CN214965430U - 一种床上智能监护柔性感应带及智能监护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于智能监护技术领域，具体涉及一种床上智能监护柔性感应带及智能监护系统，柔性感应带，包括柔性基底和替换带，柔性基底上并列设置有多个压电式柔性压力传感器、压阻式柔性压力传感器、柔性温度传感器和柔性湿度传感器，柔性基底的中部具有用来安装替换带的替换安装阶梯凹槽，替换安装阶梯凹槽包括：中间的容纳槽以及容纳槽两侧的衔接台阶面，替换带上至少设置有柔性湿度传感器；替换带的两侧的下表面具有第一粘扣带，衔接台阶面的上表面具有与第一粘扣带相粘合的第二粘扣带。本实用新型感应带不需要与使用者身体连接，使用方便，只需要铺在床上即可，能够监测睡躺者的离床状态、生命体征指标和睡眠状况、尿床状态以及温度情况。

Description

一种床上智能监护柔性感应带及智能监护系统

技术领域

本实用新型属于智能监护技术领域，具体涉及一种床上智能监护柔性感应带及智能监护系统。

背景技术

目前智能监护领域，对于在离床监测主要采用通过在使用者身上接入设备或者让使用者穿上可穿戴设备等侵入式接触检测方法，或者通过在床周围安装一些监测设备。侵入式接触检测方法需要大量的导线和设备与人体连接，给使用者非常不好的体验，使用也不方便；非侵入式接触监测的方法中一般需要安装检测设备，安装的监测设备不易携带，且有侵犯使用者隐私的嫌疑。并且，目前的监测设备均没有检测长期卧床使用者者是否尿床的功能。因此，亟需一种简单、轻便、方便移动且能准确的实现多功能检测使用者的体态信息和在离床状态的监测装置。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的监测设备给使用者的体验性差以及会侵犯使用者隐私的缺陷，提供一种能够通过多种传感器检测卧床使用者的身体情况以及离床状态的床上智能监护柔性感应带及智能监护系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：用来铺放在床上，所述柔性感应带包括柔性基底和替换带，所述柔性基底上并列设置有多个压电式柔性压力传感器、压阻式柔性压力传感器、柔性温度传感器和柔性湿度传感器，所述柔性基底的中部具有用来安装所述替换带的替换安装阶梯凹槽，所述替换安装阶梯凹槽包括：中间的容纳槽以及容纳槽两侧的衔接台阶面，所述替换带上至少设置有柔性湿度传感器；所述替换带的两侧的下表面具有第一粘扣带，所述衔接台阶面的上表面具有与所述第一粘扣带相粘合的第二粘扣带。

进一步地，所述柔性感应带的一端的具有控制模块。

进一步地，所述替换安装阶梯凹槽内具有多个与用来连接替换带上的传感器的电源插接头，所述电源插接头与所述控制模块的电源管理模块电连接。

进一步地，所述柔性基底采用乳胶材料或海绵材料，在乳胶材料或海绵材料上一体注塑出使传感器嵌入的安装槽，所述压电式柔性压力传感器、压阻式柔性压力传感器以及柔性温度传感器被防水密封后嵌入到所述安装槽内。

进一步地，所述乳胶材料或海绵材料外包裹有织物面料。

进一步地，所述替换带上具有一条柔性温度传感器、一条压电式柔性压力传感器和两条柔性湿度传感器。

进一步地，所述感应带的床头部分设置多条沿所述感应带的长度方向延伸的压电式柔性压力传感器；多条沿所述感应带的宽度方向延伸的压阻式柔性压力传感器设置在所述压电式柔性压力传感器的下方。

本实用新型还公开了一种床上智能监护系统，其特征在于：包括：

多条铺设在床上用来检测睡躺者不同区段压力值及离床状态的压阻式柔性压力传感器；

多条铺设在床上用来检测睡躺者生命特征指标和睡眠状况的压电式柔性压力传感器；

铺设在床上用来检测睡躺者是否尿床的柔性湿度传感器；

铺设在床上用来检测被窝里温度的柔性温度传感器；

设置在床上的控制模块；所述控制模块与所述压阻式柔性压力传感器、压电式柔性压力传感器、柔性湿度传感器、柔性温度传感器电连接；所述控制模块包括电源管理模块、数据处理模块和微处理以及通信模块；

以及云平台监护系统，所述数据处理模块将传感器采集的信号进行A/D转化后经微处理器处理后通过通信模块发送给云平台监护系统。

进一步地，还包括空调设备，所述柔性温度传感器采集的信号经数据处理模块进行A/D转化为温度数字信号处理后发送给微处理器，微处理器将温度数字信号与设定的温度范围相对比，通过通信模块发送命令给空调设备，调整室内的温度。

