СПОСОБ МОНИТОРИНГА РАБОТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО МОЛОКООТСОСА
METHOD FOR MONITORING OF OPERATION OF ELECTRIC BREAST PUMP

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001] Настоящее изобретение относится к способу управления электрическим молокоотсосом, интеллектуальному устройству и системе молокоотсоса.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Молокоотсосы используются кормящей женщиной для извлечения молока таким образом, чтобы этим молоком можно было кормить ребенка позже. Как правило, электрические молокоотсосы имеют различные настройки или режимы работы. В частности, молокоотсос имеет фазу стимуляции и фазу сцеживания, в ходе которой происходит сцеживание молока. Как правило, молокоотсоса имеет интерфейс пользователя, с помощью которого пользователь может управлять или контролировать молокоотсос. В частности, неопытные пользователи могут не быть полностью знакомы с работой и различными режимами работы молокоотсоса. Таким образом, существует возможность того, что посредством молокоотсоса может быть сцежено меньшее количество молока, чем ожидается.
[0003] В US 2016/0183602 A1 раскрыт способ обнаружения звука для отличия данных, собранных в ходе грудного вскармливания младенца, от данных, собранных в ходе использования молокоотсоса.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0004] Задача настоящего изобретения заключается в представлении способа мониторинга работы электрического молокоотсоса, который обеспечивал бы возможность простого и эффективного мониторинга молокоотсоса.
[0005] В соответствии с аспектом настоящего изобретения представлен способ мониторинга работы электрического молокоотсоса с использованием внешнего интеллектуального устройства. Внешнее интеллектуальное устройство содержит блок обнаружения вибраций. Блок обнаружения вибраций обнаруживает вибрации, исходящие от молокоотсоса. Обнаруженные вибрации анализируются для извлечения информации в отношении работы электрического молокоотсоса. Информация содержит по меньшей мере одно из режима работы и настроек режимов работы молокоотсоса. Извлеченная информация может быть выдана.
[0006] В соответствии с аспектом настоящего изобретения представляется возможным мониторинг электрического молокоотсоса посредством внешнего устройства без необходимости соединения с молокоотсосом. Молокоотсос не должен быть каким-либо образом адаптирован. Таким образом, в соответствии с аспектом настоящего изобретения также могут быть использованы существующие молокоотсосы.
[0007] В соответствии с аспектом настоящего изобретения обнаруженная вибрация анализируется в блоке анализа в интеллектуальном устройстве. Таким образом, анализ вибраций может выполняться интеллектуальным устройством без необходимости, например, в Интернет-соединении.
[0008] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения этап анализа включает сравнение обнаруженной вибрации с заданными моделями (pattern) вибрации для определения информации в отношении работы молокоотсоса.
[0009] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения на основе обнаруженной вибрации может быть определено функционирование электрического молокоотсоса с охватом.
[0010] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения на основе обнаруженной вибрации от молокоотсоса может быть определена посадка чаш или воронок. Таким образом, представляется возможным определение того, надежно ли прижаты чаши или воронки молокоотсоса к груди пользователя или нет.
[0011] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения блок обнаружения вибраций реализован в виде микрофона. Поскольку интеллектуальные устройства, такие как смартфоны, планшеты, ноутбуки, компьютеры или подобные, как правило, имеют внутренний микрофон, дополнительные внешние устройства не требуются. Устройство для обнаружения вибраций также может быть реализовано в виде датчика скорости, акселерометра или датчика приближения. Поскольку типичные интеллектуальные устройства, такие как смартфоны, планшеты, содержат датчик скорости или акселерометр, дополнительные внешние устройства для мониторинга работы электрического молокоотсоса не требуются.
[0012] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения обнаруженные настройки или обнаруженные режимы работы молокоотсоса могут быть отображены, например, на дисплее интеллектуального устройства для того, чтобы помочь пользователю улучшить сцеживание молока.
[0013] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения на этапе анализа может быть выполнен спектральный анализ обнаруженных вибраций электрического молокоотсоса, и может быть проанализирован временной охват вибраций в двух частотных полосах.
