[发明专利]一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅

权利要求书

1.一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，其特征在于：该轮椅包括：

数据采集模块，用于采集患者的坐姿压力、头颈部与轮椅的多方位距离。

主控制器，根据所采集到的坐姿压力判断当前坐姿状态、根据采集到的三个距离数据来判定头颈部的当前位置，综合确定当前身体状态，在异常情况时向运动控制模块发出指令应急控制轮椅，以防患者因失去自主控制力而发生安全事故；

运动控制模块，用于控制轮椅的电机转速，达到适当调速的目的；

语音报警模块，用于在使用者出现异常身体状态时发出报警，如患者是临时身体姿态异常并处于自主控制下，触动解除警报按键并启动轮椅运行；如患者未及时应答，则启动呼救系统，即根据预设的手机号发送紧急短信同时呼叫医疗中心；

电源管理模块，用于为主控制器、数据采集模块和语音报警模块提供工作电压。

2.根据权利要求1所述一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，其特征在于：所述数据采集模块包括安放在椅背最顶端边缘处的测距传感器、椅面上的压力传感器；

测距传感器，用于检测头颈部相对于轮椅的位置；测距传感器共三个，即测距传感器A、测距传感器B和测距传感器C，分别等距安装在椅背最顶端边缘处，其中测距传感器B处于该边缘中心，测距传感器A和测距传感器C处于该边缘两边；

压力传感器设置在椅面区域，并将检测到的压力数值传输给主控制器进行坐姿判断；考虑到人体正常坐姿下的关键受力位点，压力传感器布局方式为：根据成年人身体比例，在人体坐在椅面上坐骨结节、大腿中部处放置适当数量的压力传感器，左右对称；在椅面建立相对参考坐标系，以传感器的几何中心为原点，再以正常坐姿下的压力中心点为参考点来判别坐姿。

3.根据权利要求2所述一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，其特征在于：以所述测距传感器A、测距传感器B和测距传感器C所处边缘，即椅背最顶端作为空间坐标系中的y轴，其中测距传感器B定义为原点，则另外两个测距传感器A和C相对坐标为(0，±y，0)；同时在正常姿态下，患者的头部注视方向与空间坐标系中的X轴重合，头部所处位置也高于椅背最顶端边缘；测距传感器A、测距传感器B和测距传感器C分别与水平面以α、β、γ三个角度放置在椅背边缘处，分别测到到头颈部的距离为Lα、Lβ、Lγ，根据已知条件算出头颈部的空间坐标位置其中ε为关于患者头部大小的偏差。

4.根据权利要求2所述一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，其特征在于：所述压力中心点根据压力传感器的相对坐标和压力数值推算得来，即设压力中心点的坐标为(x₀，y₀)，传感器坐标分别为(x₁，y₁)，(x₂，y₂)，(x₃，y₃)，(x₄，y₄)……(x_n，y_n)，受力分别为f₁，f₂，f₃，f₄……f_n；相应的

5.根据权利要求1所述一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，其特征在于：所述运动控制模块，用于控制轮椅两个电机运转，接收电动推杆发出的控制信号，以及接收主控制器下达的相应命令控制电机转速变化，从而达到调速的作用。

6.根据权利要求1所述一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，其特征在于：所述语音警报模块，用于患者异常状态的报警提示，其中还包括了对应的解除警报按键，如患者是临时身体姿态异常并处于自主控制下，复位提示并启动轮椅运行；如患者未及时应答，则启动呼救系统，即根据预设的手机号发送紧急短信同时呼叫医疗中心。