Система контролю на основі 4d-біосенсора

Реферат: Система контролю містить блок спостереження поєднаний з процесорним блоком обробки, який поєднаний з пультом управління та щонайменше одним сигналізаційним пристроєм, причому блок спостереження містить 4D-біосенсор, який складається з щонайменше з одного матричного дальномірного сенсора та щонайменше одного матричного тепловізійного сенсора. UA 117117 U (12) UA 117117 U UA 117117 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі пристроїв сигналізації та зв'язку і може бути використана для динамічного мобільного моніторингу і контролю фізіологічного стану людини, в першу чергу: самотніх людей похилого віку, людей з обмеженими можливостями, що знаходяться під медичним наглядом, а також для порятунку людей, що знаходяться в безпорадному стані. Відомий пристрій для безперервного спостереження за діяльністю серця, який містить електроди, які мають можливість закріплюватися на тілі людини, попередній підсилювач, мікропроцесор, в якому постійно відбувається порівняння реєстрованого сигналу до встановлених для конкретного хворого його верхнім і нижнім гранично допустимими рівнями, які враховують особливості стану серцево-судинної системи даного хворого. При відхиленні значення реєстрованого сигналу за встановлені гранично допустимі величини спрацьовує регульований пороговий блок, який включає блок звукової сигналізації, а також блок магнітної реєстрації, який здійснює запис патологічного процесу [Авторське свідоцтво СРСР №1814538, А61В 5/04, опубл. 07.05.1993 р.]. Недоліками відомого пристрою є низька ефективність використання та вузькі функціональні можливості. Відомий пристрій ZigBee Мультисенсорний для безперервного спостереження за життєдіяльністю людини, який містить датчик температури, датчик руху, датчик визначення присутності [http://www.pikkerton.de/_ obiects/1/l 1.htm]. Недоліками відомого пристрою є низька ефективність використання та вузькі функціональні можливості. Найбільш близьким до системи контролю, що заявляється, є пристрій, що містить блок спостереження поєднаний з процесорним блоком обробки зображення (в подальшому блок обробки), який поєднаний з пультом управління та щонайменше з одним сигналізаційним пристроєм; блок спостереження містить 3D-ceнcop, який складається з двох відеокамер [http://www.ipa.fraunhofer.de/safeat home.html]. Недоліками цього пристрою є низька ефективність експлуатації та низькі функціональні можливості через низьку ймовірність визначення положення біологічних об'єктів в статичному положенні. В основу корисної моделі поставлено задачу створення такої системи контролю пацієнта, в якому за рахунок конструктивних змін з'являється можливість підвищення ефективності його експлуатації та розширення функціональних можливостей. Поставлена задача вирішується тим, що система контролю на основі 4D-біосенсора, що містить блок спостереження, поєднаний з процесорним блоком обробки, який поєднаний з пультом управління та/або щонайменше одним сигналізаційним пристроєм, блок спостереження містить 4D-біосенсор, який складається з щонайменше з одного матричного дальномірного сенсора та щонайменше одного матричного тепловізійного сенсора. На кресленні схематично зображено систему контролю життєво важливих показників людини, де зображено схему системи контролю на основі 4D-біосенсора. Система контролю на основі 4D-бioceнcopa, що містить блок спостереження 1, який поєднано з процесорним блоком обробки 2. Процесорний блок обробки 2 з'єднано з пультом управління 3 та/або щонайменше одним сигналізаційним пристроєм 4. Блок спостереження 1 містить 4D-біоceнсор, який складається з щонайменше з одного матричного дальномірного сенсора 5 та щонайменше з одного матричного тепловізійного сенсора 6. Система контролю на основі 4D-біосенсора працює наступним чином: Блок спостереження 1, який містить 4D-біоceнсор, що складається з щонайменше з одного матричного дальномірного сенсора 5 та щонайменше з одного матричного тепловізійного сенсора 6, проводить спостереження за приміщенням (на кресленні не показано). Матричний дальномірний сенсор 5 виконує спостереження за рухом у приміщенні, а матричний тепловізійний сенсор 6 - за температурним фоном. Дані, що отримані під час спостереження матричним дальномірним сенсором 5 та матричним тепловізійним сенсором 6, надходять на процесорний блок обробки 2, який обробляє отримані дані та відправляє їх на пульт управління 3. У разі відхилення отриманих даних від норми процесорний блок обробки 2 вмикає щонайменше один сигналізаційний пристрій 4. З кожним роком у світі з'являється все більше технічних рішень, які спрямовані на створення безпечного життя людини. І одним із таких рішень є різноманітні системи контролю життєдіяльності людини. Однак сучасні системи відеоспостереження мають суттєвий недолік це використання в цих технічних рішеннях відеокамер, які порушують приватне життя людини. Запропонована система контролю на основі 4D-біоceнсора завдяки свої конструкції дозволяє уникнути порушення приватного життя людини. Це досягається за рахунок 1 UA 117117 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 використання матричного дальномірного та матричного тепловізійного сенсорів, які дозволяють спостерігати за життєвим процесом у приміщенні, не порушуючи його приватного характеру. Разом з тим, використання матричного дальномірного та матричного тепловізійного сенсорів ніяк на відбивається на ефективності використання системи контролю життєво важливих показників людини, а навпаки є більш ефективним за рахунок