專利名稱：一種人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，尤其涉及一種對臥床或者康復(fù)病人的活動狀 態(tài)的監(jiān)護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
醫(yī)院需要對臥床或者康復(fù)病人的活動狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)護(hù)，目前與之相關(guān)的一些裝 置設(shè)備有"安置心拍感受器"，但受身體所限，給日?；顒訋砝щy。另一些設(shè)備 需要有許多的感受器排列在床上，使得臥床者與探頭接觸，睡不安穩(wěn)。還有一些設(shè) 備使用空氣床墊，限定在有提供空氣壓力的場所，透氣性降低。除此之外還有對 重心移動進(jìn)行檢測的設(shè)備，但是與重心移動無關(guān)的活動卻無法檢測到。因此，目前 仍然沒有一種較為完善的監(jiān)護(hù)裝置能滿足病人的需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供了一種人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，在受 檢者并無被裝置探頭檢測的意識下，提供檢測并判斷患者在安歇或康復(fù)活動狀態(tài)的 監(jiān)護(hù)手段。
本發(fā)明的技術(shù)方案為..本發(fā)明提出了一種人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，包括 多個(gè)重力振動傳感器探頭，安置在人體承載體上，提供該人體承載體上的重 量變化；
振動檢知模塊，與該些重力振動傳感器探頭相連，根據(jù)重量變化的情況轉(zhuǎn)化 為振動的分類；
狀態(tài)分析判斷模塊，與該振動檢知模塊相連，根據(jù)重量變化的情況計(jì)算每個(gè) 重力振動傳感器探頭的振動相關(guān)的物理量，并對各個(gè)重力振動傳感器探頭間的振幅 的量差作分析、歸納和參比，結(jié)合該振動檢知模塊輸出的振動分類，做出人體活動 狀態(tài)的推斷。
上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該振動的分類是高頻振動和低頻振動。 上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該振動相關(guān)的物理量包括振動的振幅、
持續(xù)時(shí)間和振動頻率，其中振動頻率對于每個(gè)探頭是一致的。
上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該狀態(tài)分析判斷模塊包括-振動頻率判斷單元，根據(jù)重力振動傳感器探頭的頻率特性加以歸類，推算活
動狀態(tài)，該歸類是在該振動檢知模塊的分類基礎(chǔ)上的精細(xì)歸納；
振動幅度判斷單元，根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭的振動幅度大小判斷振動
源位置；
人體活動判斷單元，結(jié)合該振動頻率判斷單元輸出的頻率特性分類、該振動 幅度判斷單元輸出的振動源位置和振幅大小以及持續(xù)時(shí)間，判斷人體活動的狀態(tài)和 性質(zhì)。
上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該狀態(tài)分析判斷模塊還包括 重心移動判斷單元，根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭測得的重量計(jì)算重心移動率。
上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該監(jiān)護(hù)裝置還包括
通訊模塊，連接該狀態(tài)分析判斷模塊，在該狀態(tài)分析判斷模塊判斷出異常時(shí) 示出一信號。
上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該監(jiān)護(hù)裝置還包括
遙控器模塊，連接該狀態(tài)分析判斷模塊，根據(jù)該狀態(tài)分析判斷模塊的輸出控 制周邊電器設(shè)備。
上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該狀態(tài)分析模塊包括對翻身體動的判 斷、對咳嗽的判斷、對叩擊的判斷、對落床的檢知、對離床的檢知、對睡眠狀態(tài)的 判斷、對是否摔倒的判斷、對步履妥當(dāng)性的判斷以及對步履者放松狀態(tài)的判斷的其 中任意一種組合。