[0014] В соответствии с аспектом настоящего изобретения представлено интеллектуальное устройство, которое содержит микрофон, выполненный с возможностью обнаружения звука, исходящего от молокоотсоса. Кроме того, интеллектуальное устройство содержит блок анализа, выполненный с возможностью анализа звука, обнаруженного микрофоном, для извлечения информации в отношении работы электрического молокоотсоса. Эта информация содержит по меньшей мере одно из режима работы и настройки режимов работы молокоотсоса.
[0015] В соответствии с аспектом настоящего изобретения представлена система молокоотсоса, содержащая электрический молокоотсос и интеллектуальное устройство, описанные выше.
[0016] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения представлена компьютерная программа для управления интеллектуальным устройством по пункту 6 формулы изобретения. Компьютерная программа содержит средства программного кода для обуславливания выполнения блоком анализа в интеллектуальном устройстве способа по пункту 1 формулы изобретения, когда компьютерная программа запущена на интеллектуальном устройстве.
[0017] Настоящее изобретение относится к замыслу, заключающемуся в использовании интеллектуального устройства, которое содержит микрофон для обнаружения звука молокоотсоса в ходе его работы. На основе обнаруженного звука может выполняться мониторинг работы молокоотсоса, в частности, за счет того, что различные режимы работы дают различные звуки или звуковые модели. Блок анализа в интеллектуальном устройстве может анализировать звуковую модель для определения режима работы электрического молокоотсоса. Иными словами, работа молокоотсоса может быть подвергнута анализу и мониторингу на основе обнаруженного звука. В частности, могут быть обнаружены различные звуковые модели качания молокоотсоса, а обнаруженный звук может быть использован для извлечения информации в отношении настроек молокоотсоса (режима сцеживания, рабочего цикла, частоты звука и т.д.). При необходимости эта информация может быть отображена на интеллектуальном устройстве. Обнаруженный звук может быть проанализирован, например, посредством спектрального анализа для определения режимов работы насоса. Более того, из данных о звуке может быть получена информация в отношении надлежащего «крепления» набора для сцеживания, содержащегося в молокоотсосе, к груди (например, потеря вакуума). Эта обратная связь может быть выдана пользователю для обеспечения наиболее эффективного сцеживания.
[0018] В соответствии с аспектом настоящего изобретения работа молокоотсоса может подвергаться мониторингу внешним интеллектуальным устройством, которое не нуждается в соединении, таком как беспроводное соединение с молокоотсосом. В частности, внешнее интеллектуальное устройство обнаруживает и анализирует звук молокоотсоса. Из обнаруженного звука получают рабочие настройки и режимы работы молокоотсоса. Таким образом, способ мониторинга работы молокоотсоса в соответствии с аспектом настоящего изобретения является преимущественным, поскольку молокоотсос не требует какого-либо дополнительного аппаратного обеспечения и поскольку между молокоотсосом и интеллектуальным устройством не требуется наличие физического соединения. Таким образом, способ мониторинг работы молокоотсоса также может быть использован для уже существующих молокоотсосов.
[0019] Интеллектуальное устройство может представлять собой смартфон, планшет, интеллектуальное носимое устройство, например, смарт-часы, или компьютер в случае, если они имеют микрофон или соединены с микрофоном, а также могут анализировать данные. В блоке анализа используется алгоритм для анализа звука, записанного микрофоном. Блок анализа также может быть реализован в виде приложения, запускаемого на интеллектуальном устройстве.
[0020] В соответствии с аспектом настоящего изобретения интеллектуальное устройство может хранить информацию в отношении рабочих настроек и работы интеллектуального устройства. Эта информация может быть получена через приложение, запускаемое на интеллектуальном устройстве. Для этой цели, например, пользователь может ввести наименование и производителя или номер изделия, а интеллектуальное устройство может получить доступ к базе данных по сети Интернет для извлечения специфической для молокоотсоса звуковой модели. Затем эти звуковые модели могут быть сохранены на интеллектуальном устройстве и могут быть использованы в ходе анализа обнаруженного звука. Следовательно, эти звуковые модели звука являются заданными звуковыми моделями. В качестве альтернативы, приложение, запускаемое на интеллектуальном устройстве, может распознавать молокоотсос сам по себе на основе обнаруженного звука.
