CN105073081B - 用于支撑身体、尤其是人体的支撑设备 - Google Patents

Abstract

支撑设备，用于支撑身体或身体的一部分，尤其是人体的一部分，包括具有彼此相对的第一表面和第二表面的至少一个可变形元件，并具有用于检测所述可变形元件的变形的至少一个检测装置，其中，检测装置包括：基板(20)，连接到所述可变形元件(6)的表面之一并平行于其延伸，并具有平坦地形成在该基板的至少一个表面上的多个金属绕组(19)；以及多个金属片(28)，连接到所述可变形元件的另一表面。

Description

用于支撑身体、尤其是人体的支撑设备

技术领域

本发明涉及用于支撑身体或身体的一部分，尤其是人体的支撑设备的领域，其意在至少部分地形成衬垫或床垫，并尤其用于医学领域，以为了处于俯伏姿势或坐姿的病人的舒适，尤其用于防止褥疮。

背景技术

专利EP0676158描述了一种充气床垫，其包括多个可膨胀的竖直管，并具有变形检测装置，变形检测装置包括放在床垫上表面上的金属板和具有放在床垫下方的感应元件(比如感应线圈)的板，金属板和感应线圈覆盖包括若干可膨胀管的区域以及连接到感应元件以传输电信号(对应于金属板和感应线圈之间的距离)的电路，该距离依对床垫的挤压而变化。在所述电信号的控制下安置用于使床垫膨胀的装置使得可将金属板和感应线圈之间的距离设定为设定值。

专利WO98/27850描述了一种包括床垫和位于床垫下方的变形检测装置的组件，变形检测装置在床垫的区域上延伸，并包括具有可变厚度的间隔元件、位于床垫和该间隔元件之间的金属板以及位于该间隔元件下表面上的阻抗变化器元件。床垫在负荷作用下的变形引起间隔元件的变形，间隔元件的变形由阻抗变化器元件的阻抗变化测量。

专利WO99/04673描述了一种由多个可膨胀单元形成的衬垫，多个可膨胀单元相对于底板(base sheet)向上突出，该衬垫具有分别容纳在单元内的单独的变形传感器。每个传感器包括可弹性变形元件和开关，该开关受到该可变形元件或反射式光电传感器的影响。

文献US6009580描述了一种由相邻管组成的床垫，相邻管在床垫的整个宽度范围内延伸。该床垫具有下沉检测器，其在覆盖若干相邻管的中心区域上包括位于床垫下方的阻抗变化器元件(比如自感应线圈)和位于床垫上的金属板。

上面描述的已知布置没有令人完全满意。特别地，检测床垫的下沉是不精确的，并且十分不可靠。检测装置的定们、维持和更换是困难和昂贵的。而且，已知设备不适用于检测仅仅任何支撑件的下沉。

发明内容

本发明之目的是提出一种对支撑设备的改进。

所提出的是一种用于支撑身体或身体的一部分，尤其是人体的部分的支撑设备，其包括具有位于相对两侧的第一表面和第二表面的至少一个可变形元件以及用于检测所述可变形元件的变形的设备。

根据实施例，可变形元件包括底板和至少多个可膨胀的中空单元，中空单元在底板的一侧突出，并相对于底板在高度方面独立地变形，检测装置包括与所述底板相关联的基板(substrate sheet)，基板平行于底板延伸，并具有平坦地形成在该基板的至少一个表面上的多个金属绕组和分别与所述可膨胀的中空单元的端部相关联的多个金属片(metalpellet)，金属片远离所述底板。

变形检测装置可包括连接到所述绕组的脉冲感应检测装置。

变形检测装置可包括可顺序地且连续地将绕组或绕组群组连接到所述脉冲感应检测装置的装置。

绕组可分为绕组群组，在绕组群组中，绕组串联电连接。

金属片可位于金属绕组的中心部分上方。

金属片可由在所述可膨胀的中空单元的端部上方延伸的至少一个柔性板承载。

金属片可附接在所述可膨胀的中空单元的端部上。

金属片可附接在中空单元的内表面上，平行于所述底板。

基板可位于底板的与所述中空单元相对的一侧。

内部空间可借助在底板中制出的通道而连接。

膨胀元件可包括邻接而形成所述底板的第一板和第二板以及连接到所述第二板并定界出所述中空单元的多个中空突起，所述板中的至少一个构造成形成中空单元的内部空间之间的连通通道。

