行为感知照明装置、系统及方法

摘要

一种行为感知照明装置、系统及方法，系统包括行为感知照明装置以及服务器。行为感知照明装置包括热能感测模块、网络模块、运算模块、照明模块以及电源管理模块。热能感测模块用以感测患者及其周边的热能信息，网络模块用以通过网络接收患者的背景信息，运算模块用以运行默认的行为模型，并根据热能信息以及背景信息判断患者目前的行为或即将进行的行为，以及根据患者行为发出对应的照明信号，照明模块用以根据照明信号改变照明状态，以及电源管理模块用以供应各模块运作所需的电源。

说明书

技术领域

本发明涉及一种行为感知照明装置、系统及方法，尤指一种应用于医疗或照护的行为感知照明装置、系统及方法。

背景技术

一般而言，在寝室或病房等室内环境中，除了设置于天花板的主要照明灯具外，还会在床边架设床头灯等次要的照明灯具。在现有技术中，这些照明灯具主要是由手动操作开关。

然而，对于行动较不方便的患者或老年人而言，手动操作灯具较不方便，并且也需要一套系统来监测患者及其周边状况以维护安全。因此，如何提供一种能监测患者及其周边状况，并根据患者行为来改变照明状态的行为感知照明装置、系统及方法，遂成为业界亟待解决的课题。

发明内容

为解决前述现有技术的种种问题，本发明提供一种行为感知照明装置，包括热能感测模块、网络模块、运算模块、照明模块以及电源管理模块。

热能感测模块用以感测一患者及其周边的热能信息；网络模块用以通过网络接收患者的背景信息；运算模块用以运行默认的行为模型，并根据热能信息以及背景信息判断患者目前的行为或即将进行的行为，以及根据患者目前的行为或即将进行的行为发出对应的照明信号；照明模块用以根据照明信号改变照明状态；以及电源管理模块用以供应热能感测模块、网络模块、运算模块以及照明模块运作所需的电源。

在本发明的一实施型态中，运算模块还用以根据目标患者目前及即将进行的行为发出通知信号。

在本发明的一实施型态中，运算模块还用以在热能信息超过默认阈值时，发出通知信号。

在本发明的一实施型态中，运算模块还用以判断患者是否维持同一姿势超过一默认时间，并于患者维持同一姿势超过默认时间时发出通知信号。

在本发明的一实施型态中，患者的背景信息包括诊断结果、用药信息或痼疾。

在本发明的一实施型态中，行为感知照明装置还包括蓝牙模块，蓝牙模块与运算模块连接，并用以与具有蓝牙信号接收功能的外部装置连接，以交换数据信息。

在本发明的一实施型态中，电源管理模块还用以供应蓝牙模块运作所需的电源，且其中，电源管理模块还用以在蓝牙模块未进行交换数据信息时，停止供应蓝牙模块的电源。

本发明还提供一种行为感知照明系统，包括上述所有实施型态中任一实施型态的行为感知照明装置以及服务器。服务器与网络模块连接，并用以传送患者的背景信息。

本发明还提供一种行为感知照明方法，系应用于上述所有实施型态中任一实施型态的行为感知照明装置，方法包括以下步骤：通过热能感测模块感测患者及其周边的热能信息；通过网络模块由网络接收患者的背景信息；通过运算模块运行默认的行为模型，并根据热能信息以及背景信息判断患者目前的行为或即将进行的行为；通过运算模块根据患者目前的行为或即将进行的行为发出对应的照明信号；以及通过照明模块根据照明信号改变照明状态。

在本发明的一实施型态中，行为感知照明装置还连接至一服务器，且其中，在通过网络模块经由网络接收患者的背景信息之前，还包括：通过服务器发出患者的背景信息。

相较于现有技术，本发明的行为感知照明装置通过热能感测模块感测患者及其周边的热能信息，再利用运算模块运行默认的行为模型以判断患者目前及即将进行的行为，并根据患者行为发出对应的照明信号，以及照明模块根据照明信号改变照明状态。因此本发明的行为感知照明装置不需要手动操作，可根据患者行为自动调整为适当的照明状态，并可同时监测患者及其周边状况以维护安全。此外，本发明的行为感知照明装置还可通过网络模块与服务器连接，由服务器提供患者的背景信息，以及发出告警命令通知其他告警装置。

