[发明专利]一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅

说明书

本发明涉及一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，属于智能家居领域。通过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，同时根据多方位距离计算出头颈部当前空间位置；结合坐姿压力和头颈部位置确定当前身体状况，并在异常情况时向运动控制模块发出指令应急控制轮椅；运动控制模块用于控制轮椅的电机转速，达到调速的目的；语音报警模块用于在患者出现异常身体状态时发出报警。当发生异常状态时，轮椅自动降速至安全速度后再缓慢停止，该系统能够更大限度地保证患者在使用轮椅时的安全性和舒适性，减少异常状况的误判，有利于提高使用者的生活质量和水平。

技术领域

本发明属于智能家居领域，涉及一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅。

背景技术

随着社会老龄化进程的加快，老年人口绝对数逐渐变大，与之伴随的老年性疾病也越来越多。此外，由于多种因素造成的残障人士也在增加，他们在视力、行走等多方面有不同程度的能力丧失。轮椅，作为这些行为不便患者的重要代步工具，出现在他们日常生活中的频率越来越高，并且带给了他们更多的便利性和安全性。

随着人力成本的增高，行动不便患者在行驶轮椅时大部分都没有护理人员在身旁，但他们总是会存在着各种各样难以预料的情况，比如突发心脏疾病、头晕、胃痛等，此时患者可能出现身体异常倾倒并且无法自主控制轮椅行驶。当患者身体异常倾倒时，患者可能就近需要寻找一个受力点，头颈部位置异常是身体功能状态异常的重要特征，如患者可能会做出蜷缩等动作。因此对于此类情况，只有不间断地监护患者的头颈部位置和坐姿变化，并在紧急情况下及时给轮椅进行速度反馈才能较大程度地防止出现安全事故，进一步保证患者的生命安全。

武汉理工大学的李文锋提供了一种介入式主动操控智能轮椅的控制系统和方法，该系统防止了因坐姿不当引起的轮椅翻倒。该系统采集轮椅椅面的压力，通过决策树分类器判定用户的坐姿状态，当保持不良坐姿超过某一时间段便发出报警，同时轮椅减速，。

国家康复辅具研究中心的王强设计了一种电动轮椅，在正常坐姿状态下才能开启电源。当系统检测到异常坐姿时轮椅便减速，并且能够监测上下坡路况，同时能根据坡道坡度对轮椅进行加速或减速功能。

但上述专利并未考虑到患者的各种不同坐姿情况，没有融合其他传感器数据对患者的身体功能状态进行判定，将患者正常范围内的坐姿变动误判为了异常状态，不能有效地预防因身体不良状况而造成的安全事故，忽视了患者在使用轮椅时的舒适性和有效安全性。基于此，本发明设计了一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，轮椅通过采集患者头颈部位置和坐姿变化来对其身体状态进行判定，进而确定患者是因为生理原因导致异常坐姿。另外，当患者出现异常状态时，轮椅自动降速至安全速度后再缓慢停止，并发出警报。该系统能够更大限度地保证使用者在使用轮椅时的安全性和舒适性，有利于提高使用者的生活质量和水平。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅，能够实现对患者头颈部位置和坐姿的监测，并根据其变化对其当前身体状态进行判定，确定患者是否因身体状况不当发生异常坐姿。当发生异常状态时，轮椅自动降速至安全速度后再缓慢停止，保证了患者在使用轮椅时的安全性和舒适性。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种监测患者坐姿异常和应急控制的轮椅包括：主控制器、运动控制模块、数据采集模块、语音警报模块和电源管理模块，其中：

主控制器分别与数据采集模块、运动控制模块、语音警报模块和电源管理模块相连；

所述数据采集模块包括测距传感器、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。该传感器一共三个，三个测距传感器A、B、C分别等距安装在椅背最顶端边缘处，其中B处于该边缘中心，A和C处于该边缘两边。