[發明專利]一種基于多傳感器融合的非接觸式監護床墊及監護系統

在審

• 申請號: 201810014367.7
• 申請日: 2018-01-08
• 公開（公告）號: CN108245144A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發明（設計）人: 吳子悅;霍加宇;顧越興;晏寶恩;董晨雨;徐禮勝
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: A61B5/0205
• 分類號: A61B5/0205;A61B5/0402;A61B5/01
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

本發明的一種基于多傳感器融合的非接觸式監護床墊及監護系統包括：床墊本體、信號處理分析裝置以及上位機監控裝置；床墊本體上設置紅外溫度計、壓電薄膜傳感器和導電織物；信號處理分析裝置包括壓電信號處理模塊、心電信號處理模塊、AD轉換模塊和ARM處理器；ARM處理器對轉換后的數字信號進行處理獲得心率、呼吸率、溫度以及心電信號。上位機監控裝置對心率、呼吸率、溫度以及心電信號進行分析獲得患者身體動作、睡眠情況以及健康情況。本發明的監護床墊及監護系統可對病人進行24小時不間斷監護，并在情況異常時給醫生或家屬發出報警提示，及時處理病情或發現意外離床的事故，便于做出迅速的補救措施。

技術領域

本發明涉及醫療監護技術領域，尤其涉及一種基于多傳感器融合的非接觸式監護床墊及監護系統。

背景技術

目前，人們檢測體征數據大都需要去專業醫療部門，這給身體檢測帶來了不便。為了便于在家中自行檢測，有些人購買了檢測儀器，但這些儀器往往體積大、使用繁瑣、價格高昂等，十分麻煩。并且許多疾病僅在發病時能檢測出問題，現有的儀器很難實現二十四小時監測采樣處理。除此之外，在醫院、社會福利院、精神病院和養老院等機構中，心臟病人、精神病人、老人、殘障人士等在床時的生命體征監護十分必要。醫生、護士、陪護者、監護者等需要知道被監護人的各種身體情況。再者，被監護人包括家中孩子意外離床、呼吸暫停等情況可能會在不經意間發生，由于發現不及時，施救不及時，造成被監護人生病、病情加重、意外死亡等不良后果。本生命體征監護墊體積小、使用方便、可以對使用者的心電、呼吸、睡眠等體征進行二十四小時監測分析、可以檢測使用者離床情況和是否跌倒等。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種基于多傳感器融合的非接觸式監護床墊及監護系統，其解決二十四小時非接觸式采集包括心電、呼吸率和心律的生命體征監護系統的技術問題。

本發明提供一種基于多傳感器融合的非接觸式監護床墊，包括床墊本體和信號處理分析裝置；

所述床墊本體上設有：

紅外溫度計，用于采集人體溫度；

壓電薄膜傳感器，用于將人體心跳震動和呼吸起伏所產生的微弱形變轉換為電流信號；

電子織物，作為容性耦合電極與人體形成電容效應產生第一電壓信號；

所述信號處理分析裝置包括：

壓電信號處理模塊，與所述壓電薄膜傳感器相連接對電流信號進行處理獲得第二電壓信號；

心電信號處理模塊，與所述電子織物相連接對第一電壓信號進行放大和校正處理獲得第三電壓信號；

AD轉換電路，分別與壓電信號處理模塊和心電信號處理模塊相連接將第二電壓信號和第三電壓信號轉換為對應的數字信號；

ARM處理器，與AD轉換電路和紅外溫度計相連接，對數字信號進行分析獲得心率、呼吸率、溫度以及心電信號。

在本發明的基于多傳感器融合的非接觸式監護床墊中：

所述紅外溫度計設置在床墊上對應人體平躺時的頭頸位置；

所述壓電薄膜傳感器鋪設在床墊上對應人體平躺時的肺部位置；

所述電子織物包括第一織物和第二織物以構成電容器的兩個極板，第一織物和第二織物分別設置在床墊上對應人體平躺時的心臟的上方和下方。

在本發明的基于多傳感器融合的非接觸式監護床墊中，所述壓電信號處理模塊包括：依次連接的電荷放大電路、高通濾波電路、一級可調放大倍數的放大電路和50Hz工頻陷波電路；