更进一步地，还包括与所述控制模块电连接的语音播报器，所述柔性湿度传感器采集的湿度信号经数据处理模块进行A/D转化为湿度数字信号后发送给微处理器，微处理器判定是否尿床，当判定为尿床后，所述微处理器发送命令给语音播报器提醒更换被褥

本实用新型的一种床上智能监护柔性感应带及智能监护系统的有益效果是：

1、本实用新型的感应带不需要与使用者身体连接，体验非常好，柔软轻薄且可拆卸式固定，使用方便，只需要铺在床上即可。

2、通过压阻式柔性压力传感器能够监测睡躺者的压力变化及分布区间范围，检测不同区段的压力，并能够判定睡躺者的离床状态；通过压电式柔性压力传感器能够监测睡躺者的呼吸、心率等生命体征指标和睡眠状况；通过柔性湿度传感器能够监测睡躺者的尿床状态以及通过柔性温度传感器能够监测使用者的睡眠温度情况。

3、尿床后容易湿的部位为替换带，设置两块替换带，可以在尿床后快速替换，其他部分不影响使用，降低更换成本。

4、实时监测的数据能够通过通讯模块实时发送给云平台监护系统，方便养老机构、看护前台通过云平台监护系统实时获取在离床状态，及时处理紧急事件。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例1整体结构图；

图2是本实用新型实施例1替换带结构图；

图3是本实用新型实施例1缺省替换带后结构图；

图4是本实用新型实施例2整体结构图；

图5是本实用新型实施例的床上智能监护系统结构图。

图中:1、压阻式柔性压力传感器，2、替换带，21、第一粘扣带，3、压电式柔性压力传感器，4、柔性基底、41、替换安装阶梯凹槽，411、容纳槽，412、衔接台阶面，42、安装槽，5、柔性湿度传感器，6、柔性温度传感器，7、控制模块，71、电源管理模块，72、数据处理模块，73、通信模块，74、微处理器，8、云平台监护系统，9、空调设备，10、语音播报器，11、电源插接头。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

实施例1

如图1-图3所示的本实用新型的一种床上智能监护柔性感应带的具体实施例1，用来铺放在床上，可以铺放在床垫或者被褥上，或者直接将感应带做成乳胶床垫铺在床上，柔性感应带包括柔性基底4和替换带2，柔性基底4上并列设置有多个压电式柔性压力传感器3、压阻式柔性压力传感器1、柔性温度传感器6和柔性湿度传感器5，本实施例中各传感器均为条形并列设置，条形的传感器沿感应带的宽度方向延伸，每个传感器具有独立的供电电源或者通过导线连接至床头或者床尾的控制模块7的电源上。参见图3，柔性基底4的中部具有用来安装替换带2的替换安装阶梯凹槽41，替换安装阶梯凹槽41包括：中间的容纳槽411以及容纳槽411两侧的衔接台阶面412，替换带2上至少设置有柔性湿度传感器5；替换带2的两侧的下表面具有第一粘扣带21，衔接台阶面412的上表面具有与第一粘扣带21相粘合的第二粘扣带。柔性感应带的一端的具有控制模块7，控制模块7内具有电源和电源管理模块71。

为了方便快速替换替换带2，替换安装阶梯凹槽41内具有多个与用来连接替换带2上的传感器的电源插接头11，电源插接头11与控制模块7的电源电连接，替换带2上的每个传感器上具有与电源插接头11对应插接针，将插接针插入电源插接头11就可实现对传感器的供电，电源插接头11的导线提前缝制固定在织物面料内。

柔性基底4采用乳胶材料或海绵材料，在乳胶材料或海绵材料上一体注塑出使传感器嵌入的安装槽42，压电式柔性压力传感器3、压阻式柔性压力传感器1以及柔性温度传感器6被防水密封后嵌入到安装槽42内。乳胶材料或海绵材料外包裹有织物面料。具体地，可以将带状的压阻式柔性压力传感器1、压电式柔性压力传感器3和柔性温度传感器6通过防水的材料封装起来，然后通过胶粘或者缝制在乳胶材料或者海绵材料上，然后在乳胶材料或者海绵材料的外面包覆一层织物面料。一个感应带可以配备两条替换带2，替换安装阶梯凹槽41同样被织物面料包覆，可以在替换阶梯凹槽的容纳槽411底端设置粘扣带，衔接台阶面412上的织物面料上缝制第二粘扣带。同样的，替换带2上的传感器也是带状传感器，替换带2同样采用乳胶材料或者海绵材料，同样直接注塑成型使一体注塑出安装槽42，传感器被粘贴的安装槽42内，并通过织物面料将传感器和乳胶材料或海绵材料包裹，在替换带2的两侧的织物面料上缝制第一粘扣带21。由于一般感应带恩的中间部位容易被尿湿，所以将替换带2设置在感应带的中间。

