压力释放床垫及其身体压力管理系统的制作方法

本发明涉及压力释放床垫和身体压力管理系统。

背景技术：

以下对本发明背景的讨论旨在促进对本发明的理解。但是，应当清楚，该讨论并不是承认或认可所引用的任何材料在本申请的优先权日在任何司法管辖区已公开、已知或为公知常识的一部分。

压疮或褥疮是当软组织的局部区域在骨隆起和外表面之间被长时间挤压时经常发生的病变。

压疮在昏迷、痴呆、骨折和中风的卧床患者中很常见。住院一周或更长时间的患者也可能出现压疮。当作用在组织上的外部高压长时间减少组织中的血液循环时，就会形成压疮。一旦形成，患者需要护理和医疗才能康复。压疮可能会持续很长时间，例如数月或数年，并且他们会导致疼痛，在某些情况下甚至会导致死亡。压疮的治疗既困难又昂贵。除了住院治疗费用之外，压疮管理会带来附加费用，并且会成为家庭和医疗机构的负担。

预防压疮的常规方法包括每两个小时或以其他确定的时间间隔借助枕头定期对患者进行重新定位。以预设的间隔定期给患者翻身是一项劳动密集型任务，需要坚持不懈的努力。未能在规定的时间内给患者翻身可能会加重压疮以及增加形成压疮的风险。而且，由于枕头易于滑脱，因此难以维持期望的定位。

当前，可以使用诸如交替压力床垫或覆盖物的压力释放床垫来帮助减少形成压疮的风险。交替压力释放床垫通过在床垫上的所有区域(包括容易产生压疮的那些区域)上的交替的高压位置和低压位置来提供压力释放。因此，仍然存在形成压疮的风险。此外，现有的压疮每隔一个交替周期就会加重。

前述现有技术解决方案的主要局限性在于：在不知道可能导致压疮产生的确切高压区域位于何处、压力释放是否足够、或者患者重新定位是否产生新的高压区域的情况下，随机执行压力释放。

需要开发一种至少部分地减轻这些缺点的压力释放系统和压力释放床垫。

技术实现要素：

根据本发明的一个方面，提供了一种压力释放床垫，所述压力释放床垫包括：多个可充气气囊；布置成检测作用在对象上的压力的压力传感器垫，所述压力传感器垫包括布置在具有至少一行和至少一列的矩阵中的多个压力传感器单元格；与所述多个压力传感器单元格电连接的压力感测电子单元；以及与所述压力感测电子单元通信连接的压力控制电子单元，其中，所述压力感测电子单元被配置为选择性地驱动所述压力传感器单元格中的一个或多个以生成压力测量结果，所述压力控制电子单元被配置为根据所述压力测量结果来控制所述可充气气囊中的一个或多个的操作。

在一些实施例中，所述压力传感器垫包括：介电基板；设置在所述介电基板的第一表面上的多行柔性导电带；以及设置在所述介电基板的第二表面上的多列柔性导电带，所述多行柔性导电带和多列柔性导电带在多个交叉部段处重叠以形成压力传感器单元格矩阵。

在一些实施例中，所述压力释放床垫还包括至少一个流体供应装置，所述至少一个流体供应装置操作性地耦接到所述可充气气囊并且与所述压力控制电子单元操作性地连接。

在一些实施例中，所述介电基板由可压缩介电材料制成。在一些实施例中，所述可压缩介电材料是聚合物泡沫。

在一些实施例中，所述压力传感器垫包括120至650个压力传感器单元格。

在一些实施例中，所述压力感测电子单元被配置为使用具有预定频率范围的驱动信号来控制所述压力传感器单元格。在一些实施例中，所述压力感测电子单元用来控制所述压力传感器单元格的驱动信号的频率在20khz至200khz的范围内。

在一些实施例中，所述压力感测电子单元被配置为处理来自所述压力传感器单元格的具有预定频率范围的电信号。在一些实施例中，来自所述压力传感器单元格的电信号的频率在20khz至200khz的范围内。

