基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫制造技术

本发明专利技术涉及基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫，包括气囊模块、控制器模块和柔性压敏传感器模块；柔性压敏传感器模块安装在气囊模块上，控制器模块控制柔性压敏传感器模块和气囊模块进行相应动作；其特征在于：所述气囊模块包括气囊、底布和充气泵；200个气囊构成一个气囊单元阵列，200个气囊呈10*20的阵列形式安装在底布上，即10行，20列，每个气囊的尺寸为100mmx100mm；所述气囊单元阵列的整体尺寸为2000mmx 1000mm，每个气囊的气嘴均连接一个支路橡胶气管，相邻两个气囊的支路橡胶气管通过T字接口连接起来，再连接一个三位三通电磁阀，三位三通电磁阀的另外两通分别接进气管和出气管，进气管通过一个转换接口连接充气气路橡胶气管。

Nursing mattress based on detecting respiration to realize sleeping posture transformation

The present invention relates to a nursing mattress breath detection based on the transformation of the realization position, including an airbag module, controller module and flexible pressure-sensitive sensor module; flexible pressure-sensitive sensor module is installed in the airbag module, controller module control flexible pressure-sensitive sensor module and the airbag module of the corresponding action; which is characterized in that the airbag module comprises a gasbag, bottom cloth and inflation pump; 200 airbags constitute an airbag unit array, 200 air bags are in form of array 10*20 is installed on the base cloth, 10 rows, 20 rows, each bag size is 100mmx100mm; the overall size of the airbag unit array is 2000mmx 1000mm, each air bag gas nozzle are connected to a branch of rubber the trachea, tracheal branches of two adjacent rubber air bag is connected by T digital interface, then connected to a three position three way solenoid valve three is energized, three The magnetic valve is respectively connected with the other two pass pipe and an outlet pipe, an air inlet pipe interface is connected with an inflation gas path through the rubber pipe.

