CN104399139A - 基于目标搜寻的智能输液架定位系统及其移动控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及医用辅助器具，特别涉及一种基于目标搜寻的智能输液架定位系统，包括输液架、目标信号发射装置、目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置，其中，目标信号发射装置由输液者携带，目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置设置在输液架上；所述目标信号发射装置实时发射目标位置信号；所述目标信号搜寻装置按周期搜寻所述目标位置信号并获取与目标信号发射装置之间的距离；所述控制装置判断输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件，在不满足的情况下通过驱动装置驱动行走轮向输液者移动。本发明的输液架能随患者移动，并始终与患者保持最佳的输液距离，为输液提供便利、智能的服务。

Description

基于目标搜寻的智能输液架定位系统及其移动控制方法
技术领域
本发明涉及医用辅助器具，特别涉及一种基于目标搜寻的智能输液架定位系统及其移动控制方法。
背景技术
目前输液是医院较为常规的治疗手段，普通输液的时间基本都需要2、3个小时，重患甚至需要更长的时间，但由于目前的医用输液架，都是传统的固定架，只能在原地固定使用，如患者需要移动或上厕所时，就必须其他人帮助，提供帮助者既要搀扶患者又要移动输液架，行动非常不方便。又如，小孩输液时多是由家长抱着，若要移动行走，家长既要抱着小孩又要移动输液架，行动起来相当不便。即使是一些可自主行走的输液患者，也需要独立完成输液架的移动，消耗患者体力，不利于康复。
发明内容
为克服现有技术的不足，提供一种基于目标搜寻的智能输液架定位系统，该输液架能随患者移动，并始终与患者保持最佳的输液距离，不需要患者或陪护人员移动输液架，减少患者或陪护人员的操作，为输液提供便利、省力省心。
本发明的一种基于目标搜寻的智能输液架定位系统，包括输液架、目标信号发射装置、目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置，所述目标信号发射装置由输液者携带，所述目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置设置在输液架上；所述目标信号发射装置实时发射目标位置信号；所述目标信号搜寻装置按周期搜寻所述目标位置信号，若未搜寻到所述目标位置信号，则发出报警提示，若搜寻到所述目标位置信号，则获取输液架与目标信号发射装置之间的距离；所述控制装置判断输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件，若满足，则无需移动输液架，若不满足，则计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离，并通过驱动装置驱动行走轮移动，使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件。
具体地，所述输液架包括底座、支撑杆、行走轮和马达，所述支撑杆设置在底座上，所述行走轮安装在底座下，所述马达与行走轮连接并驱动行走轮滚动，从而带动输液架移动。
具体地，所述目标信号搜寻装置包括信号搜寻模块、时间模块、测距模块和报警模块；所述时间模块与信号搜寻模块连接，用于按周期触发信号搜寻模块搜寻目标信号发射装置发射的目标位置信号；所述信号搜寻模块分别与测距模块和报警模块连接，用于在时间模块的触发下搜寻所述目标位置信号，并将搜寻结果反馈给测距模块和报警模块；所述报警模块分别与信号搜寻模块和时间模块连接，用于在一段时间内未收到信号搜寻模块反馈的搜寻结果时发出报警提示；所述测距模块用于检测输液架与目标信号发射装置之间的距离。
具体地，所述报警模块包括计时单元、信号接收单元和报警单元，所述报警单元分别与计时单元和信号接收单元相连，所述时间模块在按周期触发信号搜寻模块搜寻目标位置信号的同时触发所述计时单元计时，若在预设的时间段内信号接收单元没有接收到所述信号搜寻模块反馈的搜寻结果，则报警单元发出报警提示。
优选地，所述触发信号搜寻模块搜寻目标位置信号的周期为0.1～10s，所述预设的时间段小于时间模块的一个周期。
进一步地，所述控制装置包括判断模块、计算模块、设定模块和控制模块；所述设定模块用于设定阈值条件；所述判断模块用于判断所述输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件；所述计算模块用于在所述输液架与目标信号发射装置之间的距离不满足阈值条件时，计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离；所述控制模块用于控制驱动装置。
具体地，所述驱动装置包括驱动电路，所述驱动电路连接马达和控制模块，所述控制模块通过对驱动电路的电平进行控制，改变马达两端的电压来控制行走轮的前进、后退和转弯。
优选地，所述阈值条件为输液架与输液者的最佳距离，其距离范围为0.1～1m。
相应地，本发明还提供了一种智能输液架移动控制方法，该方法通过上述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统来实现，包括以下步骤：
步骤一：输液者携带的目标信号发射装置实时发射目标位置信号；
步骤二：输液架上的目标信号搜寻装置按周期搜寻所述目标位置信号，若未搜寻到所述目标位置信号，则发出报警提示；若搜寻到所述目标位置信号，则获取输液架与目标信号发射装置之间的距离；
步骤三：判断输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件，若满足，则判定输液架与输液者之间的距离合适，无需移动输液架，返回步骤二；若不满足，则判定输液架与输液者之间的距离不合适，并计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离；并通过驱动装置驱动输液架的行走轮移动，使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件，然后返回步骤二。
