用于提供视觉数据和非视觉数据两者的监控系统的制作方法

本公开涉及包括视觉数据和非视觉数据两者以监控个体诸如婴儿和患者的健康状况的系统。

背景技术：

用于监控婴儿、老年成人和患者的护理的智能装置和系统正变得普遍。基于摄像头和音频的婴儿监控器可用于通过视觉观察来确定婴儿是否正在睡觉或清醒、满意或不安、以及婴儿的一般性质。然而，这些监控器通常不产生关于睡眠、活动水平及其模式的定量数据。与尿布相关联的其他监控装置，诸如美国专利8,628,506中所述的那些，可用于确定尿布穿着者的位置、身体位置和身体活动。除了‘506专利未提及摄像头之外，审阅该专利的技术人员还可能得出以下结论：在由所公开的装置可用的非视觉数据范围内，视觉数据是不需要的。然而，即使与婴儿的尿布或衣服相关联的装置提供父母所关注的所有类别方面的非视觉数据，护理人员，具体地讲婴儿的父母，也可具有情绪上的需要以能够用他们自己的眼睛看见他/她的婴儿和/或用他们自己的耳朵听到婴儿。

本公开的监控系统具有提供关于被监控个体的性质的视觉数据和非视觉数据两者的能力。

技术实现要素：

本公开的监控系统具有提供关于被监控个体的性质的视觉数据和非视觉数据的能力。示例性监控系统可包括用于生成非视觉数据的可穿着传感器装置和用于生成视觉数据的摄像头装置。可穿着传感器装置可与由被监控的婴儿或患者穿着的一次性吸收制品或衣服相关联。

根据一种形式，提供了一种监控系统，所述监控系统包括第一监控装置，所述第一监控装置能够提供关于被监控个体的睡眠或运动相关特征的非视觉数据；第二监控装置，所述第二监控装置能够提供关于被监控个体的睡眠或运动相关特征的视觉数据；以及软件应用程序，所述软件应用程序用于将非视觉数据或其各方面以及视觉数据或其各方面两者显示给被监控个体的护理人员。

根据另一种形式，提供了一种监控系统，所述监控系统包括用于与吸收制品临时相关联的多次使用的可穿着传感器装置、和能够捕获关于被监控个体的视觉信息的摄像头装置。多次使用的可穿着传感器装置包括能够捕获关于被监控个体的非视觉数据/信息的第一传感器和能够捕获吸收制品的状况的第二传感器。

附图说明

通过参考以下结合附图所作的对本公开的示例性形式的描述，本公开的上述和其它特征和优点以及获得它们的方式将变得更加显而易见，并且本公开自身将更好地被理解，其中：

图1是示出包括可穿着传感器装置和摄像头装置的示例性监控系统的示意图。图1还示出了可用于显示和监控由可穿着传感器装置和/或摄像头装置收集的数据和其他信息的外围装置。

图2为示出了附接到尿布外部的可穿着传感器装置的示意图。

图3为适用于本文提供的监控系统的示例性摄像头装置的前视图。

图4为包括摄像头和摄像头对接底座的示例性摄像头装置的侧视图。

图5为示例性摄像头装置的透视图，所述摄像头装置连同放置在第二位置中的第二对接底座一起附接到第一对接底座。

图6为包括数据采集模块、数据处理模块和通信模块的示例性监控系统的图。

图7为示出用于本公开的监控系统的一个操作方案的流程图。

图8为本公开的示例性可穿着传感器装置的局部视图。

图9为本公开的可穿着传感器装置的面向护理人员侧。

图10为本公开的示例性套件，其包括多个一次性吸收制品、两个可穿着传感器装置、摄像头、和两个摄像头对接底座。

具体实施方式

现在将描述本公开的各种非限制性方面以在总体上理解本文所公开的主题的结构、功能、制造和/或用途的原理。在以下具体实施方式中，参考了附图，所述附图形成具体实施方式的一部分。在附图中，除非上下文另有规定，否则类似的符号可以标识类似的元件。应当容易理解，如本文大体所述并且如图所示，本公开的各方面可以多种不同的构型布置、取代、组合、分开和设计。