【技术实现步骤摘要】
基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫
本专利技术涉及医疗器械
，是一种基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫，能实现睡姿变换的多功能护理气囊床垫。
技术介绍
现代医学证明，打鼾发生的主要原因为口咽，软腭和舌根三处发生狭窄，阻塞，严重时，会造成呼吸暂停，从而降低人的睡眠质量，睡眠质量相比睡眠时间更重要，它关系到人的心理及生理健康，睡眠质量差的人易产生紧张、疲劳、注意力不集中、饮食失调等。近年来,据研究表明睡眠呼吸暂停中良好的睡眠姿势有利于减轻呼吸暂停患者的呼吸障碍程度，良好的睡姿有助于减缓打鼾等。例如申请号为201610645559.9的中国专利公开一种能够适用于多功能护理床的气垫装置，通过对气筒的充气放气来实现屈腿，翻身等动作，然而无法实现检测呼吸、睡姿和使用者的压力分布状态，无法满足多功能护理床垫的要求，随着现在多功能护理床的普及，需要新型的护理床垫结构。申请号为201610452866.5的中国专利公开一种多功能智能床系统，该智能床融合多元信息模块，但在多元信息采集融合时，分析结果出现的误差比较大，从而加大了对气囊充放气控制的难度，降低了使用者翻身时的舒适度，且携带使用不方便。因此，需要提出一种通过判断人体的呼吸状态而实现使用者睡姿变换的方法。因此，提出一种基于检测呼吸状态实现睡姿变换的方法，实现根据监控结果对不良睡姿进行自动校正的方法成为现有技术中亟待解决的关键问题。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫。该护理床垫能通过检测呼吸状态来实现自动调整睡姿，能够满足目前智能居家和医疗市场对睡眠健康产品的需求和发展，能够缓解患有呼吸暂停综合症患者的呼吸障碍。本专利技术解决所述技术问题采用的技术方案是，提供一种基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫，包括气囊模块、控制器模块和柔性压敏传感器模块；柔性压敏传感器模块安装在气囊模块上，控制器模块控制柔性压敏传感器模块和气囊模块进行相应动作；其特征在于：所述气囊模块包括气囊、底布和充气泵；200个气囊构成一个气囊单元阵列，200个气囊呈10*20的阵列形式安装在底布上，即10行，20列，每个气囊的尺寸为100mmx100mm；所述气囊单元阵列的整体尺寸为2000mmx1000mm，每个气囊的气嘴均连接一个支路橡胶气管，相邻两个气囊的支路橡胶气管通过T字接口连接起来，再连接一个三位三通电磁阀，三位三通电磁阀的另外两通分别接进气管和出气管，进气管通过一个转换接口连接充气气路橡胶气管；出气管通过一个转换接口与放气气路橡胶气管接通，进气管、充气气路橡胶气管构成充气路径，出气管、放气气路橡胶气管构成放气路径；所述充气气路橡胶气管的进口经第一电气比例阀与充气泵接通，放气气路橡胶气管的出口通过第二电气比例阀与外部大气接通；三位三通电磁阀的接法为右线圈通电时，实现充气状态，左线圈通电时，实现放气状态，线圈不通电时，既不充气也不放气；所述柔性压敏传感器模块的整体尺寸为1000mm*1000mm，柔性压敏传感器模块一端到床头的距离为400mm；所述控制器模块包括控制器、控制盒和操作面板，所述控制器安装在控制盒，且控制器与操作面板连接；该控制器包括串口继电器模块、工控机、D/A模块，所述串口继电器模块分别与工控机及100个三位三通电磁阀连接；所述工控机通过D/A模块分别与第一电气比例阀和第二电气比例阀连接，工控机同时通过连接线连接到操作面板上，通过操作面板控制串口继电器模块执行相应动作，工控机与柔性压敏传感器连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：现有的止鼾设备中，目前治疗和辅助治疗打鼾的器械为下额牵引器，鼻夹止鼾器等，但上述设备在止鼾中往往会造成睡眠中断，降低睡眠质量。本专利技术在使用者不惊醒的条件下，当柔性压敏传感器检测到人的呼吸状态为呼吸暂停状态时，并且根据柔性压敏传感器测得病人睡姿的压力区域，以及各个压力区域的压力值，确定所要充气或者放气的气囊需要到达的高度，判断相应气囊所需要的充气量或放气量，最终通过控制器控制三位三通电磁阀和电气比例阀阀对相应的气囊进行充气与放气，实现使用者的睡姿变换，来解除呼吸道阻塞，达到止鼾的目的，从而提高了使用者的睡眠质量。本专利技术能精确检测到气囊充放气之后内部的压力，柔性压敏传感器可以检测到使用者的压力分布，对压力大的区域对应的气囊，进行充气或放气，调整使用者该区域的压力大小，提高使用者的舒适度。本专利技术也解决了护理人员人力帮助卧床病人翻身增大劳动强度的问题，或在翻身过程中因操作不当而造成病人翻身痛苦的问题，有利于头脑清醒和上肢健康的卧床病人自行操控进行翻身，使用方便，重量小，易于携带，同时还可以将此床垫安装在护理床上，实现多功能护理床的动作功能。本专利技术床垫内部气路元件少，且能实现的更多的功能，不同的两位三通电磁阀控制的两个气囊能实现同时充气和放气两个动作，满足使用者的不同需求。另外，本专利技术通过大量的试验验证，增加了气囊的数量，能显著提高床垫的舒适度，提高检测精度。附图说明图1为本专利技术基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫一种实施例的主视结构示意图。图中：1、气囊，2、柔性压敏传感器，3、底布，4、控制盒，5、操作面板，6、连接线，7、三位三通电磁阀，8、进气管，9、出气管，10充气气路橡胶气管，11放气气路橡胶气管，12、第一电气比例阀，13、第二电气比例阀，14、充气泵，15、支路橡胶气管。具体实施方式下面结合实施例及附图进一步解释本专利技术，但并不以此作为对本申请权利要求保护范围的限定。本专利技术基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫(简称床垫或护理床垫，参见图1)包括气囊模块、控制器模块和柔性压敏传感器模块；柔性压敏传感器模块安装在气囊模块上，控制器模块控制柔性压敏传感器模块和气囊模块进行相应动作；所述气囊模块包括气囊1、底布3和充气泵14；200个气囊构成一个气囊单元阵列，200个气囊呈10*20的阵列形式安装在底布3上，即10行，20列，每行为20个气囊，每列为10个气囊，每个气囊的尺寸为100mmx100mm；所述气囊单元阵列的整体尺寸为2000mmx1000mm，每个气囊的气嘴均连接一个支路橡胶气管15，相邻两个气囊的支路橡胶气管通过T字接口连接起来，再连接一个三位三通电磁阀7，三位三通电磁阀7的另外两通分别接进气管8和出气管9，进气管通过一个转换接口连接充气气路橡胶气管10；出气管9通过一个转换接口与放气气路橡胶气管11接通，进气管、充气气路橡胶气管10构成充气路径，出气管、放气气路橡胶气管11构成放气路径，所述进气管、出气管、充气气路橡胶气管和放气气路橡胶气管的直径满足通气要求即可；充气路径和放气路径可以实现同时对不同的两个气囊(不同的三位三通电磁阀7控制的两个气囊)进行充气与放气，有利于调整床垫的高度和舒适度；所述充气气路橡胶气管10的进口经第一电气比例阀12与充气泵14接通，放气气路橡胶气管11的出口通过第二电气比例阀13与外部大气接通；所述柔性压敏传感器模块用来检测人体的呼吸状态和睡姿及睡姿压力分布，柔性压敏传感器模块的整体尺寸为1000mm*1000mm，柔性压敏传感器模块一端到床头的距离为400mm；使用者从平躺实现翻身时，对使用者的肩部，腰部，臀部和大腿部施加力，可以使使用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫，包括气囊模块、控制器模块和柔性压敏传感器模块；柔性压敏传感器模块安装在气囊模块上，控制器模块控制柔性压敏传感器模块和气囊模块进行相应动作；其特征在于：所述气囊模块包括气囊、底布和充气泵；200个气囊构成一个气囊单元阵列，200个气囊呈10*20的阵列形式安装在底布上，即10行，20列，每个气囊的尺寸为100mmx100mm；所述气囊单元阵列的整体尺寸为2000mmx 1000mm，每个气囊的气嘴均连接一个支路橡胶气管，相邻两个气囊的支路橡胶气管通过T字接口连接起来，再连接一个三位三通电磁阀，三位三通电磁阀的另外两通分别接进气管和出气管，进气管通过一个转换接口连接充气气路橡胶气管；出气管通过一个转换接口与放气气路橡胶气管接通，进气管、充气气路橡胶气管构成充气路径，出气管、放气气路橡胶气管构成放气路径；所述充气气路橡胶气管的进口经第一电气比例阀与充气泵接通，放气气路橡胶气管的出口通过第二电气比例阀与外部大气接通；三位三通电磁阀的接法为右线圈通电时，实现充气状态，左线圈通电时，实现放气状态，线圈不通电时，既不充气也不放气；所述柔性压敏传感器模块的整体尺寸为1000mm*1000mm，由100个柔性压敏传感器构成，柔性压敏传感器模块一端到床头的距离为400mm；所述控制器模块包括控制器、控制盒和操作面板，所述控制器安装在控制盒，且控制器与操作面板连接；该控制器包括串口继电器模块、工控机、D/A模块，所述串口继电器模块分别与工控机及100个三位三通电磁阀连接；所述工控机通过D/A模块分别与第一电气比例阀和第二电气比例阀连接，工控机同时通过连接线连接到操作面板上，通过操作面板控制串口继电器模块执行相应动作，工控机还与柔性压敏传感器连接。...

