，很容易安置、取下。

再如第二圖所示，本發明可進一步包含按鈕開關50，是配置在殼體10的一側，比如圖中殼體10的頂部表面，亦即在向左的方向上朝向外，可方便使用者操作，同時電氣連接至電路板60，用以開啟或關閉電路板60的電氣操作，比如嬰兒動作與生理參數監測器的運作。

此外，本發明的電路板60還可進一步配置其他附屬感測元件，包含電氣連接至控制器63的加速度感測器、溫度感測器(圖中未顯示)，其中加速度感測器可偵測嬰兒是否翻身或是在趴睡狀態，產生加速度感測信號，而溫度感測器可偵測嬰兒的體溫，產生體溫感測信號。控制器63可依據分別來自加速度感測器、溫度感測器的加速度感測信號、體溫感測信號，以啟動發光二極體65、無線收發器67、揚聲器69，進而執行預設的電氣操作，以通知相關人員，或將資料儲存於控制器63中，以供後續讀取、參考用。

綜上所述，本發明的主要特點在於嬰兒動作與生理參數監測器可利用夾部而夾掛在嬰兒的尿布上，而由於可撓曲突起部是貼附於嬰兒腹部，所以很容易在嬰兒翻身時受到腹部的擠壓變形，因此利用傳導機構連接可撓曲突起部與動作感測器之間的連動關係，所以當可撓曲突起部受到擠壓而變形時，具有感測功能的動作感測器不會受影響及損毀，可提高本發明的使用壽命。

本發明的另一特點在於即使是嬰兒在翻身或踢腿等動作，也可由動作感測器感測到，進而產生相對應動作的電氣信號。此外，如果嬰兒趴睡時，亦可將本發明掛在後背的尿布上，如此可透過背部的動作感測以感測呼吸動作等起伏，而動作等感測訊號可進一步透過控制器，驅動無 線收發器以無線傳輸方式傳送至照護者的智慧型手機，並由智慧型手機的螢幕監控嬰兒的呼吸狀態、動作、趴睡等動作，以及體溫的資訊。再者，感測訊號除了能夠傳送至智慧型手機做顯示，還能夠無線傳輸至手環型態的中繼伺服器，其中手環伺服器係包含能夠顯示嬰兒生理狀態的控制與顯示主機以及連接主機的腕帶，而手環能夠配戴於照護者的手腕上以當作行動伺服器，因此，照護者能夠在居家的照護環境當中隨時隨地監控嬰兒的狀態，並將監控資料無線傳輸到雲端伺服器。尤其是，控制與顯示主機可利用磁力方式嵌入並固定於腕帶上的承座中，方便卸下進行充電等維護工作，進一步改善使用的便利性。

由於本發明的技術內並未見於已公開的刊物、期刊、雜誌、媒體、展覽場，因而具有新穎性，且能突破目前的技術瓶頸而具體實施，確實具有進步性。此外，本發明能解決習用技術的問題，改善整體使用效率，而能達到具產業利用性的價值。

以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。

10‧‧‧殼體

20‧‧‧夾部

30‧‧‧可撓曲突起部

40‧‧‧傳導機構

50‧‧‧按鈕開關

60‧‧‧電路板

61‧‧‧動作感測器

63‧‧‧控制器

65‧‧‧發光二極體

67‧‧‧無線收發器

69‧‧‧揚聲器

70‧‧‧電池

Claims (10)

