TWI735114B - 感測型多功能拐杖 - Google Patents

Abstract

一種感測型多功能拐杖，適用於輔助一使用者步行，並包含一杖體，及設置於該杖體的一感測單元及一處理單元。該感測單元包括一用於感測到該杖體移動時產生杖體移動訊號的第一感測模組，及一設用於感測到該使用者時產生感應訊號的第二感測模組。該處理單元訊號連接該感測單元，用於利用該杖體移動訊號計算出該杖體的單次移動距離，並在判斷該杖體的單次移動距離大於一預定杖距且在接收到該感應訊號時，產生一復健達成訊號。該感測型多功能拐杖能自動判斷是否達成的復健動作，以利該使用者能自行進行復健，進而有效提升使用者的復健意願。

Description

感測型多功能拐杖

本發明是有關於一種助行裝置，特別是指一種感測型多功能拐杖。

腿部受傷或腿部肌耐力不佳的病患，需要進行腿部復健訓練，以增進或維持腿部的肌力強度。

一般來說，病患在進行腿部復健時，會輔以一拐杖助行，除了能維持病患的身體平衡，也易於施力。一個標準的腿部復健動作，是該拐杖往前移動一次後，病患也往前步行一步，以維持病患靠近該拐杖。若病患在往前步行後，仍無法靠近該拐杖，就不算是達成一次標準的復健動作。此外，病患一天需要完成一定數量的復健動作。

因此，在病患進行復健時，通常還會有另一輔助人員在病患旁協助判斷是否達成標準的復健動作，及計算所完成的復健動作數量。然而，輔助人員的安排，會大幅增加人力成本，及雙方 時間必須互相配合的不便，導致病患對於進行復健的意願低落。

因此，本發明之目的，即在提供一種至少能夠克服先前技術的缺點的感測型多功能拐杖。

於是，本發明感測型多功能拐杖，適用於輔助一使用者步行，並包含一杖體、一感測單元，及一處理單元。

該感測單元包括一設置於該杖體並用於感測到該杖體移動時產生一杖體移動訊號的第一感測模組，及一設置於該杖體並用於感測到該使用者時產生一感應訊號的第二感測模組。

該處理單元設置於該杖體，並訊號連接該感測單元，該處理單元用於利用該杖體移動訊號計算出該杖體的單次移動距離，並在判斷該杖體的單次移動距離大於一預定杖距，且在接收到該感應訊號時，產生一復健達成訊號。

本發明之功效在於：利用該感測型多功能拐杖的該感測單元與該處理單元的設計，該感測型多功能拐杖能自動判斷該使用者是否達成標準的復健動作，以利該使用者能自行進行復健，改善復健的便利性，進而有效提升使用者的復健意願。

1:杖體

11:主杖部

12:支腳部

13:電路板

14:螢光層

2:感測單元

21:第一感測模組

22:第二感測模組

23:接觸感應模組

24:傾倒感應模組

25:第三感測模組

3:處理單元

4:控制單元

5:無線通訊單元

6:發光單元

7:提醒單元

8:電子裝置

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體示意圖，說明本發明感測型多功能拐杖的一第一實施例適用於一電子裝置；圖2是一方塊圖，說明該第一實施例與該電子裝置的訊號連接關係；圖3是一立體示意圖，說明本發明感測型多功能拐杖的一第二實施例；圖4是一方塊圖，說明該第二實施例與該電子裝置的訊號連接關係。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖1與圖2，本發明感測型多功能拐杖之一第一實施例，適用於輔助一使用者步行，並可與一個電子裝置8無線通訊。該電子裝置8例如但不限於供醫護人員或家屬持用的行動裝置、醫護人員使用的電子醫療推車，或雲端監控設備。

該感測型多功能拐杖包含一杖體1，及設置於該杖體1的一感測單元2、一處理單元3，及一控制單元4、一無線通訊單 元5、一發光單元6，及一提醒單元7。

該杖體1包括一上下延伸且用於供該使用者握持的主杖部11、四個上下延伸連接於該主杖部11底側並用於撐抵於地面的支腳部12，及一披覆於該主杖部11的一外表面而能在暗處發出螢光的螢光層14。要注意的是，該等支腳部12的數目不限於四個，依實際需求可以是三個、五個…等。

該感測單元2包括一設置於該杖體1的該主杖部11的第一感測模組21、一設置於該主杖部11底側的第二感測模組22、多個分別設置於該等支腳部12的底面的接觸感應模組23，及一設置於該主杖部11頂側的傾倒感應模組24。

該第一感測模組21於感測到該杖體1移動時，會產生一杖體移動訊號。該第二感應模組於感測到該使用者時，會產生一感應訊號。每一接觸感應模組23會在觸抵於一物件(圖未示出)時，產生一接觸感應訊號。該傾倒感應模組24在該杖體1傾倒時，產生一傾倒感應訊號。

