СЕНСОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЛАЖНОСТИ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИСУТСТВИЯ ЧЕЛОВЕКА НА ОПОРНОЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2019 года по МПК A61B5/00 A61B5/11 A61F13/42 G08B21/20 G08B21/22 G01L1/14 G01L1/16 G01L1/18 G01L1/22 G01N27/04 G01N27/22 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к сенсорному устройству и к способу, которые, в частности, могут быть использованы при мониторинге человека на опорной конструкции.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Мониторинг состояния пожилых людей в различных условиях является необходимым, если желательно реагировать на возрастающую пропорциональную долю популяции, которая является стареющей. В предшествующем уровне техники представлены различные средства для мониторинга больных людей или других людей, нуждающихся в уходе как при медицинской помощи на дому, так и больничной помощи. Например, в течение продолжительного времени средства мониторинга многих видов используются в больницах для осуществления мониторинга пациентов.

Кроватные датчики относятся к датчикам одного вида для мониторинга состояния людей. Например, в предшествующем уровне техники представлены кроватные датчики, которыми можно определять присутствие человека в кровати с помощью датчика давления, который размещают на кровати таким образом, что он обнаруживает вес человека, когда человек лежит в кровати.

Кроме того, из предшествующего уровня техники известно использование датчиков, устанавливаемых на полу или под ним, при этом присутствие и перемещения людей обнаруживают с помощью емкостных датчиков или датчиков давления и с помощью этих данных устанавливают, находится ли нуждающийся в мониторинге человек в кровати или же ушел куда-нибудь.

Однако в предшествующем уровне техники не представлен датчик такого вида, которым можно надежно определять, используя один и тот же датчик, присутствие человека в кровати, уход его с кровати и определять, увлажнилась ли кровать вследствие, например, потоотделения, мочеиспускания или другого выделения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно изобретению предложено сенсорное устройство, посредством которого можно осуществлять мониторинг человека на опорной конструкции, такой как кровать или сиденье. Сенсорное устройство согласно изобретению содержит измерительную электронику и датчик, которые могут быть установлены на опорную конструкцию, например на кровать или сиденье.

В решении согласно изобретению с помощью датчика, устанавливаемого на опорную конструкцию, можно обнаруживать присутствие человека на опорной конструкции и увлажнилась ли опорная конструкция, такая как кровать или сиденье. Устройство согласно изобретению выполнено с возможностью определения с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, увлажнения опорной конструкции на основании измерения изменения влажности. Посредством решения согласно изобретению присутствие человека на опорной конструкции можно определять по изменению измеряемой влажности, например, определяя влияние присутствия человека на электрическую проводимость непосредственного окружения датчика путем измерения емкости, и/или по измерению давления, оказываемого на датчик, например, при использовании датчика, измеряющего давление.

Кроме того, устройство согласно изобретению может содержать устройство обработки данных, пригодное для обработки измерений с датчика, содержащее процессор и запоминающее устройство.

Одним применением решения согласно изобретению является мониторинг условий содержания и состояний пожилых людей в кроватях или на сиденьях, например, в их жилых помещениях, домах для престарелых или в больницах. Информация, собираемая системой, может передаваться, например, в центр контроля или в другой орган, который наблюдает за некоторой областью и/или за людьми в ней.

При использовании способа по пункту 1 и системы по пункту 10 могут быть исключены проблемы из известного уровня техники и может быть реализовано устройство, которое соответствует требованиям, согласованным с практическими потребностями. Изобретение отличается тем, что раскрыто в формуле изобретения, приведенной ниже.

