本發(fā)明涉及大健康、養(yǎng)老、康養(yǎng)技術及裝備領域，具體涉及一種用于智能床的多功能調節(jié)控制器。

背景技術：

1、傳統(tǒng)的主動康養(yǎng)手段如按摩、熱療、氣力擠壓、床旁上下肢運動康復等經過多年的發(fā)展，技術日趨成熟，但是，這些裝置除技術上需進一步守正創(chuàng)新外，在針對不同體征、不同使用人群的長期使用的康養(yǎng)模式適應性、康養(yǎng)刺激參數適應性、多康養(yǎng)手段聯(lián)合刺激、操控的便捷性方面也亟待開發(fā)、改進提升。

2、隨著生物工程技術的進步，神經調控技術已經得到快速地發(fā)展，神經調控磁刺激技術利用變化的磁場無接觸的通過空間耦合進入人體組織內部，形成感應電流刺激組織細胞，其康養(yǎng)功效已得到廣泛認可，神經調控磁刺激技術因其康養(yǎng)效果和非接觸、非侵入、無痛、高度安全等優(yōu)點得到越來越多的應用。

3、實踐中，包括神經調控磁刺激、按摩、紅外線熱療、氣力擠壓、床旁上下肢運動康復等主動康養(yǎng)輔件，因體位、靶點確定、單靶點局限性、精準定位和參數調控、操控性、擴展性等方面的問題，嚴重影響了大量實際應用的功效和技術自身的創(chuàng)新發(fā)展，需經過創(chuàng)新、融合、功能擴展和技術提升來加以解決。絕大多數老齡人、失能人士和病患者處于臥床狀態(tài)，因此，神經調控磁刺激、按摩、紅外線熱療、氣力擠壓、運動功能恢復訓練等主動康養(yǎng)輔件與智能床的功能融合應用和產品開發(fā)亟待深入探討、積極展開和大力發(fā)展。

4、檢索發(fā)現(xiàn)，申請?zhí)枺篶n202211362262.3公開了一種電動床控制裝置、申請?zhí)枺篶n201910592168.9公開了一種電動床同步控制裝置、申請?zhí)枺篶n202323028205.4公開了一種電動病床自動控制裝置，以上專利僅僅針對電動床本體和操控器、操控方式進行了描述，其闡述的技術細節(jié)只是智能床控制裝置的人機交互裝置的部分外部功能。申請?zhí)朿n202110799620.6公開了一種基于深度學習算法的電動床控制方法，該發(fā)明主要公開了一種睡眠管理系統(tǒng)，設備接收實時監(jiān)測鼾聲數據及其處理技術。申請?zhí)朿n201310686092.9公開了一種電動活動床控制器、申請?zhí)朿n99228764.2公開了康復電動床控制器，其中一個針對電動活動床，一個針對康復電動床，兩個專利僅涉及電動床的簡單床體動作的控制。

5、總之，檢索尚未發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明表述的相關技術領域和背景技術下，除本發(fā)明申請之外的，其它與本發(fā)明一種用于智能床多功能調節(jié)控制器所述的技術特征和所能達到的技術效果較于接近的現(xiàn)有技術專利。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是將智能床和多種康養(yǎng)輔機智能融合以滿足長期臥床者的康養(yǎng)需求和智能化康養(yǎng)模式優(yōu)化，提供一種用于智能床的多功能調節(jié)控制器，以解決上述背景技術中存在的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：

3、用于智能床的多功能調節(jié)控制器包括智能床基本功能控制和反饋模塊、康養(yǎng)輔件邏輯控制模塊、主機模塊等構成，各種功能模塊在主機模塊的管理下按設定的工作模式和工作參數運行；特別的，系統(tǒng)配置了多路磁發(fā)生器及其磁刺激靶點調控模塊和多種康養(yǎng)輔件接口，并具有康養(yǎng)輔件刺激下相關動態(tài)生理參數響應趨勢檢測，形成“康養(yǎng)處方”，對康養(yǎng)效果進行預測評估，指導智能床系統(tǒng)優(yōu)化運行。

4、所述的主機模塊包括微處理器、電源、輸入單元、輸出單元、交互系統(tǒng)、網關、通信接口、總線等構成，以完成數據處理、功能調度、數據輸入、數據存儲、數據通訊、控制輸出以及信息輸入和顯示的人機交互等功能。特別地，主機模塊通過can現(xiàn)場總線與智能床基本功能控制和反饋模塊、康養(yǎng)輔件邏輯控制模塊等各功能模塊級聯(lián)，構成智能床的可擴展“功能群”，“功能群”是一個底層閉環(huán)檢測控制系統(tǒng)，“功能群”的組織結構是分布式的，各單體功能模塊之間不存在信息、控制關系等方面的主從層次和管理與被管理的關系，“功能群”各單體功能模塊通過與主機雙向數據傳輸，構成“可組裝”的功能擴展、智能功能組合、協(xié)同調度、程控運行、信息下達、數據采集等完整的多功能智能床控制系統(tǒng)。

