CZ36859U1 - A pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system - Google Patents

A pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system Download PDF

Info

Publication number
CZ36859U1
CZ36859U1 CZ2023-40652U CZ202340652U CZ36859U1 CZ 36859 U1 CZ36859 U1 CZ 36859U1 CZ 202340652 U CZ202340652 U CZ 202340652U CZ 36859 U1 CZ36859 U1 CZ 36859U1
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pressure
control unit
coating
pressure sensors
user
Prior art date
Application number
CZ2023-40652U
Other languages
Czech (cs)
Inventor
Věra Vystrčilová
Věra MgA. Vystrčilová
Vít Janovský
Vít Ing. Janovský
Zdeňka Faltýnková
Karel Hána
Hána Karel Ing., Ph.D.
Jan Mužík
Mužík Jan Ing., Ph.D.
Martin Vítězník
Martin Ing. Vítězník
Tomáš VESELÝ
Tomáš Ing. Veselý
Original Assignee
CV Machining s.r.o.
České vysoké učení technické v Praze
Strojírenské inovační centrum, s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by CV Machining s.r.o., České vysoké učení technické v Praze, Strojírenské inovační centrum, s.r.o. filed Critical CV Machining s.r.o.
Priority to CZ2023-40652U priority Critical patent/CZ36859U1/en
Publication of CZ36859U1 publication Critical patent/CZ36859U1/en
Priority to DE202024100029.3U priority patent/DE202024100029U1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6892Mats
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/44Detecting, measuring or recording for evaluating the integumentary system, e.g. skin, hair or nails
    • A61B5/441Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis
    • A61B5/447Skin evaluation, e.g. for skin disorder diagnosis specially adapted for aiding the prevention of ulcer or pressure sore development, i.e. before the ulcer or sore has developed
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6887Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
    • A61B5/6894Wheel chairs
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10Parts, details or accessories
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61GTRANSPORT, PERSONAL CONVEYANCES, OR ACCOMMODATION SPECIALLY ADAPTED FOR PATIENTS OR DISABLED PERSONS; OPERATING TABLES OR CHAIRS; CHAIRS FOR DENTISTRY; FUNERAL DEVICES
    • A61G5/00Chairs or personal conveyances specially adapted for patients or disabled persons, e.g. wheelchairs
    • A61G5/10Parts, details or accessories
    • A61G5/1043Cushions specially adapted for wheelchairs
    • A61G5/1045Cushions specially adapted for wheelchairs for the seat portion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247Pressure sensors

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.In the registration procedure, the Industrial Property Office does not determine whether the subject of the utility model meets the conditions of eligibility for protection according to § 1 of Act. E. 478/1992 Coll.

Systém pro monitorování tlaku a invalidní vozík zahrnující tento systémA pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system

Oblast technikyField of technology

Technické řešení je zaměřeno na systém (tzn. zařízení) pro monitorování tlaku, zejména sedacích a opěrných partií na podložce, například pro invalidní vozík, kancelářskou židli, sedadlo automobilu.The technical solution is focused on a system (i.e. a device) for monitoring the pressure, especially of the seating and support parts on the mat, for example for a wheelchair, office chair, car seat.

Dosavadní stav technikyCurrent state of the art

V současném stavu techniky je známo velké množství různých sedacích podložek pro invalidní vozíky. Klasické provedení podložek sebou nese řadu nevýhod pro uživatele, z nichž jedna z nejdůležitějších nevýhod je snadná tvorba kožních problémů a otlaků, kvůli dlouhému setrvávání v určité pozici. Z tohoto důvodu se začaly rozvíjet různé sedací podložky, které umožňují měřit tlak vyvíjený uživatelem na podložku po určitý časový úsek, aby se mohlo předcházet vzniku otlaků a urychlit jejich léčbu.In the current state of the art, a large number of different seat pads for wheelchairs are known. The classic design of the pads entails a number of disadvantages for the user, one of the most important disadvantages of which is the easy formation of skin problems and bruises due to staying in a certain position for a long time. For this reason, various seat pads have been developed that allow measuring the pressure exerted by the user on the pad over a certain period of time in order to prevent and speed up the treatment of pressure sores.

V posledních letech se nejvíce používají sedací podložky s kapacitním senzorem, např. dokument US 5 775 332 A. Tyto podložky fungují na principu přiblížení dvou vodivých ploch, mezi nimiž se nachází dielektrikum. Měří se měnící vzdálenost těchto ploch, z čehož se následně vypočítá působící tlak. Tento senzor je umístěn v sedací podložce. Jelikož u pacientů na invalidním vozíku může často docházet k inkontinenci či jakémukoliv jinému rozlití tekutiny a vlhkosti, je potřeba podložku řádně vyčistit, což bývá velmi obtížné až nemožné u těchto typů podložek.In recent years, seating pads with a capacitive sensor have been used the most, e.g. document US 5,775,332 A. These pads work on the principle of bringing two conductive surfaces closer together, between which there is a dielectric. The changing distance of these surfaces is measured, from which the applied pressure is subsequently calculated. This sensor is located in the seat pad. As patients in wheelchairs can often experience incontinence or any other spillage of liquid and moisture, the pad needs to be properly cleaned, which is often very difficult or impossible with these types of pads.

Jiný známý typ podložky využívá pevnou podložku, která je součástí polštáře sedací podložky. Aby bylo měření co nejpřesnější, je potřeba pevnou podložku umístit co nejblíže sedací ploše. Tím může být celý polštář příliš tvrdý a nepohodlný pro uživatele.Another known type of pad uses a solid pad that is part of the cushion of the seat pad. In order for the measurement to be as accurate as possible, it is necessary to place the firm mat as close as possible to the seating surface. This can make the entire pillow too hard and uncomfortable for the user.

Monitorovací podložky zatím nejsou dostatečně rozšířeny mezi uživateli invalidních vozíků i přes své nesporné benefity, jelikož jejich pořizovací cena je pro mnoho uživatelů příliš vysoká. V současném stavu techniky lze najít zvláště sedací podložky, ovšem riziko otlaků vzniká u spousty imobilních pacientů i na ostatních částech těla, např. záda, předloktí.Monitoring mats are not yet sufficiently widespread among wheelchair users, despite their indisputable benefits, because their purchase price is too high for many users. In the current state of the art, you can find especially seat pads, but the risk of pressure sores also arises in many immobile patients on other parts of the body, e.g. back, forearms.

Bylo by vhodné přijít s řešením univerzální podložky monitorující tlak, která bude dostatečně odolná a pohodlná i pro pacienty s těžším stupněm imobility a zároveň umožní její pořízení co největšímu počtu pacientů.It would be advisable to come up with a solution for a universal pressure monitoring pad, which will be sufficiently durable and comfortable even for patients with a more severe degree of immobility, and at the same time enable its acquisition by as many patients as possible.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

Výše uvedené nedostatky do jisté míry odstraňuje systém (tzn. zařízení) pro monitorování tlaku pro invalidní vozíky. Tento systém zahrnuje povlak, množinu tlakových senzorů a řídicí jednotku. Tlakové senzory jsou uspořádány v povlaku podél plochy povlaku, na které dochází ke kontaktu s uživatelem. V případě, kdy se jedná o povlak určený pro sedací podložku, jsou tyto tlakové senzory umístěny v té části povlaku, na které uživatel sedí. Tlakové senzory jsou spojeny s řídicí jednotkou, která zpracovává data z těchto tlakových senzorů a umožňuje tak vyhodnocení tlaku vyvíjeného uživatelem. Tlakové senzory jsou odnímatelné z povlaku, což umožňuje jednoduché čištění povlaku, např. vypráním v pračce.To some extent, the above shortcomings are eliminated by a system (i.e. a pressure monitoring device) for wheelchairs. This system includes a coating, a set of pressure sensors and a control unit. Pressure sensors are arranged in the coating along the surface of the coating in contact with the user. In the case where it is a cover intended for a seat pad, these pressure sensors are placed in the part of the cover on which the user sits. The pressure sensors are connected to the control unit, which processes the data from these pressure sensors and thus enables the evaluation of the pressure exerted by the user. The pressure sensors are removable from the coating, which allows simple cleaning of the coating, e.g. by washing in a washing machine.

