電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種浴椅控制系統(tǒng)和浴椅，浴椅控制系統(tǒng)包括：控制模塊、傳感器模塊、手控器、驅(qū)動模塊和電源模塊，其中：控制模塊用于對控制系統(tǒng)各部分進(jìn)行控制；傳感器模塊用于檢測人體在浴椅上的壓力、檢測浴椅椅背和浴椅腿部機(jī)構(gòu)的位置、檢測接入浴椅的水的溫度；手控器包括控制面板、顯示屏和蜂鳴器；驅(qū)動模塊用于對浴椅進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整；電源模塊用于為控制系統(tǒng)供電。本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)方便、智能、省力地洗浴，能夠有效減輕護(hù)理人員在洗浴時的勞動強(qiáng)度。操作簡潔、智能，程序可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整，方便護(hù)理人員的操作?？蓮V泛用于家庭、醫(yī)院、養(yǎng)老院等多種場所，具有廣闊的市場前景。
【專利說明】
電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)浴設(shè)備，特別是一種電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國是世界上老年人口數(shù)量最多的國家。截至2013年底，我國60歲以上老年人口已達(dá)到2.02億，占總?cè)丝诘?4.8%。預(yù)計到本世紀(jì)中葉，我國的老年人口將達(dá)到4.5億，約占總?cè)丝诘?/3。目前在我國人口中殘疾人占5 %左右，肢體殘疾人約877萬人，占?xì)埣踩丝倲?shù)的14.6%。對于日常生活不能自理的殘疾人或老年人，日常洗浴問題是護(hù)理人員遇到的一個問題，因缺少合適的洗浴工具，長期臥床患者洗浴很困難，在一定程度上影響了患者的康復(fù)和生活。并且，患者的在洗澡過程中需要頻繁的體位變換才能清洗干凈，尤其是臀部下方不易清洗，護(hù)理人員在給患者洗浴過程中難度較大。為了改善老年人、殘障人和傷病人的日常洗浴狀況，提高他們的康復(fù)水平，需要提供一種電動移位與升降一體化浴椅來解決。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)和方法，其能夠克服現(xiàn)有浴椅的缺陷，提高了患者在洗浴過程中的舒適度，解決了護(hù)理人員為患者洗浴過程中不易清洗部位的問題，增強(qiáng)了護(hù)理人員操作的便捷性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0005]—種浴椅控制系統(tǒng)，包括控制模塊、傳感器模塊、手控器、驅(qū)動模塊、噴淋系統(tǒng)以及電源模塊，其中:
[0006]控制模塊，用于對控制系統(tǒng)各部分進(jìn)行控制；
[0007]傳感器模塊，用于檢測人體在浴椅上的壓力，檢測座椅靠背、腿部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置以及檢測接入浴椅洗浴用水的溫度，并將所述壓力數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制模塊；
[0008]手控器，包括:控制面板、顯示屏和蜂鳴器，分別用于浴椅的操作、信息顯示和報警提示；
[0009]驅(qū)動模塊，用于在控制模塊的控制下對浴椅進(jìn)行姿態(tài)、高度的調(diào)整，包括對浴椅椅背的屈伸角度調(diào)整和對浴椅腿部的屈伸角度調(diào)整以及浴椅座面高度的調(diào)整；
[0010]電源模塊，用于為控制系統(tǒng)供電；
[0011 ]噴淋系統(tǒng)具有手動控制模式和自動控制模式，在自動控制模式下，該噴淋系統(tǒng)受控制模塊的控制進(jìn)行噴淋。
[0012]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0013]控制模塊，包括:主控制器，該主控制器發(fā)出調(diào)整浴椅姿態(tài)、高度和噴淋系統(tǒng)的控制命令，用于接收執(zhí)行手控器的操作信息、驅(qū)動顯示屏，用于設(shè)定洗浴水溫的閾值、執(zhí)行機(jī)構(gòu)電流閾值和電池電壓閾值。
[0014]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0015]傳感器模塊包括多個壓力傳感器，所述多個壓力傳感器分別設(shè)置在浴椅的三個區(qū)域:坐面區(qū)域、靠背區(qū)域及腿部區(qū)域，分別用于檢測人體的對坐面的壓力、對靠背的壓力和對浴椅腿部的壓力，并將檢測到的壓力數(shù)值實(shí)時傳輸給控制模塊；
[0016]控制模塊根據(jù)接收到的人體的壓力數(shù)值，向驅(qū)動模塊發(fā)出調(diào)整姿態(tài)的指令，驅(qū)動模塊接收該指令后驅(qū)動浴椅的靠背調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)或腿部調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)作出伸展或屈體的調(diào)整。
[0017]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0018]控制模塊接收人體的坐面壓力數(shù)值信號后，對壓力大小進(jìn)行判斷，當(dāng)人體對坐面區(qū)域產(chǎn)生的壓力大于坐面壓力閾值，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，驅(qū)動模塊執(zhí)行該控制信號，驅(qū)動第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動浴椅的靠背機(jī)構(gòu)和腿部機(jī)構(gòu)作出伸展動作，減輕人體對浴椅坐面區(qū)域的壓力，直至控制模塊接收到的坐面的壓力傳感器傳輸?shù)膲毫?shù)值小于坐面壓力閾值時，在控制模塊的控制下停止動作。