本公开的监控系统具有提供关于被监控个体的性质的视觉数据和非视觉数据两者的能力。参考图1，示出了示例性监控系统10，其包括用于生成非视觉数据的可穿着传感器装置20和用于生成视觉数据和任选的音频的摄像头装置30。可穿着传感器装置20可与由被监控的婴儿或患者穿着的一次性吸收制品(参见，例如图2)或衣服相关联。可穿着传感器装置20可为一次性传感器或多次使用的传感器，所述多次使用的传感器可从衣服或脏污的一次性吸收制品移除并且与刚穿着的制品相关联。还设想了多部件可穿着传感器装置，其中第一传感器部件(例如，电容器)形成制品的一部分，并且第二多次使用的传感器部件(例如，电源和数据发射器)与第一传感器部件连接以产生传感器功能。

图1中示出了呈智能电话形式的外围装置40，其作为可由护理人员使用以观察和管理由本公开的监控系统提供的非视觉和/或视觉数据或其各方面的装置的示例。从可穿着传感器装置20传输的非视觉数据可被传送到摄像头装置30，此后被传送到外围装置，或者另选地，被传送到外围装置从而绕过摄像头装置30。摄像头装置30还可被构造成在不传送由摄像头装置30获得的视觉数据的情况下从可穿着传感器装置20传送非视觉数据。

本公开的监控系统可任选地包括除可穿着传感器装置20之外的附加传感器。例如，可使用环境传感器来测量婴儿或患者所处的环境条件。非限制性环境传感器的列表包括温度传感器、相对湿度传感器、一氧化碳传感器、voc(挥发性有机化合物)传感器、烟雾传感器、运动传感器、以及它们的组合。这些附加传感器可与可穿着传感器装置20和摄像头装置30分开，或者另选地与它们中的一者或两者结合。仅以举例的方式，图3示出了包括传感器端口32的摄像头装置30'，该传感器端口允许设置在摄像头装置30'内的温度传感器和/或相对湿度传感器测量此类环境条件。

形成所公开的监控系统的一部分的摄像头装置可采取多种形式，并且可包括各种功能，包括捕获视频和静止视觉图像的能力，包含夜视技术以在黑暗或半黑暗环境中捕获视觉图像，包含噪声和/或运动激活特征结构，以及传输当前和历史视觉信息的能力。如图4和图5所示的示例性摄像头装置50包括可枢转地连接到臂54的摄像头头部52，所述臂54附接到呈基座56形式的支撑构件。合适的摄像头装置的支撑构件可采取多种形式，并且可包括用于将摄像头装置固定到其预期结构或位置的多种特征结构。具有可枢转的或换句话讲可移动的摄像头头部可提供许多有益效果，包括例如能够从不同视场捕获视觉数据但不移动摄像头基座位置。在一些形式中，摄像头头部52与臂54或基座56之间的间隙可介于约3mm和16.5mm之间，以有助于减轻夹住和卡住。如图4中可见，摄像头头部52还可向下枢转以面向基座56用于保护隐私并且防止捕获意外的视觉数据。

示例性摄像头装置50还包括对接底座58，所述对接底座能够与基座56可释放地接合。闩锁60用于将基座56可靠地固定到对接底座58。其他装置(例如，磁体)可同样用于在基座56和对接底座58之间形成牢固连接。监控系统可包括多个对接底座，如图5所示，以使得能够用单个摄像头从多个位置捕获视觉数据。多个对接底座可彼此相似或相异。例如，多个对接底座中的一个对接底座可被构造(例如，利用托架以将对接底座电源线固定到墙壁)用于更持久的位置诸如托儿所，然而第二对接底座被构造用于获得对家中或家外的不同位置的移动性。技术人员应当容易理解，本文所公开的监控系统可包括多个独立的摄像头装置，而不是具有单个摄像头和多个对接底座。