可变形单元可包括可弹性变形块，金属片由至少一个柔性板支承。

还提出了一种组件，其包括可膨胀支撑设备，并包括连接到外部连接装置的泵送和排出系统以及用于脉冲感应检测的电单元，外部连接装置通过包含在底板中的通道连接到所述中空单元，电单元连接到外部电连接装置，并用于操纵泵送和排出系统的启动，外部电连接装置连接到所述绕组。

还提出了一种组件，其包括支撑设备，并包括用于脉冲感应检测的电单元，电单元连接到外部电连接装置和操纵警报器，外部电连接装置连接到所述绕组。

附图说明

现在通过附图中示出的非限制性示例描述支撑设备及其附件，附图中：

图1表示具有支撑设备的床垫的透视图，支撑设备具有变形检测装置；

图2表示图1的具有支撑设备的床垫的示意性局部竖直剖面以及用于操纵支撑设备的装置；

图3表示支撑设备和相关基板的分解透视图；

图4表示支撑设备的顶视图；

图5表示具有图3和4的支撑设备的床垫的详细局部竖直剖面；

图6表示图3的基板的详细前视图；

图7表示支撑设备的操纵系统的电路图；

图8表示对应于图5的剖面的剖面的变型例；以及

图9表示具有另一变形检测装置的另一支撑设备。

具体实施方式

如图1和2所示，床垫1具有朝向顶部敞开的凹槽2，凹槽具有底部3(例如，矩形或方形)和周界壁3a。例如，凹槽2形成在床垫1的中心部分，位于躺在床垫1上的使用者的大腿中间到背部中间的区域中。

支撑设备4装配在该凹槽2内，支撑设备基本上占据凹槽2的整体容积，支撑设备的上表面基本上位于床垫1的上表面的平面中。

支撑设备4包括例如具有大致长方体形状的可膨胀变形元件6(由柔性盖5遮盖)。

如图3至5所示，例如由柔性塑料或橡胶材料制成的可膨胀元件6包括邻近并平行于床垫1的凹槽2底部3的底板7以及在底板7的一侧向上突出的多个可膨胀的中空单元8，中空单元沿床垫的横向和纵向分布，并可尤其相对于底板7在高度方面独立地变形。

例如，底板7基本上覆盖床垫1的凹槽2的整个底部3，并基本上是矩形的。基本上是柱形的中空单元8例如基本上以方形矩阵分布在底板7的整个表面上，并彼此相距一短距离。根据变型例，中空单元8可以菱形矩阵分布。根据所示示例，提供了布置在正交的六行和六列中的三十六个单元。

更特别地，如图5所示，可膨胀元件6由第一部分和第二部分组成，第一部分由第一板9形成，第二部分由具有多个开口11的第二板10以及多个中空突起12一体地形成，中空突起从开口11的边缘向上突出。第一板9和第二板10通过粘合剂邻接并附接在一起，并形成底板7。中空突起12和第一板9的对应部分定界出中空单元8的内部空间13。

中空突起12具有圆形或星形截面的周界壁12a和具有平坦中心部分的上端壁12b。

第二板10具有多个小的向上变形部14，其与第一板9的对应部分一起定界出连接相邻中空单元8的内部空间13的连通通道15。此外(图3和4)，第二板10具有小的向上变形部16，其与第一板9的对应部分一起定界出连通通道，该连通通道的端部之一通向中空单元，布置在底板7的边缘上的另一端通过密封的连接装置17a连接到连接管17。

支撑设备4具有在高度方向上检测中空单元8的变形的装置18。

如图3和6所示，检测装置18包括多个金属绕组19，其平坦地丝网印刷在基板20(优选地由柔性塑料材料制成)的表面区域上。

尤其如图2和5所示，基板20与可膨胀元件6的表面相关联，更确切地，插入可膨胀元件6的底板7和床垫1的凹槽2的底部3之间，并平行于该底板7。例如，基板20的周界与底板7的周界一致。

