專利名稱：離床監護的報警系統及安裝有該離床監護的報警系統的床的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種報警系統，尤其涉及一種離床監護的報警系統、安裝有該離床監護的報警系統的床。
背景技術：
在醫院、社會福利院、精神病院和養老中心或家庭等護理機構中，精神病人、智障老人、喪失手臂的殘疾人摔落病床的情況時常發生，由于不能及時發現，未能及時施救，弓丨起遺憾或糾紛。不僅是護理機構，在有孩子的家庭中也會經常出現孩子睡覺過程中跌落床下而未能及時發現的事故，由于孩子未能及時發現而容易著涼、生病，影響孩子健康的同時耽誤家長的工作。
實用新型內容本實用新型的目的在于研制了一種離床監護的報警系統、安裝有該離床監護的報警系統的床、與該離床監護的報警系統配套使用的離床監護的報警裝置及其報警方法，其解決床上人體摔落離床而不能及時發現的技術問題。本實用新型通過如下技術方案予以實現:一種離床監護的報警系統，其包括第一壓電薄膜傳感器、第二壓電薄膜傳感器、處理器以及報警器；該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器用于沿床的長邊延伸方向依次鋪設在床上，并同步連續采集來自該床上的壓力信號；該處理器電性連接于該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器，該處理器根據兩個壓力信號分別形成該床上人體的兩個周期性生理特征信號，并在兩個周期性生理特征信號同步中斷時，判斷人體摔落離床，而在兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床；該報警器電性連接于該處理器以在該處理器判斷為摔落離床時發出報警提示。作為上述方案的進一步改進，該第一壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床頭區域，該第二壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床身區域，該處理器在分別與第二壓電薄膜傳感器、第一壓電薄膜傳感器對應的兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床。作為上述方案的進一步改進，該離床監護的報警系統還包括與該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器均電性連接的前置放大器，該前置放大器電性連接于該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器以對該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器的壓力信號分別進行放大，該前置放大器還與該處理器電性連接以傳送放大后的壓力信號至該處理器。優選地，該離床監護的報警系統還包括與該處理器電性連接的操作按鍵。作為上述方案的進一步改進，該離床監護的報警系統還包括對系統供電的電源單
J Li ο本實用新型還提供一種床，其安裝有上述離床監護的報警系統。該離床監護的報警系統包括第一壓電薄膜傳感器、第二壓電薄膜傳感器、處理器以及報警器；該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器用于沿床的長邊延伸方向依次鋪設在床上，并同步連續采集來自該床上的壓力信號；該處理器電性連接于該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器，該處理器根據兩個壓力信號分別形成該床上人體的兩個周期性生理特征信號，并在兩個周期性生理特征信號同步中斷時，判斷人體摔落離床，而在兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床；該報警器電性連接于該處理器以在該處理器判斷為摔落離床時發出報警提示。作為上述方案的進一步改進，該床的床板上鋪設有床墊，在沿床板的長邊延伸方向依次鋪設該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器，該床墊鋪設在該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器上位于該床的頂層。作為上述方案的進一步改進，該第一壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床頭區域，該第二壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床身區域，該處理器在分別與第二壓電薄膜傳感器、第一壓電薄膜傳感器對應的兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床。作為上述方案的進一步改進，該離床監護的報警系統還包括與該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器均電性連接的前置放大器，該前置放大器電性連接于該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器以對該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器的壓力信號分別進行放大，該前置放大器還與該處理器電性連接以傳送放大后的壓力信號至該處理器。作為上述方案的進一步改進，該離床監護的報警系統還包括與該處理器電性連接的操作按鍵。本實用新型的離床監護的報警系統、安裝有該離床監護的報警系統的床，通過采用第一壓電薄膜傳感器與第二壓電薄膜傳感器將人體的呼吸周期性生理特征轉換為周期性生理特征信號，并由此判斷人體摔落離床還是自行離床，并在判斷摔落離床時發出報警提示，從而能及時發現人體摔落離床的意外事故，便于做出迅速的補救措施。