5、優(yōu)選的，主機模塊的模擬量輸入端連接磁發(fā)生器的充電電容電壓、電流、溫度等現(xiàn)場模擬量，模塊的開關量輸出端連接磁發(fā)生器的電子開關、電動執(zhí)行器，所述的多路磁發(fā)生器模塊，具有連續(xù)波、脈沖波、切入背景波和特殊功能混合波等電磁波形生成功能，終端線圈在智能床上的工作位置連續(xù)可調，同步啟動的固定線圈的驅動氣囊完成靶位精確定位；智能調節(jié)控制器啟動相應的一支或者多支線圈組合，并通過添加背景波、調整波形、脈寬、周期、刺激波數量以及磁場強度優(yōu)化康養(yǎng)模式，完成單靶點或多靶點的神經調控磁刺激康養(yǎng)過程，以適應不同體征、不同人群的康養(yǎng)需求。本發(fā)明神經調控磁刺激以其外周多靶點調控，以其多可選波形和混合波形應用以及多參數調節(jié)區(qū)別于經顱磁刺激單靶點調控具有明顯的新穎性和獨特的技術特性。

6、智能床基本功能控制和反饋模塊是一個完整的32位單片機控制系統(tǒng)，模塊通過can總線連接主機模塊，模塊通過通訊接口與呼吸、心跳檢測元件連接，模塊的開關量輸入端連接智能床各組件的位置、角度、行程等開關量，模塊的模擬量輸入端連接智能床稱重系統(tǒng)的重量傳感器，模塊的開關量輸出端連接智能床的各種電動執(zhí)行器、電子開關。在智能床基本功能控制和反饋模塊的操控下智能床可程控的實現(xiàn)背部升降、腿部升降、垂直升降、頭側傾斜、腳側傾斜、左右側翻、床體回轉、床椅轉換、便器啟閉等床體變換、床體變換組合、一鍵快速復位等動作，以完成患者的平臥位、中凹臥位、屈膝仰臥位、呼吸道引流位、心肺復蘇位、坐位/半坐位、兩便處理等體位變化，完成各種康養(yǎng)輔件所需要的精確定位；模塊的檢測系統(tǒng)通過通訊接口與呼吸、心跳檢測元件，獲取臥床者的呼吸和心率參數；特別的，通過獲取床面不同位置上連續(xù)的重量信號輸出判斷臥床者的睡眠習慣，從而給出以時間周期和既定床體姿態(tài)為特征的“體位處方”，由智能床基本功能控制和反饋模塊自動實施，以防止呼吸障礙、褥瘡等對臥床者形成傷害。

7、智能床多功能調節(jié)控制器可根據需求配置一塊或數塊康養(yǎng)輔件邏輯控制模塊，康養(yǎng)輔件邏輯控制模塊是一個完整的32位單片機控制系統(tǒng)，模塊通過can總線連接主機模塊，模塊的開關量輸入端連接康養(yǎng)輔件的位置、角度、行程、數字速度傳感器等開關量，模塊的模擬量輸入端連接康養(yǎng)輔件的肌力、阻尼力、氣壓等測力傳感器、溫度傳感器、電流、電壓等現(xiàn)場模擬量，模塊的開關量輸出端連接康養(yǎng)輔件的電子開關、電動執(zhí)行器，以支持完成對紅外線熱療裝置的調節(jié)控制；支持完成對按摩和擠壓康養(yǎng)輔件的啟停調節(jié)控制；支持完成對床旁上下肢運動康復裝置的強度、幅度、速度、角度等啟停、檢測及其調節(jié)控制；支持智能床擴展其他的康養(yǎng)輔件以拓展智能床功能滿足臥床人的康養(yǎng)需求。

8、優(yōu)選的，智能床的多功能調節(jié)控制器具有手動和自動兩種模式，手動模式在操控指令和設定的工作參數下實施運行；自動模式在預置的人體生理參數、設備參數、環(huán)境參數等條件滿足時自動實施運行，這些條件主要為時間周期、體位、體溫、呼吸、心跳、肌力、工作狀態(tài)、磁刺激強度、紅外線熱療溫度、氣壓、速度等參數，智能床的多功能調節(jié)控制器檢測上述條件參數并實施自動運行模式。