除了任选地包括附加传感器之外，本文监控系统的摄像头装置还可包括光源和音频能力。光源可发出恒定或变化的光效应。光源可例如发射可见蓝光光谱之外的光(例如，波长在300nm至700nm、或400nm至500nm的范围内)。蓝光危险函数权重辐射(lb)可小于0.2。音频可以是单向的或双向的。光源可避免频率介于3hz和60hz之间的闪烁和闪光led，以帮助减轻光敏个体(被监控个体和护理人员两者)的癫痫发作。音频能力可允许护理人员和被监控的婴儿或患者之间的通信，包括从婴儿/患者到护理人员的通信。音频能力还可提供护理人员通信、音乐或其他舒缓的声音。

本文监控系统的摄像头装置还可包括多种安全特征结构。摄像头装置的安装和/或在对接底座内的牢固定位应当能够在摄像头装置或摄像头在对接底座内移位之前维持特定的负载。例如，根据iec60065-14墙壁安装测试(第19.7节)，放置的定位可承受三倍向下施加的装置或部件重量并持续1分钟和/或侧向施加的50牛顿并持续1分钟(在应力消除测试之后)。具有或不具有可分离的对接底座的摄像头装置可足够轻，以帮助减轻对被监控个体或护理人员的伤害(如果其意外掉落)。按照这些原则，摄像头装置(具有或不具有对接底座)的重量可小于500克、400克、300克、200克、100克或甚至75克。

极其柔性的电源线可更容易地包裹在不期望的对象诸如被监控个体周围。为了帮助防止这种情况，摄像头装置的电源线可具有安全的释放机构或易于拉动的电源线(例如，在0.65磅力下)，这可帮助减轻勒颈的担忧。增大抗弯刚度和/或其横截面积也可减轻勒颈危险。

可穿着传感器装置可以是一次性装置或多次使用的装置。可穿着传感器装置可能够附接到皮肤(例如，经由水凝胶或生物粘合剂材料)、一次性制品(诸如吸收制品)和/或由被监控个体穿着的衣服。各种附接机构可用于将可穿着传感器装置附接到衣服制品或一次性吸收制品，诸如尿布、裤、衬垫或贴身短内裤。例如，钩环紧固机构、磁体、粘合剂、热粘结剂、以及公母配合紧固件诸如按扣和按钮。还可采用接收特征结构诸如凹坑、凹陷部和空隙，其在具有或不具有附接特征结构的情况下基本上保持可穿着传感器装置。在另一种形式中，辅助制品可用于将可穿着传感器装置与一次性吸收制品整合。辅助制品可呈裤状可重复使用的服装的形式，所述服装被设计成贴合在一次性吸收制品上。

在一种形式中，可穿着传感器装置适于附接到一次性吸收制品的外覆盖件。钩环特征结构可与该附接方法一起使用。例如，可将钩材料条带附连到传感器外壳的一个表面，其中钩可与用于外覆盖件的材料直接接合或与添加的“环”材料条带直接接合。

可穿着传感器装置可包括传感器外壳，所述传感器外壳通常保护设置在其中的传感器和其他电子部件，以及抑制所述传感器和其他电子部件与婴儿、患者或护理人员的不期望的接触。外壳可由多种柔性和刚性材料制成，其示例包括热塑性聚合物、热塑性弹性体、有机硅、tecaform、tecanant、热塑性共聚酯(tpc)以及它们的组合。其他材料也可用于外壳，只要其一般被认为对于人类接触是安全的并且不引起刺激或其他不期望的健康效应即可。该材料可包括生物相容的、医疗级的和非细胞毒性的材料。包含苦味剂或其他方法可任选地用于阻止将传感器装置放置在人的口中或以其他方式篡改可穿着传感器装置。

可穿着传感器装置包括设置在外壳上和/或外壳内的多个电子部件。通常，电子部件包括至少一个传感器、发射器和电源(例如，一次性电池或可再充电电池)。基于本文所公开的监控系统的应用来选择传感器装置所采用的传感器的数量和类型。