1. 一種嬰兒動作與生理參數監測器，係配戴於一嬰兒或一幼兒的衣服、褲子或尿布上，用以監測該嬰兒或該幼兒的動作、活動狀態及生理參數，包括：一殼體；一夾部，為彎折狀，具有二端部，其中一端部是配置成結合於該殼體的一側，而另一端部約平行於該殼體，用以夾掛或夾住該嬰兒或該幼兒的衣服、褲子或尿布而固定，或者該夾部與該殼體是一體成型，並且相同材料構成；一可撓曲突起部，具有可撓曲性，是連接至該殼體而由該殼體向外延伸，並與該夾部一起位於該殼體的同一側；一傳導機構，具有一第一端部及一第二端部，且該第一端部連接至該可撓曲突起部；一電路板，係安置位於該殼體內的一控制器、一發光二極體以及一揚聲器，其中該控制器電氣連接至該該發光二極體以及該揚聲器，該動作感測器具有二端部，用以感測動作而產生一電氣信號，該控制器接收該電氣信號，並進行一動作判斷處理，以決定該嬰兒或該幼兒的動作是否異常，並在該嬰兒或該幼兒的動作為異常時，產生一警示信號，用以驅動該發光二極體以及該揚聲器，進行預設的警示操作以通知周圍或遠端的照護人員；一動作感測器，是配置於該殼體內，並具有二端部，用以感測動作而產生一電氣信號，該動作感測器的一端部連結至該電路板並電氣連接至該控制器，該動作感測器的一另一端部接觸或連結至該傳導機構的第二端部；以 及一電池，提供該電路板所需的電力，其中該殼體係包覆該電路板及該電池。
2. 依據申請專利範圍第1項之嬰兒動作與生理參數監測器，其中該控制器的動作判斷處理包括偵測該電氣信號是否持續產生，或已超過一段預設時間未接收到該電氣信號，藉以判斷該嬰兒或該幼兒的腹部動作是否持續，或已停止動作一段時間，而如果超過該預設時間還偵測不到該電氣信號時，表示已發生異常狀態時，並產生該警示信號。
3. 依據申請專利範圍第1項之嬰兒動作與生理參數監測器，進一步包含一無線收發器，其中該無線收發器是配置於該電路板上，用以將來自該控制器的警示信號轉換成一無線信號，並以無線方式傳送至一接收單位，或傳送至遠端的一中繼伺服器。
4. 依據申請專利範圍第3項之嬰兒動作與生理參數監測器，其中該中繼伺服器包含一腕帶及一控制與顯示主機，該腕帶為環形帶狀，可套入手腕，且該腕帶進一步穿過該控制與顯示主機而結合，該控制與顯示主機具有接收該無線信號並進行預設電氣操作的控制功能，以及顯示相關資訊的功能。
5. 依據申請專利範圍第4項之嬰兒動作與生理參數監測器，其中該控制 與顯示主機是利用磁力方式而嵌入並固定於該腕帶上的一承座中。
6. 依據申請專利範圍第1項之嬰兒動作與生理參數監測器，其中該電路板進一步配置電氣連接至該控制器的一加速度感測器及一溫度感測器，且該加速度感測器偵測該嬰兒或該幼兒是否翻身或是在趴睡狀態，以產生一加速度感測信號，而溫度感測器可偵測該嬰兒或該幼兒的體溫，以產生一體溫感測信號，並由該控制器依據該加速度感測信號、該體溫感測信號，以驅動該發光二極體、該無線收發器、該揚聲器，執行預設的電氣操作，以通知相關照護人員，或將相關資料儲存於該控制器中，以供後續讀取、參考用。
7. 依據申請專利範圍第1項之嬰兒動作與生理參數監測器，其中該傳導機構及該可撓曲突起部為相同材料構成，並為一體成型，且該材料包含熱塑性彈性體(Thermo Plastic Rubber，TPR)、矽膠、橡膠、熱固性聚氨酯、熱塑性聚氨酯或塑膠。
8. 依據申請專利範圍第1項之嬰兒動作與生理參數監測器，其中該傳導機構及該可撓曲突起部為相同或不相同的材料構成，並藉黏合、鎖附、緊配或融合方式而結合，且該材料包含熱塑性彈性體、矽膠、橡膠、熱固性聚氨酯、熱塑性聚氨酯或塑膠。
9. 依據申請專利範圍第8項之嬰兒動作與生理參數監測器，其中該傳導 機構及該可撓曲突起部的融合方式包括超音波或熱融合。
10. 依據申請專利範圍第1項之嬰兒動作與生理參數監測器，進一步包含一按鈕開關，是在該殼體的一側，並電氣連接至該電路板，用以開啟或關閉該電路板的電氣操作。