如图3和6所示，金属绕组19通过电连接轨道21选择性地连接到彼此邻近布置并邻近基板20边缘布置的外部电连接触头22，电连接轨道21和电连接触头22丝网印刷在基板20的至少一个表面上。

电连接缆线24的终接器23联接在电连接触头22上。

根据图6所示的特定实施例示例，金属绕组19形成在基板20的相邻区域25上，并以方形矩阵分布。根据变型例，金属绕组19可以菱形矩阵分布。根据所示示例，三十六个区域25布置在六列和六个正交线中。

由中空单元8覆盖的总表面积基本上与由金属绕组19覆盖的总表面积一致，但这不是必须的。中空单元8的数量可以等于金属绕组19的数量，但这不是必须的。

在相邻区域25的所述矩阵的每个线上，六个金属绕组19分为三个金属绕的两个群组26和27，两个群组串联连接，并连接到对应电连接触头22。此外，在这些群组的每个中，金属绕组19沿相同方向缠绕，从一个群组到另一个群组，金属绕组沿相反方向缠绕。另外，在所述矩阵的列方向上相邻的六个群组26和六个群组27沿相同方向缠绕。因此，绕组群组26和27确定分布在基板20的表面上的十二个检测区域Z₁至Z₁₂，包括沿一个列的六个检测区域Z₁至Z₆和六个检测区域Z₇至Z₁₂，检测区域分别具有由串联连接的三个绕组19组成的感应元件H₁至H₁₂。

如图5所示，此外，检测装置18包括位于一个或多个部分中的多个金属片28，金属片与可膨胀元件的另一表面相关联，并更确切地，附接在中空单元8的端部上，远离所述底板7，与由基板20支承的金属绕组19间隔一距离。例如，金属片28位于中空单元8的内部，并分别胶合在中空突起12的上端壁12b的平坦中心部的内表面上，使得它们免受任何外部侵害的影响。在该情况下，在胶合形成底板7的板9和10之前，定位金属片28。

在前述所述变型例的情况下，金属片28可放置在绕组19的中心部分上方，但是这不是必须的。

如图2所示，床垫1具有贯穿通路29，其通向凹槽2，并在床垫下方敞开。连接管17和电连接缆线24延伸穿过通路29。电连接管17连接到泵送和排出系统30，电连接缆线24连接到电单元31，泵送和排出系统30以及电连接缆线24通过电缆线32连接起来。因此，支撑设备4、具有金属绕组19的基板20、泵送和排出系统30以及电单元31构成功能组件33。

该功能组件33可以如下方式操作。

可膨胀元件6借助其底板7搁在基板3上，基板3搁在床垫1的凹槽2的底部3上。

当用户的身体对至少一些中空单元8的上端部施加负荷时，被作用的中空单元8根据源自一内部压力的局部支撑压力分别凹陷，该内部压力由泵送和排出系统30在中空单元8的内部空间13中产生。

在金属片28跟随中空单元8(金属片牢固地连接到中空单元)的端部的移动的情况下，对一个或多个电信号(表示金属片28和由电单元31以恰当方式供给电能的金属绕组19之间的电磁耦合)的值的测量或确定构成证明中空单元8上的负荷效果或中空单元变形程度的装置。

通过改变中空单元8的内部压力，通过设定或调节泵送和排出系统30，可改变中空单元8的变形或凹陷程序以及中空单元8施加在用户身体上的局部压力。

根据特定实施例示例，电单元31被编程为执行对金属片25相对于金属绕组19(更特别地，分别相对于包含在检测区域Z₁至Z₁₂中的绕组19)的位置的脉冲感应检测。

如电子领域中已知的，脉冲感应检测以如下方式发生。构成感应元件或自感应线圈的绕组通过高电流运行一对应于电源电压脉冲持续时间的短暂瞬间。在该电压脉冲之后，过电压在绕组终端处通过感应产生，该过电压十分快速地减小至电源的额定值。当金属物体靠近绕组时，返回该额定值的持续时间增加，物体越靠近绕组，持续时间增加的越多。结果，测量或确定该返回持续时间或得到的电压脉冲(包括电源脉冲和返回持续时间)的持续时间使得测量或确定绕组和物体之间的距离。