контролю кількох параметрів життєдіяльності. Контрольовані параметри постійно надходять на процесорний блок обробки, та у разі виникнення небезпечної ситуації миттєво на неї реагують. Також матричні сенсори дозволяють отримувати більш широкий діапазон контрольованих параметрів, що значно підвищує ефективність використання запропонованої системи контролю життєво важливих показників людини. Система контролю на основі 4D-біосенсора є AAL-системою на основі інноваційного датчика визначення положення людини (комбінованого 4D-біосенсора, що складається з щонайменше з одного матричного дальномірного сенсора та щонайменше одного матричного тепловізійного сенсора), набору обладнання та унікального програмного забезпечення. Вона має набір вельми корисних властивостей, серед яких: 1) проведення аналізу життєдіяльності активності людини (знаходження в певній зоні, початок активності, напрямок руху, положення тіла, жестикуляція, визначення типу та виду дій, присутності гостей/персоналу, автоматичне виявлення падіння людини, в т. ч. в умовах відсутності освітленості, контроль виконання фізичних вправ, визначення загального самопочуття мешканця, діагностику загострень окремих хвороб і т. інш.); 2) фіксація нестандартних ситуацій точно і в нічний час, таких як падіння великих предметів, захаращення проходів, осередки загоряння, перегрів побутової техніки; 3) безпомилкове розпізнавання команд для управління зовнішнім устаткуванням; 4) вимір температури повітря в приміщенні, температури підлоги, контроль температурних зон; 5) автоматичний виклик швидкої допомоги або повідомлення персоналу установи при відсутності активності мешканця; 6) генерація і передача електронного ключа для відкриття дверей службам допомоги в екстрених ситуаціях; 7) управління електропостачанням, кондиціонером і водопостачанням для зниження експлуатаційних витрат і підвищення безпеки; 8) видача звіту по кожному обслуговуючому працівникові з інформацією про повний, загальний або середній час, проведений в різних приміщеннях для контролю персоналу; 9) подача команд на обладнання за допомогою жестів. Система контролю на основі 4D-біоceнсора має набір особливостей, серед яких: 1) відсутність відеоспостереження з можливістю передачі інформації для аналізу зовнішніх користувачам про поточні і минулі події в приміщеннях зі збереженням режиму конфіденційності та приватності; 2) відсутність вимоги установки дорогих електронних замків; 3) можливість віддаленого доступу для налаштування системи, тестування алгоритмів, розширення функціоналу; 4) обладнання здатне працювати в автономному режимі при втраті зв'язку з комп'ютерною мережею; 5) усі дії відображаються в протоколі роботи системи, який доступний для перегляду уповноваженій особі; 6) не вимагає від людини носіння з собою додаткових датчиків. Цей набір властивостей і особливостей дозволяє застосовувати системі контролю на основі 4D-біоceнсора як в побутових умовах, так і в будівлях з жорсткими вимогами щодо пожежної безпеки (наприклад, обмеження на появу і розповсюдження диму, полум'я) в державних і приватних організаціях системи охорони здоров'я (будинки для догляду і турботи про літніх, про людей з обмеженими можливостями, лікарні) і т. ін. Залежно від технічних характеристик приміщень і індивідуальних потреб, цілей і вимог клієнтів до функціоналу системи склад обладнання може бути розширений або звужений. Розширений варіант системи, де є 4D-біосенсори і інші пристрої. Система контролю на основі 4D-біоceнсора функціонально складається з наступних підсистем: 1. Система присутності руху і виявлення падіння людини. 2. Система аналізу поведінки життєдіяльної активності людини. 3. Система альтернативної комунікація (жести). 2 UA 117117 U 5 10 15 20 25 30 4. Система сповіщення служб екстреної допомоги, служб догляду і турботи за відсутності активності мешканця. 5. Система відкриття дверей службам допомоги в екстрених ситуаціях. 6. Система контролю персоналу служб екстреної допомоги, служб догляду і турботи. 7. Система виявлення пожежі заздалегідь. 8. Система управління електропостачанням, кондиціонером і водопостачанням. Програмне забезпечення включає в себе: 1) програми обробки даних біосенсора і датчиків; 2) програми обробки менеджменту подій; 3) підпрограми для управління; 4) програми обробки аналізу даних про екстрених ситуаціях і настройки реагування системи на них; 5) програми обробки для зовнішньої комунікації; 6) програми обробки для розпізнавання жестів; 7) інтерактивне меню для управління приладами. Розроблена система контролю на основі 4D-біосенсора стане у нагоді у готельних комплексах, санаторіях та пансіонатах, а також буде незамінною у лікарнях та будинках для людей похилого віку, де знаходяться люди з обмеженими можливостями руху та у стані реабілітації. Система контролю на основі 4D-біоceнсорa створить найкращі та найкомфортніші умови для реабілітації та життя. Розроблена система контролю на основі 4D-біоceнсора втілена у вигляді експериментального зразка та пройшла апробацію з групою добровольців і отримала схвальні відгуки. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Система контролю, що містить блок спостереження, поєднаний з процесорним блоком обробки, який поєднаний з пультом управління та щонайменше одним сигналізаційним пристроєм, яка відрізняється тим, що блок спостереження містить 4D-біосенсор, який складається з щонайменше з одного матричного дальномірного сенсора та щонайменше одного матричного тепловізійного сенсора. 3 UA 117117 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4