柔性湿度传感器5只需要用普通的织物包覆就行，由于需要检测湿度，不用防水封装。

本实施例中，在柔性基底4的床头和床位分别间隔设置两条压阻式柔性压力传感器1和压电式柔性压力传感器3以及一条柔性温度传感器6，在替换带2设置两条柔性湿度传感器5，一条柔性温度传感器6和一条压电式柔性压力传感器3。

宽量程的压阻式柔性压力传感器1输出电阻值与施加在其表面的接触力存在特定的关系，无压力时，柔性压力传感器的电阻值大于10MΩ，压力越大电阻值越小，其电导值与压力大小呈近似线性关系。因此根据传感器输出电阻值的大小，就能计算出不同睡躺者的压力变化，检测人体不同区位的压力值，能够通过压力数据判断使用者的在离床状态，如果晚间离床时间过长，则提醒云平台监护系统及时查看病房情况，保证病人的安全。同时有效匹配床垫的压力测试需求，为床垫的压力测试提供数据。

压电式柔性压力传感器3采用具有微孔结构的空间电荷驻极体材料，具有强压电效应、柔韧、低声阻抗、薄膜型等突出特点，能够监测出人呼吸使对感应带的不同压力变化，能实时监测使用者呼吸、心率等生命体征指标与睡眠状况。

本实施例的柔性温度传感器6采用具有孔状纳米结构的温敏材料，该温敏材料能快速感知其外界的温度变化，可以用来实时监测睡躺着的局面温度变化。

本实施例的柔性湿度传感器5采用具有孔状纳米结构的湿敏材料，该湿敏材料能快速感知其外界的湿度变化可以用来实时监测卧床使用者局面湿度变化，判定是否尿床。

具体地，需要更换替换带2时，将替换带2两侧的第一粘扣带21从衔接台阶面412上撕下，将替换带2上的插接针从电源插接头11上拔下，然后更换上新的替换带2，将插接针插入到电源插头上，将新的替换带2完全嵌入到容纳槽411内，最后将替换带2两侧的第一粘扣带21粘贴到衔接台阶面412上的第二粘扣带上，设置衔接台阶面412使第一粘扣带21粘贴后替换带2的上表面与其他部位的感应带处于同一个平面内，实现无缝衔接。

实施例2

参见图4，本实施例感应带的床头部分设置多条沿感应带的长度方向延伸的压电式柔性压力传感器3；多条沿感应带的宽度方向延伸的压阻式柔性压力传感器1设置在压电式柔性压力传感器3的下方。由于睡躺者躺在床上时，呼吸时最容易引起肚子部分起伏，从而引起压电式柔性压力传感器3测得的压力发生变化，所以只需要在床头部分测试呼吸或心率等生命体征，压电式柔性压力传感器3沿感应带的长度方向设置能够更大面积的测试人的呼吸引起的压力变化。

参见图5的本实用新型实施例的床上智能监护系统，包括：

多条铺设在床上用来检测睡躺者不同区段压力值及离床状态的压阻式柔性压力传感器1；

多条铺设在床上用来检测睡躺者生命特征指标和睡眠状况的压电式柔性压力传感器3；

铺设在床上用来检测睡躺者是否尿床的柔性湿度传感器5；

铺设在床上用来检测被窝里温度的柔性温度传感器6；

设置在床上的控制模块7；控制模块7与压阻式柔性压力传感器1、压电式柔性压力传感器3、柔性湿度传感器5、柔性温度传感器6电连接；控制模块7包括电源管理模块71、数据处理模块72和微处理器74以及通信模块73；

以及云平台监护系统，数据处理模块72将传感器采集的信号进行A/D转化后经微处理器74处理后通过通信模块73发送给云平台监护系统8。

本实施例中的床上智能监护系统还包括空调设备9，柔性温度传感器6采集的信号经数据处理模块72进行A/D转化为温度数字信号处理后发送给微处理器74，微处理器74将温度数字信号与设定的温度范围相对比，通过通信模块73发送命令给空调设备9，调整室内的温度。

本实施例的床上智能监护系统还包括与控制模块7电连接的语音播报器10，柔性湿度传感器5采集的湿度信号经数据处理模块72进行A/D转化为湿度数字信号后发送给微处理器74，微处理器74判定是否尿床，当判定为尿床后，微处理器74发送命令给语音播报器10提醒更换被褥。

电源管理模块71包括可充电的锂电池和稳压电路，为各传感器以及控制器内的其他模块提供稳定的电源电压，同时具有显示电源电量及低电量报警功能信号处理模块也可以采用出线外接电源的方式；本实施例中通讯模块采用NB-IOT模块，具备低功耗和高接收灵敏度的特点，能够满足云平台监护系统的通信要求；微处理器74采用以低功耗微控制器为核心的控制系统；