如图7示意性示出，为了应用上述内容，电单元31尤其包括：

-电路33，用于测量所述返回持续时间或所述得到的电压脉冲的持续时间；

-分离信号电路34，用于选择性地将每个感应元件连接到测量电路；

-比较电路35，用于比较所述返回持续时间或得到的电压脉冲的持续时间与阈值REF1，例如，阈值是可设定的，其值对应于预定返回持续时间或所述得到的电压脉冲的预定持续时间；以及

-程序逻辑电路36或微处理器，用于根据测量周期控制所述电路33、34和35，以连续地获得对应于感应元件H₁至H₁₂的比较结果，并根据比较结果操纵泵送和排出系统30的操作。

考虑到金属片28相对于金属绕组19的上述布置的示例，每个金属片28可大致被认为影响下方安置的绕组19。

对于每个感应元件H₁至H₁₂，返回持续时间或所述得到的电压脉冲的持续时间提供了与上方安置的金属片28和考虑的感应元件之间的距离有关的信息。对于每个感应元件，该预定距离事实上结合了一个、两个或三个金属片28相对于金属绕组19(感应元件由其组成)的相对距离。

返回持续时间或所述得到的电压脉冲的持续时间与阈值REF1的比较提供了与位于感应元件上方安置的金属片28相对于基板20的位置有关的信息。该比较使得可确定一个、两个或三个中空单元8相对于考虑的感应元件(由对应绕组19组成)的凹陷或变形是否位于与阈值REF1相关的预定距离之上或之下。

为了考虑所述比较，逻辑电路36可被编程为控制泵送和排出系统30，以当在所述可膨胀元件的膨胀方向上超过阈值REF时，使可膨胀元件8再膨胀。

还可以设定第二阈值REF2，逻辑电路36可被编程为控制泵送和排出系统30，以当在所述可膨胀元件的膨胀方向上超过第二阈值REF2时，使可膨胀元件8缩小。

逻辑电路36可被编程为控制泵送和排出系统30，以维持可膨胀元件8的膨胀状态，以维持处于两个极限值(对应于第一阈值REF1和第二阈值REF2)的前述距离。

根据变型例，可膨胀元件8可再分为至少两个独立的可膨胀部分，其可选择地由泵送和排出系统30及逻辑电路31操纵或者另外操纵。

根据另一变型例，床垫1可包括放置在其它合适地点的其它支撑设备6，其可选择性地由泵送和排出系统30及逻辑电路31操纵或者另外操纵。

根据另一变型例，支撑设备6可结合在另一物体中，比如椅子的坐部或背部。

根据另一变型例，支撑设备6和具有金属绕组19的基板20可形成与泵送和排出系统30及电单元31相关的独立衬垫，以构成独立的功能组件。

根据另一变型例，电单元31可具有声音或光警报器，并可被编程为启动该警报器，例如，当至少一些中空单元8的凹陷超过预定值时，即，当至少一些金属片28相对于金属绕组19的距离位于预定值之下时。

根据图8所示的另一变型例，金属片28不再由可膨胀单元12的末端支承，而是由在单元12末端上延伸的柔性板37平坦地支承，金属片28布置在单元8的上端壁12b的平坦中心部分上方。例如，金属片28可插入柔性板37和另一板38之间，这些板可连接在一起。

如图9所示，另一支撑设备39包括由可弹性变型块40(例如由发泡塑料泡沫制成，具有相对表面)形成的可变形元件。

可弹性变形块40具有基板41，其与该块40的一个表面相关，并放置在该一个表面上方，中间插入保护板41a。该基板41等同于前述示例的基板20，与该基板20类似，具有平坦铺设和分布的多个金属绕组42。