监控系统能够捕获视觉数据和非视觉数据的组合并将其传送给护理人员。重新连接到上述背景部分，本公开的一个示例性监控系统包括可穿着传感器装置和摄像头装置的组合，所述可穿着传感器装置包括运动传感器。运动传感器可提供非视觉睡眠相关的数据，包括例如睡眠时间、睡眠持续时间、睡眠位置、睡眠位置变化，和活动相关的数据，包括例如俯卧时间、活动水平、和护理/喂食。合适的运动传感器包括加速度计、惯性测量单元(imu)、陀螺仪和磁力仪。如背景技术所述，尽管具有获得非视觉睡眠相关的数据的有益效果，但护理人员希望/需要看到被监控个体以了解被监控个体的视觉睡眠(或睡眠前和/或睡眠后)各方面。摄像头装置可提供护理人员所期望的这种视觉确认。当摄像头装置不能捕获关于被监控个体的信息时，使两个数据源均可用还为护理人员提供舒适度。例如，摄像头装置断电，或者被监控个体不在摄像头的视场内。在这种情况下，可穿着传感器装置可向护理人员提供数据和信息，直到摄像头装置能够捕获被监控个体。

除了获得睡眠相关的数据和信息之外，本文提供的监控系统还能够获得与包含运动方面(包括例如进食、饮用、母乳喂养、行走、爬行和俯卧时间)的其他活动相关的视觉和非视觉数据和信息。非视觉数据和信息可由能够测量运动的可穿着传感器装置或远程传感器装置(未附接到被监控个体或由个体穿着的任何物体)和摄像头装置来确定。

本公开的一些监控系统可包括可穿着传感器装置和摄像头装置，该可穿着传感器装置包括两个或更多个传感器。可穿着传感器装置与一次性吸收制品相关联并且包括能够捕获关于被监控个体的非视觉数据和信息的第一传感器、和能够捕获一次性吸收制品的状况(例如，干净的或被身体流出物脏污)的第二传感器。与可穿着传感器装置相关联的第一传感器可为如上所述的用于捕获关于睡眠或活动各方面的信息的运动传感器。第二传感器可为湿度传感器或肠运动(bm)传感器，其用于检测一次性吸收制品内的尿液或粪便、和/或跟踪吸收制品的使用。在一些形式中，可穿着传感器装置可包括湿度传感器和bm传感器两者。在一种形式中，可穿着传感器装置不含音频捕获或通信部件。

用于检测尿液或其他体液的存在的湿度传感器可包括光学传感器、颜色传感器、以及包括电阻、电容、电感或连续性敏感指示器的电传感器。例如，可通过提供相对于彼此以给定空间距离设置的两个电导体来提供电阻敏感指示器。voc传感器是bm传感器的一种合适类型。voc传感器可为mos型(金属氧化物)。bm传感器可以能够充当电子鼻以检测与身体流出物相关联的有机材料的化学标记，包括例如粪臭素、硫醇、胺、挥发性脂肪酸、丙酮、乙酸甲酯和甲醇。bm传感器也可包括光学或颜色传感器以检测制品中粪便的存在。按照这些原则，多个光学或颜色传感器可用于基于尿液和粪便的固有颜色或基于在尿液和/或粪便的存在下改变颜色的指示标记的使用来检测尿液和粪便两者。例如，与身体流出物相关联的以下酶可触发可由光学或颜色传感器感测的所包括的指示标记的光学变化：脲酶、胰蛋白酶、趋化蛋白酶、lap、脂肪酶、酰胺酶和脲酶。

参考图6，本公开的监控系统s1可包括三个元件：数据采集模块100、数据处理模块102和通信模块103。数据采集模块可包括摄像头装置202/205和可穿着传感器装置200，并且其可与一次性吸收制品或由婴儿或患者穿着的衣物制品相关联。除了可穿着传感器装置和摄像头装置之外，数据采集模块还可包括靠近穿着传感器装置的人的其他传感器装置或设备。例如，数据采集模块可包括用于感测烟雾、一氧化碳、voc、温度、相对湿度的环境传感器；运动传感器、录音机等。