上述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其中，該承載體測量位于其上的人體體重， 是承載處于安歇或者特定活動狀態(tài)的人的器具，包括臥床、擔(dān)架、躺椅、墊毯踏板。
本發(fā)明對比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明通過檢測承載體上的重量變 化并據(jù)此分析出振動頻率及分類、振幅和持續(xù)時(shí)間，對各個(gè)探頭的這些物理量的量 差作分析、歸納和參比，形成人體活動狀態(tài)的推斷，并根據(jù)推斷結(jié)果實(shí)施相應(yīng)的措
施。比之現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明能對更多的狀態(tài)加以判斷，并進(jìn)一步提高了狀態(tài)的判斷 的準(zhǔn)確性。


圖1是本發(fā)明的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置的第一實(shí)施例的原理圖。 圖2是本發(fā)明的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置的第二實(shí)施例的原理圖。 圖3是本發(fā)明的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置的第三實(shí)施例的原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
圖l示出了本發(fā)明的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置的第一實(shí)施例的原理。在本實(shí) 施例中，該監(jiān)護(hù)裝置主要應(yīng)用于落床檢知的判斷。如圖1所示，該監(jiān)護(hù)裝置包 括多個(gè)重力振動傳感器探頭10 (圖示為4個(gè))、振動檢知模塊11、狀態(tài)分析判斷模塊12和通訊模塊13。這些重力振動傳感器探頭10可安置于地面，也可組裝于承載體(未圖示)。承載體測量置于其上的患者的重量，自動識別承 載體及添加用品的重量并從總重量中除去。承載體包括臥床、擔(dān)架、躺椅、墊 毯踏板以及其他可以承載處于安歇或者特定活動狀態(tài)的人的器具。重力振動傳感器探頭10提供患者位于承載體上的重量變化。振動檢知模塊11連接這些重 力振動傳感器探頭10，將測得的重量變化情況轉(zhuǎn)化為振動分類。例如將重量變 化的頻率轉(zhuǎn)化為振動頻率的分類高頻振動和低頻振動。狀態(tài)分析判斷模塊12與振動檢知模塊11連接，根據(jù)重量變化的情況計(jì)算每個(gè)重力振動傳感器探頭io的振動相關(guān)物理量，這些振動相關(guān)的物理量包括振動的振幅、持續(xù)時(shí)間以及 振動頻率，其中振動頻率對每個(gè)探頭來說是一致的。狀態(tài)分析判斷模塊12并 對各個(gè)探頭10間的振幅的量差作分析、歸納和參比，并結(jié)合振動檢知模塊11 輸出的當(dāng)前振動分類，形成人體活動狀態(tài)的判斷。狀態(tài)分析判斷模塊12包括 振動頻率判斷單元、振動幅度判斷單元和人體活動判斷單元，其中振動頻率判斷單元根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭10的頻率特性加以歸類，推算活動狀態(tài)， 振動頻率判斷單元中的分類是在振動檢知模塊11的分類基礎(chǔ)上所做的進(jìn)一步的精細(xì)歸納。振動幅度判斷單元根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭10的振動幅度大小
判斷振動源位置，人體活動判斷單元結(jié)合振動頻率判斷單元輸出的精細(xì)頻率特 性分類和振動幅度判斷單元輸出的振動源位置及振幅大小，判斷人體活動狀態(tài) 和性質(zhì)。視需要，狀態(tài)分析判斷模塊12還包括重心移動判斷單元，根據(jù)各個(gè) 重力振動傳感器探頭測得的重量計(jì)算重心移動率(單位時(shí)間移動距離)。通訊
模塊13連接狀態(tài)分析判斷模塊12，在判斷結(jié)果為異常時(shí)示出一信號通知醫(yī)護(hù) 人員或護(hù)士呼叫系統(tǒng)或手機(jī)。
