[发明专利]一种阵列式气囊床垫的下床意图识别方法及系统

说明书

本发明为一种阵列式气囊床垫的下床意图识别方法及系统，整个下床过程分为平躺、起身、转身和离床四个动作，用户在完成各个动作时阵列式气囊床垫与人体接触的区域内的气囊内压有明显变化，因此首先确定各个动作的识别区域，再从识别区域中选取各个动作的识别气囊并确定各个识别气囊的识别阈值；接着，将床垫使用过程中各个动作的识别气囊的内压与识别气囊对应的识别阈值进行比较，确定用户的动作；最后，根据动作发生顺序判断用户的下床意图和下床行为，对用户下床过程进行跟踪与监护。该方法通过采集各个气囊的内压，利用阵列式气囊床垫的气囊内压分布进行下床意图和行为的识别，无需外接额外的识别设备，识别过程简单，成本低。

技术领域

本发明属于健康护理技术领域，具体涉及一种阵列式气囊床垫的下床意图识别方法及系统。

背景技术

在医院、疗养机构或护理中心等养护场所，半失能老人或者行动不便患者由于身体原因，对自身的照护能力不足，在夜间、独处阶段等陪护空窗期，由于擅自离床导致跌倒、坠床的现象时有发生，因此识别患者或半失能老人下床的意图和行为，及时提醒陪护人员，对预防跌倒保障安全有重要意义。

现有技术通常将压力传感器或压力感测垫安装在床垫上，通过压力值的变化判断用户是否离床。柔性传感器通常使用硬质材料进行封装，会影响床垫的使用舒适性，当用户在床垫上进行躺卧或大幅度翻身等动作时，柔性传感器会发生较大弯曲变形，导致线路或传感器受到损坏。对于可穿戴传感器，需要将传感器粘贴在用户身上，这种接触式测量会使人体产生不舒适的感觉，而且测量精度有限。而气囊床垫在保证用户使用舒适性的同时，制造成本较低，有利于推广使用。本申请针对气囊床垫，提出一种下床意图识别方法及系统。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种阵列式气囊床垫的下床意图识别方法及系统。

使用无接触式识别的方法，能舒适、可靠准确地识别出使用者的下床行为和下床意图。通过识别下床过程各动作的发生顺序，对用户的下床意图和下床行为进行识别，并通过上位机显示屏及时通知医护人员，以防止用户离床后发生意外。

本发明解决所述技术问题采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种阵列式气囊床垫的下床意图识别方法，包括以下内容：

(1)确定各个动作的识别区域：整个下床过程分为平躺、起身、转身和离床四个动作，通过实验确定各个动作在床垫中对应的识别区域，令受试者在床垫上完成各个动作，获取动作前、后床垫的内压分布，内压明显变化的区域即为对应动作的识别区域；

(2)确定各个动作的识别气囊：通过实验对比动作前、后各个识别区域内每个气囊在饱气状态下的内压，将内压变化明显的气囊作为相应动作的识别气囊，得到背部平躺识别气囊、臀部平躺识别气囊、背部起身识别气囊、臀部起身识别气囊、左转身腿部识别气囊、左转身臀部识别气囊、右转身腿部识别气囊、右转身臀部识别气囊、左离床识别气囊和右离床识别气囊；

(3)确定各个识别气囊的识别阈值：采集动作前、后相应动作的识别气囊在饱气状态下的内压，将内压明显变化的临界值作为对应识别气囊的识别阈值；

(4)动作判定：在床垫正常使用过程中，若某段时间内所有平躺识别气囊的内压均大于各自的识别阈值时，则是平躺动作；若某段时间内臀部起身识别气囊的内压均大于各自的识别阈值，背部起身识别气囊的内压均小于各自的识别阈值时，则是起身动作；若某段时间内所有左转身臀部识别气囊的内压均大于各自的识别阈值，左转身腿部识别区域内至少有四个气囊的内压均大于左转身腿部识别阈值时，则是左转身动作；若某段时间内所有右转身臀部识别气囊的内压均大于各自的识别阈值，右转身腿部识别区域内至少有四个气囊的内压均大于右转身腿部识别阈值时，则是右转身动作；若某段时间内所有左离床识别气囊的内压均小于各自的识别阈值，则是左离床动作；若某段时间内所有右离床识别气囊的内压均小于各自的识别阈值，则是右离床动作；