CN105943277B - 一种基于睡眠检测的床体侧翻系统 - Google Patents

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Abstract

一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，包括床，所述的床上设置有传感器，所述的床上设置有中央控制器，所述的中央控制器的一端连接传感器，另一端连接有侧翻电机，根据心率、呼吸频率和体动变化来实时监控，连接驱动电机，实现往左侧翻、往右侧翻或者不需要侧翻，本发明具有以下有益效果：利用体征参数的实时变化来控制床体进行自动侧翻，遵循用户自身的身体需求，而不仅仅是定时翻身，更加符合人体的健康标准、提高使用的舒适度。

Description

一种基于睡眠检测的床体侧翻系统
技术领域
本发明属于家用电器领域，具体涉及一种基于睡眠检测的床体侧翻系统。
背景技术
在生病期间，最多时间所待的就是病床上，有些老人需要像病房那样干净的场所休息，但是问题存在于，一是医院病床昂贵，并且流动性大，二是位置紧缺，不可能常住，影响新的病人的入住，因此现在有专门的病床应运而生，现有的病床采用机械与电气结合的原理，具有多个功能，例如实现背部缓慢升起，摇动轻缓无阻力，可使病人能够在0-90°任意角度坐起，同时兼具翻身功能。
失能（半失能）的人，在身体侧翻的时候无法自主完成动作或者完成动作比较困难，这时需要护理人员进行辅助，在夜间，护理人员也进入休息的时候，常常无法做到随叫随到。
传统的电动护理床也具备机器辅助侧翻功能。但在人员睡觉的时候，尤其是护理人员也休息的时候，就只能设置一组定时侧翻的规则来帮助用户进行翻身。
这种方法的不足之处为：
（1）定时的时间间隔是固定的，这一点很难契合人的睡眠要求；
（2）床体的侧翻完全是由时间决定，而不是人的当前生理状况决定；
（3）床体的侧翻很可能会影响人的睡眠。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明提供一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，来解决现有的床只能进行定时翻身，并不能依据睡眠者的具体情况而进行翻身的问题。
本发明通过以下技术方案实现。
一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，包括床，所述的床上设置有传感器，所述的床上设置有中央控制器，所述的中央控制器的一端连接传感器，另一端连接有侧翻电机，其特征在于，包括以下步骤；
A）设定心率阈值、呼吸频率阈值、体动强度阈值；
B）通过传感器完成一个周期的心率采集、呼吸频率采集和体动强度采集；
C）当心率和呼吸频率超过设定的心率阈值和呼吸率阈值，判断有无体动，如果有体动，则执行E步骤，如果没有体动，则返回B步骤，当心率和呼吸频率没有超过设定的心率阈值和呼吸率阈值，执行D步骤；
D）判断体动是否超过体动强度阈值，如果没有超过，返回B步骤，如果超过体动强度阈值，执行E步骤。
E）继续判断体动的方向是往左边还是右边还是平躺；
F）控制床体的侧翻功能按照体动方向进行侧翻。
当心率与呼吸频率都存在大幅波动的情况下，如果此时配合有体动情况，则确认其有侧翻或平躺需要，若体动的强度超过预设阈值，同样认为有侧翻或平躺需要，双重保险测试有无翻身需求，防止漏翻的情况。
作为优选，在心率采集、呼吸频率采集和体动强度采集周期时，床体的侧翻功能关闭。在用户体征数据都正常情况下，采集周期需要一定的时间，侧翻功能需要关闭，防止吵醒和打扰用户。
作为优选， B步骤中并没有采集到有效的检测值，判断出传感器异常，发出警报。传感器损坏时，采集不到数据，需要及时警报修理。
作为优选， 所述的传感器包括左右两个部件，左右部件分别固定在带子的两边，带子是设置于床体居中处、靠近人体胸口部位，人躺在床上，当人往不同的方向倾侧时，左右部件的受力是不同的，根据受力情况就确定当前体动的方向。传感器的位置设置为了方便采集心率、呼吸频率和体动强度，当左部件的压力大于右部件的压力，则有向左边侧翻的趋势，反之，则有向右边侧翻的趋势。
作为优选，所述的传感器包括压电薄膜，通过对压电薄膜的电荷变化进行采集，得出当前的心率和频率和体动强度。压电薄膜的反应速度快，传输效果好。
与现有技术相比：利用体征参数的实时变化来控制床体进行自动侧翻，遵循用户自身的身体需求，而不仅仅是定时翻身，更加符合人体的健康标准、提高使用的舒适度。
附图说明
图1为本发明的结构图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式，对本发明做进一步描述。
一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，包括床，所述的床上设置有传感器，所述的床上设置有中央控制器，所述的中央控制器的一端连接传感器，另一端连接有侧翻电机，其特征在于，包括以下步骤；