圖1為本實用新型較佳實施方式提供的安裝有離床監護的報警系統的床的使用狀態示意圖。圖2為圖1中離床監護的報警系統的離床監護電路圖。圖3為圖1中床上人體的躺臥狀態示意圖。圖4為圖1中床上人體正常躺臥時的生命體征波形圖。圖5為圖1中床上人體的跌落狀態示意圖。圖6為圖1中床上人體的起身狀態示意圖。圖7為圖1中床上人體的離床狀態示意圖。圖8為圖1中床上人體的正常離床的生命體征波形圖。圖9為圖1中床上人體的異常離床的生命體征波形圖。
具體實施方式
[0025]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。如圖1所示，其為安裝有離床監護的報警系統的床的使用狀態示意圖。床還包括床板9以及床墊10，床墊10上躺著人體11。請結合圖2，床上安裝的離床監護的報警系統包括硬件部分與軟件部分，其硬件部分包括壓電薄膜傳感器1、前置放大器2、處理器3、操作按鍵4、報警器5以及電源單元6。壓電薄膜傳感器I包括第一壓電薄膜傳感器7、第二壓電薄膜傳感器8。在沿床板9的長邊延伸方向依次鋪設該第一壓電薄膜傳感器7與該第二壓電薄膜傳感器8,該床板9的床頭區域對應安置該第一壓電薄膜傳感器7，該床板9的床身區域對應安置該第二壓電薄膜傳感器8。該床墊10鋪設在該第一壓電薄膜傳感器7與該第二壓電薄膜傳感器8上位于該床的頂層。人體11睡在床墊10上的時候，實際是壓在第一壓電薄膜傳感器7與第二壓電薄膜傳感器8上，如圖3所示。該第一壓電薄膜傳感器7與該第二壓電薄膜傳感器8用于同步連續采集來自該床上的壓力信號。壓電薄膜傳感器I采用壓電薄膜作為壓力傳感器的核心部件，包括壓電駐極體薄膜、PVDF壓電薄膜、PZT薄膜。該處理器3用于根據兩個壓力信號分別形成該床上人體11的兩個周期性生理特征信號，人體11的呼吸存在起伏，會帶動整個人體11的周期性抖動，因此，兩個壓力信號可以形成兩個周期性生理特征信號如圖4所示。人體11跌落時，第一壓電薄膜傳感器7與第二壓電薄膜傳感器8上的壓力回到初始狀態，因而壓力信號同步中斷，如圖5所示。人體11在起身時，第一壓電薄膜傳感器7上的壓力回到初始狀態，因而壓力信號中斷，第二壓電薄膜傳感器8保持不變，如圖6所示；接著，人體11離床時，第二壓電薄膜傳感器8會因人體11離床，而其上的壓力回到初始狀態，因而壓力信號隨之中斷，如圖7所示，因此，人體11離床時，第一壓電薄膜傳感器7與第二壓電薄膜傳感器8的壓力信號前后中斷。因此，人體自行離床時，兩個周期性生理特征信號前后中斷，如圖8所示；而人體摔落離床時，兩個周期性生理特征信號同步中斷，如圖9所示。根據以上分析，該處理器3還用于在兩個周期性生理特征信號同步中斷時，判斷人體摔落離床，而在兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床。為了提高信號的準確性，一般需要利用前置放大器2對該第一壓電薄膜傳感器7與該第二壓電薄膜傳感器8的壓力信號分別進行放大，該前置放大器2不僅與該第一壓電薄膜傳感器7與該第二壓電薄膜傳感器8電性連接，還與該處理器3電性連接用于傳送放大后的壓力信號至該處理器3。該報警器5用于在該處理器3判斷為摔落離床時發出報警提示，從而能及時發現人體摔落離床的意外事故，便于做出迅速的補救措施。報警器5可以采用實體部件，如蜂鳴器、音響等，也可以采用軟件部件，設計軟件彈出窗口，這在護理機構中比較實用，將離床監護的報警系統與護士站有線或無線連接，當病床上的病人摔落離床時，在護士站的監視器上彈出提示窗口，進行緊急報警。當然也可以保險起見，進行軟硬相結合。操作按鍵4與該處理器3電性連接，該操作按鍵4用于控制該處理器3選擇所需的功能，如開關鍵，在不需要離床監護的報警系統運行的時候關閉，反之開啟，這樣方便控制；再如報警長短的時間設置鍵、或者報警復位鍵等等。電源單元6用于對系統供電，可以采用電池供電，也可以采用可充電電池，還可以采用外部電源加變壓器形式，如市電，其220V經過變壓器轉換為需要的電壓。離床監護的報警系統的軟件部分能安裝在處理器3中，也可以安裝在計算機中，如護士站的計算機或服務器中。離床監護的報警系統的軟件部分為離床監護的報警裝置，離床監護的報警裝置包括:信號采集模塊，其用于分別同步連續采集來自該第一壓電薄膜傳感器7與該第二壓電薄膜傳感器8的壓力信號；信號處理模塊，其用于根據兩個壓力信號分別形成該床上人體的兩個周期性生理特征信號；信號判斷模塊，其用于在兩個周期性生理特征信號同步中斷時，判斷人體摔落離床，而在兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床；以及報警模塊，其用于在判斷為摔落離床時，驅動該報警器5發出報警提示。優選地，該信號采集模塊采集的兩個壓力信號經過前置放大處理。軟件流程上，首先，分別同步連續采集來自該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器的壓力信號；其次，根據兩個壓力信號分別形成該床上人體的兩個周期性生理特征信號；接著，在兩個周期性生理特征信號同步中斷時，判斷人體摔落離床，而在兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床；之后，在判斷為摔落離床時，驅動該報警器發出報警提示。本實用新型采用兩路壓電薄膜傳感器同步采集人體周期性生理體征，該周期性生理體征包括但不限于心跳、呼吸、人體活動。當人體離開傳感器感應區時，采集系統不顯示人體生理體征，從而判別人體離床的動作是否正常，并隊異常狀況進行報警。本實用新型的優點在于:1.