可弹性变型块40还具有多个分布的金属片43，其与块40的另一表面相关，并平坦地布置，这些金属片43等同于前述示例的金属片28。

与图8的示例等同，金属片43例如插入两个柔性板44和45(连接在一起)之间。

上述组件可插入外部盖46中。

由此构成的支撑设备39可形成床垫的一部分或者衬垫或床垫的一部分，并具有位于基板41侧(可搁在外部支撑件上)的支承表面47和位于金属片43侧的表面48(人可在其上休息)。

与前述示例等同，由基板41支承的金属绕组42连接到电单元49，与电单元31等同，电单元49能够通过检测至少一些金属片43移动成更靠近金属绕组42而检测可弹性变形块40的凹陷。电单元49可被编程为在金属片移动的更近而达到一阈值的情况下启动声音或光警报器50。

这种布置可用于指示支撑设备39是否不适用于使用它的人之目的。

根据变型例，上面提到的包层和柔性板可例如由弹性或可延伸的织物制成。

刚描述的支撑设备和变型检测装置的优点是，获得更均匀和可再现的检测、对可能的外部电磁扰动具有很少或不具有灵敏性、易于生产和易于免受外部物理侵害的影响。

本发明不限于上述示例。在不脱离本发明的范围的情况下，许多其它变型例是可能的。

Claims (12)

1.支撑设备，用于支撑身体，包括：

具有位于相对两侧的第一表面和第二表面的至少一个可变形元件，可变形元件包括底板和至少多个可膨胀的中空单元，所述中空单元在所述底板的一侧突出，并相对于所述底板在高度方面独立地变形；以及

用于检测与可变形元件相关的变形的装置，用于检测变形的装置包括：

与所述底板相关联的基板，所述基板平行于所述底板延伸，并具有平坦地形成在该基板的至少一个表面上的多个金属绕组；以及

多个金属片，附接到所述可膨胀的中空单元的端部，远离所述底板，使得所述金属片跟随所述端部的运动，其中，所述金属片位于所述金属绕组的中心部分上方。

2.如权利要求1所述的设备，其中，用于检测变形的装置包括连接到所述金属绕组的脉冲感应检测器。

3.如权利要求2所述的设备，其中，所述金属绕组分为绕组群组，在所述绕组群组中，所述金属绕组串联地电连接。

4.如权利要求3所述的设备，其中，所述用于检测变形的装置构造成相继地和连续地将绕组或绕组群组连接到所述脉冲感应检测器。

5.如权利要求1所述的设备，其中，所述金属片由至少一个柔性板支承，所述至少一个柔性板在所述可膨胀的中空单元的端部上方延伸。

6.如权利要求1所述的设备，其中，所述金属片附接在所述可膨胀的中空单元的内部表面上，平行于所述底板。

7.如权利要求1所述的设备，其中，所述基板位于所述底板的与所述可膨胀的中空单元相对的一侧。

8.如权利要求5所述的设备，其中，所述可膨胀的中空单元的内部空间经由在所述底板中制出的连通通道连接起来。

9.如权利要求8所述的设备，其中，可变形元件包括邻接而形成所述底板的第一板和第二板以及连接到所述第二板并定界所述可膨胀的中空单元的多个中空突起，所述第一板和所述第二板中的至少一个构造为形成所述可膨胀的中空单元的内部空间之间的连通通道。

10.如权利要求1所述的设备，其中，可变形元件包括可弹性变形块，所述金属片由至少一个柔性板支承。

11.包括如权利要求1所述的支撑设备的组件，所述组件包括：

泵送和排出系统，连接到外部电连接器，所述外部连接器通过包含在底板中的连通通道连接到所述中空单元，以及

用于脉冲感应检测的电单元，连接到外部电连接器，并构造成操纵所述泵送和排出系统的启动，所述外部电连接器连接到所述金属绕组。

12.包括如权利要求1所述的支撑设备的组件，所述组件包括用于脉冲感应检测的电单元，所述电单元连接到外部电连接器，并构造成用于操纵警报器，所述外部电连接器连接到所述金属绕组。