以防止落床事故為例，假設(shè)四個(gè)重力振動傳感器探頭10分別安裝在四個(gè) 床腳。首先檢知左右兩邊探頭的振幅差增大并超出一定的范圍，說明臥床者極 端遠(yuǎn)離中心。再檢知到振動頻率低于一預(yù)定值，可知臥床者正處于睡眠狀態(tài)。 如果斷定臥床者在睡眠狀態(tài)且極端遠(yuǎn)離中心，則通過通訊模塊13輸出的信號 告知醫(yī)護(hù)人員臥床者快要落床。當(dāng)然，對于無意識的患者，睡眠狀態(tài)的判斷可 以免去?？梢栽诖嘶A(chǔ)上再結(jié)合重心移動判斷單元的輸出(例如重心移動率超 過一個(gè)值)來提高判斷的精確度。需要注意的是，這些設(shè)定值并不是固定的， 因?yàn)槊總€(gè)人都有個(gè)人差異，對某些值的設(shè)定需要考察每個(gè)對象的固定行為特征 后作個(gè)性化參數(shù)的組合設(shè)定。
以離床檢知為例，對比上述的落床檢知的特征，左右兩側(cè)的探頭輸出有更 大的差異，此外重量的大幅變化也可以更為確切地作為離床檢知的判斷依據(jù)。
以床上叩擊替換按鈴操作為例，在右上部的探頭10感受到高頻低幅的振 動，而其他三個(gè)探頭所感受到的振幅非常小并且持續(xù)時(shí)間也較短，則可判斷為 右手在床上做叩擊動作。
圖2示出了本發(fā)明的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置的第二實(shí)施例的原理。在本實(shí) 施例中，該監(jiān)護(hù)裝置主要應(yīng)用于為患者提供舒適的睡眠環(huán)境。如圖2所示，該 監(jiān)護(hù)裝置包括多個(gè)重力振動傳感器探頭20 (圖示為4個(gè))、振動檢知模塊 21、狀態(tài)分析判斷模塊22和遙控器模塊23。這些重力振動傳感器探頭20可安 置于地面，也可組裝于承載體(未圖示)。承載體測量置于其上的患者的重量， 自動識別承載體及添加用品的重量并從總重量中除去。承載體包括臥床、擔(dān)架、 躺椅、墊毯踏板以及其他可以承載處于安歇或者特定活動狀態(tài)的人的器具。重 力振動傳感器探頭20提供患者位于承載體上的重量變化。振動檢知模塊21連 接這些重力振動傳感器探頭20，將測得的重量變化情況轉(zhuǎn)化為振動分類。例如
將重量變化的頻率轉(zhuǎn)化為振動頻率的分類高頻振動和低頻振動。狀態(tài)分析判 斷模塊22與振動檢知模塊21連接，根據(jù)重量變化的情況計(jì)算每個(gè)重力振動傳 感器探頭20的振動相關(guān)物理量，這些振動相關(guān)的物理量包括振動的振幅、持
續(xù)時(shí)間以及振動頻率，其中振動頻率對每個(gè)探頭來說是一致的。狀態(tài)分析判斷
模塊22并對各個(gè)探頭20間的振幅的量差作分析、歸納和參比，并結(jié)合振動檢 知模塊21輸出的當(dāng)前振動分類，形成人體活動狀態(tài)的判斷。狀態(tài)分析判斷模 塊22包括振動頻率判斷單元、振動幅度判斷單元和人體活動判斷單元，其中 振動頻率判斷單元根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭20的頻率特性加以歸類，推 算活動狀態(tài)，振動頻率判斷單元的分類是在振動檢知模塊21的分類基礎(chǔ)上所 做的進(jìn)一步的精細(xì)歸納。振動幅度判斷單元根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭20 的振動幅度大小判斷振動源位置，人體活動判斷單元結(jié)合振動頻率判斷單元輸 出的頻率特性分類和振動幅度判斷單元輸出的振動源位置及振幅大小，判斷人
體活動狀態(tài)和性質(zhì)。視需要，狀態(tài)分析判斷模塊22還包括重心移動判斷單元， 根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭測得的重量計(jì)算重心移動率(單位時(shí)間移動距 離)。遙控器模塊23連接狀態(tài)分析判斷模塊22，在根據(jù)輸出結(jié)果對相應(yīng)的電 器設(shè)備(例如電視機(jī)、空調(diào)等)做適當(dāng)?shù)目刂啤１O(jiān)護(hù)裝置還設(shè)有記憶模塊24， 可以將睡眠狀態(tài)和精神緊張度狀態(tài)的相關(guān)參數(shù)存儲起來。