Одним преимуществом наряду с другими устройства согласно изобретению по сравнению с более ранними системами является то, что при использовании одного датчика можно надежно определять присутствие человека на опорной конструкции, например, в кровати, уход с опорной конструкции и увлажнилась ли опорная конструкция, например, вследствие потоотделения, мочеиспускания или другого выделения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Изобретение иллюстрируется нижеследующими чертежами, на которых:

фиг. 1 - сенсорное устройство согласно одному варианту осуществления изобретения, при этом устройство установлено на кровати;

фиг. 2 - сенсорная структура согласно варианту осуществления изобретения;

фиг. 3 - поперечное сечение сенсорной структуры согласно варианту осуществления изобретения;

фиг. 4 - поперечное сечение сенсорной структуры согласно варианту осуществления изобретения; и

фиг. 5 - конструкция сенсорной структуры согласно варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 представлен вариант осуществления сенсорного устройства согласно изобретению, при этом в варианте осуществления представлена опорная конструкция, на которой установлена сенсорная структура 100 согласно устройству изобретения. В случае этого варианта осуществления опорная конструкция представляет собой кровать 110. Кроме того, опорная конструкция может быть, например, сиденьем, таким как стул кресло или софа. В устройстве согласно изобретению с помощью сенсорной структуры можно определять присутствие человека на опорной конструкции и определять, увлажнилась ли опорная конструкция. Сенсорная структура, используемая в изобретении, может содержать датчик, измеряющий влажность или изменение влажности. Кроме того, сенсорная структура, используемая в изобретении, может содержать устройство, посредством которого может быть измерено влияние присутствия человека на электрическую проводимость непосредственного окружения датчика. В одном варианте осуществления изобретения сенсорная структура согласно изобретению может также содержать датчик, измеряющий давление. Датчик, измеряющий влажность или изменение влажности, датчик, измеряющий влияние присутствия на электрическую проводимость, и/или датчик, измеряющий давление, могут быть встроены в одну и ту же сенсорную структуру.

Кроме того, устройство согласно изобретению содержит измерительную электронику и устройство выполнено с возможностью определения с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и сенсорной структурой, уровня влажности и изменения уровня влажности в области сенсорной структуры, например, во всей области сенсорной структуры или только на части области сенсорной структуры. На основании уровня влажности или изменения его устройство может определять, увлажнилась ли опорная конструкция, такая как, например, кровать.

Кроме того, в соответствии с решением согласно изобретению можно определять с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, присутствие человека на опорной конструкции и уход его с опорной конструкции. Присутствие человека можно определять с помощью измерения, основанного на давлении, измерения, основанного на повышении электрической проводимости, вызываемого присутствием туловища человека, случающимся вблизи датчика, или измерения, основанного на измерении влажности. В одном варианте осуществления изобретения сочетания упомянутых выше технологий могут использоваться для определения присутствия.

Измерительная электроника может быть встроена в сенсорную структуру или она может быть отдельным блоком, который соединен с сенсорной структурой посредством проводного или беспроводного соединения. Может иметься проводное или беспроводное соединение от измерительного блока, и по этому соединению измеряемые данные могут передаваться дальше.

В решении согласно изобретению может измеряться уровень влажности и, как только обнаруживается, что человек появился на опорной конструкции, измеряемый уровень влажности регистрируется в качестве сравнительного значения уровня влажности. Измеряемый уровень влажности сравнивается с зарегистрированным сравнительным значением уровня влажности и с помощью этого система может устанавливать, находится ли человек на опорной конструкции, покинул ли человек опорную конструкцию и увлажнилась ли опорная конструкция. Если измеряемый уровень влажности меньше, чем зарегистрированное сравнительное значение уровня влажности, устройство может определить, что человек встал с кровати и/или покинул опорную конструкцию. Если измеряемый уровень влажности больше, чем зарегистрированное сравнительное значение уровня влажности, устройство может определить, что опорная конструкция, такая как кровать, увлажнилась. Опорная конструкция может увлажняться, например, вследствие потоотделения или мочеиспускания. В обоих случаях эта информация облегчает уход за человеком, который находится, например, в кровати. Например, потоотделение может указывать на то, что человек находится в лихорадочном состоянии или некотором соответствующем состоянии.

Сенсорная структура, используемая в устройстве изобретения, может иметь, например, такие размеры и форму, при которых она покрывает область спины и/или нижней части туловища, и в этом случае посредством нее можно обнаруживать уровень влажности, который повышается как при мочеиспускании, так и потоотделении. Сенсорная структура изобретения, установленная на заданном месте, может продолжаться, например, от спины человека в кровати до его паховой области.