在本實施例中，該第一感測模組21為一陀螺儀，能偵測該杖體1的移動軌跡，而產生該杖體移動訊號。該第二感測模組22為一紅外線感應器，能感測到該使用者位於一預定距離內時，產生該感應訊號。該接觸感應模組23為一壓力感測器，能在接觸到該物件時，產生該接觸感應訊號。該傾倒感應模組24為一能感 應該杖體1之傾倒角度的滾珠感應器，能在感測到該杖體1傾倒至大於一預定傾倒角度時，產生該傾倒感測訊號。

但實施時，用以偵測杖體移動軌跡、於該預定距離內感測到該使用者、感測該等支腳部是否接觸物體，與感測該杖體是否傾倒的方式眾多，因此實施時，該第一感測模組21、該第二感測模組22、該接觸感應模組23與該傾倒感應模組24之類型都不以上述態樣為限。

該處理單元3設置於該杖體1的該主杖部11，並訊號連接該感測單元2的該第一感測模組21與該第二感測模組22。該處理單元3用於利用該第一感測模組21所產生的杖體移動訊號，計算出該杖體1的單次移動距離，並在判斷該杖體1的單次移動距離大於一預定杖距，且有接收到該感應訊號時，產生一復健達成訊號。該處理單元3還用於計算一預定時間內所述復健達成訊號的累積次數。本實施例中該預定杖距是20至60cm，但實施時不以上述數據為限，也可根據使用者復健情況進行調整。於本實施例的其他變化態樣中，該預定杖距也能來自於之前該杖體1的數次(例如：2次至5次)之移動距離的平均值。

該控制單元4訊號連接該感測單元2的該等接觸感應模組23及該傾倒感應模組24，也訊號連接該處理單元3、該發光單元6、該提醒單元7，及該無線通訊單元5。

在本實施例中，該感測單元2的該第一感測模組21、該處理單元3、該控制單元4，及該無線通訊單元5是整合成一塊電路板13，而可方便直接安裝設置在該杖體1，但實施時不以此為限。

該發光單元6設置於該杖體1的底側，並用於產生朝向地面的照明光線。該提醒單元7設置於該主杖部11的頂側，可被該控制單元4驅動發出一提示訊息，該提示訊息可以是聲音、亮光及/或影像。

該控制單元4會於收到其中一個接觸感應訊號時，控制該發光單元6向外發光，以表示該杖體1已接觸到地面，並用以照明路況。

在本實施例的其他變化態樣中，該控制單元4也會收到第一個接觸感應訊號起的一預定時間內(例如：1~2秒之內)收到全部接觸感應模組23的接觸感應訊號時，控制該發光單元6向外發光，表示該杖體1已接觸到地面且完全朝向地面。

另一方面，該控制單元4能被該復健達成訊號觸發，而控制該提醒單元7產生一代表該使用者達成復健動作的提示訊息；該控制單元4也能在收到第一個接觸感應訊號起的一預定時間內，未收到超過預定數量的接觸感應訊號時，例如未收到超過2個接觸感應訊號，或者是未收到全部接觸感應模組23的接觸感應訊 號，控制該提醒單元7產生一代表該杖體1觸地不穩定的提示訊息；該控制單元4並能被該傾倒感應訊號觸發時，控制該提醒單元7產生一代表該杖體1傾倒的提示訊息。

此外，該控制單元4會於控制該提醒單元7產生提示訊息時，經由該無線通訊單元5傳送一對應所述提示訊息之通知訊息到該電子裝置8；且該控制單元4也會經由該無線通訊單元5傳送該累積次數資料至該電子裝置8。

本發明感測型多功能拐杖用以供位於例如一位於復健醫療院所的該使用者使用時，在該杖體1被移動至該等支腳部12的其中一個接觸到地面時，該發光單元6發光，例如：發出色光或閃光。於本實施例的其它變化態樣中，也能在所有支腳部12都接觸地面時，該發光單元6發光。

該使用者持用該柺杖裝置開始進行復健動作時，該控制單元4會於該杖體1的單次移動距離大於該預定杖距時，且該使用者隨後靠近該杖體1時，控制該提醒單元7發出對應之提示訊息，表示達成一次復健動作，且同時經由該無線通訊單元5，將該處理單元3累計得到的該復健累積次數發送至該電子裝置8，讓醫療人員或家屬瞭解該使用者的復健情況。

另一方面，在該使用者在使用該感測型多功能拐杖步行的過程中，該控制單元4於判斷該杖體1的該等支腳部12的其 中幾個持續不接觸地面，或者是在預定時間內未收到超過預定數量的接觸感應訊號(例如：未收到超過2個或全部的接觸接觸感應訊號)時，會控制該提醒單元7發出對應之提示訊息，以警示該使用者，並提醒周遭人員察看該使用者是否出現站立不穩定或步伐搖晃的狀況。該控制單元4於判斷該杖體1傾倒時，也會控制該提醒單元7發出對應之提示訊息，即時警示周圍人員察看該使用者是否已隨杖體1的傾倒而跌倒。此外，該控制單元4於控制該提醒單元7發出所述提示訊息時，也會同時經由該無線通訊單元5發送對應之通知訊息至該電子裝置8，藉以提醒非位於該使用者周圍的醫護人員或家屬該使用者可能處於不安全的狀況。

