МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО БЕСКОНТАКТНОГО МОНИТОРИНГА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Полезная модель относится к области медицинской техники и может быть использована для бесконтактного мониторинга физиологических показателей состояния человека в задачах клинической, спортивной, авиационно-космической, военной и других областях медицины, а также при проектировании рабочих мест операторов эргатических систем.
Наиболее близким аналогом, известным из уровня техники, является интеллектуальный контроллер состояния оператора эргатической системы (полезная модель RU 148126). Однако его недостатком является отсутствие возможности реализации беспроводной передачи данных, а также невозможность регистрации показателей таких базовых психоэмоциональных состояний человека на основе мимических шаблонов по Полу Экману как радость, грусть, гнев, страх, отвращение, удивление и другие.
Техническая задача, на решение которой направлено заявленное устройство, заключается в обеспечении одновременного бесконтактного мониторинга физиологических показателей состояния человека и состояния окружающей среды.
Поставленная техническая задача решается за счет того, что многоканальное устройство бесконтактного мониторинга физиологических показателей состояния человека содержит корпус, в котором размещены многоканальный процессор обработки сигналов, соединенный с блоком жидкокристаллического дисплея и блоком памяти, к выходу которого подключен блок беспроводной передачи данных, причем к выходу блока жидкокристаллического дисплея подключен блок управления многоканальным процессором обработки сигналов, а входы многоканального процессора обработки сигналов выполнены с возможностью подключения блоков биорадиолокатора, видеокамеры высокого разрешения, времяпролетной камеры, инфракрасной камеры, тепловизионной камеры, терагерцовой камеры, лазерного виброметра, аудиорегистратора и газоанализатора, датчиков температуры окружающей среды, атмосферного давления и влажности воздуха.
Для удобства эксплуатации устройства его жидкокристаллический дисплей может быть выполнен сенсорным.
Для удобства эксплуатации устройства его блок памяти может быть выполнен съемным.
Для удобства эксплуатации устройства его блок памяти может быть выполнен по схеме с энергонезависимой памятью.
Для удобства эксплуатации устройства вход многоканального процессора обработки сигналов выполнен в виде разъема для подзарядки аккумулятора источника питания от сети бытового электропитания.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть изготовлен из противоударного пластика.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть изготовлен в пылевлагозащитном исполнении.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть оборудован креплением для штатива.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть оборудован креплением для фиксации на одежде и обмундировании человека.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть оборудован креплением для фиксации на корпусе мобильного телефона.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть оборудован креплением для фиксации на приборной панели транспортного средства.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть оборудован креплением для фиксации на корпусе беспилотного летательного аппарата.
Для удобства эксплуатации устройства его корпус может быть оборудован креплением для фиксации на корпусе передвижной роботизированной платформы.
Технический результат, достигаемый приведенной совокупностью признаков, заключается в упрощении бесконтактного мониторинга физиологических показателей состояния человека с одновременным мониторингом показателей состояния окружающей среды за счет обеспечения возможности подключения внешних устройств к одному (заявляемому) устройству с возможностью централизованного управления внешними устройствами.
Материальным эквивалентом блока многоканального процессора обработки сигналов и блока управления является техническое решение, описанное в патенте US 20060140291 А1.
Материальным эквивалентом блока памяти является техническое решение, описанное в патенте US 8531880 В2.
Материальным эквивалентом блока беспроводной передачи данных является техническое решение, описанное в патенте US 20090264075 А1.
Материальным эквивалентом блока жидкокристалического дисплея является техническое решение, описанное в патенте WO 2013096860 А1.
Материальным эквивалентом разъемов для подключения блоков биорадиолокатора, видеокамеры высокого разрешения, времяпролетной камеры, инфракрасной камеры, тепловизионной камеры, терагерцовой камеры, лазерного виброметра, аудиорегистратора, газоанализатора, датчика температуры окружающей, датчика атмосферного давления, датчика влажности воздуха является техническое решение, описанное в патенте US 8364870 В2.
Устройство функционирует следующим образом.
Перед началом работы устройство закрепляется на поворотном креплении.
После включения питания на жидкокристаллическом дисплее, экран которого является сенсорным, через блок управления многоканальным процессором выбирается комплекс физиологических показателей состояния человека для непрерывной бесконтактной регистрации и к разъемам подключаются необходимые внешние устройства, например:
I) вариабельность амплитуды и частоты дыхательных движений человека - через разъемы подключения блоков биорадиолокатора, времяпролетной камеры, лазерного виброметра;
II) вариабельность амплитуды и частоты сердечных сокращений человека - через разъемы подключения блоков биорадиолокатора, лазерного виброметра;
III) амплитуду и частоту акустических колебаний в процессе жизнедеятельности человека - через разъем подключения блока аудиорегистратора;
IV) скорость распространения пульсовой волны - через разъем подключения блока биорадиолокатора, камеры высокого разрешения;
V) ударный объем сердца - через разъем подключения блока биорадиолокатора, камеры высокого разрешения;
VI) систолическое и диастолическое артериальное кровяное давление - через разъем подключения блока биорадиолокатора, камеры высокого разрешения;
VII) уровень насыщения крови кислородом - через разъем подключения блока видеокамеры высокого разрешения;
VIII) распределение источников теплового излучения по поверхности тела человека - через разъем подключения блока тепловизионной камеры;
IX) распределение источников терагерцового излучения по поверхности тела человека - через разъем подключения блока терагерцовой камеры;
X) траекторию движений частей тела человека - через разъемы подключения блоков камеры высокого разрешения, инфракрасной камеры, времяпролетной камеры;
XI) психоэмоциональное состояние человека - через разъемы подключения блоков камеры высокого разрешения, инфракрасной камеры;
XII) состав вдыхаемого и выдыхаемого человеком воздуха - через разъем подключения блока газоанализатора.
В процессе многоканального бесконтактного мониторинга комплекс физиологических показателей состояния человека под управлением многоканального процессора обработки сигналов непрерывно выводится на жидкокристаллический дисплей, экран которого является сенсорным, и записывается в модуль памяти.
Для учета текущего состояния внешней среды в процессе многоканального бесконтактного мониторинга физиологических показателей состояния человека дополнительно учитывается информация с разъемов для подключения датчиков температуры окружающей среды, атмосферного давления, влажности воздуха.
При необходимости, используя модуль беспроводной передачи данных, записанные результаты многоканального бесконтактного мониторинга физиологических показателей состояния человека могут быть переданы на внешнее устройство для последующей интерпретации.
По завершении процедуры многоканального бесконтактного мониторинга физиологических показателей человека осуществляется выключение источника питания устройства, внешние устройства отсоединяются от разъемов.
Конструктивное единство заявленного технического решения обеспечивается тем, что элементы, входящие в состав устройства, выполнены в одном корпусе, соединены проводами по топологии «активная звезда», центральным элементом которой является многоканальный микропроцессор, и запитаны от одного источника питания.
Таким образом, описанные элементы заявляемого устройства функционально взаимосвязаны и находятся в конструктивном единстве, а совокупность его существенных признаков неизвестна из уровня техники.
Заявляемое устройство является промышленно применимым, поскольку может быть реализовано предприятиями (организациями) медицинской и радиоэлектронной промышленности.