Tento systém (tzn. zařízení) umožňuje snadné čištění povlaku, např. vypráním, přičemž nedojde k znehodnocení tlakových senzorů. V případě poškození tlakových senzorů jsou senzory díky své odnímatelnosti jednoduše vyměnitelné. Jelikož jsou tlakové senzory součástí povlaku, mezi případnou výplní či polstrováním a uživatelem, jsou hodnoty změřeného tlaku přesnější nežThis system (i.e. device) allows for easy cleaning of the coating, e.g. by washing, without degrading the pressure sensors. In the event of damage to the pressure sensors, the sensors are simply replaceable thanks to their removability. As the pressure sensors are part of the coating, between any padding or padding and the user, the measured pressure values are more accurate than

- 1 CZ 36859 U1 v případě, kdy jsou tlakové senzory umístěny v polštáři pod výplní. Jelikož je systém měření tlaku součástí povlaku, uživatel může tento povlak aplikovat na různé polštáře dle vlastních preferencí a při např. prosedění polštáře se tak nemusí rozebírat nebo rovnou vyměnit například celá podložka, což může být finančně náročné. Navíc tuto výměnu může provést uživatel sám, nemusí výrobek například zasílat výrobci.- 1 CZ 36859 U1 in the case when the pressure sensors are placed in the cushion under the filling. Since the pressure measurement system is part of the cover, the user can apply this cover to different pillows according to their own preferences, and when the pillow is worn, for example, the entire pad does not have to be disassembled or replaced, which can be expensive. In addition, the user can perform this exchange himself, he does not have to send the product to the manufacturer, for example.

Výhodně množina tlakových senzorů může být uspořádána do senzorické sítě. Senzory pak mohou být pravidelně uspořádané do mřížky a hustota této mřížky definuje rozlišení měření tlaku. Některé senzory, například celý řádek a/nebo sloupec, přitom mohou sdílet společný vodič. Senzorická síť může zahrnovat dvě vrstvy. Obě vrstvy zahrnují střídající se pruhy z vodivého materiálu a nevodivého materiálu - vodivé pruhy jsou prokládány izolačními pruhy. Vrstvy jsou na sebe umístěny s vodivými pruhy napříč, výhodně s pruhy položenými kolmo vůči pruhům druhé vrstvy. Tím dojde k vytvoření mřížky, díky čemuž je možné identifikovat místo změny tlaku s přesností danou šířkou pruhů. Místa, kde dochází k překrytí vodivých pruhů obou vrstev, jsou opatřena materiálem měnícím svůj elektrický odpor v závislosti na tlaku, takže tvoří tlakové senzory. Struktura sítě umožňuje jednodušší upevnění v povlaku, např. lze uchytit pouze dvě strany obdélníkové senzorické sítě, a zároveň jednodušší vyjmutí, než v případě např. bodových tlakových senzorů. Jednoduché přidání senzorické sítě do povlaku může mít za následek menší výrobní náklady (např. snížením času sestavování podložky) než například u podložky s kapacitním senzorem. Senzorická síť může být výhodně umístěna přímo pod povrchem povlaku, který je v přímém kontaktu s uživatelem, což kromě přesných hodnot měření může zároveň být pro uživatele pohodlné, jelikož síť je tenká a flexibilní. Flexibilita senzorické sítě umožňuje se přizpůsobit sedacím partiím vozíčkáře a tím zachovat funkčnost antidekubitního polštáře pod ním.Advantageously, a set of pressure sensors can be arranged in a sensor network. The sensors can then be regularly arranged in a grid, and the density of this grid defines the resolution of the pressure measurement. Some sensors, for example an entire row and/or column, may share a common wire. A sensor network can include two layers. Both layers include alternating strips of conductive material and non-conductive material - the conductive strips are interspersed with insulating strips. The layers are placed on top of each other with the conductive strips across, preferably with the strips laid perpendicular to the strips of the second layer. This creates a grid, making it possible to identify the location of the pressure change with precision given the width of the bars. The places where the conductive strips of the two layers overlap are equipped with a material that changes its electrical resistance depending on the pressure, so they form pressure sensors. The structure of the network allows for easier fixing in the coating, e.g. only two sides of the rectangular sensor network can be attached, and at the same time easier removal than in the case of e.g. point pressure sensors. Simply adding a sensor network to the coating can result in lower manufacturing costs (e.g. by reducing pad assembly time) than, for example, a capacitive sensor pad. The sensor network can advantageously be placed directly under the surface of the coating, which is in direct contact with the user, which, in addition to accurate measurement values, can also be convenient for the user, since the network is thin and flexible. The flexibility of the sensory network allows it to adapt to the seating areas of the wheelchair user and thereby preserve the functionality of the anti-decubitus cushion underneath.

Tlakové senzory mohou být uloženy v obalu odnímatelně uloženém v povlaku, čímž se usnadní vyjmutí tlakových senzorů a zároveň tyto tlakové senzory jsou lépe chráněny před poškozením.The pressure sensors can be stored in a package removably stored in the coating, which facilitates the removal of the pressure sensors and at the same time the pressure sensors are better protected from damage.

Výhodně může být řídicí jednotka uchycena v povlaku, aby ji bylo možné před čištěním povlaku jednoduše z povlaku vyjmout a zároveň by byla lépe chráněna před poškozením či nechtěným pohybováním se v povlaku.Advantageously, the control unit can be fixed in the coating so that it can be easily removed from the coating before cleaning the coating and at the same time it would be better protected against damage or unwanted movement in the coating.

Systém (tzn. zařízení) může zahrnovat světelný zdroj, jež může být ovládaný řídicí jednotkou. Tento světelný zdroj může řídicí jednotka rozsvítit při překročení předdefinované mezní hodnoty tlaku po předem definovaný časový interval, aby došlo k včasnému upozornění uživatele a tím předejití otlačení či jinému poškození. Mezní hodnota tlaku i časový interval mohou být přednastaveny v řídicí jednotce, výhodně jsou však nastavitelné uživatelem či jeho ošetřujícím lékařem, například i na dálku pomocí jejich uživatelského zařízení.The system (i.e., device) may include a light source that may be controlled by a control unit. This light source can be turned on by the control unit when the pre-defined limit value of pressure is exceeded for a pre-defined time interval in order to warn the user in time and thus prevent crushing or other damage. Both the pressure limit value and the time interval can be preset in the control unit, but they are preferably adjustable by the user or his attending physician, for example remotely using their user device.

Systém dále může zahrnovat zvukový zdroj, jež může být ovládaný řídicí jednotkou. Tento zvukový zdroj může řídicí jednotka spustit při překročení předdefinované mezní hodnoty tlaku po předem definovaný časový interval, aby došlo k včasnému upozornění uživatele a předejití otlačení či jinému poškození.The system can further include a sound source that can be controlled by the control unit. This sound source can be triggered by the control unit when a pre-defined pressure threshold is exceeded for a pre-defined time interval to alert the user in time and prevent crushing or other damage.

Součástí systému může být zobrazovací přenosné zařízení, které je datově spojené s řídicí jednotkou a slouží ke grafickému zobrazování měřených výstupních hodnot řídicí jednotky a ovládání řídicí jednotky. Zobrazovací přenosné zařízení lze vybrat z množiny zahrnující mobilní telefon, chytré hodinky, tablet, notebook apod. Toto přenosné zařízení umožňuje jednodušší nastavení důležitých parametrů uživatelsky přívětivěji, než kdyby nastavování probíhalo přímo na řídicí jednotce. Zároveň umožňuje přehlednější zobrazení změřených a dalších doplňujících hodnot. Tyto úkony zároveň umožňuje provádět, i když uživatel nebude v přímém kontaktu s podložkou, což je výhodné zvláště u pacientů s pohybovým postižením.The system may include a portable display device that is data-linked to the control unit and serves for graphical display of the measured output values of the control unit and control of the control unit. A portable display device can be selected from a set including a mobile phone, smart watch, tablet, laptop, etc. This portable device enables easier setting of important parameters in a more user-friendly way than if the setting were done directly on the control unit. At the same time, it enables a clearer display of measured and other additional values. At the same time, it enables these actions to be performed even if the user is not in direct contact with the mat, which is particularly advantageous for patients with mobility impairments.

