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作者:楊哲彰、徐業良、釋高上(2010-11-04);推薦:徐業良(2010-12-01)

應用於帕金森氏症患者步行復健之跌倒預防與跌倒偵測系統之開發

十一、研究計畫中英文摘要:(請就計畫要點作一概述,並自訂至少5個關鍵字)

(一)      計畫中文摘要(五百字以內)

帕金森氏症(Parkinson’s disease, PD)是一種與老化有關的漸進性的神經系統疾病,幾乎所有帕金森氏症患者受到步行障礙的影響如動作變遲緩、小碎步、步行凍結(freezing of gait, FOG)、急促步、步態不協調、缺乏平衡反應和軀幹旋轉的動作降低等,進而造成較高的跌倒風險。本計劃針對行動力(mobility)受損的帕金森氏症患者,開發應用於步行復健之跌倒預防與跌倒偵測系統。本計畫開發可攜式系統(wearable system),結合三軸加速度感應器(triaxial accelerometer)、微處理器(microprocessor)與無線感測器網路技術(wireless sensor network, WSN),可量測人體活動並即時辨識步態特徵;當偵測發現可能的步態異常狀態,如前述之小碎步、步行凍結、急促步、步態不協調等,該系統將以警示音提醒患者重置(reset)其步態,恢復成為正常步態,可輔助患者於復健期間的訓練,達成良好的患者復健輔助功效,並可避免因步態問題而導致的跌倒發生。此外本系統亦具備即時的跌倒偵測機制,當患者發生意外跌倒事件且無法自行復原時,本系統將可即時以警示音通報在旁人員求助,或以手機簡訊即時通報家人或醫師。本計畫開發成果預期將能輔助帕金森氏症患者步行復健之功效,降低帕金森氏症患者因步態問題而導致的跌倒風險,對於突發的跌倒意外亦能進行立即的自動緊急通報,對於醫護或復健人員亦可作為患者簡單、低成本的有效復健輔助工具。

關鍵字:高齡者、帕金森氏症、行動力、跌倒、三軸加速度感應器、復健

(二)      計畫英文摘要(五百字以內)。

The healthcare coverage for the elderly is important in aged or aging societies. People with Parkinson’s disease (PD) mostly suffer limited and degenerated mobility, such as akinesia, bradykinesia, resting tremor, postural instability. PD-related gait problems such as shuffling, freeze of gait (FOG) or age-related limitations in mobility cause increased risk of falling. This project aims at developing a wearable mobility monitoring system for PD patients and the elderly with impaired mobility. This system utilizes a tri-axis accelerometer, microprocessor and wireless sensor network (WSN) technology to enable real-time identification of gait characteristics and physical activity (PA). With an activity identification algorithm implemented in the microprocessor, this system can detect adverse gaits, such as shuffling and FOG and it simultaneously reminds the patients by acoustic cues during rehabilitation. In the use at home, this system can also activate emergency response when falls are detected. As an assistive technology in mobility rehabilitation, the development in this project contributes to reducing fall risk of PD patients

Keywords: elderly, Parkinson’s disease, mobility fall, accelerometer, rehabilitation

十二、研究計畫內容:

(一)      類別: 技術研發   R萌芽創新  產業推動  其他:

(二)      擬申請補助單位: R 國科會   經濟部   衛生署

(三)      研究計畫之背景及目的。

1.     請詳述本研究計畫擬開發產品之背景、應用範疇、重要性、重要參考文獻之評述等。

2.     國內外發展方向、產業現況、發展趨勢、可行性分析及競爭力分析(請註明所引據資料來源)。

3.     已擁有研發技術簡介(請著重於核心價值或創意)

隨著高齡化社會的來臨,老年人的健康照護愈來愈受到重視,其中跌倒造成的骨折,是影響高齡者生活品質非常重要的一項問題。根據統計,每年六十五歲以上的老年人,高達百分之三十以上曾有跌倒的經驗,而百分之九十以上的髖部骨折是跌倒造成的。當年紀愈來愈大,骨骼變得疏鬆也變得脆弱,常因輕微的碰撞而骨折。