[0019]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0020]控制模塊接收到人體的靠背壓力數(shù)值信號后，對壓力大小進(jìn)行判斷，當(dāng)人體對靠背區(qū)域產(chǎn)生的壓力大于靠背壓力閾值，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，驅(qū)動模塊執(zhí)行該控制信號，驅(qū)動第一驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靠背調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動浴椅的靠背機(jī)構(gòu)作出屈體動作，減輕人體對浴椅靠背區(qū)域的壓力，直至控制模塊接收的靠背壓力傳感器傳輸?shù)膲毫?shù)值小于靠背壓力閾值時，在控制模塊的控制下停止動作。
[0021 ]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0022]控制模塊接收到人體的腿部壓力數(shù)值信號后，對壓力大小進(jìn)行判斷，當(dāng)人體對座椅腿部區(qū)域產(chǎn)生的壓力大于腿部壓力閾值時，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，驅(qū)動模塊執(zhí)行該控制信號，第一驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的腿部調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動浴椅的腿部機(jī)構(gòu)作出伸展動作，減輕人體對浴椅腿部區(qū)域的壓力，直至控制模塊接收的腿部壓力傳感器傳輸?shù)膲毫?shù)值小于靠背壓力閾值時，在控制模塊的控制下停止動作。
[0023]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0024]傳感器模塊包括兩個位置傳感器，所述兩個位置傳感器分別設(shè)置在靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器上，位于靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器的運(yùn)動路徑范圍內(nèi)且會和座椅機(jī)械結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉的位置，用于檢測浴椅椅背調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和浴椅腿部調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置，并將位置數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸給控制模塊，控制模塊根據(jù)該位置數(shù)據(jù)向驅(qū)動模塊發(fā)出控制指令，控制驅(qū)動模塊調(diào)整浴椅靠背或腿部的屈伸。
[0025]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0026]當(dāng)位于浴椅靠背調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置傳感器傳輸?shù)奈恢脭?shù)值小于靠背位置閾值時，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，控制第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靠背調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，同時控制模塊向顯示屏和蜂鳴器發(fā)出信號，進(jìn)行報警提示；
[0027]當(dāng)位于浴椅腿部調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置傳感器傳輸?shù)奈恢脭?shù)值小于腿部位置閾值時，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，控制第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)的腿部調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，同時控制模塊向顯示屏和蜂鳴器發(fā)出信號，進(jìn)行報警提示。
[0028]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0029]傳感器模塊包括溫度傳感器，用于檢測接入浴椅的水溫度，并將溫度信息實(shí)時發(fā)送給控制模塊，控制模塊根據(jù)接收到的溫度信息，判斷水溫是否高于高溫閾值或者低于低溫閾值，如果高于高溫閾值或低于低溫閾值，控制模塊控制顯示屏顯示報警信息或蜂鳴器發(fā)出報警聲音。
[0030]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0031]電源模塊，包括轉(zhuǎn)換驅(qū)動模塊供電電路和轉(zhuǎn)換控制模塊供電電路，轉(zhuǎn)換驅(qū)動模塊供電電路用于為驅(qū)動模塊供電，轉(zhuǎn)換控制模塊供電電路用于為控制模塊供電。
[0032]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0033]電源模塊包括電流閾值檢測模塊，用于檢測驅(qū)動模塊的電流峰值，并將檢測到的驅(qū)動模塊的電流大小的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給控制模塊，控制模塊判斷該電流是否大于預(yù)設(shè)的電流閾值，如果超出該閾值，控制模塊控制蜂鳴器發(fā)出報警聲音。
