可调节的床垫和枕垫系统技术方案

本发明专利技术提供了一种新的可调节的床垫（１）和枕垫（５）系统以及有关方法，在该方法中，位于床垫（１）的顶面（１Ａ）上的传感垫子（２）根据使用者的位置影响微处理器控制的床垫（１）和枕垫（５）轮廓的优化。在一个实施例中，本发明专利技术的新的可调节的床垫（１）和枕垫（５）系统通过使用多种传感技术提供了实时的轮廓优化，这些传感技术使该系统在例如医院关键护理设施的环境中特别有用，在这些场合中使用者在床垫（１）和枕垫（５）上的合适位置会对使用者的健康十分重要。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提供了一种新的可调节的床垫和枕垫系统以及有关方法，其中，通过根据使用者的位置预先选择枕垫和床垫隔间的膨胀或收缩，使得位于床垫顶面上的传感垫子影响微处理器控制的床垫和枕垫轮廓的优化。在一个实施例中，本专利技术的新的可调节的床垫和枕垫系统通过使用多种传感技术提供了实时的轮廓优化，这些传感技术使该系统在日常家用和例如医院关键护理设施的环境中特别有用，在这些场合中使用者在床垫和枕垫上的合适位置会对使用者的健康十分重要。
技术介绍
由于头部和身体与枕垫和床垫的接触形状随着睡姿而变化，因此使枕垫/床垫适合各种睡姿并提供令人舒适的支承是困难的，即使对正常的健康人也是这样。更糟糕的是对于患有慢性背部或颈部疼痛的人；他或她经常不能舒服地睡眠，并且也许不能舒适地躺在传统的床垫和枕垫上。即使患有这种疾病的人能够入睡，但在睡眠期间不可避免的移动会加重潜在的疾病并使人醒过来。类似地，患有外伤(例如，烧伤)或从手术中恢复的病人会因在传统的床垫和枕垫上移动身体和头部而引起很大的不适。不合适的身体位置会给受伤的或术后的病人带来严重的危险，例如，不期望的与床垫或枕垫表面进行摩擦而加重伤口或者创造会引起感染的条件。在新生儿的或关键的护理装置中，病人在床垫上不适当的定位可证实是威胁生命的。美国专利No.6,385,803(“’803专利”)公开了许多尝试提供支承身体的改进装置的方法或系统中的一种。该’803专利公开了一种支承病人身体的方法和装置。所公开的装置是一种支承设备，该设备主要包括至少一个封闭的或受控释放的腔以及入口和出口装置，填充流体通过入口和出口装置可被送进或移出，以及置于该支承设备下方的独立控制设备。该控制设备包括用于用填充流体填充腔或从腔中清空所述流体的填充和清空装置以及用于控制送进和移出填充流体的控制装置。该装置和系统被认为是测量到支承腔中的身体浸入并且不依赖于使用者的身体位置而调节该浸入。’803专利的系统和装置被理解成使用伺服控制技术来控制使用者身体的浸入。美国专利No.6,421,858(“’858专利”)公开了一种床垫，该床垫具有至少一个适于借助可用泵抽吸的填充介质而膨胀的缓冲元件和用于调节所述填充介质在所述缓冲元件中的压力的装置，所述装置装备有控制装置，在该控制装置中，至少一个填充压力值和至少一个用于确定填充压力值的算术运算被预先确定或编程。尽管存在这些可买到的装置和系统，但是仍然需要一种易于基于使用者的位置而实时优化床垫和枕垫轮廓的床垫和枕垫系统和相关装置。对于这种系统和装置的需求在健康护理领域特别强烈，在该领域中目前可买到的床、床垫、枕垫、或担架或者检查或手术台会引起病人极大的不适。在新生儿的和其它关键护理装置中，易于基于使用者的位置而实时优化床垫和枕垫轮廓的系统可大大增加病人的安全性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种可调节的床垫和枕垫系统，该系统包括传感垫子、床垫和枕垫，该床垫和枕垫适于通过基于使用者的位置预先选择枕垫和床垫隔间的膨胀或收缩而优化轮廓，从而提供对使用者的身体、头部和颈部的优化支承。该传感垫子置于枕垫下方位置的床垫顶部，使用者身体的上部处于该传感垫子上。该传感垫子，例如，导电传感垫子，该导电传感垫子具有用于容纳并支承使用者身体的垫子顶外面和与床垫顶面大体接触的垫子底外面。在一个实施例中，该传感垫子是导电传感垫子，该导电传感垫子包括由弹性材料组成的导电薄膜，该导电薄膜当受到压缩时显示出减小的电阻。该薄膜可施加在垫子顶面或夹在中间并与垫子顶内面和垫子底内面电气接触。该传感垫子能够识别使用者上身处于不同姿势时每单位面积上的压力或施加的重量。当使用者平躺(脸向上)时，垫子上的压力载荷小于使用者侧躺时产生的垫子上的压力载荷，而且使用者平躺时传感垫子受载区域的宽度大于使用者侧躺位置的传感垫子受载区域。本专利技术的导电传感垫子实施例的连续传感特征确保了最大程度地控制基于使用者位置的床垫和枕垫轮廓的优化。用于该传感垫子中的导电弹性体包括，但不限于，包含磷腈基团的弹性体聚合物，例如包括聚降冰片烯骨架和环三磷腈(cyclotriphosphazene)侧基的聚合物组分。该导电薄膜还可包括，例如注入导电金属的材料(例如，Kevlar)。本专利技术的系统在使用时，该传感垫子可利用多种传感元件来确定或识别人体的姿势或位置。例如，该垫子可利用红外传感器、超声检测器、数字图像扫描仪、导电弹性体薄膜或导电硅橡胶。