В одном варианте осуществления изобретения, в котором измеряют влажность, а также давление, оказываемое на сенсорную структуру, измерение влажности может выполняться на ином месте, чем измерение давления, оказываемого на сенсорную структуру. В этом случае сенсорные области для измерения влажности могут находиться в иной части сенсорной структуры, чем сенсорные области для измерения давления. В одном варианте осуществления изобретения части сенсорной структуры для измерения влажности и части для измерения давления расположены в одной и той же области, например, по существу во всей области сенсорной структуры.

В одном варианте осуществления изобретения в области сенсорной структуры может быть определено место нахождения обнаруживаемого более высокого уровня влажности и на основании этого места нахождения устройство может также установить, что, если влага появляется на части сенсорной структуры, находящейся ниже спины, влага является потом, а если влага появляется на нижнем конце сенсорной структуры на месте ягодиц человека, влага является мочой или некоторым другим выделением.

При повышении электрической проводимости в непосредственном окружении, вызываемом влагой, отпечаток или присутствие туловища человека может определяться в устройстве согласно изобретению непрерывно или в ином случае через некоторые фиксированные или переменные интервалы времени. Кроме того, можно изменять функцию измерений таким образом, чтобы происходил переход от способа непрерывных измерений к способу измерений, в котором измерения выполняются через некоторые временные интервалы, и/или наоборот.

В системе согласно изобретению могут оцениваться результаты измерений с датчика, а на основании результатов измерений могут выполняться некоторые процедуры, такие как функции контроля и функции тревожной сигнализации. Кроме того, устройство может содержать запоминающее средство, в которое система способна заносить данные с датчика или информацию, получаемую с него, для наблюдения хронологической зависимости поведения человека. Результаты измерений с датчика или информацию, получаемую с него, можно передавать дальше при использовании проводного или беспроводного соединения связи.

Информация, собираемая системой, может передаваться, например, в центр контроля или в другой орган, который наблюдает за областью и/или людьми в ней. Передача информации между системой и некоторым получателем может осуществляться при использовании телефонного соединения, проводного широкополосного соединения, беспроводных соединений или оптического или акустического соединения. При передаче данных предпочтительно принимать во внимание проблемы, связанные с защитой данных от несанкционированного доступа и конфиденциальностью данных, которые также предписываются многочисленными официальными инструкциями. Например, передача данных может производиться при работе центрального блока системы. Центральный блок может содержать процессор и запоминающее устройство и он может быть, например, устройством обработки данных. Центральный блок системы может управлять одним или несколькими датчиками. Центральный блок может быть объединен с датчиками или они могут быть расположены отдельно или в отдельных блоках.

Возможно выполнение некоторых функций центрального блока где-нибудь в другом месте, например, в центре контроля или центре обслуживания.

Кроме того, система может управлять функциями области, подлежащей мониторингу, такими как освещение, кондиционирование воздуха, управление доступом, блокировка, и другими системами тревожной сигнализации, системами управления и системами мониторинга или роботизированными устройствами, которые находятся в области. Одним примером управления функцией такого вида является возможность включения освещения ночью, когда устройство обнаруживает, что человек встал с кровати. В этом случае система содержит средства, необходимые для этого, такие как, например, средство беспроводной связи Bluetooth, средство локальной беспроводной сети или другое такое средство передачи-приема.

На фиг. 2 представлена сенсорная структура согласно одному варианту осуществления изобретения, состоящая из электрически проводящих областей 201, 202, 203, 204, которые находятся рядом друг с другом и изолированы друг от друга. Электрически проводящие области изолированы друг от друга изоляцией 205.