【技术特征摘要】
1.一种基于检测呼吸实现睡姿变换的护理床垫，包括气囊模块、控制器模块和柔性压敏传感器模块；柔性压敏传感器模块安装在气囊模块上，控制器模块控制柔性压敏传感器模块和气囊模块进行相应动作；其特征在于：所述气囊模块包括气囊、底布和充气泵；200个气囊构成一个气囊单元阵列，200个气囊呈10*20的阵列形式安装在底布上，即10行，20列，每个气囊的尺寸为100mmx100mm；所述气囊单元阵列的整体尺寸为2000mmx1000mm，每个气囊的气嘴均连接一个支路橡胶气管，相邻两个气囊的支路橡胶气管通过T字接口连接起来，再连接一个三位三通电磁阀，三位三通电磁阀的另外两通分别接进气管和出气管，进气管通过一个转换接口连接充气气路橡胶气管；出气管通过一个转换接口与放气气路橡胶气管接通，进气管、充气气路橡胶气管构成充气路径，出气管、放气气路橡胶气管构成放气路径；所述充气气路橡胶气管的进口经第一电气比例阀与充气泵接通，放气气路橡胶气管的出口通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘今越，李路，刘子欣，郭士杰，王宁，顾立振，路浩，刘秀丽，王旭之，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：天津,12