Pro větší komfort uživatele při kontaktu s podložkou může systém (tzn. zařízení) zahrnovat výplň povlaku, např. duté vlákno, kuličková náplň, molitan, vatelín apod. Výplň může být umístěna meziFor greater comfort of the user when in contact with the pad, the system (i.e. device) can include a coating filler, e.g. hollow fiber, ball filler, foam, batting, etc. The filler can be placed between

- 2 CZ 36859 U1 povrchem povlaku (nekontaktní části s uživatelem) a tlakové senzory, tj. tak, aby senzory byly co nejblíže uživateli, zejména, aby od něj nebyly odděleny výplní, která by zkreslovala hodnoty tlaku.- 2 CZ 36859 U1 by the surface of the coating (parts not in contact with the user) and pressure sensors, i.e. so that the sensors are as close as possible to the user, especially so that they are not separated from him by a filler that would distort the pressure values.

Nedostatky známých řešení dále do jisté míry odstraňuje invalidní vozík, který zahrnuje systém pro monitorování tlaku. Výhodně může být tento systém součástí podsedáku invalidního vozíku nebo antidekubitního sedáku pro invalidní vozík, případně zádové opěrky, opěrky předloktí a dalších možných opěrných ploch invalidního vozíku. To umožní monitorování více částí těla uživatele, kde by mohlo docházet k otlakům či jiným poškození.Furthermore, the shortcomings of known solutions are removed to some extent by a wheelchair that includes a pressure monitoring system. Advantageously, this system can be a part of a wheelchair cushion or an anti-decubitus seat for a wheelchair, possibly a back rest, forearm rest and other possible supporting surfaces of a wheelchair. This will allow monitoring of more parts of the user's body where bruises or other damage could occur.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Podstata technického řešení je dále objasněna na příkladech jeho uskutečnění, které jsou popsány s využitím připojených výkresů, kde na:The essence of the technical solution is further clarified on examples of its implementation, which are described using the attached drawings, where on:

Obr. 1 je blokové schéma, znázorňující propojení klíčových prvků a přenos dat z tlakových senzorů až do přenosného zařízení, naGiant. 1 is a block diagram showing the connection of key elements and the transfer of data from pressure sensors to a portable device, on

Obr. 2 je schematicky znázorněna senzorická síť v povlaku, její propojení s řídicí jednotkou a s možností odesílání dat do přenosného zařízení, naGiant. 2 schematically shows the sensor network in the coating, its connection to the control unit and the possibility of sending data to a portable device, on

Obr. 3 jsou schematicky znázorněny alternativní bodové tlakové senzory, jejich propojení s řídicí jednotkou a odesílání dat do přenosného zařízení, naGiant. 3 schematically shows alternative point pressure sensors, their connection to the control unit and sending data to a portable device, on

Obr. 4 je znázorněn nákres voděodolného obalu pro řídicí jednotku a zdroj, naGiant. 4 shows a drawing of a waterproof package for the control unit and power source, at

Obr. 5 je znázorněn nákres vnitřního uspořádání obalu pro řídicí jednotku a zdroj.Giant. 5 shows a drawing of the internal arrangement of the package for the control unit and the source.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of implementing a technical solution

Technické řešení bude dále objasněno na příkladech uskutečnění s odkazem na příslušné výkresy. První příkladné provedení základních částí řešení a jeho uspořádání je vyobrazené na obr. 1 a obr. 2.The technical solution will be further explained on examples of implementation with reference to the relevant drawings. The first exemplary embodiment of the basic parts of the solution and its arrangement is shown in Fig. 1 and Fig. 2.

Předmětem předkládaného řešení je systém (tzn. zařízení) pro monitorování tlaku pro invalidní vozíky. Tento systém zahrnuje povlak 1, množinu tlakových senzorů 2 a řídicí jednotku 3. Tlakové senzory 2 jsou zakomponovány v povlaku 1 podél plochy povlaku 1, na které dochází ke kontaktu s uživatelem 4, výhodně jsou rovnoměrně uspořádané podél šířky a délky této plochy. V případě, kdy se jedná o povlak 1 určený pro sedací podložku, jsou tyto tlakové senzory 2 umístěny v té části povlaku 1, na které uživatel 4 sedí, tj. jsou podél horní plochy. Tlakové senzory 2 jsou spojeny s řídicí jednotkou 3, která zpracovává data z těchto tlakových senzorů 2 a umožňuje tak vyhodnocení tlaku vyvíjeného uživatelem 4. Tlakové senzory 2 jsou odnímatelné z povlaku 1, což umožňuje jednoduché čištění povlaku 1, např. vypráním v pračce.The subject of the presented solution is a system (i.e. a device) for pressure monitoring for wheelchairs. This system includes a coating 1, a set of pressure sensors 2 and a control unit 3. The pressure sensors 2 are embedded in the coating 1 along the surface of the coating 1 that is in contact with the user 4, preferably they are uniformly arranged along the width and length of this surface. In the case where it is a cover 1 intended for a seat pad, these pressure sensors 2 are located in that part of the cover 1 on which the user 4 sits, i.e. they are along the upper surface. The pressure sensors 2 are connected to the control unit 3, which processes the data from these pressure sensors 2 and thus enables the evaluation of the pressure exerted by the user 4. The pressure sensors 2 are removable from the coating 1, which enables simple cleaning of the coating 1, e.g. by washing in a washing machine.

Příkladné provedení a uspořádání tlakových senzorů 2 je znázorněno na obr. 1 a obr. 2. Výhodnou množinou tlakových senzorů 2 je senzorická síť 5. Senzorická síť 5 zahrnuje dvě vrstvy. Obě vrstvy zahrnují střídající se pruhy z vodivého materiálu a nevodivého materiálu - vodivé pruhy 6 jsou prokládány izolačními pruhy 7, výhodně s roztečí 5 až 15 mm, např. 10 mm. Vrstvy jsou na sebe umístěny s vodivými pruhy 6 napříč, výhodně s pruhy položenými kolmo vůči pruhům druhé vrstvy. Tím dojde k vytvoření mřížky, díky čemuž je možné identifikovat místo změny tlaku s přesností danou šířkou pruhů. Místa, kde dochází k překrytí vodivých pruhů 6 obou vrstev, jsou opatřena materiálem měnícím svůj elektrický odpor v závislosti na tlaku, takže tvoří tlakové senzory 2. V případě použití senzorické sítě 5 je výhodně každý vodivý pruh 6 připojen k analogovému multiplexeru 11, ten je dále propojen s řídicí jednotkou 3. AnalogovýAn exemplary design and arrangement of pressure sensors 2 is shown in Fig. 1 and Fig. 2. A preferred set of pressure sensors 2 is a sensor network 5. The sensor network 5 includes two layers. Both layers include alternating strips of conductive material and non-conductive material - the conductive strips 6 are interspersed with insulating strips 7, preferably with a spacing of 5 to 15 mm, e.g. 10 mm. The layers are placed on top of each other with conductive strips 6 across, preferably with the strips laid perpendicular to the strips of the second layer. This creates a grid, making it possible to identify the location of the pressure change with precision given the width of the bars. The places where the conductive strips 6 of both layers overlap are provided with a material that changes its electrical resistance depending on the pressure, so that they form pressure sensors 2. In the case of using a sensor network 5, each conductive strip 6 is preferably connected to an analog multiplexer 11, which is further connected to the control unit 3. Analogue

- 3 CZ 36859 U1 multiplexer 11 může být napájen externím zdrojem 12 stejným jako řídicí jednotka 3 (viz obr. 1). Alternativně, pokud zdroj 12 bude součástí řídicí jednotky 3, může být analogový multiplexer 11 napájen přímo řídicí jednotkou 3.- 3 CZ 36859 U1 multiplexer 11 can be powered by an external source 12, the same as the control unit 3 (see Fig. 1). Alternatively, if the source 12 will be part of the control unit 3, the analog multiplexer 11 can be powered directly by the control unit 3.