要注意的是，該接觸感應模組23的數目不限於四個，依據所述支腳部12的實際數量，也可以是三個、五個…等。若該提醒單元7只需要產生代表該杖體1接觸地面的提示訊息，不需要產生代表該杖體1不穩定的提示訊息，則該接觸感應模組23的數目僅需要一個，並設置於其中一個支腳部12。

參閱圖3與圖4，為本發明感測型多功能拐杖的一第二實施例，該第二實施例與該第一實施例相似，其不同處在於，該第二實施例還包含一適用於配戴於該使用者的其中一腳部的第三感測模組25，且該處理單元3用於利用該人體移動訊號計算出該使用者的移動次數，並判斷該杖體1的單次移動距離大於該預定杖 距，且在接收到該感應訊號及該移動次數為1時，產生該復健達成訊號。在本實施例中，該第三感測模組25為一配戴於該使用者腳踝的陀螺儀。但實施時，用以偵測杖體移動軌跡的方式眾多，因此實施時，該第三感測模組25的類型不以上述態樣為限。

利用該第三感測模組25，還能確保是在該使用者走一步的距離與該拐杖的單次移動距離相當時，才能產生該復健達成訊號，以進一步濾除該使用者以步距短的小碎步到達該杖體1旁的步行方式，為未達標準的復健動作。

綜上所述，本發明感測型多功能拐杖，利用該感測型多功能拐杖的該感測單元2與該處理單元3的設計，在該使用者進行復健動作時，該感測型多功能拐杖能自動判斷該使用者是否已達成標準的復健動作，以利該使用者能自行進行復健，改善復健的便利性，進而有效提升使用者的復健意願；此外，該感測型多功能拐杖還能計算該復健動作的累積次數，及偵測該使用者在使用該感測型多功能拐杖的狀態是否穩定不傾倒，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1:杖體

11:主杖部

12:支腳部

13:電路板

14:螢光層

22:第二感測模組

23:接觸感應模組

24:傾倒感應模組

6:發光單元

7:提醒單元

8:電子裝置

Claims (8)

1. 一種拐杖裝置，適用於輔助一使用者步行，該拐杖裝置包含：一杖體；一感測單元，包括一設置於該杖體並用於感測到該杖體移動時產生一杖體移動訊號的第一感測模組、一設置於該杖體並用於感測到該使用者時產生一感應訊號的第二感測模組，及一用於配戴於該使用者並用於感測到該使用者移動時產生一人體移動訊號的第三感測模組；及一處理單元，設置於該杖體，並訊號連接該感測單元，該處理單元用於利用該杖體移動訊號計算出該杖體的單次移動距離，且用於利用該人體移動訊號計算出該使用者的移動次數，並在判斷該杖體的單次移動距離大於一預定杖距，且接收到該感應訊號及該移動次數為1時，產生一復健達成訊號。
2. 如請求項1所述的拐杖裝置，適用於與一電子裝置訊號連接，該拐杖裝置還包含一設置於該杖體且訊號連接該處理單元的控制單元，及一設置於該杖體且訊號連接該控制單元且用以和該電子裝置無線通訊的無線通訊單元，該處理單元還用於計算一預定時間內該復健達成訊號的累積次數，該控制單元能控制該無線通訊單元將該累積次數資料傳輸至該電子裝置。
3. 如請求項2所述的拐杖裝置，其中，該杖體包括一主杖部，及多個分別連接於該主杖部底側的支腳部，該拐杖裝置還 包含一設置於該主杖部而用於產生照明光線的發光單元，該感測單元還包括至少一設置於其中一支腳部底面且訊號連接該控制單元的接觸感應模組，該控制單元訊號連接該發光單元，該至少一接觸感應模組會於感測到對應的支腳部觸抵於一物件時產生一接觸感應訊號，該控制單元會於收到該接觸感應訊號時，控制該發光單元產生照明光線。
4. 如請求項3所述的拐杖裝置，還包含一設置於該杖體的該主杖部且與該控制單元訊號連接的提醒單元，該控制單元能被該復健達成訊號觸發而控制該提醒單元產生一代表該使用者達成復健動作的提示訊息。
5. 如請求項4所述的拐杖裝置，其中，該感測單元包括多個分別設置於所述支腳部底面的所述接觸感應模組，該控制單元還會在收到第一個接觸感應訊號起的一預定時間內未收到超過預定數量的接觸感測訊號時，控制該提醒單元產生一代表該杖體不穩定的提示訊息。
6. 如請求項5所述的拐杖裝置，其中，該感測單元還包括一設置於該杖體頂側並與該控制單元訊號連接的傾倒感應模組，該傾倒感應模組會於感測該杖體傾倒時產生一傾倒感應訊號，該控制單元能被該傾倒感應訊號觸發，而控制該提醒單元產生一代表該杖體傾倒的提示訊息。
7. 如請求項6所述的拐杖裝置，其中，該控制單元在控制該提醒單元產生所述提示訊息時，會控制該無線通訊單元傳送一個對應的通知訊息至該電子裝置。
8. 如請求項1所述的拐杖裝置，其中，該杖體包括一主杖部、多個分別連接於該主杖部底側的支腳部，及一披覆於該主杖部的一外表面的螢光層。

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