附图说明

图1a是本发明第一实施例的行为感知照明装置的结构示意图。

图1b是本发明第一实施例的热能感测模块用以感测热能信息的示意图。

图2是本发明第二实施例的行为感知照明装置的结构示意图。

图3是本发明第三实施例的行为感知照明系统的结构示意图。

图4是本发明第四实施例的行为感知照明装置的步骤流程图。

图5是本发明第五实施例的行为感知照明装置的步骤流程图。

图6是本发明的患者行为信息收集及判断方法执行步骤S3-S5的应用例示意图。

符号说明：

1 行为感知照明装置

10 热能感测模块

11 网络模块

12 运算模块

13 照明模块

14 电源管理模块

15 蓝牙模块

2 服务器

A 区域

a1-a8 中心热源区域

a9-a16 关注区域

a17 其他区域

H1 病患

H2 照护者

S1a 步骤

S1～S5 步骤

具体实施方式

以下藉由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可藉由其他不同的具体实施例加以施行或应用。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技艺的人士的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如「上」、「内」、「外」、「底」及「一」等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴，合先叙明。

请参阅图1a，图1a是本发明第一实施例的行为感知照明装置的结构示意图。如图所示，本发明的行为感知照明装置1包括热能感测模块10、网络模块11、运算模块12、照明模块13以及电源管理模块14。

在一实施例中，热能感测模块10用以感测一患者及其周边的热能信息，举例来说，热能感测模块10用以取得患者及病床或病房内的热能分布信息，例如接收远红外线波段的电磁波信息，经转换后可换算温度。热能感测模块10不会因为重物干扰而误判，同时可侦测的范围也较大，能够得到更多的信息以判断更精准及更多样化的患者行为或周遭状况。

在一实施例中，网络模块11用以通过网络接收患者的背景信息，举例来说，网络模块11可为有线以太网络或无线WiFi网络，患者的背景信息可由与本发明的行为感知照明装置连接的服务器提供。

在一实施例中，运算模块12用以运行默认的行为模型，并根据热能信息以及背景信息判断患者目前的行为或即将进行的行为，以及根据患者目前的行为或即将进行的行为发出对应的照明信号。举例来说，患者及其周边的热能信息通过默认的行为模型分析判断后，与数时间点前的分析判断结果统合取众数为当下行为模型预测姿态，包括取得中心热源区块判断为患者、判断患者周边大小不一的关注区域、由各区坐标、影像像素强度等判断最终情境结果为输出的预测姿态，并将所述姿态输入进状态机而得到患者当下的行为或即将进行的行为的预测，再根据患者目前的行为或即将进行的行为发出照明信号。

请参阅图1b，在一实施例中，所述的中心热源区块判断的实现方式，可例如为将热能感测模块10所能预测的区域A，通过软件设定的方式，划分为中心热源区域a1-a8，关注区域a9-a16，以及其他区域a17。较佳者，于本实施例中，关注区域a9-a16至少其中一者，与中心热源区域a1-a8至少其中一者的长宽比例为固定倍数，但不以此为限。承前所述，热能感测模块10于中心热源区域a1-a8所感测到的热源区块H1(亦即前述的中心热源区块)可判断为卧床的患者，而热能感测模块10于关注区域a9-a16所感测到的热源区块H2可判断为所述患者的照护者(亦可为医护人员)。

在一实施例中，照明模块13可根据照明信号调整照明状态。举例来说，若运算模块12判断患者卧床无移动且已进入睡眠状态时，则通过照明信号将照明模块13关闭或减弱照明。反之，若运算模块12判断患者仍在活动中，则将照明模块13开启或增强照明。照明模块13可以是LED灯具，但不以此为限。