Provedení s analogovým multiplexerem 11 může být takové, jako je znázorněné na obr. 2, kdy například příčné vodivé pruhy 6 v jedné vrstvě jsou připojeny ke kladnému pólu analogového multiplexeru 11, podélné vodivé pruhy 6 druhé vrstvy k zápornému pólu. Tím je pro každou dvojici křížících se vodivých pruhů 6 umožněno například přivedením napětí změřit procházející proud mezi těmito pruhy, a tím i odpor mezi nimi, který může řídicí jednotka 3 přepočítat na tlak s ohledem na použitý materiál a závislost jeho odporu na tlaku. V zapnutém stavu systému při například sednutí na podložku se vrstvy stlačí - stlačí se místa, kde jsou překryté vodivé pruhy 6, čímž dojde k uzavření elektrického obvodu. V závislosti na síle stlačení jednotlivých míst překrytí se mění elektrický proud, který je měřen. Tento proud výhodně prochází přes analogový multiplexer 11 do řídicí jednotky 3, která tyto změny elektrického proudu přepočítá pomocí předem definovaného vzorce na tlak.The embodiment with the analog multiplexer 11 can be as shown in Fig. 2, where, for example, the transverse conductive strips 6 in one layer are connected to the positive pole of the analog multiplexer 11, the longitudinal conductive strips 6 of the second layer to the negative pole. This makes it possible for each pair of intersecting conductive strips 6, for example by applying voltage, to measure the current passing between these strips, and thus also the resistance between them, which the control unit 3 can convert into pressure with regard to the material used and the dependence of its resistance on pressure. When the system is switched on, for example, when sitting on the mat, the layers are compressed - the places where the conductive strips 6 are covered are compressed, which closes the electrical circuit. Depending on the force of compression of the individual overlap points, the electric current that is measured changes. This current preferably passes through the analog multiplexer 11 to the control unit 3, which recalculates these changes in electric current using a predefined pressure formula.

Je výhodné použít pro vodivé pruhy 6 tkaninu z drátu z vodivého materiálu, například stříbra nebo mědi, který bude pokryt materiálem, například textilií, měnicím své odporové vlastnosti v závislosti na vynaloženém tlaku. Pro izolační pruhy 7 je výhodné použít zaizolovaný drát, například lakovanou měď, aby tyto vodivé pruhy 6 a izolační pruhy 7 mohly být jednoduše propojeny. Výhodné je tyto dráty izolačních pruhů 7 chránit například nátěrem proti snadnému poškození. Výhodné je použít drát s malým průměrem, například 1 mm, aby senzorická síť 5 byla co nejjemněji utkaná, čímž je možné dosáhnout přesnějších měření a omezit vliv sítě na pohodlí uživatele. Měřitelné rozmezí tlaku senzorické sítě 5 může být od 0,1 kPa do 130 kPa. Celkové rozměry sítě lze přizpůsobit dle rozměru podložky, u sedací podložky například 32 x 32 cm. Díky tomuto provedení senzorické sítě 5 lze tuto síť umístit přímo pod kontaktní povrch povlaku 1 pro co nejpřesnější měření a nemusí být pro uživatele 4 nekomfortní.It is advantageous to use for the conductive strips 6 a fabric made of a wire made of a conductive material, for example silver or copper, which will be covered with a material, for example a textile, changing its resistance properties depending on the applied pressure. For the insulating strips 7, it is advantageous to use an insulated wire, for example lacquered copper, so that these conductive strips 6 and the insulating strips 7 can be easily connected. It is advantageous to protect these wires of the insulating strips 7, for example, by coating them against easy damage. It is preferable to use a wire with a small diameter, for example 1 mm, so that the sensor network 5 is woven as finely as possible, thereby achieving more accurate measurements and limiting the influence of the network on the user's comfort. The measurable pressure range of the sensor network 5 can be from 0.1 kPa to 130 kPa. The overall dimensions of the net can be adjusted according to the size of the mat, for example 32 x 32 cm for the seat mat. Thanks to this design of the sensor network 5, this network can be placed directly under the contact surface of the coating 1 for the most accurate measurement and does not have to be uncomfortable for the user 4.

Pro zajištění odolnosti proti vlhkosti či úniku kapaliny k tlakovým senzorům 2, lze tyto tlakové senzory 2 uložit do voděodolného obalu, výhodně odnímatelně uloženého v povlaku 1. Tlakové senzory 2 mohou být napevno připevněny v obalu, aby bylo zajištěné jejich správné rozmístění a tím i správné měření tlaku. Při použití senzorické sítě 5 by například mohlo stačit senzorickou síť 5 zajistit proti nežádanému pohybu přilepením pouze jejich dvou protilehlých okrajů, což může umožnit rychlejší výrobu a menší spotřebu materiálu (např. lepidla) při zachování dostatečného připevnění. Při praní povlaku 1 by mělo být umožněno tento obal jednoduše vyjmout. Pro co nejsnazší manipulaci tento obal může být přichycen do povlaku 1 např. pomocí suchého zipu na dvou protilehlých okrajích obalu. Rozměry obalu se odvíjí od velikosti povlaku 1 a tlakových senzorů 2, např. při použití senzorické sítě 5 o velikosti 32 x 32 cm lze použít obal o rozměrech 40 x 40 cm. Pro větší komfortnost uživatele 4 je výhodné mít společně s voděodolností obalu zajištěnou i prodyšnost použitím vhodného materiálu, například textilii s voděodolným zátěrem či membránou, konkrétně např. gore-tex®. Případně může být součástí tohoto obalu kapsa, do které se vloží řídicí jednotka 3.To ensure resistance against moisture or liquid leakage to the pressure sensors 2, these pressure sensors 2 can be stored in a waterproof package, preferably removable stored in the coating 1. The pressure sensors 2 can be firmly attached in the package to ensure their correct placement and thus correct pressure measurement. When using the sensor network 5, for example, it could be sufficient to secure the sensor network 5 against unwanted movement by gluing only their two opposite edges, which can allow faster production and less consumption of material (e.g. glue) while maintaining sufficient attachment. When washing the cover 1, it should be possible to easily remove this cover. For the easiest possible handling, this package can be attached to the cover 1, for example by means of Velcro on two opposite edges of the package. The dimensions of the package depend on the size of the coating 1 and the pressure sensors 2, e.g. when using the sensor network 5 with a size of 32 x 32 cm, a package with dimensions of 40 x 40 cm can be used. For the greater comfort of the user 4, it is advantageous to have, together with the waterproofness of the package, breathability by using a suitable material, for example a textile with a waterproof coating or membrane, specifically, e.g. gore-tex®. Alternatively, this packaging may include a pocket into which the control unit 3 is placed.

Výhodně povlak 1 může zahrnovat zdroj 12 pro řídicí jednotku 3, výhodně společný i pro analogový multiplexer 11 (viz obr. 1) případně jiné elektronické zařízení. Zdrojem 12 mohou být baterie, např. tužkové, anebo výhodně akumulátor, např. lithium-iontový. Zdroj 12 by měl poskytovat energii od plného nabití, případně výměny baterie, přibližně jeden měsíc při každodenním plném provozu (alespoň 750 hodin). Tomu by mohl odpovídat například lithiumiontový akumulátor typu 18650 s kapacitou 3000 až 3400 mAh. Zdroj 12 může být umístěn přímo v povlaku 1, např. u podsedáku, ale může být umístěn i mimo povlak 1, případně celý polštář, pokud by mohl uživateli 4 narušovat komfort, například u polštáře zádové opěrky. Výhodně lze umístit zdroj 12 a/nebo řídicí jednotku 3 s multiplexerem 11 do nepromokavého obalu (např. jak je znázorněn na obr. 4 a obr. 5), případně utěsnit spoje tak, aby nedošlo k proniknutí vlhkosti do vnitřní části zdroje 12. U řešení znázorněného na obr. 4 může nabíjení zdroje 12 probíhat skrz konektor microUSB, který může být výhodně přístupný z čelní stranyAdvantageously, the coating 1 can include a source 12 for the control unit 3, preferably also common to the analog multiplexer 11 (see Fig. 1) or possibly other electronic devices. The source 12 can be batteries, e.g. pencil batteries, or preferably an accumulator, e.g. lithium-ion. Source 12 should provide power from a full charge, or battery change, for approximately one month with daily full operation (at least 750 hours). For example, an 18650 type lithium-ion battery with a capacity of 3000 to 3400 mAh could correspond to this. The source 12 can be placed directly in the cover 1, e.g. at the seat cushion, but it can also be placed outside the cover 1, or the entire pillow, if it could interfere with the comfort of the user 4, for example at the backrest cushion. It is advantageous to place the source 12 and/or the control unit 3 with the multiplexer 11 in a waterproof package (e.g. as shown in Fig. 4 and Fig. 5), or seal the connections so that moisture does not penetrate into the inner part of the source 12. U solution shown in Fig. 4, the charging of the source 12 can take place through the microUSB connector, which can be advantageously accessible from the front side