На фиг. 3 представлено поперечное сечение сенсорной структуры из фиг. 2 согласно одному варианту осуществления, посредством которой можно измерять уровень влажности, изменение уровня влажности и/или определять присутствие. В варианте осуществления из фиг. 3 сенсорная структура содержит по меньшей мере две электрически проводящие части 201, 202, которые изолированы друг от друга. Электрически проводящие площадки, например электроды 201, 202, могут быть, например, медными пластинками. Устройство согласно изобретению выполнено с возможностью определения уровня влажности путем измерения емкости и/или сопротивления между электрически проводящими площадками 201, 202. Две электрически проводящие площадки, которые изолированы друг от друга, могут находиться в одной и той же плоскости. Когда происходит увлажнение поверхности сенсорной структуры, емкость и/или сопротивление между электрически проводящими областями 201 и 202 изменяется, поскольку влага проводит электричество через изолирующую часть 205, разделяющую площадки. Электрически проводящие площадки сенсорной структуры должны быть изолированы изолирующим материалом от исследуемого человека, который находится поверх сенсорной структуры. Такой материал, как ткань, который изолирует электричество, но является проницаемым для влаги, может использоваться в качестве изолирующего материала этого вида.

Кроме того, в одном варианте осуществления изобретения сенсорной структурой согласно фиг. 3 может быть измерено повышение электрической проводимости, вызываемое присутствием туловища человека, и посредством этого может быть определено присутствие человека. Присутствие туловища человека вызывает повышение электрической проводимости непосредственного окружения датчика и следовательно, изменяет емкость между электрически проводящими областями 201, 202. В этом варианте осуществления емкость измеряется как только человек, подлежащий мониторингу, располагается на опорной конструкции, например в кровати. Если изменения емкости происходят после этого, это будет следствием повышения количества жидкости, поскольку жидкость изменяет емкость, или следствием того, что человек встал с кровати.

На фиг. 4 представлено поперечное сечение сенсорной структуры из фиг. 2 согласно одному варианту осуществления, посредством которой измеряются уровень влажности и давление. Датчик из фиг. 4 содержит по меньшей мере три электрически проводящие области 401, 402 и 403, которые изолированы друг от друга. Электрически проводящие области 401 и 402 находятся в одной и той же плоскости, а электрически проводящая область 403 расположена ниже них. Электрически проводящие области могут быть, например, медными пластинками. Устройство выполнено с возможностью определения уровня влажности путем измерения емкости и/или сопротивления между первой 401 и второй 402 электрически проводящими областями таким же образом, как в варианте осуществления из фиг. 3. В случае сенсорной структуры согласно этому варианту осуществления изобретения, как также и в варианте осуществления, представленном на фиг. 3, когда поверхность сенсорной структуры увлажняется, емкость между электрически проводящими областями 401 и 402 изменяется, поскольку влага проводит электричество через изолирующую часть 405, разделяющую различные области.

Кроме того, в дополнение к этому сенсорная структура согласно варианту осуществления, представленному на фиг. 4, определяет присутствие посредством идентификации давления, путем измерения емкости между первой 401 и третьей 403 электрически проводящими площадками и/или между второй 402 и третьей 403 электрически проводящими областями. Между верхним слоем, образованным первой 401 и второй 402 электрически проводящими областями, и нижним слоем, образованным третьей электрически изолирующей областью 403, находится электрически изолирующий материал 404.

В решении согласно этому варианту осуществления изобретения присутствие человека в кровати может определяться с помощью описанного выше датчика, измеряющего влажность, и в дополнение к этому при использовании измерения давления. Кроме того, для определения присутствия можно использовать только датчик давления. Одно преимущество этого варианта осуществления заключается в том, что посредством него увлажнение кровати и присутствие человека в кровати можно определять более надежно. Работа емкостного датчика давления из сенсорной структуры основана на емкости между электродами датчика, образованными электрически проводящими площадками 401, 402, 403, изменяющейся в случае, когда расстояние между ними изменяется при сжатии датчика. Когда давление оказывает воздействие на датчик, электрически проводящие области 401 и 403, а также 402 и 403, приближаются друг к другу, и в этом случае изменяется емкость между ними.

На фиг. 5 представлен один вариант осуществления изобретения, в котором электрически проводящие области сенсорной структуры образованы имеющими зубчатую форму. Посредством этого варианта осуществления можно определять присутствие человека и влажность. Принцип работы датчика согласно фиг. 5 аналогичен принципу работы варианта осуществления, представленного на фиг. 3. Отличие от варианта осуществления, представленного на фиг. 2 и 3, заключается в том, что в случае датчика согласно фиг. 5 только две отдельные электрически проводящие области 501, 502, то есть электроды, и область 503, электрически изолирующая их друг от друга, необходимы для надежного измерения в обширной области. В этом случае определение места увлажнения невозможно. В одном варианте осуществления изобретения сенсорная структура согласно изобретению может содержать несколько датчиков согласно фиг. 5.