具体地，所述步骤二中在搜寻到所述目标位置信号后，通过距离传感器检测输液架与目标信号发射装置之间的距离。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明中，通过目标信号发射装置和目标信号搜寻装置使输液者和输液架之间建立联系，通过目标信号搜寻装置搜寻目标信号，确保输液架始终在输液者身边，并保持最合适的距离；当输液者移动时，控制装置和驱动装置智能控制输液架紧跟输液者移动，确保输液架与输液者保持最佳的输液距离。使用本发明不需要输液者或陪护人员移动输液架，减少了输液者或陪护人员的操作，省力省心，为输液提供便利、智能的服务。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。
图1是本发明基于目标搜寻的智能输液架定位系统的结构框图；
图2是本发明智能输液架移动控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，一种基于目标搜寻的智能输液架定位系统，包括输液架、目标信号发射装置、目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置；所述输液架包括底座、支撑杆、行走轮和马达，所述支撑杆设置在底座上，所述行走轮安装在底座下，所述马达与行走轮连接并驱动行走轮滚动，从而带动输液架移动；所述目标信号发射装置由输液者携带，所述目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置设置在输液架上；所述目标信号发射装置实时发射目标位置信号；所述目标信号搜寻装置按周期搜寻所述目标位置信号，若未搜寻到所述目标位置信号，则发出报警提示，若搜寻到所述目标位置信号，则获取输液架与目标信号发射装置之间的距离；所述控制装置判断输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件，若满足，则无需移动输液架，若不满足，则计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离，并通过驱动装置驱动行走轮移动，使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件。
具体地，所述目标信号搜寻装置包括信号搜寻模块、时间模块、测距模块和报警模块；所述时间模块与信号搜寻模块连接，用于按周期触发信号搜寻模块搜寻目标信号发射装置发射的目标位置信号，所述触发信号搜寻模块搜寻目标位置信号的周期为0.1～10s；所述信号搜寻模块为信号接收器，信号搜寻模块分别与测距模块和报警模块连接，用于在时间模块的触发下搜寻所述目标位置信号，并将搜寻结果反馈给测距模块和报警模块；所述报警模块分别与信号搜寻模块和时间模块连接，用于在一段时间内未收到信号搜寻模块反馈的搜寻结果时发出报警提示，所述报警提示为语音或信号灯提示；所述测距模块为距离传感器，用于检测输液架与目标信号发射装置之间的距离。
具体地，所述报警模块包括计时单元、信号接收单元和报警单元，所述报警单元分别与计时单元和信号接收单元相连，所述时间模块在按周期触发信号搜寻模块搜寻目标位置信号的同时触发所述计时单元计时，若在预设的时间段内信号接收单元没有接收到所述信号搜寻模块反馈的搜寻结果，则报警单元发出报警提示，所述预设的时间段小于时间模块的一个周期。
进一步地，所述控制装置包括判断模块、计算模块、设定模块和控制模块；所述设定模块用于设定阈值条件，所述阈值条件为输液架与输液者的最佳距离范围为0.1～1m，用户可以设定将阈值条件设为定值或范围值；所述判断模块用于判断所述输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件；所述计算模块用于在所述输液架与目标信号发射装置之间的距离不满足阈值条件时，计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离；所述控制模块用于控制驱动装置。所述驱动装置包括驱动电路，所述驱动电路连接马达和控制模块，所述控制模块通过对驱动电路的电平进行控制，改变马达两端的电压来控制行走轮的前进、后退和转弯。
相应地，本发明还提供了一种智能输液架移动控制方法，参见图2，该方法通过上述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统来实现，包括以下步骤：
步骤一：系统初始化；
步骤二：输液者携带的目标信号发射装置实时发射目标位置信号；
步骤三：输液架上的目标信号搜寻装置按周期搜寻所述目标位置信号，若未搜寻到所述目标位置信号，则发出报警提示；若搜寻到所述目标位置信号，则获取输液架与目标信号发射装置之间的距离，具体地，通过距离传感器检测输液架与目标信号发射装置之间的距离m；
步骤四：判断输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件，若满足，则判定输液架与输液者之间的距离合适，无需移动输液架，返回步骤三；若不满足，则判定输液架与输液者之间的距离不合适，并计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离s；并通过驱动装置驱动输液架的行走轮移动，使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件，然后返回步骤三。
所述阈值条件可以选择系统默认值也可以在系统初始化时由用户设定。
上述步骤四中，假设设定的阈值条件为1米，当前输液架与目标信号发射装置之间的距离m＝2米，则判定输液架与输液者之间的距离不满足阈值条件，进一步的若要使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件，则需将输液架向目标信号发射装置移动1米。