[0021] Основываясь на извлеченной информации в отношении работы молокоотсоса, интеллектуальное устройство может определять или обнаруживать поведение пользователя при извлечении молока.
[0022] Следует понимать, что предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения также может представлять собой любую комбинацию зависимых пунктов формулы изобретения или представленных выше вариантов реализации, или аспектов соответствующих независимых пунктов формулы изобретения.
[0023] Эти и другие аспекты изобретения будут очевидны и разъяснены со ссылкой на вариант(ы) реализации, описанный(е) ниже.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0024] На представленных чертежах:
на фиг. 1 схематически изображен молокоотсос, а также интеллектуальное устройство в соответствии с аспектом настоящего изобретения и
на фиг. 2 изображен график, на котором показаны различные настройки молокоотсоса, обнаруживаемые интеллектуальным устройством.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0025] На фиг. 1 схематически изображены молокоотсос, а также интеллектуальное устройство, в соответствии с аспектом настоящего изобретения. Электрический молокоотсос 100 используется пользователем для извлечения молока. Молокоотсос 100 содержит насос 110, который используется для создания вакуума для сцеживания молока, и чаши или воронки 120, которые могут быть прижаты к груди пользователя.
[0026] Интеллектуальное устройство 200 может быть размещено вблизи молокоотсоса 100. Интеллектуальное устройство 200 содержит по меньшей мере один блок обнаружения вибраций, такой как микрофон 210, и блок 220 анализа. При необходимости интеллектуальное устройство 200 может содержать дисплей 230, а также блок 240 беспроводной связи и блок 250 обработки, который может быть выполнен с возможностью запуска приложений, которые могут храниться на интеллектуальном устройстве.
[0027] Для мониторинга работы молокоотсоса 100, интеллектуальное устройство 200 может быть размещено вблизи молокоотсоса, а также активируется по меньшей мере один микрофон 210 для обнаружения звука от молокоотсоса.
[0028] Звук молокоотсоса 100, обнаруженный микрофоном 110 (или вибрация, обнаруженная блоком обнаружения вибраций), анализируется в блоке 220 анализа. Блок 220 анализа также может быть частью блока 250 обработки. В блоке 220 анализа может быть использован алгоритм для анализа обнаруженных звуков для извлечения информации в отношении работы или режима работы и настроек режима работы молокоотсоса. Молокоотсос 100 может иметь несколько режимов работы, таких как режимы сцеживания (например, первый, второй и третий режимы E1, E2, E3 сцеживания и режим S стимуляции). Основываясь на обнаруженном звуке, блок 220 анализа анализирует звук для определения того, какой из режимов работы и при необходимости какие настройки режимов работы используются молокоотсосом. Различные настройки режимов работы могут представлять собой, например, рабочий цикл, вакуум, время цикла и время до создания вакуума.
[0029] Указанные выше настройки (такие как вакуум, время цикла и время до создания вакуума) различных режимов могут быть следующими:
#
Режим
Макс. вак. [мбар]
Время цикла [с]
Время до создания вакуума [с]
Среднее значение
Стандарт
Среднее значение
Стандарт
Среднее значение
Стандарт
1
Стимуляция S
-170
0,600
0,4
2
Сцеживание I E1
-225
1,250
0,775
3
Сцеживание II E2
-279
1,275
0,85
4
Сцеживание IIIE3
-333
1,320
0,90
[0030] При необходимости блок 220 анализа может использовать заданные или заранее определенные звуковые модели или звуковые признаки, которые являются уникальными для конкретного молокоотсоса, для определения того, какие рабочие настройки используются молокоотсосом. Заданные звуковые модели, например, могут быть переданы на интеллектуальное устройство посредством блока 240 беспроводной связи.