帕金森氏症(Parkinsons disease, PD)是一種與老化有關的漸進性的神經系統疾病,主要的特徵有僵直(rigidity)、運動不能(akinesia)、動作遲緩(bradykinesia)、休息時的震顫(resting tremor)、姿勢的不穩定(postural instability)、字寫太小(micrography)、面具臉(masked facies)、彎曲的姿勢(flexed posture)、缺乏平衡反應(equilibrium reactions )和軀幹旋轉的動作降低。

幾乎所有帕金森氏症患者終其一生會受到步行障礙的影響,臨床表現包含了諸如動作變遲緩、小碎步、步行凍結(freezing of gait, FOG)、急促步、步態不協調等,再再提高了病患跌倒的風險及害怕跌倒的心理。尤其高齡者普遍存在著骨質疏鬆的問題,一旦因碰撞而導致跌倒或自行跌倒,更可能引起髖部的嚴重骨折,像是股骨近端如股骨頸骨折、股骨轉子間骨折或骨盆骨折;或用手去撐,則會造成手腕(遠端橈骨)及肩膀(近端肱骨)骨折。跌倒對老人健康危害相當大,老人跌倒造成骨折而臥床,會加速身體的衰退及衰老都會加快,尤其是髖關節骨折的老人,一年內死亡率高達三成,因此必須正視其嚴重性。

亞東醫院骨科也經常處理帕金森氏症之老年人骨折案例。如圖1(a)80歲帕金森氏症病人,因跌倒造成右髖骨骨折;術後置換人工髖關節,且人工髖關節位置恢復良好(圖1(b)),但因骨質疏鬆症問題造成病人不良於行;經過治療及骨質的補充與加強後,病人術後及之後行走狀況恢復良好(圖1(c))。在日後的復健上,醫師或護理人員會要求帕金森氏症患者在日常行走時盡量邁大步伐,以避免小碎步容易產生跌倒,但病患在復健的過程中往往又會由大步伐慢慢縮減為小碎步,此時若可藉由儀器的偵測,提早接收到病患步伐變小的訊息,進而給予病患刺激或提醒,以防止可能的跌倒發生,避免跌倒所帶來骨折風險的發生。

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(a)                                           (b)                                           (c)

1. 帕金森氏症之老年人骨折案例

學術上已有許多採用加速度感應器量測人體活動的相關研究,主要應用為身體活動(physical activity, PA)監測與活動辨識、熱量消耗(energy expenditure, EE)預測、步態分析、姿態平衡感(postural stability)測定,以及跌倒偵測等功能。大部分上述相關研究之技術開發與成果,仍屬於實驗室原型階段。而現階段商品化應用主要以取代傳統計步器以提升熱量消耗預測之準確性、以及應用於高齡者個人緊急通報系統(personal emergency response system, PERS)之跌倒事件偵測。表1彙整目前常見以加速度量測為基礎的身體活動監測器產品,主要功能皆為身體活動熱量消耗預測;此外英國Tunstall公司於其遠距照護(Telecare)產品中推出跌倒偵測器(Fall Detector),可即時偵測跌倒事件並立即緊急回報。

唯目前尚未有採用加速度量測法,且提供步態偵測與步行復健的相關商品。因此,本計畫「應用於帕金森氏症患者步行復健之跌倒預防與跌倒偵測系統之開發」擬與元智大學老人福祉科技研究中心(Gerontechnology Research Center, GRC, http://grc.yzu.edu.tw)合作,以其先前之研發成果,開發可即時辨識人體步態特徵的攜帶式身體活動監測系統,可達成帕金森氏症患者異常步態的即時偵測與警示,並結合跌倒偵測機制。此開發成果可應用於遠距居家照護與醫療復健輔助工具,並具備商品化的潛力。

1. 主要市售人體活動量測產品之規格與功能比較

 

SenseWear

CT1/RT3

AMP331

GT3X/GT1M

StepWatch

activPAL

IDEEA

Size (mm)

88.4×56.4×24.1

71×56×28

71.3×24×37.5

38×37×18

75×50×20

53×35×7

70×54×17

Weight (g)

82.2

71.5

50

27

38

20

59

Accelerometer type

na

Piezoelectric

na

na

na

piezoresistive

piezoelectric

Number of accelerometer

1

1

2

1

1

1

5

Number of accelerometer axis

2

1/3

1 uni-axis and 1 dual-axis

3/1

2

1

2

Sensor placement

Upper arm

Waist

Ankle

Waist or wrist

Ankle

Thigh

Chest, thigh, feet

Sampling rate

32Hz

0.017-1Hz

na

30Hz (12bit)