9、特別的，智能床多功能調節(jié)控制器實時監(jiān)測提取康養(yǎng)輔件刺激下康養(yǎng)者的呼吸、心跳、體重、習慣性體位、肌力等動態(tài)響應生理參數，并依據參數預測評估康養(yǎng)效果，為閉環(huán)康養(yǎng)刺激提供反饋信號；在線的或離線檢測的生理參數趨勢數據和離線專家的模式、參數調整數據不斷地導入和完善云端和機側“專家知識庫”以指導模式優(yōu)化，利用機器學習及人工智能技術，建立刺激響應關系的調控模型，自動生成以專家型“康養(yǎng)處方”、“體位處方”等形式刻畫的康養(yǎng)模式，在不同的康養(yǎng)階段制定不同的康養(yǎng)目標和任務導向，并連續(xù)地循環(huán)地通過大數據獲取和“專家知識庫”規(guī)則集合的完善，實施模式優(yōu)化、知識庫優(yōu)化，完成調控智能化。

10、特別的，康養(yǎng)輔件邏輯控制模塊有效的解決了智能床與各類康養(yǎng)輔件、各康養(yǎng)輔件間的功能融合問題，以滿足臥床者的康養(yǎng)需求，通過在主機模塊管理下，與智能床基本功能控制和反饋模塊協(xié)同運行，實現(xiàn)了各康養(yǎng)輔件的多靶點優(yōu)選和定位優(yōu)化；通過調節(jié)各康養(yǎng)輔件的運行參數實現(xiàn)了調控模式多樣化；通過各種康養(yǎng)手段的智能組合聯(lián)合刺激實現(xiàn)了康養(yǎng)模式的多樣化。

11、智能床多功能調節(jié)控制器各功能模板接收和處理如溫度、充電電容電壓、床體傾角、氣壓、速度、幅度等智能床及康養(yǎng)輔件的使用環(huán)境條件和功能參數；接收和處理體溫、肌力、呼吸、心率等康養(yǎng)輔件刺激下生理動態(tài)響應參數，控制裝置將接收到的數值進行處理后轉換為數字量，并標度為工程單位量傳輸至主控制器。

12、優(yōu)選的，智能床的多功能調節(jié)控制器系統(tǒng)將應用獲取的溫度、充電電容電壓、氣壓、床體角度、床姿態(tài)動作互鎖、呼吸、心率、肌力等智能床和康養(yǎng)輔件的使用條件參數、人體生理參數，做出包括人體安全、電氣安全、機構運動安全等方面的判斷，快速做出保護處理控制響應，并給出就地的和遠程的報警處理和故障記錄。

13、本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點、有益效果和實際意義：

14、（1）智能化和數字化技術的引入大大提升了傳統(tǒng)電動床的技術水平和功能擴展空間。智能床與前沿康養(yǎng)技術的融合，有效的解決了“老齡社會”康養(yǎng)的痛點，為床業(yè)新勢力的發(fā)展開拓了新的路徑。

15、（2）本發(fā)明以智能床多功能調節(jié)控制器為功能接口和算法平臺將神經調控磁刺激等前沿技術和紅外線熱療、按摩、擠壓、運動功能恢復訓練等技術與智能床技術有機的融合，不同康養(yǎng)裝置的智能組合聯(lián)合刺激的融合，大大的提高了臥床人士的康養(yǎng)信心和康養(yǎng)功效。

16、（3）環(huán)境參數、生理參數和裝備運行參數實時反饋，從數據角度有力的支持了產品的智能化水平，本發(fā)明具有基于實時數據的云端專家、“專家知識庫”和本地ai干預的“康養(yǎng)處方”、“體位處方”等功能，長期應用中數據的獲取和積累，智能床在不斷地數據分析和建模中，推動智能床迭代升級，引導床類產品的人工智能的發(fā)展方向。

17、（4）智能床多功能調節(jié)控制器通過檢測獲取各種位置開關、角度幅度檢測裝置、計數器、計時器、電磁強度、電流、溫度等現(xiàn)場實時信號，可以高效、安全、精準的實施智能床和康養(yǎng)輔件工作流程的控制，具有明顯的新穎性、安全性和系統(tǒng)優(yōu)勢。

18、（5）本發(fā)明各功能模塊通過can現(xiàn)場總線與控制裝置主機級聯(lián)，構成智能床可擴展“功能群”，“功能群”是一個不依賴主機的底層檢測控制系統(tǒng)，“功能群”的組織結構是分布式的，各“功能單體”之間不存在信息、控制關系等方面的主從層次和管理與被管理的關系，每個“單體”自主的確定控制方式和完成自己的目標。并通過與主機雙向傳輸數據和指令，構成“可組裝”的功能擴展、程控運行、協(xié)同調度、數據采集和控制功能完整的智能床控制系統(tǒng)。智能床通過can總線實現(xiàn)功能的擴展，支持智能床持續(xù)創(chuàng)新和迭代升級。

19、（6）本發(fā)明多功能調節(jié)控制器控制管理的多類系列化智能床產品是供應側結構性創(chuàng)新中，對傳統(tǒng)床業(yè)的挑戰(zhàn)和革新，具有顯著的現(xiàn)實意義。