在其它的实施例中，该垫子通过电容、磁体、热敏电阻或压力传感器来记录使用者位置的变化。在又一实施例中，该垫子包括与一片位于受到支承的使用者下方的金属箔相结合的感应系统。金属箔的位移改变了电感线圈的自感应系数，使LC回路的谐振频率远离振荡器的调谐频率，从而抑制由振荡器传递给放大器的信号，以确保正确处理并适当检测信号。因此，一个实施例中的垫子可包括与微处理器控制器控制下的抽吸/控制单元相互连接的电容阵列。该微处理器控制器控制下的抽吸/控制单元提供给电容阵列一由驱动电流得到的合适的振荡器，并同时检测电容阵列内的由电介质位移引起的电容值的变化，该阵列内的电介质位移是由使用者身体的电介质的接近或缺乏而造成的。该微处理器控制器控制下的抽吸/控制单元一般包括电源、驱动器/传感器电路、比较/校准逻辑电路、系统互连整合电路和警告产生电路。它还可有选择地包括用于与护士呼叫系统互连的护士呼叫继电器电路。下面提供该微处理器控制器控制下的抽吸/控制单元的进一步的细节。在一个实施例中，该微处理器控制器控制下的抽吸/控制单元的驱动器/传感器电路提供并传感合适的电流给位于所述垫子中的电容阵列。该微处理器控制器可由比较/校准逻辑电路控制，该比较/校准逻辑电路连续分析并优化由驱动器/传感器电路接收并产生的信号。这样，逻辑电路确定了电容值的参数，该参数表明使用者是否接近该电容阵列。以此方式，逻辑电路确定了使用者在垫子上的位置。在本专利技术的用于医院和其它健康护理机构(并且特别是在新生儿的或其它关键护理场合)的实施例中，如果垫子的电容值变化处于表明使用者位于垫子上不期望位置的水平，则该逻辑电路将在预先编程好的合适时间延时后激活警告电路。该警告的激活可包括在抽吸/控制单元之上或之内的仅听得见和/或看得见的警告，或者通过包含在抽吸/控制单元之内或远离该抽吸/控制单元的适当的接合继电器电路直接作用于医疗设备的护士呼叫系统。除了上述的功能，在一个实施例中，该微处理器控制器的逻辑电路接收来自抽吸/控制单元的系统互连整合电路的连续数据，该系统互连整合电路是关于抽吸/控制单元和电容性传感器阵列之间以及适当时在抽吸/控制单元和医疗设备的护士呼叫系统之间的连接连续性。如果适当，该逻辑电路还可在应用期间连续监测整个系统的服务故障并随后产生适当的报警。在本专利技术的又一实施例中，该系统使用接近感应的(proximity induced)非压缩电介质位移传感机构，从而在给使用者带来最少的不舒适并大大延长传感器元件使用寿命的条件下，可靠地检测使用者在垫子上的出现和位置。存在一个或多个位于床垫内的可膨胀床垫隔间，所述隔间是这样的(1)位于床垫的顶面和底面之间；(2)连接到用于接收流体的流体贮存器；以及(3)设置有至少一个用于排出流体的微处理器控制器控制下的流体出口。这些可膨胀隔间可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调节的床垫和枕垫系统，包括：（ａ）适于为支承使用者身体而优化轮廓的床垫，所述床垫包括床垫顶面和床垫底面，所述床垫顶面由导电传感垫子部分地覆盖，所述导电传感垫子具有用于容纳并支承使用者身体的垫子顶外面以及与所述床垫顶面大体接触的 垫子底外面，所述垫子包括导电弹性体薄膜，所述导电弹性体薄膜受到压缩时显示出减小的电阻并部分地覆盖所述垫子顶外面；（ｂ）一个或多个位于所述床垫内的可膨胀床垫隔间，所述隔间位于所述床垫的顶面和底面之间并连接到流体贮存器以接收和排出流体； （ｃ）枕垫，所述枕垫位于所述床垫的顶面上，并适于为支承使用者的头部和颈部而优化轮廓，所述枕垫包括用于支承使用者头部和颈部的顶面以及与所述床垫顶面接触的底面；（ｄ）一个或多个位于所述枕垫内的可膨胀枕垫隔间，所述隔间位于所述枕垫 的顶面和底面之间并连接到流体贮存器以接收和排出流体；以及（ｅ）处于微处理器控制器控制下并远离所述床垫和枕垫定位的抽吸／控制单元，所述微处理器控制器与所述垫子电气接触，以接收并处理来自所述垫子的电信号，所述抽吸／控制单元连接到流体贮存 器以及所述可膨胀床垫隔间和可膨胀枕垫隔间，用于将流体从所述贮存器传送到所述隔间中的一个或多个以及将流体从所述隔间中的一个或多个排出到所述贮存器，其中当使用者侧躺在床垫和枕垫上时，所述微处理器控制器：（１）接收来自所述导电传感 垫子的电输入信号，所述电输入信号随着使用者位置移动时受压区域的宽度和施加在所述导电传感垫子上的压力变化而变化；（２）根据预先编程好的指令处理所述输入信号；以及（３）将输出信号传送到所述抽吸／控制单元，并且其中根据所述输出信号，流体通过所述抽吸／控制单元从所述贮存器传送到一个或多个可膨胀床垫隔间或可膨胀枕垫隔间，或是通过所述抽吸／控制单元从一个或多个可膨胀床垫隔间或可膨胀枕垫隔间排出到所述贮存器，以相对于使用者在所述床垫和枕垫上的位置而优化所述床垫和枕垫的轮廓。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄铁诚，张华才，希姆F候，黄少基，
申请(专利权)人：镇泰有限公司，黄少基，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]