128Hz

10Hz(8bit)

32Hz

Sensitivity range

2g

na

na

0.05-2.5g

na

2g

5g

Battery type

1.5V AAA×1

1.5V AAA×1

na

3.7V Lithium ion/Lithium Polymer

750mAh Lithium

3V li-polymer rechargeable

1 1.5V AA

Battery life

3 days (continuous)

30 days

na

20 days

na

7-10 days

60hrs

Data transmission

RF/USB

USB

 (docking station)

916MHz RF (USB wireless adapter)

USB

USB

 (docking station)

USB

(ducking station)

USB

Data storage capacity

na

3 hours to 21 days

na

16MB

(or 40 days)

2 months

na

7 days

Reported parameters

EE estimation, activity duration, sleep duration

Activity intensity, EE, MET

Steps, cadence, walking speed, stride length, distance, EE

Activity counts, steps, MET, activity intensity level

Steps, gait characteristics

Sedentary and upright time, steps, stepping time, cadence,

Activity types, gait types, EE

本計畫中亞東紀念醫院擬與元智大學老人福祉科技研究中心合作,該中心成立於2003年成立,為台灣第一個以高齡者福祉科技為主題的研究單位。GRC的研究主軸,主要為發展高齡者「分散式遠距居家照護系統(Home Telehealth System)」技術與應用。如圖2所示,主要研究項目包含「居家生理訊號監測與管理」、「睡眠品質監測與評估」、「環境監測系統」、「活動力監測與評估系統」以及「照護應用機器人技術」等五大主要領域,並都已有具體成果。本次申請計畫「應用於帕金森氏症患者步行復健之跌倒預防與跌倒偵測系統之開發」,屬於上述活動力監測與評估系統之研究範疇。

2. 元智大學老人福祉科技研究中心研發Road Map

亞東紀念醫院與元智大學已經在兩單位內部經費支持下,對此計畫進行了半年的先期研究,完成了初步測試系統,並已向亞東醫院申請IRB以進行初步實際測試。元智大學老人福祉科技研究中心針對高齡者活動力監測應用,開發身體(physical activity, PA)活動監測系統,本系統包括「攜帶式身體活動感測器」及「分散式資料伺服器」兩項硬體裝置。攜帶式身體活動感測器(如圖3)外觀尺寸為90mm×50mm×25mm,重量130g,使用時僅配戴於腰部皮帶即可。裝置內部主要包含三軸加速度感應器(tri-axis accelerometer)、單晶片處理器(PIC microcontroller)以及無線模組等。採用微型電容式三軸加速規(KXPA4-2050, Kionix Co.),具備精確度高且低耗電之特性,可感測身體活動產生的加速度,以及伴隨的身體傾角,感應器輸出訊號經過單晶片微處理器(PIC18LF6722, Microchip Co.)進行10-bit數位類比轉換(ADC)取樣進行訊號處理。本系統採用即時身體活動辨識演算法(real-time activity identification algorithm),可即時辨識身體活動姿態(立姿/臥姿),姿態變換(起身/坐下/躺下)、行走,以及跌倒事件。本裝置亦配備進急事件傳呼按鈕(emergency button),當高齡者於特殊情況下需要協助,或緊急事件發生時,可按下裝置上的緊急開關,當該按鈕長按超過3秒時,即啟動緊急事件回報,分散式資料伺服器將即刻收到緊急事件訊號,再透過中央伺服器發送事件通知簡訊至指定GSM行動電話收話端,作為緊急事件之即時通報。

本攜帶式身體活動感測器具備無線數據傳輸功能,無線模組(XBee Series 2, Digi Co.)符合IEEE802.15.4 ZigBee通訊協定,為適用於低資料傳輸率、低耗電之無線感測器網路技術(wireless sensor network, WSN)。活動事件訊號可由2.4GHz無線頻帶,經過無線感測器網路的特定傳輸路徑與方式,傳輸至居家內的分散式資料伺服器(distributed data server, DDS,如圖4)加以儲存。