具体地，各传感器采集到的电信号经过A/D转化为数字信号后发送给微处理器74，微处理器74通过通讯模块将数字信号发送给云平台监护系统，看护人员通过云平台监护系统监控判断使用者的是否离床、睡眠质量、睡眠的床铺的温度等，及时应对紧急事件。当初下紧急状况需要询问使用者是否需要帮助时，监护人员可以远程语音发送给控制器，并通过语音播报器10进行沟通。

微处理器74还通过检测到的温度自动调整空调设备9的问题，使病房内始终处于一个舒适的问题，并且当空调设备9出现故障不能满足病房的温度要求时，监护人员可以远程判断以及时解决问题。

本实用新型的感应带和智能监护系统实现远程监护病人，不侵犯病人的隐私，非常适用于养老机构、看护前台等。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。由本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：用来铺放在床上，所述柔性感应带包括柔性基底(4)和替换带(2)，所述柔性基底(4)上并列设置有多个压电式柔性压力传感器(3)、压阻式柔性压力传感器(1)、柔性温度传感器(6)和柔性湿度传感器(5)，所述柔性基底(4)的中部具有用来安装所述替换带(2)的替换安装阶梯凹槽(41)，所述替换安装阶梯凹槽(41)包括：中间的容纳槽(411)以及容纳槽(411)两侧的衔接台阶面(412)，所述替换带(2)上至少设置有柔性湿度传感器(5)；所述替换带(2)的两侧的下表面具有第一粘扣带(21)，所述衔接台阶面(412)的上表面具有与所述第一粘扣带(21)相粘合的第二粘扣带。

2.根据权利要求1所述的一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：所述柔性感应带的一端的具有控制模块(7)。

3.根据权利要求2所述的一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：所述替换安装阶梯凹槽(41)内具有多个与用来连接替换带(2)上的传感器的电源插接头(11)，所述电源插接头(11)与所述控制模块(7)的电源管理模块(71)电连接。

4.根据权利要求1所述的一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：所述柔性基底(4)采用乳胶材料或海绵材料，在乳胶材料或海绵材料上一体注塑出使传感器嵌入的安装槽(42)，所述压电式柔性压力传感器(3)、压阻式柔性压力传感器(1)以及柔性温度传感器(6)被防水密封后嵌入到所述安装槽(42)内。

5.根据权利要求4所述的一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：所述乳胶材料或海绵材料外包裹有织物面料。

6.根据权利要求1所述的一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：所述替换带(2)上具有一条柔性温度传感器(6)、一条压电式柔性压力传感器(3)和两条柔性湿度传感器(5)。

7.根据权利要求1所述的一种床上智能监护柔性感应带，其特征在于：所述感应带的床头部分设置多条沿所述感应带的长度方向延伸的压电式柔性压力传感器(3)；多条沿所述感应带的宽度方向延伸的压阻式柔性压力传感器(1)设置在所述压电式柔性压力传感器(3)的下方。

8.一种床上智能监护系统，其特征在于：包括：

多条铺设在床上用来检测睡躺者不同区段压力值及离床状态的压阻式柔性压力传感器(1)；

多条铺设在床上用来检测睡躺者生命特征指标和睡眠状况的压电式柔性压力传感器(3)；

铺设在床上用来检测睡躺者是否尿床的柔性湿度传感器(5)；

铺设在床上用来检测睡躺者睡眠温度的柔性温度传感器(6)；

设置在床上的控制模块(7)；所述控制模块(7)与所述压阻式柔性压力传感器(1)、压电式柔性压力传感器(3)、柔性湿度传感器(5)、柔性温度传感器(6)电连接；所述控制模块(7)包括电源管理模块(71)、数据处理模块(72)和微处理器(74)以及通信模块(73)；

以及云平台监护系统，所述数据处理模块(72)将传感器采集的信号进行A/D转化后经微处理器(74)处理后通过通信模块(73)发送给云平台监护系统(8)。

9.根据权利要求8所述的一种床上智能监护系统，其特征在于：还包括空调设备(9)，所述柔性温度传感器(6)采集的信号经数据处理模块(72)进行A/D转化为温度数字信号处理后发送给微处理器(74)，微处理器(74)将温度数字信号与设定的温度范围相对比，通过通信模块(73)发送命令给空调设备(9)，调整室内的温度。

10.根据权利要求9所述的一种床上智能监护系统，其特征在于：还包括与所述控制模块(7)电连接的语音播报器(10)，所述柔性湿度传感器(5)采集的湿度信号经数据处理模块(72)进行A/D转化为湿度数字信号后发送给微处理器(74)，微处理器(74)判定是否尿床，当判定为尿床后，所述微处理器(74)发送命令给语音播报器(10)提醒更换被褥。

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