[0034]所述的浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0035]噴淋系統(tǒng)包括臀部清洗裝置、花灑、上水裝置和下水裝置，其中上水裝置用于接入洗浴用水，下水裝置用于排水；
[0036]臀部清洗裝置，包括:四個噴嘴，具有四種自動噴淋模式:全部噴嘴噴淋、單個噴嘴噴淋、對側(cè)兩兩噴淋和循環(huán)單個噴淋。
[0037]所述浴椅控制系統(tǒng)，優(yōu)選的:
[0038]當(dāng)控制模塊接收到手控器上操作設(shè)置按鍵從而調(diào)整座板的上或下的指令后，向驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，控制第二執(zhí)行機(jī)構(gòu)大的上下調(diào)整執(zhí)行器正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)座板的升或降的操作。
[0039]—種浴椅，包括浴椅主體和如上之一所述的浴椅控制系統(tǒng)，其中:
[0040]浴椅主體包括座面、腿部和椅背，靠背調(diào)整執(zhí)行器、腿部調(diào)整執(zhí)行器和上下調(diào)整執(zhí)行器設(shè)置在浴椅主體上，用于在驅(qū)動模塊的驅(qū)動下分別對浴椅椅背、腿部的屈伸進(jìn)行調(diào)整以及對座面的升降進(jìn)行調(diào)整。
[0041 ]所述的浴椅，優(yōu)選的:
[0042]溫度傳感器設(shè)置在上水裝置中，用于檢測接入的水溫度，并將溫度數(shù)據(jù)信息實(shí)時發(fā)送給控制模塊。
[0043]—種如上所述的浴椅控制方法，包括以下步驟:
[0044]打開電源開關(guān)，電源電壓檢測模塊采樣電源電壓，并將采集值發(fā)送給主控制器，當(dāng)檢測的電源電壓低于設(shè)定的閾值時，主控制器控制屏幕顯示報警信息，蜂鳴器發(fā)出報警聲；當(dāng)檢測的電源電壓高于設(shè)定閾值，浴椅功能開啟，進(jìn)入控制系統(tǒng)工作模式；
[0045]進(jìn)入系統(tǒng)工作模式后，主控制器檢測接入浴椅的水溫，如果水溫低于閾值則控制顯示屏報警；
[0046]主控制器對手控器進(jìn)行實(shí)時按鍵掃描，確認(rèn)是否有功能按鍵按下，如果有功能按鍵按下，屏幕顯示對應(yīng)的功能，開始操作；
[0047]如果手控器選擇座椅自動調(diào)整功能，則主控制器根據(jù)傳感器模塊檢測到的使用者對座椅的壓力，自動調(diào)整座椅背部和腿部的屈伸。
【附圖說明】
[0048]圖1為本發(fā)明的電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)框架示意圖；
[0049]圖2為本發(fā)明的電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0050]圖3為本發(fā)明的電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)的工作流程圖；
[0051]圖4為本發(fā)明的電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)的噴淋系統(tǒng)和設(shè)定定時功能的工作流程圖；
[0052]圖5為本發(fā)明的電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)的操作流程示意圖；
[0053]圖6為電源電壓檢測模塊電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果至少包括:
[0055]1、能夠滿足長期臥床和行動不便的老年人、殘障人和傷病人的洗浴需求。
[0056]2、使用者在洗浴過程中，椅面可以升高，并且靠背、腿部可以根據(jù)需要旋轉(zhuǎn)一定角度，即讓使用者洗浴過程中安全舒適，方便護(hù)理人員操作，可方便地清洗到臀部下方，減少清洗過程中人體體位的變換，減輕護(hù)理人員的勞動強(qiáng)度。
[0057]3、噴淋系統(tǒng)有四種模式:全部噴嘴噴淋、單個噴嘴噴淋、對側(cè)兩兩噴淋、循環(huán)單個噴淋，并且可以設(shè)置定時噴淋。噴淋系統(tǒng)有水溫傳感器檢測洗浴水溫的變化，當(dāng)水溫高于或低于設(shè)定閾值時，提示水溫過高或過低。
[0058]4、控制系統(tǒng)供電采用充電鋰電池組，使用安全，防水等級高，有電池電壓檢測，電池低電量報警和保護(hù)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)有電流過載保護(hù)。
[0059]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下。
【具體實(shí)施方式】
[0060]
[0061]下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0062]本發(fā)明中提供了一種電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)和方法能夠滿足行動不便的老年人、殘障人和傷病人的洗浴需求，具有高度升降、座椅姿態(tài)調(diào)整、抬背曲腿、臀部輔助清洗等功能。
[0063]以下將對本發(fā)明的電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0064]如圖1所示，電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)包括:控制模塊、傳感器模塊、手控器、噴淋系統(tǒng)、驅(qū)動模塊、電源模塊。