分散式資料伺服器為分散式遠距居家照護系統核心單元。同樣具備單晶片處理器以及無線模組,更具備乙太網路(Ethernet controller)通訊控制與資料儲存單元(MMC記憶卡),為一嵌入式系統(embedded system)架構的網路伺服器。遠端照護者可透過網際網路,由電腦網頁瀏覽器或特定應用程式登入分散式資料伺服器,可讀取並檢索記憶卡內儲存之監測資料,以進行後續活動力分析與評估之用。

3. 攜帶式身體活動感測器

DSC01672.JPG

4. 分散式資料伺服器

5. 分散式遠距健康監測系統架構

(四)      計畫產品與規格:

1.     產品名稱、描述產品技術應用範圍/治療範圍、產品細部技術規格、產品主要關鍵技術、零組件及其來源、產品衍生商品

本計畫由亞東紀念醫院與元智大學老人福祉科技研究中心合作,針對帕金森氏症患者的步行復健需求,修改前述元智大學老人福祉科技研究中心開發之攜帶式身體活動感測器及其演算法,擬開發應用於帕金森氏症患者步行復健之跌倒預防與跌倒偵測系統,並將研究成果作商品化開發,作臨床評估及小批試量產,期望成為帕金森氏症患者簡單、低成本的有效復健輔助工具

如前所述,本系統包含「攜帶式身體活動感測器」與「分散式資料伺服器」兩部分。攜帶式身體活動感測器外觀尺寸為90mm×50mm×25mm,重量130g(其他細部規格詳見下表2),為一內含精密三軸加速度感應器(triaxial accelerometer)、微處理器(microprocessor)與無線感測器網路技術(wireless sensor network, WSN)的小型可攜帶式活動偵測器,可配掛於患者腰部,量測患者於步行時的步態加速度訊號;三軸加速度感應器型號為KXPA4-2050(Kionix Co.),採用MEMS製成製造與微型IC封裝。KXPA4-2050採用電容式(differential capacitance)感測原理,具備反應快,準確、高靈敏度與低耗電之優點。其加速度量測範圍±2g至±6gxy軸響應頻率可達DC-3kHzz軸則可達1.5kHz,三軸皆具備DC響應,可量測重力以提供傾斜角度偵測。

微處理器並內含特定活動辨識演算法(real-time algorithm),可即時偵測患者步態的主要活動特徵。當偵測發現可能的步態異常狀態,如前述之小碎步、步行凍結(freezing of gait, FOG)、急促步、步態不協調等,該系統將以警示音提醒患者重置(reset)其步態,恢復成為正常步態,可輔助患者於復健期間的訓練,達成良好的患者復健輔助功效,並可避免因步態問題而導致的跌倒發生。此外本系統亦具備即時的跌倒偵測機制,當患者發生意外跌倒事件且無法自行復原時,本系統將可即時以警示音通報在旁人員求助,或以手機簡訊即時通報家人或醫師。本計畫開發成果預期將能降低帕金森氏症患者因步態問題而導致的跌倒風險,對於突發的跌倒意外亦能進行立即的自動緊急通報。對於醫護或復健人員,亦可作為患者簡單、低成本的有效復健輔助工具。

2. 攜帶式身體活動偵測器主要規格

項目

規格

說明

外型尺寸

90mm×50mm×25mm

 

重量

130g

含電池

配戴方式

配戴於腰部

供電型式

乾電池/充電電池

AAA×34.7V鋰電池

最大連續使用時間

50小時

內部系統電壓

DC3.3V

 

感應元件

電容式三軸加速度感應器

KXPA4-2050, Kionix

感測範圍

±2g~±6g

預設±2g

響應頻率

DC-3kHz (x, y)

DC-1.5kHz (z)

 

處理單元

單晶片微控制器

PIC18LF6722, Microchip

取樣頻率

50Hz

 

取樣解析度

10 bit

@3.3V VDD

快取記憶體

128kbytes

RAM

4096kb

時脈

40MHz

無線數據傳輸

2.4GHz ZigBee

XBee OEM Series 2, Digi International

最大傳輸率

250kbps

@2.4GHz

感測網路架構

點對點、自動網絡(auto mesh)

最大傳輸距離

室內:40m

室外:120m

點對點

 

 

 