- 4 CZ 36859 U1 s naznačenou odšroubovanou zátkou. Alternativně může být zdroj 12 přímo součástí řídicí jednotky 3.- 4 CZ 36859 U1 with indicated unscrewed plug. Alternatively, the source 12 can be directly part of the control unit 3.

Řídicí jednotka 3 může zahrnovat vnitřní elektronické vybavení v pouzdře, např. z termoplastu. Výhodně je toto pouzdro voděodolně utěsněno, případně je celá řídicí jednotka 3 uložena ve voděodolném obalu, který v případě uložení do povlaku 1 je odnímatelný, např. pomocí suchého zipu. V příkladném provedení zobrazeném na obr. 1 je řídicí jednotka 3 připojena ke zdroji 12, který tuto řídicí jednotku 3 napájí, a k analogovému multiplexeru 11. Řídicí jednotku 3 lze spojit i přímo s tlakovými senzory 2, ovšem při použití více tlakových senzorů 2 je výhodnější připojit mezi tlakové senzory 2 a řídicí jednotku 3 analogový multiplexer 11. Zapínání řídicí jednotky 3 může být umožněno umístěním tlačítka na tuto jednotku, přičemž při uložení řídicí jednotky 3 v povlaku 1 bude v tomto povlaku 1 vyroben otvor pro snadnější zmáčknutí tohoto tlačítka. Pro snazší dostupnost lze tedy umístit řídicí jednotku 3 do povlaku 1 v místech, kde uživatel 4 nebude přímo v kontaktu s povlakem 1, např. u podsedáku mezi končetiny uživatele 4. Otvor lze výhodně překrýt průhledným materiálem, aby šlo tlačítko vidět, ale zároveň byla zachována voděodolnost povlaku 1. Zapínání řídicí jednotky 3 lze například provést i bezdrátově či drátově mimo samotnou řídicí jednotku 3, např. integrované tlačítko v invalidním vozíku na opěrce ruky. Příklad voděodolného obalu je znázorněn na obr. 4 a obr. 5. Tvar obalu je volen vzhledem k danému použití a to tak, aby jeho šířka a případně i výška byly co nejmenší. Vnitřní prostor obalu, znázorněný na obr. 5, může být přesně na míru uzpůsoben řídicí jednotce 3 a další přídavné elektronice, výhodně i zdroji 12. Obal znázorněný na obr. 4 může být vyroben tak, aby odolával kapající kapalině, ovšem lze tento obal případně upravit, například přidáním těsnících o-kroužků, čímž lze ochranu proti zatečení kapaliny do obalu zvýšit. Příkladně lze tento obal vyrobit 3D tiskem nebo výhodněji vstřikováním plastů, což umožňuje snížit celkové pořizovací náklady. Příkladné rozměry obalu mohou být 46 x 31 x 144 mm, hmotnost může být do 150 g.The control unit 3 may include internal electronic equipment in a housing, e.g. made of thermoplastic. Preferably, this case is water-resistant sealed, or the entire control unit 3 is stored in a water-resistant package, which in the case of storage in the coating 1 is removable, e.g. with Velcro. In the exemplary embodiment shown in Fig. 1, the control unit 3 is connected to the source 12, which supplies this control unit 3, and to the analog multiplexer 11. The control unit 3 can also be connected directly to the pressure sensors 2, but when using more pressure sensors 2, it is more advantageous connect an analog multiplexer 11 between the pressure sensors 2 and the control unit 3. Switching on the control unit 3 can be enabled by placing a button on this unit, while when the control unit 3 is stored in the coating 1, a hole will be made in this coating 1 for easier pressing of this button. For easier accessibility, the control unit 3 can therefore be placed in the coating 1 in places where the user 4 will not be in direct contact with the coating 1, e.g. at the seat cushion between the limbs of the user 4. The opening can be advantageously covered with a transparent material so that the button can be seen, but at the same time the water resistance of the coating 1 is maintained. The control unit 3 can, for example, be switched on wirelessly or wired outside of the control unit 3 itself, e.g. an integrated button in a wheelchair on the armrest. An example of a waterproof package is shown in Fig. 4 and Fig. 5. The shape of the package is chosen in relation to the given use, so that its width and possibly height are as small as possible. The inner space of the package, shown in Fig. 5, can be precisely tailored to the control unit 3 and other additional electronics, preferably also the power source 12. The package shown in Fig. 4 can be made to withstand dripping liquid, but this package can optionally modify, for example by adding sealing o-rings, which can increase the protection against liquid ingress into the package. For example, this packaging can be produced by 3D printing or, more advantageously, by plastic injection, which makes it possible to reduce the overall acquisition costs. Exemplary package dimensions can be 46 x 31 x 144 mm, weight can be up to 150 g.

Pro co nejpřesnější měření je výhodné před každým použitím systému (tzn. zařízení) řídicí jednotku 3 zkalibrovat neboli nastavit hodnoty tlaku z okolí dané např. tíhou části povlaku 1 celého polštáře či deky apod. Ku příkladu u sedací podložky je vhodné spustit kalibraci před tím, než na ni uživatel 4 sedne. Tuto kalibraci může řídicí jednotka 3 spouštět automaticky výhodně ihned po zapnutí. Řídicí jednotka 3 zaznamenává hodnoty tlaku výhodně periodicky po určitých časových intervalech, např. dochází k měření po dobu v rozmezí 1 až 120 s za každých 5 až 15 min. Výhodně řídicí jednotka 3 zahrnuje paměťové zařízení (s kapacitou např. pro nepřetržitý provoz po dobu jednoho měsíce), kde se ukládají měřená data.For the most accurate measurement possible, it is advantageous to calibrate the control unit 3 before each use of the system (i.e. the device), or to set the pressure values from the environment given, for example, by the weight of the part of the cover 1 of the entire pillow or blanket, etc. For example, with the seat pad, it is advisable to start the calibration before before user 4 sits on it. This calibration can be started automatically by the control unit 3, advantageously immediately after switching on. The control unit 3 preferably records the pressure values periodically after certain time intervals, e.g. a measurement takes place for a period of 1 to 120 s every 5 to 15 min. Preferably, the control unit 3 includes a memory device (with a capacity, for example, for continuous operation for a period of one month), where the measured data is stored.