Кроме того, систему согласно изобретению можно использовать наравне с системой, основанной на напольных датчиках, а контроль и управление системами могут быть реализованы функционированием одних и тех же устройств и программ.

Таким образом, изобретение относится к сенсорному устройству, содержащему измерительную электронику и сенсорную структуру 100, которые могут быть установлены на опорную конструкцию 110. Сенсорная структура 100 содержит по меньшей мере один датчик, а устройство выполнено с возможностью определения с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, изменяется ли влажность опорной конструкции. Кроме того, устройство выполнено с возможностью определения на основании данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, присутствия человека на опорной конструкции.

В одном варианте осуществления изобретения опорная конструкция представляет собой кровать и/или сиденье, такое как кресло, софа или стул.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит по меньшей мере два электрода 201, 202; 401, 402; 501, 502, изолированных друг от друга.

В одном варианте осуществления изобретения сенсорное устройство выполнено с возможностью определения изменения влажности опорной конструкции путем измерения сопротивления между электродами и путем сравнения его с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была сухой.

В одном варианте осуществления изобретения сенсорное устройство выполнено с возможностью определения присутствия путем измерения емкости между электродами и путем сравнения ее с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой.

В одном варианте осуществления изобретения сенсорное устройство выполнено с возможностью определения изменения влажности опорной конструкции путем измерения емкости между электродами и путем сравнения ее с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано после начала присутствия, когда опорная конструкция была сухой.

В одном варианте осуществления изобретения сенсорное устройство выполнено с возможностью обнаружения силы, прикладываемой человеком к датчику, и обнаружения присутствия путем измерения силы, прикладываемой к датчику, и путем сравнения указанной силы с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит по меньшей мере два планарных электрода 401, 403; 402, 403, расположенных один поверх другого, между которыми находится сжимаемая изоляция 404, а сенсорное устройство выполнено с возможностью измерения силы, прикладываемой к датчику, путем измерения емкости между электродами 401, 403; 402, 403.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит пьезоэлектрический материал, а сенсорное устройство выполнено с возможностью измерения силы, прикладываемой к датчику, путем измерения флуктуаций напряжения на датчике, которые вызываются пьезоэлектрическим явлением.

В одном варианте осуществления изобретения датчик выполнен с возможностью реагирования изменением сопротивления на силу, прикладываемую к нему, а сенсорное устройство выполнено с возможностью измерения силы, прикладываемой к датчику, путем измерения флуктуаций сопротивления на датчике.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит измеритель деформации и/или пьезорезистивный элемент.

В одном варианте осуществления изобретения электроды, обнаруживающие изменение влажности, находятся в такой же сенсорной структуре, что и структура, обнаруживающая силу, прикладываемую к датчику человеком.

В одном варианте осуществления изобретения датчик из сенсорного устройства содержит по меньшей мере три электрически проводящие области 401, 402, 403, которые изолированы друг от друга, например медные пластинки, которые расположены таким образом, что устройство оказывается выполненным с возможностью определения уровня влажности путем измерения емкости и/или сопротивления между первой 401 и второй 402 электрически проводящими областями и определения присутствия с помощью силы, прикладываемой к датчику, путем измерения емкости между первой 401 и третьей 403 электрически проводящими областями и/или между второй 402 и третьей 403 электрически проводящими областями.

В одном варианте осуществления изобретения сенсорное устройство выполнено с возможностью оценивания результатов измерений с датчика и на основании результатов измерения выполнения некоторых процедур, таких как, например, функции контроля и функции тревожной сигнализации.

В одном варианте осуществления изобретения сенсорное устройство содержит запоминающее средство, при этом оно выполнено с возможностью регистрации данных с датчика или информации, получаемой с него, для наблюдения хронологической зависимости поведения человека.