可攜式系統與加速度量測法應用於身體活動之監測,以及分散式遠距健康系統之開發,相關技術已發表於下列期刊或學術研討會:

(1)     Yang, C.C., Hsu, Y.L., 2010.A Review of Accelerometry-Based Wearable Motion Detectors for Physical Activity Monitoring, Sensors, Vol. 10, No. 8, pp. 7772-7778. (SCI)

(2)     Yang, C. C, Hsu, Y. L., 2009. "Development of a wearable motion detector for tele-monitoring and real-time identification of physical activity," Telemedicine and e-Health, Vol. 15, No. 1, pp. 1035-1045. (SCI)

(3)     Yang, C. C., Hsu, Y. L., 2007. "Algorithm design for real-time physical activity Identification with accelerometry measurement," presented at the 33rd Annual Conference on the IEEE Industrial Electronics Society, Taipei, Taiwan. (EI)

(4)     Hsu, Y. L., Yang, C. C., Tsai, T. C., Cheng, C. M., Wu, C. H., 2007."Development of a decentralized home telehealth monitoring system," Telemedicine and e-Health, Vol. 13, No.1, pp. 69-78. (SCI)

此外,元智大學並已具備兩項技術相關專利:

(1)     徐業良、吳昌暉鄭智銘、馬鴻祥、林志麟,“分散式資料伺服器及其運作方法”,中華民國專利發明第I309785號,20095月。

(2)     徐業良、吳昌暉、楊哲彰、馬鴻祥,“可攜式行為監測系統及其方法”,中華民國專利發明第I296786號,20085月。

2.     研發技術主要可應用在哪些產業?並請列舉出數家該產業內之主要廠商。

身體活動監測技術,以及針對帕金森氏症患者的即時異常步態辨識,可應用於居家健康照護消費電子產品,作為醫療院所物理復健或訓練、以及家庭個人健康管理與照護之用途。此外,慣性量測與無線感測器網路技術,亦可應用於工業自動化監測、如設備振動監控,或是針對危險工作場所作業人員之個人安全監控等應用。

3. 攜帶式身體活動偵測器可應用產業

可應用產業1

 消費性醫療/居家健康照護電子

產業1主要廠商

 微星科技、源星科技

可應用產業2

 自動化監測

產業2主要廠商

 識方科技

可應用產業2

 工業安全防護

產業2主要廠商

 弘炫有限公司、巨晶實業

 

4. 研發成果是否需搭配其他技術共同實施?(是否可和其他技術搭配行程技術組合(portfolio),以增加附加價值?)

本計畫研發成果除了開發監測器單一硬體裝置與步態特徵辨識演算法外,本系統可結合元智大學老人福祉科技研究中心發展之分散式資料儲存架構,以及其遠距居家健康監測系統,配合上述已取得之專利,發揮實際應用之功效。

5. 與其他技術之比較和未來發展情形(陳述兩項競爭性或可能之取代技術)

採用慣性量測技術的攜帶式系統已普遍應用於人體活動之量測,目前亦有採用微型陀螺儀(gyroscope)之方法。陀螺儀主要提供角速度(angular velocity)與角度等資訊,與加速度感應器的加速度資訊略有差異。於應用架構上,慣性感測元件亦可能裝設於個人隨身電子產品,如行動電話或腕錶等裝置。因此人體活動量測的實行上,並非僅限於以專屬開發之攜帶式系統。

 

 

 

 

 

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(五)本計畫擬執行產品階段進程。

研發階段評估與進程規劃:(現階段狀態與計畫擬推進階段)

                                           

         透過計畫執行擬推展之階段(勾選此計畫擬推展階段,可多選)

          þ    þ    þ    þ    þ    þ             

         預期各階段發展期程

 

(六)研究方法與分析、進行步驟及重要科技關聯圖;並請分年列述

1.     計畫架構:請以樹枝圖撰寫(如有技術引進、委託研究等項目,併請註明)

2.     請註明開發計畫中各分項計畫及所開發技術依開發經費占總開發費用之百分比及執行該分項計畫/開發技術之單位。     

本計畫執行期間為一年,下圖6所示為其內容架構,包含硬體設計、演算法建立、以及系統與界面整合,硬體設計部分主要由元智大學老人福祉科技研究中心負責執行,計畫經費較大比例的部分將用於電路設計與測試以及打樣製作等。演算法建立部分主要以亞東醫院與元智大學雙方共同執行,包含實驗設計與帕金森氏症患者步態資料收集、資料分析、演算法參數建立與性能測試等階段。後續的系統與介面整合與測試修正等工作,則由元智大學負責執行,亞東醫院給予指導意見。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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6. 計畫分項工作內容

