L международная выставка-презентация
научных, технических, учебно-методических и литературно-художественных изданий
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА В ПРОЦЕССЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
| Название | УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА В ПРОЦЕССЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ |
|---|---|
| Разработчик (Авторы) | Богомолов Алексей Валерьевич, Потеряхина Анастасия Валерьевна, Яковец Андрей Васильевич, Зарецкий Алексей Петрович, Алёхин Максим Дмитриевич, Клабуков Илья Дмитриевич |
| Вид объекта патентного права | Полезная модель |
| Регистрационный номер | 152371 |
| Дата регистрации | 27.05.2015 |
| Правообладатель | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский физико-технический институт (государственный университет)" |
| Область применения (класс МПК) | A61B 5/02 (2006.01) |
Описание изобретения
1. Устройство для автоматического мониторинга состояния человека в процессе деятельности, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде плотно прилегающей к голове повязки, содержащей микропроцессор и соединенные с ним датчик пульса, аккумулятор, мультирежимный светодиод, накопитель информации с энергонезависимой памятью, навигационную систему, коммутатор, кнопку включения/выключения электропитания, индикатор заряда аккумулятора, а также карман для размещения аудиоплеера или радиоприемника, в нижнюю часть которого вмонтированы наушники и динамики.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что повязка изготовлена из эластичного материала.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что повязка имеет вставку из эластичного материала.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что повязка изготовлена из материала, отводящего влагу от тела.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что микропроцессор, датчик пульса, аккумулятор и мультирежимный светодиод выполнены в пылевлагозащитном исполнении.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина налобной части повязки обеспечивает закрытие лобной части лица до уровня бровей.
Заявляемая полезная модель относится к устройствам для автоматического мониторинга состояния человека в процессе деятельности и может быть применена в физиологии труда, эргономике, спортивной медицине.
Из уровня техники известна спортивная повязка LifeBEAM′s Sports Headband (http://www.crunchwear.com/lifebeams-sports-headband-measures-heartrate-totally-80s/), имеющая встроенный датчик пульса с беспроводным передатчиком Bluetooth, обеспечивающим передачу информации на мобильный телефон или внешнее цифровое устройство с помощью интерфейса Bluetooth 4.0 или ANT+. Существенным недостатком такого технического решения является необходимость использования внешнего цифрового устройства, осуществляющего обработку информации с датчика и расчет оценки состояния.
Технической задачей заявляемой полезной модели является обеспечение мониторинга состояния человека в процессе деятельности.
Решение технической задачи достигается тем, что устройство для автоматического мониторинга состояния человека в процессе деятельности выполнено в виде плотно прилегающей к голове повязки, содержащей микропроцессор и соединенные с ним датчик пульса, аккумулятор, мультирежимный светодиод, накопитель информации с энергонезависимой памятью, навигационную систему, коммутатор, кнопку включения/выключения электропитания, индикатор заряда аккумулятора, а также карман для размещения аудиоплеера или радиоприемника, в нижнюю часть которого вмонтированы наушники и динамики.
Для удобства эксплуатации повязка, предпочтительно, может быть изготовлена из эластичного материала.
При необходимости жесткого закрепления датчиков в устройстве, а также в интересах их корректного позиционирования повязка может иметь вставку из эластичного материала, за счет которой обеспечивается удобство ее эксплуатации.
Для удобства эксплуатации повязка, предпочтительно, может быть изготовлена из материала, отводящего влагу от тела.
Для удобства эксплуатации устройства в холодную погоду налобная часть повязки может иметь ширину, обеспечивающую закрытие лобной части лица до уровня бровей.
Для удобства эксплуатации устройства микропроцессор, датчик пульса, аккумулятор и мультирежимный светодиод могут быть выполнены в пылевлагозащитном исполнении.
Технический результат, обеспечиваемый приведенной совокупностью признаков, заключается в обеспечении мониторинга состояния человека в процессе деятельности, не создавая помех ее выполнению.