数据处理模块可包括数据传输、数据存储、数据解释和/或数据操纵，以将来自数据采集模块的数据转换成消费者可理解的与个体的健康状况相关的信息，包括例如喂食、睡觉和/或排泄。并且通信模块包括用于传送(例如，显示)来自可穿着传感器装置和摄像头装置的数据和信息的软件应用程序。

图7是示出本公开的监控系统可如何操作的示例性示意图。示出了两种示例性操作模式；由位于住所或护理中心202内的婴儿/患者穿着该可穿着传感器装置200的模式，其中在可穿着传感器装置200和包括摄像头装置205的集线器202之间进行无线通信(例如，蓝牙低功耗、15.4、自组织网状网络等)。以及婴儿/患者远程(例如，在汽车或婴儿车中)定位的另一种模式，其中在可穿着传感器装置200和智能外围装置204(例如，电话)之间进行无线通信。来自可穿着传感器装置200的数据和信息经由路由器203或智能装置204传送到系统前端206，以将数据和信息转换为经由软件应用程序提供的消费者可用信息。

图8和图9示出了包括多个传感器和其他电子部件的一个示例性可穿着传感器装置300的各方面。图8示出了呈其最终构造之前的制造形式的可穿着传感器装置，并且该可穿着传感器装置由传感器外壳310包封(如图10所示)。参考图8，采用多个电连接的印刷电路板312,313、314和315。印刷电路板312包括光学传感器320、面向吸收制品的光源322、电源管理部件324、闪存部件326、光学传感器前端328、处理器和发射器部件330以及天线332。印刷电路板313包括运动传感器(例如，加速度计)334和电源(例如，纽扣电池)336。印刷电路板314包括bm传感器(例如，voc传感器)338、温度和相对湿度传感器340、第二光学传感器342和第二面向吸收制品的光源344。并且印刷电路板315包括用于激活或以其他方式操作传感器装置300的消费者可接合按钮346，以及用于指示传感器装置300的操作方面的面向护理人员的光源348。按钮346或类似的可接合特征结构可用于多个任务。例如，如果制品的穿着者已经肠运动，则按钮346可最初被激活以用于从节能模式“唤醒”可穿着传感器装置和/或在更换吸收制品时由护理人员手动激活。经由按钮346或类似可接合特征结构的动作对肠运动确认可通过可穿着传感器装置传送到通信模块，以用于跟踪穿着者的肠运动历史的时间、频率或其他方面。本领域的技术人员将会理解，可在传感器装置中采用单个电路板，以及除图8所示之外的其他数量的电路板。

在一种形式中，可穿着传感器装置包括呈电池形式的电源、发射器、多个光学传感器(例如，颜色传感器)、多个光源(例如，led)和加速度计。如上所述，可穿着传感器装置附接到包括润湿指示标记的吸收制品，使得光源可将光引导到润湿指示标记上。当穿着者排尿到吸收制品中时，润湿指示标记改变外观(例如，改变颜色)。光学传感器测量来自润湿指示标记的反射光以感测何时发生排尿事件。可采用多对面向吸收制品的光源和光学传感器来感测润湿指示标记在沿指示标记的不同点处的变化以确认已发生了排尿事件，或预测尿液体积和/或已发生的排尿事件的数目。然后可将来自光学传感器的信号传输到数据处理模块。加速度计用于跟踪与睡眠和清醒时间相关联的数据。清醒数据可包括清醒喂食运动数据和清醒非喂食运动。加速度计能够感测母乳喂养时间并提供一个人的右乳房和左乳房的喂养信息。加速度计还可被构造成感测瓶喂养各方面。

数据处理模块可包括数据传输、数据存储、数据解释、数据过滤和/或数据操纵，以将来自数据采集模块的数据转换成消费者可理解的与个体的健康状况相关的信息，包括例如喂食、睡觉和/或排泄。数据处理模块可包括用于解析/过滤所接收的数据的算法。数据处理可由一个或多个装置在相同或不同的位置中实现。例如，可穿着传感器装置可任选地采用存储装置来临时存储数据。临时存储数据的一个原因是当可穿着传感器装置和远程数据处理模块部件和/或信息通信模块之间的通信不可用时。

