CN101677786A - 床上的体重和/或运动感测 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于床内的体重和/或运动感测的传感器布置及其用途，此外还涉及床和感测床上的用户的体重和/或运动的方法。为了感测床上的体重、生理过程和/或心肺表现，优选采用集成在所述床架(2)和床垫框架(3)之间的力传感器(6)。通过某种方式设计所述传感器，从而能够将所述传感器设置到所述床垫框架和床架之间，而不会显著提高床垫支承表面的高度。因而，能够容易地实现向具有床架的床内的集成。所述测量不需要任何用户交互，乃至不需要用户和传感器之间的直接接触。

Description

床上的体重和/或运动感测
本发明涉及用于床上的体重和/或运动感测的传感器布置及其用途，此外还涉及床和感测床上的用户的体重和/或运动的方法。
采用力或压力传感器测量生命体征是已知的。能够在床上测量的非常重要的参数之一就是人的体重。对于患有心脏病或者其他卧病在床的患者而言，这一点尤其受到关注。将标准体重传感器集成到床内通常意味着在对象支承面和地之间引入机械弹簧并例如采用应变仪测量其形变。在美国专利No.4793428中，公开了一种具有集成测量仪的医院病床，所述集成测量仪被结合到了床内的床体支承框架和患者支承截面之间。出于机械稳定性的原因，要想测量人体的体重，需要高度至少为几厘米的机械设置。其缺陷在于，所述测量仪的高度导致了床的部分的升高。尽管在专业环境下(医院、疗养院......)，由于床的标准化属性，这一点是可以接受的，而且还能够得到某种程度的补偿。但是，当在患者家里实施对其的应用时，这却是一个实际的问题。这里，传感器应当是可以集成到患者的床内的，而不会损害患者的舒适性，而且其应当是看不见的，这样就不会妨碍床的设计。不管患者的床的具体设计如何都应当实现这一目的。
因此，本发明的目的在于提供减少了根据现有技术的缺陷的用于床上的体重和/或运动感测的传感器布置。
上述目的是通过用于床上的体重和/或运动感测的传感器布置实现的，其包括可以附接在床架和床垫框架之间的结构，所述结构包括第一传感器支座和第二传感器支座，所述第一传感器支座和第二传感器支座在位于所述床垫框架下面的空间内延伸，其中，在所述空间内，所述床垫框架不受所述床架的支撑，其中，将至少一个传感器布置在所述第一传感器支座和第二传感器支座之间。尽管本发明的重点集中在对患者家中的标准床的改装解决方案上，但是其同样适合医院和护理床的需要。
根据本发明的传感器布置的优点在于，其能够在不显著提高承载所述结构的表面，即，床架的高度的情况下附接到床上。因而，只是最小限度地提高了床垫框架在床架之上的高度。然而，所述传感器布置却有利地提供了弹簧的强制性刚性，从而允许进行诸如床上的体重测量的定量力测量。另一优点在于没有必要对床本身做出构造改变。
所述床的床架是基本上与地直接地、不通过弹簧接触的结构部分，即，在所述床架和地之间基本上不存在弹性元件。因而，所述床架有利地适用于容纳传感器支座。根据本发明的理念，所述床的床垫框架是任何常规的床内通常受到床架支撑的框架。所述床垫框架直接或间接承载床垫。所述床垫框架优选是板条框架，但是也可以是具有弹簧网络乃至平的厚木板的框架。床架通常在边缘区域或者视情况额外在横梁区域支撑所述床垫框架。从本发明的意义来讲，床垫框架下面的不受床架支撑的空间是由床架的竖凸，或者分别由床架和床垫框架的支撑区域包围的。这一位于床垫框架下面的空间有利地适用于测量体重和/或生命体征(VBS)。具体而言，有利的一点在于，能够容易地将用于测量人体的体重的机械设置容纳到床垫框架和地之间的未利用空间内。作为另一个优点，所述传感器和传感器支座位于床下面的隐蔽位置，因而其设计不受传感器布置的影响。所述结构、第一传感器支座和第二传感器支座可以是适用于承载传感器的任何种类的实质上呈刚性的梁。所述传感器优选是力检测传感器。
根据本发明的优选实施例，所述结构包括用于将施加在所述床垫框架和所述床架之间的力传输至所述第一传感器支座和所述第二传感器支座的载荷传输模块。有利地，所述结构只是最小限度地提高了床垫框架在床架之上的高度。优选地，所述床架和床垫框架之间的结构的尺寸显著小于所述第一传感器支座和所述第二传感器支座之间的距离。所述第一传感器支座和第二传感器支座之间的距离是可以用来有利地容纳所述传感器的空间。