無接觸式監護:病人不需要佩帶任何東西；2.無需手動呼叫，系統可以自動識別病人的摔落病床；3.采用柔性的壓電薄膜作為壓力傳感器，與人體有很好的適應性；4.通過監測生理體征識別人體的狀態，可以排除物體(衣服或枕頭等)對監護系統的誤報警。綜上所述，本實用新型的離床監護的報警系統、安裝有該離床監護的報警系統的床、與該離床監護的報警系統配套使用的離床監護的報警裝置及其報警方法，通過采用第一壓電薄膜傳感器與第二壓電薄膜傳感器將人體的呼吸周期性生理特征轉換為周期性生理特征信號，并由此判斷人體摔落離床還是自行離床，并在判斷摔落離床時發出報警提示，從而能及時發現人體摔落離床的意外事故，便于做出迅速的補救措施。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種離床監護的報警系統，其特征在于，其包括第一壓電薄膜傳感器、第二壓電薄膜傳感器、處理器以及報警器；該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器用于沿床的長邊延伸方向依次鋪設在床上，并同步連續采集來自該床上的壓力信號；該處理器電性連接于該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器，該處理器根據兩個壓力信號分別形成該床上人體的兩個周期性生理特征信號，并在兩個周期性生理特征信號同步中斷時，判斷人體摔落離床，而在兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床；該報警器電性連接于該處理器以在該處理器判斷為摔落離床時發出報警提示。
2.如權利要求1所述的離床監護的報警系統，其特征在于，該第一壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床頭區域，該第二壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床身區域，該處理器在分別與第二壓電薄膜傳感器、第一壓電薄膜傳感器對應的兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床。
3.如權利要求1所述的離床監護的報警系統，其特征在于，該離床監護的報警系統還包括與該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器均電性連接的前置放大器，該前置放大器電性連接于該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器以對該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器的壓力信號分別進行放大，該前置放大器還與該處理器電性連接以傳送放大后的壓力信號至該處理器。
4.如權利要求1或2或3所述的離床監護的報警系統，其特征在于，該離床監護的報警系統還包括與該處理器電性連接的操作按鍵。
5.如權利要求1所述的離床監護的報警系統，其特征在于，該離床監護的報警系統還包括對系統供電的電源單元。
6.一種床，其特征在于，其安裝有如權利要求1所述的離床監護的報警系統。
7.如權利要求6所述的床，其特征在于，該床的床板上鋪設有床墊，在沿床板的長邊延伸方向依次鋪設該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器，該床墊鋪設在該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器上位于該床的頂層。
8.如權利要求6所述的床,其特征在于,該第一壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床頭區域，該第二壓電薄膜傳感器對應安置于該床的床身區域，該處理器在分別與第二壓電薄膜傳感器、第一壓電薄膜傳感器對應的兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床。
9.如權利要求6所述的床，其特征在于，該離床監護的報警系統還包括與該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器均電性連接的前置放大器，該前置放大器電性連接于該第一壓電薄膜傳感器、該第二壓電薄膜傳感器以對該第一壓電薄膜傳感器與該第二壓電薄膜傳感器的壓力信號分別進行放大，該前置放大器還與該處理器電性連接以傳送放大后的壓力信號至該處理器。
10.如權利要求6至9中任意一項所述的床，其特征在于，該離床監護的報警系統還包括與該處理器電性連接的操作按鍵。
專利摘要本實用新型公開了離床監護的報警系統及安裝有該離床監護的報警系統的床。該離床監護的報警系統包括兩個壓電薄膜傳感器、處理器以及報警器。兩個壓電薄膜傳感器沿床的長邊延伸方向依次鋪設在床上，并同步連續采集來自床上的壓力信號。處理器電性連接于兩個壓電薄膜傳感器以根據兩個壓力信號分別形成床上人體的兩個周期性生理特征信號，并在兩個周期性生理特征信號同步中斷時，判斷人體摔落離床，而在兩個周期性生理特征信號前后中斷時，判斷人體自行離床。報警器電性連接于處理器以在摔落離床時發出報警提示。本實用新型的優點在于能及時發現人體摔落離床，便于做出迅速的補救措施。本實用新型還涉及安裝有該離床監護的報警系統的床。
文檔編號A61G7/00GK203070488SQ20132007184
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月7日 優先權日2013年2月7日
發明者王鵬理, 李彥坤, 孟召龍, 婁可行, 張曉青 申請人:貝辛電子科技(上海)有限公司