Měření tlaku a případné upozornění uživatele 4 může probíhat například následovně: Je nastaveno přijatelné rozmezí hodnot tlaku, které stanoví lékař či ošetřující ergoterapeut pro každého uživatele 4 zvlášť. Pokud dojde při měření k překročení těchto povolených hodnot, je řídicí jednotce 3 umožněno provádět měření každou vteřinu po určitý časový úsek, např. 30 s. Pokud během tohoto měření stále bude docházet k překročení limitních hodnot, řídicí jednotka 3 informuje uživatele 4. Toto informování může být provedeno, např. pomocí zvukového zdroje 9. Řídicí jednotka 3 výhodně zahrnuje zvukový zdroj 9, který může být schopen vydávat různé signalizace - např. určitá zvuková signalizace při překročení povolené hodnoty tlaku po určitý časový úsek, jiná zvuková signalizace při poruše, při nízkém stavu nabití akumulátoru apod. Dále taktéž řídicí jednotka 3 může zahrnovat světelný zdroj 8, výhodně LED diodu, který může signalizovat zapnutí/vypnutí zvukové signalizace, zapnutí/vypnutí řídicí jednotky, kalibraci, překročení povolené hodnoty tlaku po určitý časový úsek apod. Řídicí jednotka 3 může být uzpůsobena k provádění tzv. self-testu, kdy zkontroluje funkčnost sebe sama a senzoru.The pressure measurement and possible notification of the user 4 can take place, for example, as follows: An acceptable range of pressure values is set, which is determined by the doctor or attending occupational therapist for each user 4 separately. If these permitted values are exceeded during the measurement, the control unit 3 is enabled to perform measurements every second for a certain period of time, e.g. 30 s. If the limit values are still exceeded during this measurement, the control unit 3 informs the user 4. This notification can be carried out, e.g. by means of a sound source 9. The control unit 3 advantageously includes a sound source 9, which may be able to emit various signals - e.g. a certain sound signal when the permissible pressure value is exceeded for a certain period of time, a different sound signal in the event of a fault, when low battery charge, etc. Furthermore, the control unit 3 can also include a light source 8, preferably an LED diode, which can signal the activation/deactivation of the sound signal, the activation/deactivation of the control unit, calibration, exceeding the permitted pressure value for a certain period of time, etc. Control unit 3 can be adapted to perform a so-called self-test, when it checks the functionality of itself and the sensor.

Rozměry řídicí jednotky 3 lze zvolit podle provedení povlaku 1 a polštáře, např. pro sedací podložku může mít rozměry 20 x 5 x 4 cm. Řídicí jednotka 3 může být umístěna přímo v povlaku 1, např. u podsedáku, ale také může být umístěna i mimo povlak 1 případně celý polštář, pokud by mohla uživateli 4 narušovat komfort, například u zádové opěrky.The dimensions of the control unit 3 can be chosen according to the design of the cover 1 and the cushion, e.g. for the seat pad it can have dimensions of 20 x 5 x 4 cm. The control unit 3 can be placed directly in the cover 1, e.g. at the seat cushion, but it can also be placed outside the cover 1 or the entire pillow, if it could disturb the comfort of the user 4, for example at the backrest.

- 5 CZ 36859 U1- 5 CZ 36859 U1

Dále dle příkladného provedení na obr. 1 je řídicí jednotka 3 bezdrátově spojena (např. pomocí Bluetooth) se zobrazovacím přenosným zařízením 10, ale je možné navázat spojení i například pomocí kabelu. Zobrazovací přenosné zařízení 10 lze vybrat z množiny zahrnující mobilní telefon, chytré hodinky, tablet, notebook apod. Toto zařízení primárně slouží k zobrazování hodnot z řídicí jednotky 3 a k ovládání řídicí jednotky 3, což by se mohlo provádět například pomocí nainstalované aplikace určené pro tento systém (tzn. zařízení). Výhodně řídicí jednotka 3 může být schopná odeslat uložená data z měření do zobrazovacího přenosného zařízení 10. Tato data poté dále může zobrazovací přenosné zařízení 10 odeslat např. na server, kde může být umožněn přístup ošetřujícímu lékaři uživatele 4 systému, aby tyto data mohla být dále zpracována (nebo například odesílat lékaři tato data v podobě reportu s vybranými hodnotami, které bude moci sám předem zvolit). Pomocí těchto dat tak lékař může například upravit či vyměnit nevhodnou podložku nebo celý invalidní vozík, doporučit správná cvičení apod. Ku příkladu řídicí jednotka 3 může na vyžádání odesílat svůj identifikační kód zařízení, úroveň nabití akumulátoru, status připojení senzoru, absolutní hodnoty naměřeného tlaku v příslušném čase, všechna naměřená data tlaku s přiřazeným časem měření, kdy a jaký alarm byl za daný časový úsek spuštěn apod.Furthermore, according to the exemplary embodiment in Fig. 1, the control unit 3 is wirelessly connected (e.g. via Bluetooth) to the display portable device 10, but it is also possible to establish a connection, for example, by means of a cable. The display portable device 10 can be selected from a set including a mobile phone, a smart watch, a tablet, a laptop, etc. This device is primarily used to display values from the control unit 3 and to control the control unit 3, which could be done, for example, using an installed application designed for this system (i.e. device). Advantageously, the control unit 3 can be able to send the stored data from the measurements to the portable imaging device 10. The portable imaging device 10 can then send this data, for example, to a server, where the attending physician of the user 4 of the system can be allowed access so that these data can be further processed (or, for example, sending this data to the doctor in the form of a report with selected values that he can choose in advance). Using this data, the doctor can, for example, adjust or replace an unsuitable pad or the entire wheelchair, recommend the right exercises, etc. For example, the control unit 3 can, on request, send its device identification code, battery charge level, sensor connection status, absolute values of the measured pressure in the relevant time, all measured pressure data with assigned measurement time, when and what alarm was triggered during the given time period, etc.

Zobrazení průběhu tlaku za určitý časový úsek, např. během dne, může být možné zobrazit jak v podobě číselných hodnot, tak v grafické podobě, např. v podobě gradientu absolutních hodnot tlaků či přírůstků za určitý časový interval. Pro plynulé zobrazení hodnot v grafické podobě na zobrazovacím přenosném zařízení 10 je výhodná vyšší vzorkovací frekvence, např. alespoň 60 Hz. V případě grafického zobrazení by společně s daty měření tlaku v daný čas mohly být zobrazeny maximální hodnoty tlaku s indexem rozptylu, plochou kontaktu (v případě sedací podložky dosed) a průměrné hodnoty například za 12 hodin. Zobrazovací přenosné zařízení 10 tak může dále i udávat celkový čas strávený v sedě. Nastavení přijatelného rozmezí hodnot tlaku může být realizováno právě pomocí zobrazovacího přenosného zařízení 10, což může být uživatelsky přívětivější než toto nastavení provést přímo na řídicí jednotce 3. Dále může být výhodné pomocí zobrazovacího přenosného zařízení 10 stanovit interval pravidelného měření pomocí tlakových senzorů 2, opět z hlediska co nejjednoduššího ovládání pro uživatele 4. Při překročení nastavených limitních hodnot může dojít k notifikaci uživatele 4 pomocí zobrazovacího přenosného zařízení 10, výhodně společně se zvukovým alarmem řídicí jednotky 3. Zvukový zdroj 9 řídicí jednotky 3 může být ovládaný pomocí zobrazovacího přenosného zařízení 10, např. úprava hlasitosti alarmu. Podobně může být nastavitelný i světelný zdroj 8 pomocí zobrazovacího přenosného zařízení 10, např. změna intenzity světla v závislosti na druhu alarmu. Zobrazovací přenosné zařízení 10 může také uchovávat historii kolikrát došlo k překročení mezní hodnoty a u kterých tlakových senzorů 2. Pomocí analýzy historie překročených mezních hodnot tlaku může řídicí jednotka 3 s pomocí zobrazovacího přenosného zařízení 10 včas detekovat špatnou polohu uživatele 4 a informovat ho.It can be displayed both in the form of numerical values and in graphic form, e.g. in the form of a gradient of absolute pressure values or increments over a certain time interval. For the smooth display of values in graphic form on the display portable device 10, a higher sampling frequency, e.g. at least 60 Hz, is advantageous. In the case of a graphic display, together with the pressure measurement data at a given time, the maximum pressure values with dispersion index, contact area (in the case of the dosed seat mat) and average values for example over 12 hours could be displayed. The display portable device 10 can also indicate the total time spent sitting. The setting of the acceptable range of pressure values can be realized precisely using the display portable device 10, which can be more user-friendly than making this setting directly on the control unit 3. Furthermore, it can be advantageous to use the display portable device 10 to determine the interval of regular measurement using the pressure sensors 2, again from in terms of the simplest possible control for the user 4. When the set limit values are exceeded, the user 4 can be notified using the display portable device 10, preferably together with the sound alarm of the control unit 3. The sound source 9 of the control unit 3 can be controlled using the display portable device 10, e.g. .alarm volume adjustment. Similarly, the light source 8 can be adjustable using the display portable device 10, e.g. changing the light intensity depending on the type of alarm. The display portable device 10 can also store a history of how many times the limit value has been exceeded and for which pressure sensors 2. By analyzing the history of exceeded pressure limit values, the control unit 3 with the help of the display portable device 10 can detect the wrong position of the user 4 in time and inform him.