В одном варианте осуществления изобретения сенсорное устройство содержит средство для передачи дальше результатов измерений с датчика или информации, получаемой с него, при использовании проводного или беспроводного соединения связи.

Кроме того, изобретение относится к способу мониторинга сенсорным устройством человека на опорной конструкции, и при этом устройство содержит измерительную электронику и сенсорную структуру 100, которые могут быть установлены на опорную конструкцию. Сенсорная структура 100 содержит по меньшей мере один датчик, а в способе с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, определяют, изменяется ли влажность опорной конструкции, и также определяют присутствие человека на опорной конструкции.

В одном варианте осуществления изобретения с помощью данных о присутствии, путем исследования данных о присутствии как функции времени, также обнаруживают уход с опорной конструкции, пребывание на опорной конструкции и/или отсутствие человека на опорной конструкции.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит по меньшей мере два электрода 201, 202; 401, 402; 501, 502, изолированных друг от друга, а в способе измеряют сопротивление между электродами, результат измерения сравнивают с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой, и увлажнение опорной конструкции обнаруживают, если измеряемое значение меньше, чем эталонное значение.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит по меньшей мере два электрода 201, 202; 401, 402; 501, 502, изолированных друг от друга, а в способе измеряют емкость между электродами, результат измерения сравнивают с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой, и присутствие человека обнаруживают, если измеряемая емкость больше, чем эталонное значение.

В одном варианте осуществления изобретения увлажнение опорной конструкции обнаруживают, если измеряемая емкость больше, чем эталонное значение, которое было измерено и зарегистрировано после начала присутствия, когда опорная конструкция была сухой.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит средство для измерения силы, прикладываемой к датчику человеком, а в способе силу, прикладываемую к датчику, измеряют, сравнивают с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой, и присутствие человека обнаруживают, если сила больше, чем эталонное значение.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит по меньшей мере два планарных электрода 401, 403; 402, 403, расположенных один поверх другого, между которыми находится сжимаемая изоляция 404, а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения емкости между электродами 401, 403; 402, 403.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит пьезоэлектрический материал, а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения флуктуаций напряжения на датчике, которые вызываются пьезоэлектрическим явлением.

В одном варианте осуществления изобретения сопротивление датчика изменяется вследствие силы, прикладываемой к нему, а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения сопротивления датчика.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит измеритель деформации и/или пьезорезистивный элемент, а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения сопротивления измерителя деформации и/или пьезорезистивного элемента.

В одном варианте осуществления изобретения датчик содержит по меньшей мере три электрически проводящие области 401, 402, 403, которые изолированы друг от друга, например медные пластинки, которые расположены таким образом, что определяют уровень влажности путем измерения емкости и/или сопротивления между первой 401 и второй 402 электрически проводящими областями и силу, прикладываемую к датчику, путем определения емкости между первой 401 и третьей 403 электрически проводящими областями и/или между второй 402 и третьей 403 электрически проводящими областями.

В одном варианте осуществления изобретения информацию, получаемую на основании результатов измерений с датчика, оценивают с использованием критериев, которые являются фиксированными, заранее заданными или регулируемыми, и руководствуясь результатами оценивания выполняют некоторые процедуры, такие как, например, функции контроля и функции тревожной сигнализации.

В одном варианте осуществления изобретения устройство содержит запоминающее средство, в котором регистрируют данные с датчика или информацию, получаемую с него, для наблюдения хронологической зависимости поведения человека.

В одном варианте осуществления изобретения результаты измерений с датчика или информацию, получаемую с него, передают дальше при использовании проводного или беспроводного соединения связи.