3.     本計畫採用之研究方法與採用原因請以適用之分析法加以說明,例如S.W.O.T.分析

4.     重要科技關聯圖 (如下)

本計畫除硬體開發與設計外,另一重點項目即為步態特徵辨識演算方法之建立(可參考上圖6之分項工作B:演算法建立)。為收集與帕金森氏症相關之異常步態特徵,預定收集10位具帕金森氏症受試者的步態資料。實驗設計如下

受試者:為患有帕金森氏症,且由醫師診斷其症狀為第34(Hoehn-Yahr stage)10位,受試時需為服藥後(ON phase)12小時。若有其他病徵以致影響其行動力者則排除納入條件。

資料收集流程

(1) Timed Up-and-Go (TUG)試驗:受試者進行TUG試驗。首先受試者靜止坐在椅墊離地高度46公分的椅子上,隨後起立,往前直線步行3公尺後停止,隨後轉身並走回原位置,轉身後坐下。過程中受試者須配戴加速度感應器以擷取身體加速度資料(取樣頻率50Hz),並同步以攝影機錄影。攝影機錄影之目的在於可由畫面影像計算受試者於進行試驗過程所耗費的時間,並可與加速度進好同步,觀察比對步態特性。

(2) 5-Meter Walk Test I (5MWT,如圖8),受試者首先於靜止站立狀態,同樣在配戴加速度感應器與影像記錄下,向前行走5公尺距離。此階段受試者分別以最適步行速度與最快步行速度各進行三次。

 

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(3) 5-Meter Walk Test II:同上,但於行走路徑中,受試者將面對特定動作任務:(a) 跨越凹陷障礙;(b) 跨越突起障礙;(c) 繞過突起障礙;(d) 分散注意力。每個動作任務之5MWT皆進行3次。

7. Timed Up-and-Go 試驗示意圖

8. 5MWT試驗示意圖

 

(a)                            (b)                           (c)                            (d)

9. 5MWT試驗中動作任務示意圖

初步資料分析方法:資料之分析將以頻域(frequency domain)與時域(time domain)分析方法個別處理,如以快速傅立葉轉換取得步行頻率資訊,並篩選時域內的訊號特徵。自我相關性(autocorrelation)方法亦用於計算訊號的規律性與重複性,以及相關步態特徵。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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7. 計畫重要科技關聯圖

() 科技成熟度標註說明:

+:我國已有之產品或技術

*:我國正發展中之產品或技術

>:我國尚未發展中產品或技術

產品或技術若與「智慧財產權」有關亦請加註說明

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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(七)預期完成效益、計畫執行進度暨查核點及主要績效指標(KPI)

1.     計畫工作預定進度(請分年填列

甘特圖

                

 

工作項目

100年度

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

備註

 A 硬體設計

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   A1 電路設計

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   A2 電路測試

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   A3 打樣製作

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 B演算法建立

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   B1 實驗設計與資料收集

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   B2 資料分析

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B3 演算法參數建立

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

B4 性能測試

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C 系統與介面整合

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

C1 軟體介面設計

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   C2 分散式資料伺服器通訊連結

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

   C3 長期系統測試與修正

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

預定進度累計百分比

10

20

25

45

55

60

65

70

80

90

95

100

 

 

計畫預定執行進度表:列出各期程重點工作項目及其指標(如技術指標/產品規格/品質指標)摘要及完成時程。

產品發展階段

重點工作項目

技術指標/產品規格/品質指標

完成年度月分

硬體設計

完成硬體電路設計、測試與初步打樣製作

20件產品原型

1004

演算法建立

完成初步步態特徵辨識模型,並得到模型參數

 

1006

系統與介面整合

完成軟體介面設計

 

1009

系統測試與修正

 

10011

註:重點工作項目按時間先後依序填寫,內容應係具體完成事項且可評估分析者。

 

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2主要績效指標(請分年填列)。

必填

績效指標

量化指標

質化指標

 