根据本发明的另一优选实施例，将所述第一传感器支座枢轴连接至所述第二传感器支座。具体而言，所述结构包括类似剪刀的机构。所述结构的这一实施例尤其有利于容纳一个传感器。优选地，可以在床架和床垫框架之间附接多个根据这一实施例的传感器布置。
根据本发明的另一优选实施例，将所述第一传感器支座和/或第二传感器支座形成为中间框架。所述中间框架在所述床架的部分之间像纵梁或横梁那样横跨所述床延伸。优选地，在所述第一传感器支座和第二传感器支座之间布置多个传感器。
本发明的另一目的是用于感测用户的体重和/或运动的床，其包括床架和床垫框架，其中，使至少一个如上文所述的根据本发明的传感器布置附接在所述床架和所述床垫框架之间。其优点在于，能够采用所述传感器布置容易地装配任何适当的标准的床，所述床包括床架和优选可拆卸的床垫框架。所述床优选只是临时装配所述传感器布置。
在本发明的优选实施例中，采用传感器布置对床进行改装。有利地，可以由非专业人员或者服务人员耗费最小的力气，按照非常简单的流程就像改装一样将所述传感器布置集成到床内。
本发明的另一目的是一种用户感测床上的用户的体重和/或运动的方法，其包括的步骤有
将施加在床的床架和床垫框架之间的力转移到床垫框架下面的空间，在所述空间内，所述床垫框架不受所述床架支撑，以及
通过位于所述床垫框架下面的空间内的至少一个传感器测量所述力。
有利地，可以利用所述床垫框架下面的所述床垫框架不受所述床架支撑的空间测量体重和/或生命体征。
为了感测体重和/或运动，包括床上的生理过程和/或心肺表现，优选采用集成在所述床架和床垫框架之间的力传感器。通过某种方式设计所述传感器，从而能够将所述传感器设置到所述床垫框架和床架之间，而不会显著提高床垫支承表面的高度。因而，能够容易地实现集成到具有床架的床。所述测量不需要任何用户交互，乃至不需要用户和传感器之间的直接接触。
本发明的另一目的是用于感测床上的用户的体重和/或运动的对根据本发明的传感器布置的用途。
本发明的另一目的是以采用体重和/或运动感测特征部件装配包括床架和床垫框架的床为目的的对根据本发明的传感器布置的用途。
通过下文中结合附图的详细说明，本发明的这些和其他特点、特征和优点将变得显而易见，其中，所述附图通过举例的方式示出了本发明的原理。给出所述说明的目的只是为了举例，而不是限制本发明的范围。
下文引用的附图标记参考附图。
图1示意性地示出了根据本发明的传感器布置和床；
图2和3通过两幅图示意性地示出了根据本发明的传感器布置的第一实施例；
图3示意性地示出了根据本发明的传感器布置的第二实施例。
将相对于具体实施例并参考附图说明本发明，但是本发明不限于此，其仅由权利要求限定。所描述的附图只是示意性的，而非限制性的。在附图中，为了举例说明的目的，放大某些元件的尺寸，而非按比例绘制。
在因涉及单数名词而采用了诸如“一”、“一个”、“该”的不定冠词和定冠词的情况下，除非另行明确说明，其仍然包括该名词的复数形式。
此外，出现在说明书和权利要求中的第一、第二、第三等词语只是用于区分类似的元件，而未必用于描述次序或时间顺序。应当理解，在适当的情况下，所采用的所述词语是可以互换的，而且文中描述的本发明的实施例可以按照文中描述或图示的以外的其他顺序操作。
此外，说明书和权利要求中的顶部、底部、上、下等词语都是描述性的，而未必用于规定相对位置。应当理解，在适当的情况下，所采用的所述词语是可以互换的，而且文中描述的本发明的实施例可以按照文中描述或图示的以外的其他取向操作。
应当指出，在本说明书和权利要求中采用的“包括”一词不应被解释为限于其后列举的内容；其不排除其他元件或步骤。因而，“一种包括模块A和B的装置”的表达范围不应限于仅由部件A和B构成的装置。其意味着，相对于本发明，只有A和B是所述装置的相关部件。
图1示出了包括根据本发明的传感器布置的根据本发明的床的示意性透视图。其中，剪切掉了床架2的部分。图1示出了传感器6的位置和本发明的工作原理。当用户(未示出)躺在床上时，其运动将被传递到床垫(未示出)和床垫框架3上，在所描述的实施例中所述床垫框架3是板条框架3。利用(例如)床腿(未示出)将所述运动从所述板条框架3传递到与地接触的床架2。采用适当灵敏的力传感器6甚至能够检测到小的运动。私人住宅内使用的大多数床都配有板条框架或金属框架，或者能够以低成本容易地装配板条框架。这些床垫框架3通常落在床架2的支承表面上。床垫直接落在床架2上的床也可以采用相同的工作原理。