可穿着传感器装置还可任选地采用数据处理器，以用于在基于原始数据传输数据/信息之前，处理来自与可穿着传感器装置相关联的一个或多个传感器的原始数据。这可减少从可穿着传感器装置传输的数据/信息的量，从而减少所需的功率量和伴随的电磁辐射发射。

通信模块包括软件应用程序，该软件应用程序可在计算机装置上操作以显示与通过数据采集模块获得的数据相关的信息，包括经由数据处理模块转换的数据。计算机装置可以为智能电话，如图1所示，但是其他计算机装置诸如膝上型电脑、平板电脑、数字助理(例如，alexa和googlehome)可用于将信息传送给一个或多个护理人员。本公开的监控系统可提供关于被监控个体的视觉数据和信息以及非视觉数据和信息。软件应用程序通常用于显示和以其他方式传送该数据和信息。虽然可分别采用单独的软件应用程序来查看和/或管理视觉部件和非视觉部件，但是优选的是利用单个软件应用程序来提供被监控个体的视觉数据和提供由可穿着传感器装置和摄像头装置产生的非视觉数据和信息两者。来自可穿着传感器装置和/或摄像头装置的数据和信息可在护理人员以外的人获得数据和信息访问权限的情况下被加密。

可穿着传感器装置和包括该可穿着传感器装置的监控系统可形成消费者可购买套件的一部分。一种示例性套件包括如本文所述的两个或更多个可穿着传感器装置、摄像头装置、可容纳该可穿着传感器装置的多个吸收制品、以及对用于查看从该可穿着传感器装置和摄像头装置流出的数据和信息的软件应用程序的访问。可向消费者提供订阅，所述订阅提供对附加吸收制品、可穿着传感器装置的递送，和/或对软件应用程序的继续访问和操作。例如，订阅可包括每两周自动递送多个吸收制品连同用于继续操作软件应用程序的代码或其他机制。订阅可与消费者的肯定行动请求一起生效，或者作为自动递送订单生效，该自动递送订单以设定的重复发生的计划表递送产品，直到计划表达到预先确定的终点，或者由消费者更改或中止。类似于上述订阅示例，吸收制品的包装可在实体位置出售，其中包装包含用于操作软件应用程序的代码以查看从根据本公开的可穿着传感器装置接收的数据和信息。

图10示出了示例性套件400，其包括多个吸收制品402、两个可穿着传感器装置404、摄像头406和两个摄像头对接底座408。

虽然讨论集中于婴儿和患者，但本发明的系统也适用于老年人护理。与此类系统相关联的传感器能够与老年人的皮肤、耐用内衣、一次性吸收制品、床材料、床垫和/或衣物制品相关联。

本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确数值。相反，除非另外指明，否则每个此类量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

除非明确排除或以其它方式限制，本文中引用的每一篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请以及本申请对其要求优先权或其有益效果的任何专利申请或专利，均据此全文以引用方式并入本文。对任何文献的引用均不是承认其为本文公开的或受权利要求书保护的任何公开内容的现有技术、或承认其独立地或以与任何其他一个或多个参考文献的任何组合的方式提出、建议或公开任何此类公开内容。此外，当本发明中术语的任何含义或定义与以引用方式并入的文献中相同术语的任何含义或定义矛盾时，应当服从在本发明中赋予该术语的含义或定义。

虽然已举例说明和描述了本公开的具体形式，但是对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离本公开的实质和范围的情况下可作出多个其他变化和修改。应当理解，其他形式可包括给定图中所示的或多或少的每个元件。此外，所示元件中的一些可被组合或省略。此外，示例性形式可包括附图中未示出的元件。本文所公开的各个方面和形式是出于说明的目的，并非旨在进行限制，其中真实范围和实质由以下权利要求书指示。