Pomocí zobrazovacího přenosného zařízení 10 by se mohl spouštět tzv. self-test řídicí jednotky 3, který může zahrnovat kontrolu senzoru (zda nedošlo k poruše senzoru, odpojení spojovacího drátu s analogovým multiplexerem 11), malé úrovně nabití akumulátoru, případně diagnostiku celého systému se zobrazením poruchy.Using the display portable device 10, the so-called self-test of the control unit 3 could be started, which could include a sensor check (whether there was a sensor failure, disconnection of the connecting wire with the analog multiplexer 11), low battery charge levels, or diagnostics of the entire system with display disorders.

Zobrazovací přenosné zařízení 10 může poskytovat další funkci, např. počítání cviků zadaných lékařem. Tato funkce může být uskutečněna uložením naměřených po sobě následujících hodnot tlaku (např. snímané po 1 s) od začátku cvičení po jeho konec, které budou sloužit jako kontrolní hodnoty. Pokud během dalších měření dojde ke stejnému sledu uložených hodnot tlaku (s předem definovanými odchylkami hodnoty tlaku a polohy), řídicí jednotka 3 nebo přenosné zařízení 10 toto zaznamená jako provedení cviku.Imaging portable device 10 may provide additional functionality, such as counting exercises prescribed by a physician. This function can be implemented by storing successive pressure values (e.g. taken after 1 s) from the beginning of the exercise to its end, which will serve as control values. If, during further measurements, the same sequence of stored pressure values (with pre-defined pressure value and position deviations) occurs, the control unit 3 or the portable device 10 records this as an exercise execution.

Výhodně může zobrazovací přenosné zařízení 10 zahrnovat rozhraní s velkými ovládacími prvky (tlačítky) pro uživatele se špatnou motorikou, případně i hlasové ovládání.Advantageously, the display portable device 10 can include an interface with large control elements (buttons) for users with poor motor skills, possibly even voice control.

Výhodně pro zabezpečení citlivých údajů o uživateli 4 jsou odesílaná data chráněna šifrováním a jsou zpřístupněna až po autorizaci (např. pomocí hesla a přihlašovací jména), výhodně i například přistup do aplikace v zobrazovacím přenosném zařízení 10 může být chráněn heslem.Advantageously, for the security of sensitive data about the user 4, the sent data is protected by encryption and is made available only after authorization (e.g. by means of a password and login name), advantageously, for example, access to the application in the display portable device 10 can be protected by a password.

- 6 CZ 36859 U1- 6 CZ 36859 U1

Pro zajištění většího komfortu uživatele 4 může být součástí povlaku 1 výplň, např. duté vlákno, kuličková náplň, molitan, vatelín apod. Výplň může být umístěna mezi povrch povlaku 1 (nekontaktní části s uživatelem 4) a tlakové senzory 2, tj. tak, aby senzory byly co nejblíže uživateli, zejména, aby od něj nebyly odděleny výplní, která by zkreslovala hodnoty tlaku.To ensure greater comfort for the user 4, the coating 1 can include a filling, e.g. hollow fiber, ball filling, foam, batting, etc. The filling can be placed between the surface of the coating 1 (non-contact parts with the user 4) and the pressure sensors 2, i.e. so that the sensors are as close as possible to the user, especially so that they are not separated from him by padding that would distort the pressure values.

V příkladném použití znázorněném na obr. 3 jsou tlakové senzory 2 bodovými (jednotlivými) tlakovými senzory 2 spojenými vodivě do tvaru mřížky. Toto provedení je výhodné uložit a připevnit ve svém vlastním obalu, aby šlo tlakové senzory 2 jednoduše z povlaku 1 vyjmout.In the exemplary application shown in Fig. 3, the pressure sensors 2 are point (individual) pressure sensors 2 connected conductively in a grid pattern. This design is advantageous to store and attach in its own packaging, so that the pressure sensors 2 can be easily removed from the coating 1.

Povlak 1 zahrnuje tlakové senzory 2, výhodně v odnímatelném obalu, řídicí jednotku 3, taktéž výhodně v odnímatelném obalu. Dále může být umístěn v povlaku 1 zdroj 12, analogový multiplexer 11 a výplň pro pohodlí uživatele 4. Výhodně může být vybavení povlaku 1 odnímatelné, aby bylo možné povlak 1 v případě potřeby účinně vyčistit (např. praním). Z tohoto důvodu je výhodné povlak 1 vyrobit rozepínatelný, například u povlaku 1 s obdélníkovým průřezem tak, aby bylo možné rozepnout povlak 1 po třech stranách v obvodu, např. pomocí zipu. Z hlediska co nejlepší ochrany vnitřního vybavení (polštáře zahrnujícím tlakové senzory 2) je výhodné povlak 1 vyrobit z voděodolného materiálu. Kvůli častému kontaktu s tělem uživatele by měl být taktéž materiál povlaku 1 prodyšný. Výhodně tak lze použít např. gore-tex®. Rozměry povlaku se odvíjí od použití, například u sedací podložky se mohou rozměry pohybovat v rozmezí 36 až 48 cm šířka a 38 až 50 cm délka.Cover 1 includes pressure sensors 2, preferably in a removable package, control unit 3, also preferably in a removable package. In addition, a source 12, an analog multiplexer 11 and a user convenience filler 4 can be placed in the cover 1. Advantageously, the equipment of the cover 1 can be removable so that the cover 1 can be effectively cleaned if necessary (eg by washing). For this reason, it is advantageous to make the coating 1 openable, for example in the case of a coating 1 with a rectangular cross-section, so that it is possible to open the coating 1 on three sides in the circumference, e.g. with a zipper. From the point of view of the best possible protection of the internal equipment (cushion including pressure sensors 2), it is advantageous to make the cover 1 from a waterproof material. Due to the frequent contact with the user's body, the material of the coating 1 should also be breathable. For example, gore-tex® can be used advantageously. The dimensions of the cover depend on the use, for example, for a seat pad, the dimensions can range from 36 to 48 cm wide and 38 to 50 cm long.

Povlak 1 lze použít pro různé druhy podložek či opěrných součástí invalidního vozíku, např. podsedáky, opěrky zad, opěrky předloktí apod., ale také i pro různé tvary podložek, např. kruhové, obdélníkové. Alternativně by mohl být tento povlak 1 součástí nového invalidního vozíku, který může mít například řídicí jednotku 3 a zdroj 12 zabudované ve své konstrukci. Povlak 1 by rovněž mohl být použit například na podsedák na kancelářskou židli, podsedák a zádová opěrka pro sedadlo automobilu apod.Coating 1 can be used for different types of pads or supporting parts of a wheelchair, e.g. seat cushions, back rests, forearm rests, etc., but also for different shapes of pads, e.g. circular, rectangular. Alternatively, this coating 1 could be part of a new wheelchair, which could for example have the control unit 3 and the source 12 built into its structure. Coating 1 could also be used, for example, for office chair cushions, car seat cushions and back rests, etc.