[0065]控制模塊，包括:主控制器和程序設(shè)置模塊。主控制器是核心控制單元，對控制系統(tǒng)各部件進(jìn)行控制，主要包括:用于發(fā)出與所述調(diào)整人體姿態(tài)和噴淋系統(tǒng)相關(guān)的控制命令，用于執(zhí)行人體姿態(tài)調(diào)整、噴淋洗浴和定時等控制命令，用于接收、執(zhí)行手控器的操作命令，驅(qū)動顯示器、蜂鳴器進(jìn)行報警，對人體姿態(tài)參數(shù)的預(yù)設(shè)定與計算、壓力、位置參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整算法的計算，用于設(shè)定洗浴水溫的閾值、執(zhí)行機(jī)構(gòu)電流閾值和電源電壓(電池電壓)閾值，用于數(shù)據(jù)信息的保存等。程序設(shè)置模塊，用于軟件代碼(控制系統(tǒng)操作程序)的寫入、修改和軟件更新升級，可以根據(jù)用戶的實(shí)際需求調(diào)整代碼。
[0066]傳感器模塊，包括:用于感應(yīng)人體施加壓力的壓力傳感器;用于感應(yīng)檢測浴椅椅背和浴椅腿部機(jī)構(gòu)的位置變化的位置傳感器；用于感應(yīng)水溫度的溫度傳感器。傳感器模塊包括多個(如3個)壓力傳感器、兩個位置傳感器和一個溫度傳感器。
[0067]手控器，包括:控制面板、顯示屏和蜂鳴器，用于浴椅的操作、狀態(tài)顯示和報警提示?？刂泼姘灏ǘ鄠€按鍵，用于操作浴椅；顯示屏用于顯示浴椅的控制狀態(tài)，便于操作和執(zhí)行;蜂鳴器用于報警提示。
[0068]噴淋系統(tǒng)，包括:臀部清洗裝置、花灑、上水裝置和下水裝置。臀部清洗裝置用于臀部清洗;花灑用于清洗全身;上水裝置用于接入洗浴用熱水;下水裝置用于排水。
[0069]驅(qū)動模塊，包括:驅(qū)動器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)和模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于執(zhí)行調(diào)整人體姿態(tài)控制命令以對浴椅進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于接收和反饋壓力傳感器和位置傳感器的信號，該模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊接收到壓力傳感器或位置傳感器發(fā)送的模擬壓力信號、位置信號后，將該信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，實(shí)時發(fā)送給控制模塊和傳感器模塊。
[0070]電源模塊，包括:24V充電鋰電池組、電源轉(zhuǎn)換模塊、電流閾值檢測模塊和電源電壓檢測模塊。24V充電鋰電池組，用于直接為執(zhí)行機(jī)構(gòu)供電。電源轉(zhuǎn)換模塊，將24V充電鋰電池組的電壓轉(zhuǎn)換為工作電壓，為控制模塊(工作電壓5V)和驅(qū)動模塊(工作電壓12V)供電。電源電壓檢測模塊，用于檢測鋰電池組的電壓。
[0071]電流閾值檢測模塊，用于檢測執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流峰值，防止電流過大損壞執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電流閾值檢測模塊將檢測到的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流大小的數(shù)據(jù)實(shí)時發(fā)送給控制模塊，控制模塊判斷該電流數(shù)值是否大于預(yù)設(shè)的電流閾值，如果超出該閾值，控制模塊控制蜂鳴器發(fā)出鳴叫報警。由于單個執(zhí)行機(jī)構(gòu)最大電流為3.5，執(zhí)行機(jī)構(gòu)包含2個，所以最大電流設(shè)定為7A，SP當(dāng)電流超過7A時，超過電流閾值，系統(tǒng)報警。
[0072]電源電壓檢測模塊，用于對電源電壓(電池電壓)進(jìn)行檢測，并實(shí)時將檢測結(jié)果發(fā)送給主控制器，主控制器將接收到的電壓數(shù)值與預(yù)定的電壓閾值比較，當(dāng)前者低于后者時，主控制器控制語音模塊發(fā)出語音提示，如“電池電壓過低，請充電”。本發(fā)明中主控制器可以根據(jù)檢測得到的電源電壓值通過查表的方式得出相對應(yīng)的電量:比如說，24V以上的電壓——滿電量，23.5V電壓——80%電量，23V電壓——60%電量，22.5V電壓——40%電量，22V電壓一一20%電量。因此主控制器根據(jù)檢測到電源電壓值通過查詢預(yù)設(shè)的電壓-電量對照表即可判斷電源電量是否低于預(yù)定閾值，如果低于預(yù)定閾值主控制器控制顯示器顯示電源電量低的提示同時還可以控制蜂鳴器鳴叫報警。
[0073]壓力傳感器，用于檢測人體在座椅上的壓力情況，實(shí)時將檢測信息反饋給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。
[0074]多個壓力傳感器分別對應(yīng)分布于浴椅的三個區(qū)域:坐面區(qū)域、靠背區(qū)域及腿部區(qū)域。控制模塊預(yù)設(shè)三個壓力閾值范圍，分別為:坐面壓力閾值、靠背壓力閾值和腿部壓力閾值。
[0075]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)時接收位于坐面區(qū)域的壓力傳感器傳輸?shù)娜梭w施加壓力數(shù)值，將該壓力值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送給控制模塊和驅(qū)動模塊。控制模塊接收該數(shù)字信號后，對壓力大小進(jìn)行判斷，當(dāng)人體對坐面區(qū)域產(chǎn)生的壓力大于坐面壓力閾值，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，驅(qū)動器執(zhí)行該控制信號，即驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)I的靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動浴椅的靠背機(jī)構(gòu)和腿部機(jī)構(gòu)作出伸展動作，減輕人體對浴椅坐面區(qū)域的壓力，直至坐面的壓力傳感器傳輸?shù)膲毫?shù)值小于坐面壓力閾值時停止動作。