A論文

1篇期刊論文

期刊為SCI等級,IF 0.5以上

Y

B研究團隊養成

 

培養硬體電路設計、資通訊技術、病理與人因工程等人才

 

C博碩士培育

 

 

Y

D研究報告

 

除發表論文外,並積極參與相關學術研討會

 

E辦理學術活動

 

 

Y

F形成教材

1

相關技術報告可供相關大學或院所講習課程使用

Y

G專利

1

中華民國新型專利

Y

H技術報告

1

相關技術報告可供相關大學或院所講習課程使用

 

I技術活動

1

相關技術報告可供相關大學或院所講習課程使用

Y

J技術移轉

1

 

 

K規範/標準制訂

 

 

 

L促成廠商或產業團體投資

 

 

 

M創新產業或模式建立

 

 

 

N協助提升我國產業全球地位或產業競爭力

 

 

 

O共通/檢測 技術服務

 

 

 

P創業育成

 

 

Y

Q資訊服務

 

相關知識與技術資料將可於網路提供點閱

 

R增加就業

 

 

 

S技術服務

 

 

 

T促成與學界或產業團體合作研究

 

 

 

U促成智財權資金融通

 

 

 

V提高能源利用率

 

 

 

W提升公共服務

 

 

 

X提高人民或業者收入

 

 

 

Y資料庫

 

 

 

Z調查成果

 

 

 

AA決策依據

 

 

 

 

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(八)風險評估與因應對策

1.      可能替代開發技術之說明及因應對策。

    慣性感測元件可能整合於個人隨身電子產品,如行動電話或腕錶內,唯身體活動量測需要較高精準度的量測,裝置並需要固定於特定的身體位置,因此本計畫開發之攜帶式身體活動偵測器仍具備不易被替代之特點。

2.      開發技術因產業變化或遭國內外政府干預之可能性分析及因應對策。

本計畫內容初步了解並不具備上述之可能情況。

3.      其他風險及因應對策。

   

(九)智慧財產權說明

1.      本計畫是否涉及他人智慧財產權?若有,應如何解決?

本計畫並無涉及他人智慧財產。

 

2.      是否已掌握關鍵之智慧財產權?

目前已取得中華民國專利號I296786為「可攜式行為監測系統及其方法」專利,為描述攜帶式活動監測系統原理與架構之專利。

 

3.      其他事項。

 () 專利狀態

    已有專利  2  (請填寫以下補充資料)

    專利已在申請中  0 

    專利正在準備中  0 

      尚未申請專利

1.專利已申請那些國家? 中華民國

(專利號: I296786 保護期限:202654日)

(專利號:I309785 保護期限:20251226

    2. 申請範圍的本質為何: 主要保護內容

中華民國專利號I296786為「可攜式行為監測系統及其方法」。專利內容為一可攜式行為監測系統及其方法,係利用可攜式資料擷取單元收集受測者之行為監測資料,再藉由無線傳輸將行為監測資料傳送至分散式資料伺服器。分散式資料伺服器分析行為監測資料,以產生受測者之動作事件。若偵測出受測者發生異常之動作事件,分散式資料伺服器將傳送異常之動作事件訊息至電子接收裝置。另外亦可利用網路瀏覽器透過應用伺服器連結於分散式資料伺服器,來擷取受測者之行為監測資料及動作事件。藉此本發明可於遠端監測受測者之行為,及接收受測者異常動作之通知。

另一中華民國專利I309785為「分散式資料伺服器及其運作方法」。專利內容為利用嵌入式系統(Embedded System)所建構之可攜式資料伺服器。可透過一輸入單元輸入外部資料,並經由一控制單元處理、運算或分析後,儲存至一儲存單元,使外界透過分散式資料伺服器中的網路單元由網際網路進行資料查詢;更提供一顯示單元,用以顯示該控制單元所輸出之資料訊息;另外,該控制單元可判斷該些儲存單元所記錄之資料狀況是否異常,而輸出一異常信號作為警告作用。藉此可降低習知資料伺服器龐大的系統架構及彈性地建構任一型態之監測系統。

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(十一) 案件技術應用(所擁有技術是否已有應用範例?包括技轉或衍生產品?)

目前無技術或技轉衍生產品應用之案例