由于上述技术方案，本发明具有以下有益效果：本发明中，通过目标信号发射装置和目标信号搜寻装置使输液者和输液架之间建立联系，通过目标信号搜寻装置搜寻目标信号，确保输液架始终在输液者身边，并保持最合适的距离；当输液者移动时，控制装置和驱动装置智能控制输液架紧跟输液者移动，确保输液架与输液者保持最佳的输液距离。使用本发明不需要输液者或陪护人员移动输液架，减少了输液者或陪护人员的操作，省力省心，为输液提供便利、智能的服务。
以上所揭露的仅为本发明的几种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，包括输液架、目标信号发射装置、目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置，所述目标信号发射装置由输液者携带，所述目标信号搜寻装置、驱动装置和控制装置设置在输液架上；所述目标信号发射装置实时发射目标位置信号；所述目标信号搜寻装置按周期搜寻所述目标位置信号，若未搜寻到所述目标位置信号，则发出报警提示，若搜寻到所述目标位置信号，则获取输液架与目标信号发射装置之间的距离；所述控制装置判断输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件，若满足，则无需移动输液架，若不满足，则计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离，并通过驱动装置驱动行走轮移动，使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件。
2.根据权利要求1所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，所述输液架包括底座、支撑杆、行走轮和马达，所述支撑杆设置在底座上，所述行走轮安装在底座下，所述马达与行走轮连接并驱动行走轮滚动，从而带动输液架移动。
3.根据权利要求2所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，所述目标信号搜寻装置包括信号搜寻模块、时间模块、测距模块和报警模块；所述时间模块与信号搜寻模块连接，用于按周期触发信号搜寻模块搜寻目标信号发射装置发射的目标位置信号；所述信号搜寻模块分别与测距模块和报警模块连接，用于在时间模块的触发下搜寻所述目标位置信号，并将搜寻结果反馈给测距模块和报警模块；所述报警模块分别与信号搜寻模块和时间模块连接，用于在一段时间内未收到信号搜寻模块反馈的搜寻结果时发出报警提示；所述测距模块用于检测输液架与目标信号发射装置之间的距离。
4.根据权利要求3所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，所述报警模块包括计时单元、信号接收单元和报警单元，所述报警单元分别与计时单元和信号接收单元相连，所述时间模块在按周期触发信号搜寻模块搜寻目标位置信号的同时触发所述计时单元计时，若在预设的时间段内信号接收单元没有接收到所述信号搜寻模块反馈的搜寻结果，则报警单元发出报警提示。
5.根据权利要求4所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，所述触发信号搜寻模块搜寻目标位置信号的周期为0.1～10s，所述预设的时间段小于时间模块的一个周期。
6.根据权利要求1所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，所述控制装置包括判断模块、计算模块、设定模块和控制模块；所述设定模块用于设定阈值条件；所述判断模块用于判断所述输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件；所述计算模块用于在所述输液架与目标信号发射装置之间的距离不满足阈值条件时，计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离；所述控制模块用于控制驱动装置。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，所述驱动装置包括驱动电路，所述驱动电路连接马达和控制模块，所述控制模块通过对驱动电路的电平进行控制，改变马达两端的电压来控制行走轮的前进、后退和转弯。
8.根据权利要求7所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统，其特征在于，所述阈值条件为输液架与输液者的最佳距离，其距离范围为0.1～1m。
9.一种智能输液架移动控制方法，通过权利要求1-7任意一项所述的基于目标搜寻的智能输液架定位系统来实现，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：输液者携带的目标信号发射装置实时发射目标位置信号；
步骤二：输液架上的目标信号搜寻装置按周期搜寻所述目标位置信号，若未搜寻到所述目标位置信号，则发出报警提示；若搜寻到所述目标位置信号，则获取输液架与目标信号发射装置之间的距离；
步骤三：判断输液架与目标信号发射装置之间的距离是否满足预设的阈值条件，若满足，则判定输液架与输液者之间的距离合适，无需移动输液架，返回步骤二；若不满足，则判定输液架与输液者之间的距离不合适，并计算使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件时输液架所需移动的最小距离；并通过驱动装置驱动输液架的行走轮移动，使输液架与目标信号发射装置之间的距离满足阈值条件，然后返回步骤二。
10.根据权利要求9所述的智能输液架移动控制方法，其特征在于，所述步骤二中在搜寻到所述目标位置信号后，通过距离传感器检测输液架与目标信号发射装置之间的距离。
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