以睡眠環(huán)境的改善為例，本裝置把握睡眠狀態(tài)，同時(shí)也對人的精神緊張度 作判斷以控制電器設(shè)備，對改善精神狀態(tài)和睡眠環(huán)境作切實(shí)可行的調(diào)控。裝置 從體動狀態(tài)判斷為睡眠狀態(tài)，例如以翻身等較大體動為例，會產(chǎn)生低頻大振幅 的振動，且四個(gè)探頭之間所獲取的振動量有較大的不同。本裝置據(jù)此判斷患者 是否翻身動作。如果翻身頻繁則說明睡眠不佳，可通過調(diào)整相應(yīng)的電器設(shè)備的 運(yùn)行狀態(tài)來改善患者睡眠環(huán)境。又例如，當(dāng)檢測到振動為高頻且四個(gè)探頭間感 受到的振動差異不很大時(shí)，可以初步確定患者在咳嗽，此時(shí)通過遙控器模塊23 控制空調(diào)將溫度適當(dāng)調(diào)高。
圖3示出了本發(fā)明的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置的第三實(shí)施例的原理。在本實(shí) 施例中，該監(jiān)護(hù)裝置主要應(yīng)用于康復(fù)者步履監(jiān)護(hù)。如圖3所示，該監(jiān)護(hù)裝置包 括多個(gè)重力振動傳感器探頭30 (圖示為4個(gè))、振動檢知模塊31、狀態(tài)分 析判斷模塊32和通訊模塊33。這些重力振動傳感器探頭30可安置于地面，也 可組裝于承載體(未圖示)。承載體測量置于其上的患者的重量，自動識別承 載體及添加用品的重量并從總重量中除去。承載體例如是墊毯踏板。重力振動 傳感器探頭30提供患者位于承載體上的重量變化。振動檢知模塊31連接這些
重力振動傳感器探頭30，將測得的重量變化情況轉(zhuǎn)化為振動分類。例如將重量
變化的頻率轉(zhuǎn)化為振動頻率的分類高頻振動和低頻振動。狀態(tài)分析判斷模塊
32與振動檢知模塊31連接，根據(jù)重量變化的情況計(jì)算每個(gè)重力振動傳感器探 頭30的振動相關(guān)物理量，這些振動相關(guān)的物理量包括振動的振幅、持續(xù)時(shí)間 以及振動頻率，其中振動頻率對每個(gè)探頭來說是一致的。狀態(tài)分析判斷模塊32 并對各個(gè)探頭30間的振幅的量差作分析、歸納和參比，并結(jié)合振動檢知模塊 31輸出的當(dāng)前振動分類，形成人體活動狀態(tài)的判斷。狀態(tài)分析判斷模塊32包 括振動頻率判斷單元、振動幅度判斷單元和人體活動判斷單元，其中振動頻率 判斷單元根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭30的頻率特性加以歸類，推算活動狀 態(tài)，振動頻率判斷單元中的分類是在振動檢知模塊31的分類基礎(chǔ)上所做的進(jìn) 一步的精細(xì)歸納。振動幅度判斷單元根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭30的振動 幅度大小判斷振動源位置，人體活動判斷單元結(jié)合振動頻率判斷單元輸出的頻 率特性分類和振動幅度判斷單元輸出的振動源位置及振幅大小，判斷人體活動 狀態(tài)和性質(zhì)。視需要，狀態(tài)分析判斷模塊32還包括重心移動判斷單元，根據(jù) 各個(gè)重力振動傳感器探頭測得的重量計(jì)算重心移動率(單位時(shí)間移動距離)。 通訊模塊33連接狀態(tài)分析判斷模塊32，根據(jù)判斷結(jié)果對康復(fù)者本人反饋信息 并對步履設(shè)備發(fā)出相應(yīng)的校正指令。
以康復(fù)者來回步履的監(jiān)護(hù)為例，步履設(shè)備例如是一定長寬的步道，全步道 由數(shù)塊面板構(gòu)成。探頭安裝在面板或地面上，對康復(fù)步履者的重力分布、移動 以及振動狀態(tài)做出應(yīng)答。裝置檢測和統(tǒng)計(jì)正常狀態(tài)下的重力分布、振動物理量， 并將正常狀態(tài)下的這些數(shù)據(jù)存儲起來，當(dāng)檢測到的當(dāng)前值嚴(yán)重偏離存儲值時(shí)， 將反饋信息顯示給康復(fù)者，同時(shí)對步履設(shè)備輸出相應(yīng)的調(diào)整指令。
應(yīng)理解，本發(fā)明從重心移動和振動物理量兩方面判斷人體活動狀態(tài)，從而 提高了判斷的精準(zhǔn)度。
上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對上述實(shí)施例做出種種