在一实施例中，电源管理模块14用以供应热能感测模块10、网络模块11、运算模块12以及照明模块13运作所需的电源。

在一实施例中，运算模块12还用以根据目标患者目前及即将进行的行为发出通知信号，通知信号的内容可包括告警、通知或仅记录而不告警，但不以此为限。

在进一步的实施例中，由患者的背景信息得知患者因用药而容易有晕眩而产生跌倒，若是默认的行为模型分析判断患者准备离床，通知信号可用于告警护理人员前往协助。

在进一步的实施例中，由患者的背景信息得知患者因用药而容易有晕眩而产生跌倒，若是默认的行为模型分析判断患者准备离床，且周遭有人协助照护，通知信号可用于通知服务器记录而不告警。

在进一步的实施例中，患者违规使用电毯等耗能装置，或者病房内电器功能异常导致异常高温，默认的行为模型分析判断热能信息超过一默认阈值，运算模块12发出通知信号以告警请护理人员前往确认。

在进一步的实施例中，默认的行为模型分析判断患者维持同一卧床姿势超过一默认时间(例如四小时)，为了避免褥疮的情事发生，运算模块12发出通知信号以告警请护理人员前往确认。

运算模块12以默认的行为模型分析判断患者目前的行为或即将进行的行为，并可同时加入周边环境的因素做为参考，之后运算模块12根据判断结果来发出适当的通知信号，在可能发生危险时通知护理人员前往确认，若无危险则仅记录作为的后判断的参考。本发明的行为感知照明装置1除了可自动调整照明状态外，还可同时监测患者及其周边状况，并根据状况发出通知信号，以维护患者安全。

在一实施例中，患者的背景信息包括诊断结果、用药信息或痼疾等会影响患者动态的相关数据，但不以此为限。

请参阅图2，图2是本发明第二实施例的行为感知照明装置的结构示意图。在一实施例中，行为感知照明装置1还包括蓝牙模块15，蓝牙模块15与运算模块12连接并用以与具有蓝牙信号接收功能的外部装置连接，以交换数据信息。举例来说，具有蓝牙信号接收功能的外部装置可以是智能手表、智能手环等穿戴装置，蓝牙耳温枪、血压计等医疗器材，或是手机、平板计算机等行动装置，但不以此为限。

在一实施例中，电源管理模块14还用以供应蓝牙模块15运作所需的电源，较佳者，电源管理模块14可在蓝牙模块15未进行交换数据信息时，通过手动或自动的方式停止供应蓝牙模块15的电源，以达到省电与精简网络架构的功能。

请参阅图3，图3是本发明第三实施例的行为感知照明系统的结构示意图。本发明还提供一种行为感知照明系统，包括本发明的各实施例的行为感知照明装置1以及服务器2。本发明各实施例的行为感知照明装置1的各模块的运作、相互间的连接关系与功效，请参照前述说明。

服务器2可与行为感知照明装置1的连接，较佳者，服务器2可通过网络模块11与行为感知照明装置1相连接，并用以发出患者的背景信息。举例来说，服务器2可以是设置于医院的服务器，但不以此为限。服务器2可事先收集并记录患者的背景信息，此外，运算模块12所使用的默认的行为模型、状态机与各参数可由服务器2发起更新。

在一实施例中，服务器2可通过网络模块11通知对应的运算模块12更新行为模型，并令所述运算模块12通过网络模块11连接至服务器2进行更新，再令运算模块12依据更新后的行为模型执行运算，但不以此为限。

在一实施例中，服务器2还用以根据照明信号或通知信号产生记录数据，服务器2收集运算模块12的判断结果，作为的后患者的背景信息的参考。

请参阅图4，图4是本发明第四实施例的行为感知照明方法的步骤流程图。本发明还提供一种行为感知照明方法，可应用于所述本发明的各实施例的行为感知照明装置，或所述本发明的各实施例的行为感知照明系统，本发明的行为感知照明方法包括以下步骤：