[0031] В соответствии с аспектом настоящего изобретения настройки молокоотсоса могут быть несколько модифицированы (например, рабочий цикл может быть несколько длиннее) для улучшения отличимости различных режимов работы (режима сцеживания, режима стимуляции) и различных настроек режимов работы. Однако необходимо следить, чтобы эффективность насоса не страдала слишком сильно.
[0032] При необходимости обнаруженные режимы работы и/или обнаруженные настройки могут быть отображены на дисплее 230.
[0033] На фиг. 2 изображен график, на котором показаны различные настройки молокоотсоса, обнаруживаемые интеллектуальным устройством. На фиг. 2 изображены результирующие значения рабочих настроек молокоотсоса, обнаруженных микрофоном в интеллектуальном устройстве, с зависимостью от времени. На первом графике после шести секунд обнаружен второй рабочий режим E2 сцеживания. На следующем графике обнаружен третий рабочий режим E3 сцеживания. На третьем графике обнаружен рабочий режим S стимуляции. На четвертом графике обнаружен первый рабочий режим E1 сцеживания. Нижние графики по существу соответствуют верхним графикам.
[0034] Интеллектуальное устройство, в частности блоки 220 анализа, также может обнаруживать время, в течение которого молокоотсос находится в конкретном режиме работы, таком как режим стимуляции или режим сцеживания.
[0035] Основываясь на обнаруженных рабочих настройках и режиме работы молокоотсоса, информация может быть отображена на дисплее 230 для того, чтобы помочь пользователю улучшить сцеживание молока. Например, если пользователь находится в режиме стимуляции в течение длительного времени (например, дольше чем 3 минуты), то интеллектуальное устройство может отобразить информацию в отношении важности расслабления для сцеживания молока. Кроме того, это также может включать выдачу рекомендаций в отношении расслабления или расслабляющего звука, или музыки.
[0036] Информация, обнаруженная интеллектуальным устройством 200, также может быть собрана в течение нескольких дней или недель для определения процедуры, которой придерживается пользователь. Основываясь на этой информации, интеллектуальное устройство может напомнить пользователю о времени для следующего сцеживания молока.
[0037] Кроме того, на интеллектуальном устройстве также может быть запущено приложение календаря. Информация из этого приложения календаря может быть включена в рекомендацию, выдаваемую пользователю молокоотсоса 100 и интеллектуального устройства 200. В частности, интеллектуальное устройство 200 может помогать пользователю планировать сеансы сцеживания на основе времени предыдущего сцеживания молока, сеансов грудного вскармливания в течение предпочтительного количества времени между этими сеансами, а также информации или назначений в календаре на интеллектуальном устройстве.
[0038] Кроме того, интеллектуальное устройство может содержать камеру, которая может быть использована для обнаружения количества молока, сцеженного посредством молокоотсоса. Для этой цели, пользователю может быть необходимо всего лишь сделать фотографию молока внутри емкости молокоотсоса.
[0039] Интеллектуальное устройство также может архивировать количество молока, время и длительность сеансов сцеживания, настройки молокоотсоса, а также объем сцеженного молока, для увеличения объема сцеженного молока.
[0040] Приложение, запускаемое на интеллектуальном устройстве, также может обнаруживать процедуру, которой придерживается пользователь, например, выполнение сцеживания один раз утром и два раза днем, а также то, что пользователь сцеживает больше молока утром, чем в течение дня. Это может быть использовано для обеспечения лучшего понимания в отношении выработки молока женщиной, которая может быть повышена утром, чем в течение дня. Эта информация может быть использована для выдачи рекомендации, например, по сцеживанию дважды утром, а не дважды днем.
[0041] В соответствии с аспектом настоящего изобретения приложение может быть использовано для отслеживания использования молокоотсоса пользователем для определения того, следует ли пользователь рекомендации от приложения.