[0076]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)時接收位于靠背區(qū)域的壓力傳感器傳輸?shù)娜梭w施加壓力數(shù)值，將該壓力值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送給控制模塊和驅(qū)動模塊?？刂颇K接收該數(shù)字信號后，對壓力大小進(jìn)行判斷，當(dāng)人體對靠背區(qū)域產(chǎn)生的壓力大于靠背壓力閾值，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，驅(qū)動模塊執(zhí)行該控制信號，即驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)I的靠背調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動浴椅的靠背機(jī)構(gòu)作出屈體動作，減輕人體對浴椅靠背區(qū)域的壓力，直至靠背的壓力傳感器傳輸?shù)膲毫?shù)值小于靠背壓力閾值時停止動作。
[0077]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)時接收位于腿部區(qū)域的壓力傳感器傳輸?shù)娜梭w施加壓力數(shù)值，將該壓力值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送給控制模塊和驅(qū)動模塊?？刂颇K接收該數(shù)字信號后，對壓力大小進(jìn)行判斷，當(dāng)人體對腿部區(qū)域產(chǎn)生的壓力大于腿部壓力閾值，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，驅(qū)動器執(zhí)行該控制信號，即驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)I的腿部調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動浴椅的腿部機(jī)構(gòu)作出伸展動作，減輕人體對浴椅腿部區(qū)域的壓力，直至腿部的壓力傳感器傳輸?shù)膲毫?shù)值小于腿部壓力閾值時停止動作。
[0078]坐面區(qū)域、靠背區(qū)域及腿部區(qū)域的壓力傳感器實(shí)時向模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸人體的壓力數(shù)值，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將該壓力值轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送給控制模塊和驅(qū)動模塊?？刂颇K接收該數(shù)字信號后，對壓力大小進(jìn)行判斷，通過自適應(yīng)算法自動調(diào)整座椅的姿態(tài)，向驅(qū)動模塊發(fā)出相應(yīng)的控制指令，控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)I的靠背調(diào)整執(zhí)行器、腿部調(diào)整執(zhí)行器自動調(diào)整伸展、收屈的姿勢，使人體對坐面區(qū)域、靠背區(qū)域及腿部區(qū)域的壓力均衡，使人體處于最舒適的狀態(tài)。自適應(yīng)算法的主要原理是:人體不同的部位的脊柱節(jié)段承擔(dān)著不同的負(fù)荷，腰椎處于最低位，負(fù)荷相當(dāng)大。自適應(yīng)算法是根據(jù)人體臀部和背部對座椅的壓力，判斷人體是否是舒適坐姿。根據(jù)背部壓力分布情況和臀部壓力分布情況，判斷人體是否處于放松狀態(tài)，如果壓力出現(xiàn)應(yīng)力點(diǎn)，則自動調(diào)整坐面、靠背和腿部的角度，以減小壓力。使人體脊柱受到應(yīng)力最小，避免肌肉韌帶疲勞和脊柱損傷。對于座椅腿部的壓力，同樣根據(jù)壓力分布，如果壓力出現(xiàn)應(yīng)力點(diǎn)，調(diào)整腿部支撐板伸展的角度，以減小壓力。
[0079]位置傳感器，用于檢測座椅靠背、腿部的位置情況，實(shí)時將檢測信息反饋給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將該位置信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送給控制模塊和驅(qū)動模塊。
[0080]為了保護(hù)人體在姿態(tài)調(diào)整時重心不偏離浴椅，防止人體從浴椅上跌落，位置傳感器有2個，分別設(shè)置在浴椅靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器上，即在靠背執(zhí)行器和腿部執(zhí)行器的運(yùn)動路徑范圍內(nèi)，會和座椅機(jī)械結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)可能會干涉的地方，用于測量靠背執(zhí)行機(jī)構(gòu)和腿部執(zhí)行機(jī)構(gòu)相對于其參考標(biāo)志位(如靠背與腿部支撐板均處于垂直地面時作為參考標(biāo)志位)的數(shù)值。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊實(shí)時接收2個位置傳感器傳輸?shù)奈恢脭?shù)值，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將該位置信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后發(fā)送給控制模塊和驅(qū)動模塊。