Функционирование заявляемого устройства для автоматического мониторинга состояния человека в процессе деятельности заключается в следующем.
1) Устройство закрепляют на голове человека перед выполнением деятельности таким образом, чтобы повязка плотно прилегала к голове, а датчик пульса размещался над участком кожи без волосяного покрова.
2) В процессе деятельности датчик пульса осуществляет регистрацию показателей под управлением микропроцессора. Конструктивное исполнение датчика пульса типовое, описанное во многих источниках, например: Федотов А.А., Акулов С.А. Математическое моделирование и анализ погрешностей измерительных преобразователей биомедицинских сигналов. - М: Физматлит, 2013. - 282 с. - ISBN 978-5-9221-1446-2.
3) Зарегистрированная информация поступает в микропроцессор, осуществляющий ее обработку и расчет оценки текущего состояния человека, в том числе, прогнозирование оценки с учетом динамики ее изменения.
4) Информирование об оценке текущего состояния человека отображается с помощью цвета имеющегося в устройстве мультирежимного светодиода: зеленый цвет - состояние интерпретируется как «оптимальное», желтый цвет - «удовлетворительное», красный - как «опасное».
5) Полученная информация документируется в накопителе информации с энергонезависимой памятью, и, при необходимости, с помощью коммутатора передается на внешнее устройство.
6) Входящая в состав устройства навигационная система позволяет определять положение (координаты) пользователя в любой момент времени.
7) Имеющаяся в составе устройства кнопка включения/выключения электропитания и индикатор заряда аккумулятора позволяют обеспечить экономное расходование электропитания.
8) Имеющийся карман для размещения аудиоплеера или радиоприемника, в нижнюю часть которого вмонтированы наушники и динамики, служит для названных целей - что востребовано спортсменами. Наушники и динамики также используют для выдачи звукового сигнала пользователю об опасном состоянии (резкое увеличение частоты пульса, состояние засыпания и т.п.), распознавание которого обеспечивается микропроцессором.
Конструктивное единство заявленного технического решения обеспечивается тем, что элементы, входящие в состав устройства, выполнены в одном корпусе, соединены и запитаны от одного источника питания.
Функциональная взаимосвязь элементов заявленной системы обеспечивается топологией их соединения. Микропроцессор анализирует информацию, поступающую от всех других элементов, управляя их функционированием.
Совместное использование элементов заявленного устройства приводит к созданию нового устройства с новой функцией - обеспечение мониторинга состояния человека в процессе деятельности без использования внешних устройств с информированием о текущем состоянии человека, не создавая помех деятельности.
Таким образом, описанные элементы заявляемого устройства функционально взаимосвязаны и находятся в конструктивном единстве, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники. Поэтому заявляемое устройство представляет собой новое техническое решение, относящееся к классу устройств для автоматического мониторинга состояния человека в процессе деятельности.
Заявляемое устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано предприятиями (организациями) медицинской и радиоэлектронной промышленности.
Формула полезной модели
1. Устройство для автоматического мониторинга состояния человека в процессе деятельности, характеризующееся тем, что оно выполнено в виде плотно прилегающей к голове повязки, содержащей микропроцессор и соединенные с ним датчик пульса, аккумулятор, мультирежимный светодиод, накопитель информации с энергонезависимой памятью, навигационную систему, коммутатор, кнопку включения/выключения электропитания, индикатор заряда аккумулятора, а также карман для размещения аудиоплеера или радиоприемника, в нижнюю часть которого вмонтированы наушники и динамики.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что повязка изготовлена из эластичного материала.
3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что повязка имеет вставку из эластичного материала.
4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что повязка изготовлена из материала, отводящего влагу от тела.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что микропроцессор, датчик пульса, аккумулятор и мультирежимный светодиод выполнены в пылевлагозащитном исполнении.
6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что ширина налобной части повязки обеспечивает закрытие лобной части лица до уровня бровей.
Медаль Альфреда Нобеля