使传感器6位于并优选集成在床架2的支承表面和床垫框架3之间，所述传感器承载着床垫框架3、床垫和用户的体重，可以将其用于体重感测和诸如心率、呼吸率和运动的VBS的测量。为了不因引入了传感器6而提高所述设置的高度，将作用于传感器6上的力转移到床垫框架3之下的空间，在所述空间内，所述床垫框架3不受床架2支撑，即，转移到不处于板条框架3和床架2之间的空间内。这一点是采用实现直接机械耦合的结构(参考图2)或者是采用适当的铰链机构实现的。
在图2和图3中，示出了根据本发明的实施例的示意性侧视图和示意性透视图。结构1包括第一传感器支座4和第二传感器支座5，传感器6布置在第一和第二传感器支座4、5之间。第一传感器支座4由床架2承载。第二传感器支座5经由传感器6受到第一传感器支座4的承载，床垫框架3受到第二传感器支座5的承载。在这一实施例中，将结构1的第一和第二传感器支座4、5形成为从床架2的一侧跨到另一侧的中间框架7。在图2中描绘了床架2和床垫框架3之间的结构1的尺寸10，其显著小于第一传感器支座4和第二传感器支座5之间的距离11。因而，可以有利地采用床垫框架3下面的未利用的空间布置传感器6。
从图4可以看出，其示出了根据另一实施例的传感器布置的透视特写透视图，其中，按照类似的方案但将传感器6作为单个装置插入，而不是采用中间框架(图2和图3)。可以沿床架2的侧面在三个，优选在四个位置配备这一传感器布置的实施例。就所述中间框架(图2)而言可以采用结构1直接完成所述力的转移，或者可以采用铰链机构完成所述力的转移。这里，第一传感器支座4和第二传感器支座5通过枢销8枢轴连接，因而形成了类似剪刀的机构。
根据本发明的第一传感器支座4和第二传感器支座5的延伸所处的空间由床垫框架3从上面，床架2的支承表面的竖凸从侧面和地面从下面包围。

Claims (12)

1、一种用于对床上的体重和/或运动进行感测的传感器布置，其包括可以附接在床架(2)和床垫框架(3)之间的结构(1)，所述结构包括第一传感器支座(4)和第二传感器支座(5)，所述第一传感器支座和第二传感器支座在位于所述床垫框架(3)下面的空间内延伸，在所述空间内，所述床垫框架不受所述床架(2)的支撑，其中，将至少一个传感器(6)布置在所述第一传感器支座(4)和所述第二传感器支座(5)之间。
2、根据权利要求1所述的传感器布置，其中，所述结构包括用于将施加在所述床垫框架(3)和所述床架(2)之间的力传输至所述第一传感器支座(4)和所述第二传感器支座(5)的载荷传输模块。
3、根据权利要求1所述的传感器布置，其中，所述床架(2)和所述床垫框架(3)之间的所述结构(1)的尺寸(10)基本上小于所述第一传感器支座(4)和所述第二传感器支座(5)之间的距离(11)。
4、根据权利要求1所述的传感器布置，其中，将所述第一传感器支座(4)枢轴连接至所述第二传感器支座(5)。
5、根据权利要求1所述的传感器布置，其中，将所述第一传感器支座(4)和/或所述第二传感器支座(5)形成为中间框架(7)。
6、根据权利要求1所述的传感器布置，其中，将多个传感器(6)布置在所述第一传感器支座(4)和所述第二传感器支座(5)之间。
7、根据权利要求1所述的传感器布置，其中，所述传感器(6)是力检测传感器。
8、一种用于感测用户的体重和/或运动的床，包括床架(2)和床垫框架(3)，其中，使至少一个根据权利要求1所述的传感器布置附接在所述床架和所述床垫框架之间。
9、根据权利要求8所述的床，其中，所述床采用所述传感器布置进行改装。
10、一种用于感测床上的用户的体重和/或运动的方法，其包括：将施加在所述床的所述床架(2)和所述床垫框架(3)之间的力转移到所述床垫框架下面的空间在所述空间内，所述床垫框架不受所述床架支撑；以及通过位于所述床垫框架下面的所述空间内的至少一个传感器测量所述力。
11、一种根据权利要求1所述的传感器布置以感测床上的用户的体重和/或运动的用途。
12、一种根据权利要求1所述的传感器布置用于装配包括床架(2)和床垫框架(3)的床以使其具有体重和/或运动感测特征的用途。
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