預(yù)設(shè)兩個位置閾值范圍，分別為靠背位置閾值和腿部位置閾值，控制模塊將接收到的靠背位置數(shù)值信息、腿部位置數(shù)值信息分別與預(yù)設(shè)的靠背位置閾值和腿部位置閾值比較，根據(jù)比較結(jié)果決定如何調(diào)整靠背調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和腿部調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0081]當(dāng)位于浴椅靠背執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置傳感器傳輸數(shù)值小于靠背位置閾值時，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，執(zhí)行機(jī)構(gòu)I的靠背調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，控制模塊向顯示屏和蜂鳴器發(fā)出信號，進(jìn)行報警提示。當(dāng)位于浴椅腿部執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置傳感器傳輸數(shù)值小于腿部位置閾值時，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，執(zhí)行機(jī)構(gòu)I的腿部調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，控制模塊向顯示屏和蜂鳴器發(fā)出信號，進(jìn)行報警提示。
[0082]溫度傳感器，用于檢測從上水裝置上接入的洗浴用水(如熱水或冷熱混合水或冷水)溫度，并將溫度信息實(shí)時發(fā)送給控制模塊，控制模塊根據(jù)接收到的溫度信息，判斷水溫是否高于高溫閾值或者低于低溫閾值，如果高于高溫閾值或低于低溫閾值，控制模塊控制顯示屏顯示水溫過高或過低的提示，并控制蜂鳴器發(fā)出鳴叫報警，避免水溫過熱或過冷。
[0083]控制面板，包括:電源開關(guān)、功能按鍵、設(shè)置按鍵和確認(rèn)按鍵，用于開啟控制系統(tǒng)電源、自動或手動調(diào)整人體姿態(tài)和使用自動或手動噴淋、設(shè)定定時的操作、確認(rèn)執(zhí)行操作。
[0084]臀部清洗裝置，包括:四個噴嘴，可以通過控制面板選擇需要的噴淋模式，可選擇四種自動噴淋模式或手動選擇四個噴嘴進(jìn)行噴淋，自動噴淋模式分為四種:全部噴嘴噴淋、單個噴嘴噴淋、對側(cè)兩兩噴淋和循環(huán)單個噴淋。噴水強(qiáng)度設(shè)定依次為小、中、大三檔。
[0085]執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，包括:執(zhí)行機(jī)構(gòu)1、執(zhí)行機(jī)構(gòu)2。執(zhí)行機(jī)構(gòu)I控制浴椅靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器。執(zhí)行機(jī)構(gòu)2控制座位上下調(diào)整執(zhí)行器?？勘痴{(diào)整執(zhí)行器，用于浴椅靠背的屈伸調(diào)整，腿部調(diào)整執(zhí)行器，用于浴椅腿部的屈伸調(diào)整，座位上下調(diào)整執(zhí)行器，用于座位的上下調(diào)整。在自動調(diào)整人體姿態(tài)狀態(tài)下，控制模塊根據(jù)壓力傳感器和位置傳感器給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的反饋信息和預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)信息，通過自適應(yīng)算法，對執(zhí)行機(jī)構(gòu)I進(jìn)行自動調(diào)整姿態(tài)，使人體處于最舒適的狀態(tài)。
[0086]電源轉(zhuǎn)換模塊，包括:轉(zhuǎn)換驅(qū)動模塊供電電路和轉(zhuǎn)換控制模塊供電電路。轉(zhuǎn)換驅(qū)動模塊供電電路，用于為驅(qū)動模塊供電，保證驅(qū)動模塊正常工作。轉(zhuǎn)換控制模塊供電電路，用于為控制模塊供電，保證控制模塊正常工作。
[0087]如圖2所示，該電動移位與升降一體化浴椅系統(tǒng)主要包括座椅主體I和如上所描述的控制系統(tǒng)(圖中未全部示出)。手控器2和噴淋系統(tǒng)3分別安裝在座椅主體I上;座椅主體I主要由座面、腿部支撐板和靠背構(gòu)成;座椅主體I還包括座椅靠背調(diào)整執(zhí)行器5、腿部調(diào)整執(zhí)行器6和座位上下調(diào)整執(zhí)行器7，用于座椅的上下調(diào)整和座椅靠背、腿部支撐板的屈伸調(diào)整，座椅主體I安裝在底座4上，其中座椅靠背調(diào)整執(zhí)行器5和腿部調(diào)整執(zhí)行器6至少包括以下一種:用于感應(yīng)使用者人體施加壓力的壓力傳感器、位置傳感器，根據(jù)實(shí)際的需要，選擇器件的種類和數(shù)量。手控器2包括控制面板8、顯示屏9和蜂鳴器，用于浴椅的操作、狀態(tài)顯示和報警提示，其中蜂鳴器內(nèi)置于手控器內(nèi)殼中，用以防水。噴淋系統(tǒng)3包括臀部清洗裝置(噴頭10、11、12、13)、花灑、用于感應(yīng)洗浴時水溫的溫度傳感器、上水裝置14和下水裝置15。