S1.通过热能感测模块感测患者及其周边的热能信息。

S2.通过网络模块由网络接收患者的背景信息。

S3.通过运算模块运行默认的行为模型，并根据热能信息以及背景信息判断患者目前的行为或即将进行的行为。

S4.通过运算模块根据患者目前的行为或即将进行的行为发出对应的照明信号。

S5.通过照明模块根据照明信号改变照明状态。

请参阅图5，图5是本发明第五实施例的行为感知照明方法的步骤流程图。在一实施例中，行为感知照明装置还连接至一服务器，且其中，在通过网络模块经由网络接收患者的背景信息的前，还包括以下步骤：

S1a.通过服务器发出患者的背景信息。

请参阅图6，通过前述本发明的患者行为信息收集及判断系统及方法，在一实施例中，当运算模块依据热能感测模块判断出有患者卧床时，例如图1a中的中心热源区域a1-a8中有感应到热源区块H1存在，且所述热源区块H1横跨相邻的4个或6个以上的中心热源区域，则运算模块可判断所述病患处于卧床姿态，并可将将卧床姿态输入进状态机而得到患者当下的行为或即将进行的行为的预测。于本实施例中，较佳者，运算模块可以定时撷取热源区块H1的面积或所占中心热源区域a1-a8的位置，且默认的行为模型包括判断「热源区块H1的面积或所占中心热源区域a1-a8的位置，是否超过默认次数的热能信息撷取，均未变动或变动未超出临界值」，若是，则通过网络模块接收通知信号并转送至服务器，再通过服务器根据通知信号发出所述患者久卧未翻身的告警命令。此外，当运算模块撷取热源区块H1的面积或所占中心热源区域a1-a8的位置，且默认的行为模型包括判断「热源区块H1的面积或所占中心热源区域a1-a8的位置，是否缩小至默认的面积」，若是，则通过网络模块接收通知信号并转送至服务器，再通过服务器根据通知信号发出所述患者苏醒的告警命令。再者，当运算模块撷取热源区块H1的面积或所占中心热源区域a1-a8及/或关注区域a9-a16的位置，且默认的行为模型包括判断「热源区块H1是否同时占据中心热源区域a1-a8以及邻近的关注区域a9-a16的位置」，若是，则通过网络模块接收通知信号并转送至服务器，再通过服务器根据通知信号发出所述患者准备离床的告警命令，于本实施例中，运算模块还可撷取热源区块H2的面积或所占关注区域a9-a16的位置，且默认的行为模型包括判断「热源区块H2是否位于关注区域a9-a16的位置」，若否，则通过网络模块接收通知信号并转送至服务器，再通过服务器根据通知信号发出所述患者离床的告警命令。较佳者，如图6所示的各种告警命令的发出，均可选择性地搭配前述步骤S4及S5，令运算模块根据患者行为发出照明信号，并改变照明模块的照明状态，俾符合病患行动所需。

综上所述，本发明的行为感知照明装置通过热能感测模块感测患者及其周边的热能信息，再利用运算模块运行默认的行为模型以判断患者目前及即将进行的行为，并根据患者行为发出对应的照明信号，以及照明模块根据照明信号改变照明状态。因此本发明的行为感知照明装置不需要手动操作，可根据患者行为自动调整为适当的照明状态，并可同时监测患者及其周边状况以维护安全。此外，本发明的行为感知照明装置还可通过网络模块与服务器连接，由服务器提供患者的背景信息，以及发出告警命令通知其他告警装置。

藉由以上较佳具体实施例的描述，本领域具有通常知识者当可更加清楚本发明的特征与精神，惟上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，而非用以限制本发明。因此，任何对上述实施例进行的修改及变化仍不脱离本发明的精神，且本发明的权利范围应如权利要求书所列。