Для специалиста в данной области техники очевидно, что различные варианты осуществления изобретения не ограничены исключительно примерами, описанными выше, и что поэтому они могут быть изменены в рамках объема формулы изобретения, представляемой ниже. Кроме того, в одном варианте осуществления изобретения отличительные признаки, возможно, представленные в описании в сочетании с другими отличительными признаками, могут при необходимости использоваться отдельно друг от друга.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при мониторинге человека на опорной конструкции. Представлены сенсорное устройство и способ мониторинга человека сенсорным устройством, которое содержит измерительную электронику и сенсорную структуру (100), которые могут быть установлены на опорную конструкцию. Сенсорная структура (100) содержит по меньшей мере один датчик, а устройство выполнено с возможностью определения с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, изменения влажности опорной конструкции и присутствия человека на опорной конструкции. Технический результат – повышение функциональных возможностей устройства. 2 н. и 25 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Сенсорное устройство, которое содержит измерительную электронику и сенсорную структуру (100), которые могут быть установлены на опорную конструкцию (110),

отличающееся тем, что сенсорная структура (100) содержит по меньшей мере один датчик, и

устройство выполнено с возможностью определения с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, изменяется ли влажность опорной конструкции, и

устройство также выполнено с возможностью определения на основании данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, присутствия человека на опорной конструкции,

причем датчик содержит по меньшей мере два электрода (201, 202; 401, 402; 501, 502), изолированных друг от друга,

сенсорное устройство выполнено с возможностью определения изменения влажности опорной конструкции путем измерения сопротивления или емкости между электродами и путем сравнения их с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была сухой, и

сенсорное устройство выполнено с возможностью определения присутствия путем измерения сопротивления или емкости между электродами и путем сравнения их с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой.

2. Сенсорное устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорная конструкция представляет собой кровать (110) и/или сиденье, такое как кресло, софа или стул.

3. Сенсорное устройство по п. 1, отличающееся тем, что сенсорное устройство выполнено с возможностью обнаружения силы, прикладываемой человеком к датчику, и определения присутствия путем измерения силы, прикладываемой к датчику, и путем сравнения ее с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой.

4. Сенсорное устройство по п. 3, отличающееся тем, что датчик содержит по меньшей мере два планарных электрода (401, 403; 402, 403), расположенных один поверх другого, между которыми находится сжимаемая изоляция (404), а сенсорное устройство выполнено с возможностью измерения силы, прикладываемой к датчику, путем измерения емкости между электродами (401, 403; 402, 403).

5. Сенсорное устройство по п. 3, отличающееся тем, что датчик содержит пьезоэлектрический материал, а сенсорное устройство выполнено с возможностью измерения силы, прикладываемой к датчику, путем измерения флуктуаций напряжения на датчике, которые вызываются пьезоэлектрическим явлением.

6. Сенсорное устройство по п. 3, отличающееся тем, что датчик выполнен с возможностью реагирования изменением сопротивления на силу, прикладываемую к нему, а сенсорное устройство выполнено с возможностью измерения силы, прикладываемой к датчику, путем измерений флуктуаций сопротивления на датчике.

7. Сенсорное устройство по п. 6, отличающееся тем, что датчик содержит измеритель деформации и/или пьезорезистивный элемент.

8. Сенсорное устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды, используемые при измерении изменения влажности, находятся в такой же сенсорной структуре, что и структура, обнаруживающая силу, прикладываемую к датчику человеком.

9. Сенсорное устройство по п. 8, отличающееся тем, что датчик сенсорного устройства содержит по меньшей мере три электрода (401, 402, 403), например медные пластинки, которые изолированы друг от друга и расположены таким образом, что устройство выполнено с возможностью определения уровня влажности путем измерения емкости и/или сопротивления между первым (401) и вторым (402) электродами и определения присутствия с помощью силы, прикладываемой к датчику, путем измерения емкости между первым (401) и третьим (403) электродами и/или между вторым (402) и третьим (403) электродами.

10. Сенсорное устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что сенсорное устройство выполнено с возможностью оценивания результатов измерений с датчика и на основании результатов измерений выполнения некоторых процедур, таких как, например, функции контроля и функции тревожной сигнализации.

11. Сенсорное устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что сенсорное устройство содержит запоминающее средство, которое выполнено с возможностью регистрации данных с датчика или информации, поступающей с него, для наблюдения хронологической зависимости поведения человека.

12. Сенсорное устройство по любому из пп. 1-9, отличающееся тем, что сенсорное устройство содержит средство для передачи дальше результатов измерений с датчика или информации, получаемой с него, при использовании проводного или беспроводного соединения связи.