[0088]座椅主體I通過操作手控器2的設(shè)置按鍵調(diào)整座板的上下，調(diào)整靠背和腿部支撐板的屈伸，實(shí)現(xiàn)洗浴時，提高使用座椅的舒適性。對于長期臥床患者，因不能表達(dá)或者感覺不到等原因，他們在使用浴椅時壓力和位置的舒適性問題的解決，是依靠傳感器模塊采集到人體坐姿的變化，通過壓力傳感器和位置傳感器給模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊發(fā)信號，模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊傳輸給主控制器，主控制器通過軟件算法經(jīng)過計算后，給驅(qū)動模塊發(fā)指令，驅(qū)動模塊驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，用于執(zhí)行座椅靠背、座椅腿部的屈伸動作控制，提高患者在洗浴時使用座椅舒適度。
[0089]如圖3所示，本發(fā)明的電動移位與升降一體化浴椅控制系統(tǒng)的工作流程圖。打開電源開關(guān)后，電源電壓檢測模塊AD采樣檢測鋰電池電壓，并將采集值發(fā)送給主控制器，當(dāng)檢測的鋰電池電壓低于設(shè)定的閾值時，主控制器控制屏幕顯示“電量低需要充電”，蜂鳴器發(fā)出“滴、滴、滴”的報警聲。當(dāng)檢測鋰電池的電壓大于設(shè)定閾值，浴椅功能開啟，進(jìn)入控制系統(tǒng)工作模式。主控制器實(shí)時檢測鋰電池電壓(電源電壓)，如果檢測的鋰電池電壓低于設(shè)定的閾值，系統(tǒng)提示“電量低需要充電”，蜂鳴器發(fā)出“滴、滴、滴”的報警聲。進(jìn)入系統(tǒng)后，主控制器檢測水溫，水溫低于閾值報警。主控制器對手控器進(jìn)行實(shí)時按鍵掃描，確認(rèn)是否有功能按鍵按下，如果有功能按鍵按下，屏幕顯示對應(yīng)的功能，開始操作。手控器可以選擇“調(diào)整座椅上下和自動或椅背、腿部”功能。如果在自動功能，主控制器根據(jù)傳感器檢測到的使用者對座椅的壓力，自動調(diào)整座椅背部和腿部的屈伸。如果選擇手動功能，則需要操作人員自己根據(jù)需要，調(diào)整座椅上下和椅背、腿部。
[0090]噴淋系統(tǒng)3功能的選擇。如圖4所示，可以通過手控器選擇需要的噴淋模式，選擇自動四種噴淋模式或手動選擇四個噴嘴進(jìn)行噴淋，自動噴淋模式分為四種:全部噴嘴噴淋、單個噴嘴噴淋、對側(cè)兩兩噴淋和循環(huán)單個噴淋。噴水強(qiáng)度分三檔:Ι、ΙΙ、ΠΙ，代表從小到大。選定后，控制系統(tǒng)控制下顯示屏9顯示是否需要定時的詢問信息，若選擇定時，進(jìn)入設(shè)定時間模式，每次選擇設(shè)定時間最長不超過3分鐘，點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鍵，開始噴淋，設(shè)定時間結(jié)束時，自動停止。若不選擇定時，則直接點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鍵，開始噴淋，不點(diǎn)擊“確認(rèn)”按鍵，噴淋停止。
[0091 ]如圖5所示，一個標(biāo)準(zhǔn)洗浴流程:開始洗浴，調(diào)整姿態(tài)，選擇手動或自動調(diào)整。調(diào)整完畢后，將浴椅推入浴室，到指定位置后，固定底座4下方的腳輪，上水裝置14與熱水器水管連接。連接完畢后，開啟電動移位與升降一體化浴椅，主控制器確認(rèn)水溫，如果水溫高于或低于設(shè)定閾值將報警提示。確認(rèn)水溫后，開始按功能按鍵洗浴，清洗身體使用花灑，清洗臀部使用浴椅的臀部清洗功能，選擇自動或手動的噴淋模式，選擇合適的模式后，選擇或不選擇定時功能，開始洗浴。排水通過下水裝置15排水。
[0092]如圖6所示，電源電壓檢測模塊電路包括22Κ?dú)W姆采樣電阻R7、IK歐姆采樣電阻R9和0.1yF濾波電容。22Κ?dú)W姆電阻R7—端接24V電池電壓，另一端接主控制器相應(yīng)的AD采樣管腳和IK歐姆電阻R9，IK歐姆電阻另一端接地，0.1yF電容接在主控制器相應(yīng)的AD采樣管腳和地之間，用于濾波。從采樣點(diǎn)VBAT進(jìn)行電壓采樣。
[0093]本發(fā)明的突出特點(diǎn)是浴椅具有電動移位與升降一體化、以及臀部清洗功能，便于護(hù)理人員為長期臥床的失能患者洗浴，能實(shí)現(xiàn)方便、智能、省力地洗浴，能夠有效減輕護(hù)理人員在洗浴時的勞動強(qiáng)度。同時，電動移位與升降一體化浴椅操作簡潔、智能，程序可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整，方便護(hù)理人員的操作。可廣泛用于家庭、醫(yī)院、養(yǎng)老院等多種場所，具有廣闊的市場前景。
[0094]以上，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種浴椅控制系統(tǒng)，包括控制模塊、傳感器模塊、手控器、驅(qū)動模塊、噴淋系統(tǒng)以及電源模塊，其特征在于: 控制模塊，用于對控制系統(tǒng)各部分進(jìn)行控制； 傳感器模塊，用于檢測人體在浴椅上的壓力，檢測座椅靠背、腿部的執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置以及檢測接入浴椅的洗浴用水的溫度，并將所述壓力數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)以及溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給控制豐旲塊; 手控器，包括:控制面板、顯示屏和蜂鳴器，分別用于浴椅的操作、信息顯示和報警提示； 驅(qū)動模塊，用于在控制模塊的控制下對浴椅進(jìn)行姿態(tài)、高度的調(diào)整，包括對浴椅椅背的屈伸角度調(diào)整、對浴椅腿部的屈伸角度調(diào)整和對浴椅座面高度的調(diào)整； 電源模塊，用于為控制系統(tǒng)供電； 噴淋系統(tǒng)具有手動控制模式和自動控制模式，在自動控制模式下，該噴淋系統(tǒng)受控制模塊的控制進(jìn)行噴淋。