[0042] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения обнаруженная информация, а также анализ, выполняемый блоком анализа, могут быть отображены на дисплее 230. Эта информация может содержать информацию в отношении скорости сцеживания, сцеженного количества и т.д. В частности, она может содержать следующую информацию: «Вы выполнили сцеживание одинакового количества молока, используя настройку 2 в качестве 3, однако делаете это быстрее при использовании настройки 3». Или она может содержать следующее: «Если Вам необходим комфорт, Вы можете выполнять сцеживание, используя настройку 2, и у Вас будет достаточно молока для Вашего ребенка, однако если Вам необходимо сделать все быстро, Вы можете использовать настройку 3 и сэкономить x минут времени сцеживания».
[0043] Более того, приложение и интеллектуальное устройство могут быть выполнены с возможностью обнаружения завершения сеанса качания и запуска дополнительных событий. Например, если пользователь завершил сцеживание молока, он может сделать снимок молока внутри емкости для определения того, сколько молока было сцежено.
[0044] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения приложение, запускаемое на интеллектуальном устройстве, может определять то, была ли правильно прикреплена воронка молокоотсоса к груди. Если чаша или воронка полностью герметизирована на груди, насосу понадобится больше усилий для создания объема. Это приведет к большей нагрузке на двигатель насоса и, следовательно, к меньшим оборотам насоса. Это может быть обнаружено по звукам, издаваемым блоком 110 насоса. Блок 220 анализа может использовать временно-спектральный анализ для обнаружения этого изменения и частоты вращения. Эта информация может быть использована для определения того, правильно ли грудь герметизирована воронкой или чашей.
[0045] В соответствии еще с одним аспектом настоящего изобретения интеллектуальное устройство также может определить наличие дефекта или сбоя насоса, поскольку это даст другой звук.
[0046] Кроме того, алгоритм, используемый блоком 220 анализа, может представлять собой алгоритм машинного обучения, такой как глубокая нейронная сеть. В соответствии с аспектом настоящего изобретения может выполняться спектральный анализ обнаруженного звука молокоотсоса. В частности, может быть проанализирован временной охват звука в двух частотных полосах при 6,82-8 КГц и при 19,9 КГц, поскольку частотные полосы могут содержать специфическую информацию по каждому режиму работы молокоотсоса. При необходимости могут быть взяты кадры размером 5,8 секунды с использованием этих двух частотных диапазонов. Вычисление среднего значения 2 автокорреляционных функций может быть выполнено из сглаженных и оконных энергетических профилей. Задержка автокорреляции может соответствовать времени цикла профиля качания.
[0047] В соответствии с аспектом настоящего изобретения блок обнаружения вибраций может быть использован для обнаружения вибраций электрического молокоотсоса. Блок обнаружения вибраций может быть реализован в виде микрофона, как было описано выше.
[0048] В качестве альтернативы, блок обнаружения вибраций может быть реализован в виде акселерометра, датчика скорости или датчика приближения (например, внутри интеллектуального устройства). Если интеллектуальное устройство размещено на электрическом молокоотсосе, то акселерометр может обнаруживать вибрацию молокоотсоса и может анализировать вибрацию, как было описано выше.
[0049] Другие вариации описанного варианта реализации могут быть поняты и реализованы специалистом в данной области техники при осуществлении настоящего изобретения на практике после ознакомления с чертежами, описанием и прилагаемой формулой изобретения.
[0050] В пунктах формулы изобретения слово «содержащий» не исключает наличия других элементов или этапов, а грамматические показатели единственного числа не исключают множественного числа.
[0051] Один блок или устройство может удовлетворять функциям нескольких элементов, перечисленных в пунктах формулы изобретения. Сам по себе тот факт, что некоторые меры перечислены во взаимно отличающихся зависимых пунктах, не указывает на то, что комбинация этих измерений не может быть использована в качестве преимущества. Компьютерная программа может храниться/распространяться на подходящем носителе информации, таком как оптический носитель информации или твердотельный носитель информации, поставляемый вместе с или как часть другого аппаратного обеспечения, но может также распространяться в других формах, таких как посредством сети Интернет или других проводных или беспроводных телекоммуникационных систем.
[0052] Никакие ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны рассматриваться как ограничивающие ее объем.