13. Способ мониторинга человека сенсорным устройством, которое содержит измерительную электронику и сенсорную структуру (100), которые могут быть установлены на опорную конструкцию,

отличающийся тем, что

сенсорная структура (100) содержит по меньшей мере один датчик, и

в способе с помощью данных, измеряемых измерительной электроникой и датчиком, определяют присутствие человека на опорной конструкции и изменяется ли влажность опорной конструкции,

причем датчик содержит по меньшей мере два электрода (201, 202; 401, 402; 501, 502), изолированных друг от друга,

в способе измеряют сопротивление или емкость между электродами, результат измерения сравнивают с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была сухой, и

в способе измеряют сопротивление или емкость между электродами, результат измерения сравнивают с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой.

14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что опорная конструкция представляет собой кровать (110) и/или сиденье, такое как кресло, софа или стул.

15. Способ по п. 13, отличающийся тем, что с помощью данных о присутствии, путем исследования данных о присутствии как функции времени, также обнаруживают уход с опорной конструкции, пребывание на опорной конструкции и/или отсутствие человека на опорной конструкции.

16. Способ по п. 13, отличающийся тем, что увлажнение опорной конструкции обнаруживают, если измеряемое сопротивление меньше, чем эталонное значение.

17. Способ по п. 13, отличающийся тем, что присутствие человека на опорной конструкции обнаруживают, если измеряемая емкость больше, чем эталонное значение.

18. Способ по п. 17, отличающийся тем, что в способе увлажнение опорной конструкции обнаруживают, если измеряемая емкость больше, чем эталонное значение, которое было измерено и зарегистрировано после начала присутствия, когда опорная конструкция была сухой.

19. Способ по п. 13, отличающийся тем, что датчик содержит средство для измерения силы, прикладываемой к датчику человеком, а в способе силу, прикладываемую к датчику, измеряют, сравнивают с эталонным значением, которое было измерено и зарегистрировано, когда опорная конструкция была незанятой, и присутствие человека обнаруживают, если сила больше, чем эталонное значение.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что датчик содержит по меньшей мере два планарных электрода (401, 403; 402, 403), расположенных один поверх другого, между которыми находится сжимаемая изоляция (404), а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения емкости между электродами (401, 403; 402, 403).

21. Способ по п. 19, отличающийся тем, что датчик содержит пьезоэлектрический материал, а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения флуктуаций напряжения на датчике, которые вызываются пьезоэлектрическим явлением.

22. Способ по п. 19, отличающийся тем, что сопротивление датчика изменяется вследствие силы, прикладываемой к нему, а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения сопротивления датчика.

23. Способ по п. 22, отличающийся тем, что датчик содержит измеритель деформации и/или пьезорезистивный элемент, а в способе измеряют силу, прикладываемую к датчику, путем измерения сопротивления измерителя деформации и/или пьезорезистивного элемента.

24. Способ по п. 16, или 17, или 19, отличающийся тем, что датчик содержит по меньшей мере три электрода (401, 402, 403), изолированных друг от друга, например медные пластинки, которые расположены таким образом, что определяют уровень влажности путем измерения емкости и/или сопротивления между первым (401) и вторым (402) электродами и силу, прикладываемую к датчику, путем определения емкости между первым (401) и третьим (403) электродами и/или между вторым (402) и третьим (403) электродами.

25. Способ по любому из пп. 13-24, отличающийся тем, что информацию, получаемую на основании результатов измерений с датчика, оценивают с использованием критериев, которые являются фиксированными, заранее заданными или регулируемыми, и, руководствуясь результатами оценивания, выполняют некоторые процедуры, такие как, например, функции контроля и функции тревожной сигнализации.

26. Способ по любому из пп. 13-23, отличающийся тем, что устройство содержит запоминающее средство, в котором регистрируют данные с датчика или информацию, получаемую с него, для наблюдения хронологической зависимости поведения человека.

27. Способ по любому из пп. 13-23, отличающийся тем, что в способе результаты измерений с датчика или информацию, получаемую с него, передают дальше, используя проводное или беспроводное соединение связи.