A）设定心率阈值、呼吸频率阈值、体动强度阈值；
B）通过传感器完成一个周期的心率采集、呼吸频率采集和体动强度采集；
C）当心率和呼吸频率超过设定的心率阈值和呼吸频率阈值，判断有无体动，如果有体动，则执行E步骤，如果没有体动，则返回B步骤，当心率和呼吸频率没有超过设定的心率阈值和呼吸频率阈值，执行D步骤；
D）判断体动是否超过体动强度阈值，如果没有超过，返回B步骤，如果超过体动强度阈值，执行E步骤。
E）继续判断体动的方向是往左边还是右边还是平躺；
F）控制床体的侧翻功能按照体动方向进行侧翻。
在心率采集、呼吸频率采集和体动强度采集周期时，床体的侧翻功能关闭， B步骤中并没有采集到有效的检测值，判断出传感器异常，发出警报，所述的传感器包括左右两个部件，左右部件分别固定在带子的两边，带子是放在床体中间的，人躺在床上，当人往不同的方向倾侧时，左右部件的受力是不同的，根据受力情况就确定当前体动的方向，所述的传感器包括压电薄膜，通过对压电薄膜的电荷变化进行采集，得出当前的心率和频率和体动强度。
在使用过程中，传感器分为左右两个部件，左右部件分别固定在一条宽为80mm，长为800mm的带子的两边，带子是设置于床体居中处、靠近人体胸口部位，那么人躺在上面，当他往不同的方向倾侧时，带子两面的受力是不同的，根据受力情况就可以确定当前体动的方向。
心率、呼吸频率和体动都能够用传感器实时监测，传感器使用的是压电薄膜，通过对压电薄膜的电荷变化进行采集，采集后进行数据分析，得出当前的心率和频率和体动强度。
心率阈值、呼吸频率阈值和体动阈值等多个参数的设定，是根据每个人自身的生理特征进行单独调校的，没有固定值，正常的心率范围为:60-100次/min，比如病人A，他的心率正常情况下是65次/min；病人B，他的心率正常情况下是75次/min，正常成年人在平静时的呼吸频率约为每分钟16~20次，女性较男性稍快2~3次，对于体动强度，利用积分法，该方法通过积分计算体动信号曲线与时间坐标轴之间的面积，以该面积表示该段的体动强度，心率阈值、呼吸频率阈值和体动阈值，经过每一个人的数据采集分析后得到的一个中值，是根据每个不同个人进行单独设置的。
传感器采集到心率、呼吸频率和体动后，传输至中央控制器，中央控制器的输出端连接和控制侧翻电机，算法的基本原理如下：
（1）设定心率阈值、呼吸率阈值、体动强度阈值，当心率与呼吸率都存在波动的情况下，如果此时配合有体动情况，则确认其有侧翻或平躺需要；
（2） 若体动的强度超过预设阈值，同样认为有侧翻或平躺需要；
（3）若（1）（2）都不满足，则认为床体无需动作；
（4）若无有效检测值，则认为传感器异常；
上面的（1）主要是为了判断正常睡眠情况，（2）主要是为了兼容其他睡眠状况。
本发明的保护范围包括但不限于以上实施方式，本发明的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，包括床，所述的床上设置有传感器，所述的床上设置有中央控制器，所述的中央控制器的一端连接传感器，另一端连接有侧翻电机，其特征在于，包括以下步骤；
A）设定心率阈值、呼吸频率阈值、体动强度阈值；
B）通过传感器完成一个周期的心率采集、呼吸频率采集和体动强度采集；
C）当心率和呼吸频率超过设定的心率阈值和呼吸频率阈值，判断有无体动，如果有体动，则执行E步骤，如果没有体动，则返回B步骤，当心率和呼吸频率没有超过设定的心率阈值和呼吸频率阈值，执行D步骤；
D）判断体动是否超过体动强度阈值，如果没有超过，返回B步骤，如果超过体动强度阈值，执行E步骤；
E）继续判断体动的方向是往左边还是右边还是平躺；
F）控制床体的侧翻功能按照体动方向进行侧翻。
2.根据权利要求1所述的一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，其特征在于，在心率采集、呼吸频率采集和体动强度采集周期时，床体的侧翻功能关闭。
3.根据权利要求1所述的一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，其特征在于， B步骤中并没有采集到有效的检测值，判断出传感器异常，发出警报。
4.根据权利要求1所述的一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，其特征在于， 所述的传感器包括左右两个部件，左右部件分别固定在带子的两边，带子设置于床体居中处、靠近人体胸口部位，人躺在床上，当人往不同的方向倾侧时，左右部件的受力是不同的，根据受力情况就确定当前体动的方向。
5.根据权利要求1所述的一种基于睡眠检测的床体侧翻系统，其特征在于，所述的传感器包括压电薄膜，通过对压电薄膜的电荷变化进行采集，得出当前的心率和呼吸频率和体动强度。
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