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 控制模塊，包括:主控制器，該主控制器用于發(fā)出調(diào)整浴椅姿態(tài)、高度和噴淋系統(tǒng)的控制命令，用于接收執(zhí)行手控器的操作信息，用于驅(qū)動顯示屏，用于設(shè)定洗浴水溫的閾值、執(zhí)行機(jī)構(gòu)電流閾值和電源電壓閾值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 傳感器模塊包括多個壓力傳感器，所述多個壓力傳感器分別設(shè)置在浴椅的三個區(qū)域:坐面區(qū)域、靠背區(qū)域及腿部區(qū)域，分別用于檢測人體對坐面的壓力、對靠背的壓力和對浴椅腿部的壓力，并將檢測到的壓力數(shù)值實(shí)時傳輸給控制模塊； 控制模塊根據(jù)接收到的壓力數(shù)值，向驅(qū)動模塊發(fā)出調(diào)整姿態(tài)的指令，驅(qū)動模塊接收該指令后驅(qū)動浴椅的靠背調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)或腿部調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)作出伸展或屈體的調(diào)整。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 傳感器模塊包括兩個位置傳感器，所述兩個位置傳感器分別設(shè)置在靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器上，位于靠背調(diào)整執(zhí)行器和腿部調(diào)整執(zhí)行器的運(yùn)動路徑范圍內(nèi)且會和座椅機(jī)械結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)發(fā)生干涉的位置，用于檢測浴椅椅背調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和浴椅腿部調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置，并將位置數(shù)據(jù)實(shí)時傳輸給控制模塊，控制模塊根據(jù)該位置數(shù)據(jù)向驅(qū)動模塊發(fā)出控制指令，控制驅(qū)動模塊調(diào)整浴椅靠背或腿部的屈伸。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 當(dāng)位于浴椅靠背調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置傳感器傳輸?shù)奈恢脭?shù)值小于靠背位置閾值時，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，控制第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)的靠背調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，同時控制模塊向顯示屏和蜂鳴器發(fā)出信號，進(jìn)行報警提示； 當(dāng)位于浴椅腿部調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)的位置傳感器傳輸?shù)奈恢脭?shù)值小于腿部位置閾值時，控制模塊對驅(qū)動模塊發(fā)出控制信號，控制第一執(zhí)行機(jī)構(gòu)的腿部調(diào)整執(zhí)行器的傳動機(jī)構(gòu)停止轉(zhuǎn)動，同時控制模塊向顯示屏和蜂鳴器發(fā)出信號，進(jìn)行報警提示。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 傳感器模塊包括溫度傳感器，用于檢測接入浴椅的水溫度，并將溫度信息實(shí)時發(fā)送給控制模塊，控制模塊根據(jù)接收到的溫度信息，判斷水溫是否高于高溫閾值或者低于低溫閾值，如果高于高溫閾值或低于低溫閾值，控制模塊控制顯示屏顯示報警信息或蜂鳴器發(fā)出報警聲音。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 電源模塊，包括轉(zhuǎn)換驅(qū)動模塊供電電路和轉(zhuǎn)換控制模塊供電電路，轉(zhuǎn)換驅(qū)動模塊供電電路用于為驅(qū)動模塊供電，轉(zhuǎn)換控制模塊供電電路用于為控制模塊供電。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 電源模塊包括電流閾值檢測模塊，用于檢測驅(qū)動模塊的電流峰值，并將檢測到的驅(qū)動模塊的電流大小的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給控制模塊，控制模塊判斷該電流是否大于預(yù)設(shè)的電流閾值，如果超出該閾值，控制模塊控制蜂鳴器發(fā)出報警聲音。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 噴淋系統(tǒng)包括臀部清洗裝置、花灑、上水裝置和下水裝置，其中上水裝置用于接入洗浴用水，下水裝置用于排水； 臀部清洗裝置，包括:四個噴嘴，具有四種自動噴淋模式:全部噴嘴噴淋、單個噴嘴噴淋、對側(cè)兩兩噴淋和循環(huán)單個噴淋。10.一種浴椅，包括浴椅主體和如權(quán)利要求1-9之一所述的浴椅控制系統(tǒng)，其特征在于: 浴椅主體包括座面、腿部和椅背，靠背調(diào)整執(zhí)行器、腿部調(diào)整執(zhí)行器和上下調(diào)整執(zhí)行器設(shè)置在浴椅主體上，用于在驅(qū)動模塊的驅(qū)動下分別對浴椅椅背、腿部的屈伸進(jìn)行調(diào)整以及對座面的升降進(jìn)行調(diào)整。
【文檔編號】A61H35/00GK105832524SQ201610147476
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年3月15日
【發(fā)明人】王強(qiáng), 蘭陟, 王麗, 王喜太, 樊瑜波, 閆和平
【申請人】國家康復(fù)輔具研究中心