修改或變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán) 利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1.一種人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，包括多個(gè)重力振動傳感器探頭，安置在人體承載體上，提供該人體承載體上的重量變化；振動檢知模塊，與該些重力振動傳感器探頭相連，根據(jù)重量變化的情況轉(zhuǎn)化為振動的分類；狀態(tài)分析判斷模塊，與該振動檢知模塊相連，根據(jù)重量變化的情況計(jì)算每個(gè)重力振動傳感器探頭的振動相關(guān)的物理量，并對各個(gè)重力振動傳感器探頭間的振幅的量差作分析、歸納和參比，結(jié)合該振動檢知模塊輸出的振動分類，做出人體活動狀態(tài)的推斷。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該振動的分 類是高頻振動和低頻振動。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該振動相關(guān) 的物理量包括振動的振幅、持續(xù)時(shí)間和振動頻率，其中振動頻率對于每個(gè)探頭是一 致的。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該狀態(tài)分析 判斷模塊包括振動頻率判斷單元，根據(jù)重力振動傳感器探頭的頻率特性加以歸類，推算活 動狀態(tài)，該歸類是在該振動檢知模塊的分類基礎(chǔ)上的精細(xì)歸納；振動幅度判斷單元，根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭的振動幅度大小判斷振動 源位置；人體活動判斷單元，結(jié)合該振動頻率判斷單元輸出的頻率特性分類、該振動 幅度判斷單元輸出的振動源位置和振幅大小以及持續(xù)時(shí)間，判斷人體活動的狀態(tài)和性質(zhì)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該狀態(tài)分析 判斷模塊還包括重心移動判斷單元，根據(jù)各個(gè)重力振動傳感器探頭測得的重量計(jì)算重心移動率。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該監(jiān)護(hù)裝置還包括通訊模塊，連接該狀態(tài)分析判斷模塊，在該狀態(tài)分析判斷模塊判斷出異常時(shí) 示出一信號。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或4或5所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該監(jiān)護(hù)裝置還包括遙控器模塊，連接該狀態(tài)分析判斷模塊，根據(jù)該狀態(tài)分析判斷模塊的輸出控 制周邊電器設(shè)備。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該狀態(tài)分析模塊包括對翻身體動的判斷、對咳嗽的判斷、對叩擊的判斷、對落床的檢知、對離 床的檢知、對睡眠狀態(tài)的判斷、對是否摔倒的判斷、對步履妥當(dāng)性的判斷以及對步 履者放松狀態(tài)的判斷的其中任意一種組合。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，其特征在于，該承載體測量位于其上的人體體重，是承載處于安歇或者特定活動狀態(tài)的人的器具，包括臥床、 擔(dān)架、躺椅、墊毯踏板。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種人體活動狀態(tài)監(jiān)護(hù)裝置，在受檢者并無被裝置探頭檢測的意識下，提供檢測并判斷患者在安歇或康復(fù)活動狀態(tài)的監(jiān)護(hù)手段。其技術(shù)方案為該裝置包括多個(gè)重力振動傳感器探頭，安置在人體承載體上，提供該人體承載體上的重量變化；振動檢知模塊，與該些重力振動傳感器探頭相連，根據(jù)重量變化的情況轉(zhuǎn)化為振動的分類；狀態(tài)分析判斷模塊，與該振動檢知模塊相連，根據(jù)重量變化的情況計(jì)算每個(gè)重力振動傳感器探頭的振動相關(guān)的物理量，并對各個(gè)重力振動傳感器探頭間的振幅的量差作分析、歸納和參比，結(jié)合該振動檢知模塊輸出的振動分類，做出人體活動狀態(tài)的推斷。本發(fā)明應(yīng)用于人體活動狀態(tài)的監(jiān)護(hù)。
文檔編號A61G12/00GK101366680SQ200710044859
公開日2009年2月18日 申請日期2007年8月14日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月14日
發(fā)明者燕 朱 申請人:燕 朱