Předmětem vynálezu je dále invalidní vozík zahrnující alespoň čtyři kola, opěrky rukou, zádovou opěrku, podsedák apod., a dále také zahrnující systém (tzn. zařízení) pro monitorování tlaku dle předkládaného technického řešení, například jak je popsán výše. Výhodně může být tento systém součástí podsedáku invalidního vozíku, případně zádové opěrky, opěrky předloktí a dalších možných opěrných ploch invalidního vozíku. Je možné využít systém pouze do jedné podložky, např. pouze do podsedáku, ale taktéž je možné tento systém využít ve více podložkách na jednom invalidním vozíku, např. v podsedáku a zádové opěrce.The subject of the invention is also a wheelchair including at least four wheels, armrests, a backrest, a seat cushion, etc., and also including a system (i.e. device) for monitoring pressure according to the presented technical solution, for example as described above. Advantageously, this system can be part of the underseat of the wheelchair, possibly the back rest, the forearm rest and other possible support surfaces of the wheelchair. It is possible to use the system only in one pad, e.g. only in the seat cushion, but it is also possible to use this system in several pads on one wheelchair, e.g. in the seat cushion and backrest.

Claims (10)

1. Zařízení pro monitorování tlaku zahrnující povlak (1) na polštář, vyznačující se tím, že povlak (1) zahrnuje množinu tlakových senzorů (2), přičemž množina tlakových senzorů (2) je uspořádána podél plochy povlaku (1) určené pro kontakt s uživatelem (4), přičemž množina tlakových senzorů (2) je odnímatelně uchycena uvnitř povlaku (1), a zařízení zahrnuje řídicí jednotku (3) datově propojenou s množinou tlakových senzorů (2) a uzpůsobenou pro vyhodnocování tlaku na základě dat z množiny.1. A pressure monitoring device comprising a pillow cover (1), characterized in that the cover (1) includes a set of pressure sensors (2), wherein the set of pressure sensors (2) is arranged along the surface of the cover (1) intended for contact with by the user (4), wherein the set of pressure sensors (2) is removably fixed inside the coating (1), and the device includes a control unit (3) data-connected to the set of pressure sensors (2) and adapted to evaluate the pressure based on the data from the set. 2. Zařízení pro monitorování tlaku podle nároku 1, vyznačující se tím, že množina tlakových senzorů je uspořádána do senzorické sítě (5).2. Pressure monitoring device according to claim 1, characterized in that the set of pressure sensors is arranged in a sensor network (5). 3. Zařízení pro monitorování tlaku dle nároku 2, vyznačující se tím, že senzorická síť (5) zahrnuje dvě vrstvy, přičemž každá vrstva zahrnuje vodivé pruhy (6) oddělené izolačními pruhy (7), přičemž vodivé pruhy (6) jedné vrstvy leží napříč vodivým pruhům (6) druhé vrstvy a jsou od nich odděleny materiálem s elektrickým odporem závislým na tlaku.3. Pressure monitoring device according to claim 2, characterized in that the sensor network (5) comprises two layers, each layer comprising conductive strips (6) separated by insulating strips (7), the conductive strips (6) of one layer lying across conductive strips (6) of the second layer and are separated from them by a material with electrical resistance dependent on pressure. 4. Zařízení pro monitorování tlaku dle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že řídicí jednotka (3) je odnímatelně uchycena v povlaku (1).4. Device for monitoring pressure according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the control unit (3) is removably fixed in the coating (1). 5. Zařízení pro monitorování tlaku dle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že zahrnuje světelný zdroj (8), přičemž řídicí jednotka (3) je uzpůsobená k rozsvícení světelného zdroje (8) při překročení předdefinované mezní hodnoty tlaku po předem definovaný časový interval.5. Pressure monitoring device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it includes a light source (8), wherein the control unit (3) is adapted to light up the light source (8) when a predefined pressure limit value is exceeded after a predefined time interval. 6. Zařízení pro monitorování tlaku dle kteréhokoliv z nároků 1 a 5, vyznačující se tím, že zahrnuje zvukový zdroj (9), přičemž řídicí jednotka (3) je uzpůsobena k aktivaci zvukového zdroje (9) při překročení předdefinované mezní hodnoty tlaku po předem definovaný časový interval.6. Pressure monitoring device according to any one of claims 1 and 5, characterized in that it includes a sound source (9), wherein the control unit (3) is adapted to activate the sound source (9) when a predefined pressure limit value is exceeded after a predefined time interval. 7. Zařízení pro monitorování tlaku dle kteréhokoliv z nároků 1 až 6, vyznačující se tím, že zahrnuje zobrazovací přenosné zařízení (10), přičemž řídicí jednotka (3) je datově spojena se zobrazovacím přenosným zařízením (10) uzpůsobeným pro zobrazování výstupních hodnot řídicí jednotky (3) a ovládání řídicí jednotky (3).7. Pressure monitoring device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it includes a display portable device (10), wherein the control unit (3) is data-connected to a display portable device (10) adapted to display the output values of the control unit (3) and control unit control (3). 8. Zařízení pro monitorování tlaku dle kteréhokoliv z nároků 1 až 7, vyznačující se tím, že povlak (1) zahrnuje výplň.8. Device for monitoring pressure according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the coating (1) includes a filling. 9. Zařízení pro monitorování tlaku dle kteréhokoliv z nároků 1 až 8, vyznačující se tím, že zahrnuje obal odnímatelně uložený v povlaku, přičemž množina tlakových senzorů (2) je uložena v obalu.9. Pressure monitoring device according to any one of claims 1 to 8, characterized in that it includes a package removably stored in a coating, while a set of pressure sensors (2) is stored in the package. 10. Invalidní vozík, vyznačující se tím, že zahrnuje zařízení pro monitorování tlaku podle kteréhokoliv z nároků 1 až 9 pro tento invalidní vozík.10. A wheelchair, characterized in that it includes a pressure monitoring device according to any one of claims 1 to 9 for said wheelchair.
CZ2023-40652U 2023-01-05 2023-01-05 A pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system CZ36859U1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-40652U CZ36859U1 (en) 2023-01-05 2023-01-05 A pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system
DE202024100029.3U DE202024100029U1 (en) 2023-01-05 2024-01-05 System for pressure monitoring and a wheelchair with this system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2023-40652U CZ36859U1 (en) 2023-01-05 2023-01-05 A pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ36859U1 true CZ36859U1 (en) 2023-02-21

Family

ID=85284922

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2023-40652U CZ36859U1 (en) 2023-01-05 2023-01-05 A pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ36859U1 (en)
DE (1) DE202024100029U1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5449002A (en) 1992-07-01 1995-09-12 Goldman; Robert J. Capacitive biofeedback sensor with resilient polyurethane dielectric for rehabilitation

Also Published As

Publication number Publication date
DE202024100029U1 (en) 2024-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106039585B (en) A kind of intelligent mattress perceived with position with physiotherapy sleep-aid function
US20150128354A1 (en) Methods, circuits, apparatuses and assemblies for providing a mattress or body portion support cushion with a sensor layer
AU2010238186B2 (en) System and method for preventing decubitus ulcers
AU2011322150A1 (en) Pressure sensor assembly and associated method for preventing the development of pressure injuries
WO2019130797A1 (en) Biological data measurement device
US7388507B2 (en) System and method for registering the temperature of a person
TW201902439A (en) Proposal device for abutting method of absorbent article
US20150320352A1 (en) System and method for preventing decubitus ulcers
CN204427456U (en) Intelligent pillow, pad
US20100163315A1 (en) Bed monitoring pad
JP2022517520A (en) Support cushion
CN106725391A (en) A kind of intelligent mattress
CN108209310B (en) Mattress device and care system
CZ36859U1 (en) A pressure monitoring system and a wheelchair incorporating the system
US20060219690A1 (en) Infant warming system
KR102439520B1 (en) Mattress of preventing bedsore and the manufacturing and managing method
CN111374649B (en) Physiological sensing device, physiological sensing method, and physiological information service system
CN215900157U (en) Nursing pad
WO2022162389A1 (en) A pressure monitoring device, system and method
CN206548261U (en) Intelligent pillow
CN215304472U (en) Intelligent seat cushion based on flexible pressure-sensitive sensor
AU2019100644A4 (en) A sensor-enabled apparatus
CN214968081U (en) Medical multifunctional mattress
US20230329582A1 (en) Patient monitoring sensor pad
KR20160105570A (en) Smart safety system for spinel paralysis

Legal Events

Date Code Title Description
FG1K Utility model registered

Effective date: 20230221