在一些实施例中，所述压力感测电子单元包括感测放大器，用于对来自所述压力传感器单元格的电信号进行放大。

在一些实施例中，所述压力传感器垫被配置为与外部计算设备通信。在一些实施例中，所述压力传感器垫被配置为经由无线传输单元与所述外部计算设备通信。

在一些实施例中，所述无线传输单元包括至少一个蓝牙收发器。在一些实施例中，所述无线传输单元还包括至少一个zigbee收发器。

在一些实施例中，所述外部计算设备包括显示单元，所述显示单元被配置为以身体压力分布图的形式显示所述压力测量结果。

在一些实施例中，所述外部计算设备还包括控制接口，所述控制接口被配置为在多个操作模式之间切换。

在一些实施例中，所述压力释放床垫还包括用于向护理人员提供警报的通知装置。

在一些实施例中，所述通知装置被配置为提供通知以调整所述多个可充气气囊中的至少一个的压力。

在一些实施例中，所述压力释放床垫还包括计时器，其中，所述压力释放床垫以预定的时间间隔调整所述多个可充气气囊中的至少一个的压力。

在一些实施例中，所述多个压力传感器单元格还可以由拉伸敏感织物、压阻织物、多个力传感器或其组合形成。

根据本发明的另一个方面，提供了一种用于管理一个或多个对象的身体压力的系统，所述系统包括：根据本发明的第一方面的一个或多个压力释放床垫；以及与所述压力释放床垫通信的一个或多个外部计算设备，其中，所述外部计算设备被配置为从所述压力释放床垫中的一个或多个接收压力测量结果，以监测所述压力测量结果以及将所述压力释放床垫中的一个或多个置于各种操作模式中。

在一些实施例中，所述多个压力释放床垫被布置成经由无线网状网络彼此信号通信。在一些实施例中，所述无线网状网络使用zigbee无线通信协议。

根据本发明的另一方面，提供一种管理躺在支撑表面上的对象的身体压力的方法，所述方法包括：通过使用具有压力传感器单元格矩阵的压力传感器垫来测量所述支撑表面上的多个位置处的身体压力；根据在所述多个位置测量的身体压力创建压力分布图；根据所述压力分布图生成压力重新分布图；根据所述压力重新分布图生成数字命令；将所述数字命令传输到具有多个可充气气囊的压力重新分布层；以及根据所述数字命令将一个或多个可充气气囊中的压力水平调整到期望的压力水平。

根据本发明的另一方面，提供了一种压力释放床垫的制造方法，所述方法包括：提供多个可充气气囊，所述多个可充气气囊被布置成形成压力重新分布层；提供压力控制电子单元，所述压力控制电子单元被固定到所述压力重新分布层；在所述可充气气囊上方提供压力传感器垫，所述压力传感器垫包括介电支撑层、设置在所述介电层的顶表面上的多行柔性导电带以及设置在所述介电层的底表面上的多列柔性导电带；提供压力感测电子单元，所述压力感测电子单元被固定到所述压力传感器垫；以及将所述压力感测电子单元连接到所述多行柔性导电带和多列柔性导电带，以形成一个或多个电连接。

在一些实施例中，压力释放床垫的制造方法还包括：通过用保护罩包封所述压力重新分布层和所述压力传感器垫来形成床垫覆盖物。

在一些实施例中，压力释放床垫的制造方法还包括：在所述多行柔性导电带和多列柔性导电带上提供一个或多个助焊剂层；将预定的温度廓线应用于所述助焊剂层；以及将所述压力感测电子单元的一个或多个电引线连接到所述助焊剂层。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于管理至少一个对象的身体压力的控制系统，所述控制系统包括一个或多个压力重新分布层。所述压力重新分布层中的每一个包括：多个可充气气囊；以及压力控制电子单元，所述压力控制电子单元包括被配置为从压力传感器层接收压力测量结果的通信模块，以及操作性地连接到所述可充气气囊中的一个或多个的控制器模块，其中，所述控制器模块被配置为根据所述压力测量结果识别一个或多个高压区域，以及生成一个或多个命令流，用于通过调整所述可充气气囊中的一个或多个的压力水平来降低所识别的高压区域处的压力。

在一些实施例中，所述控制系统的压力重新分布层被配置为经由无线网状网络彼此连接。在一些实施例中，所述无线网状网络使用zigbee无线通信协议。

在一些实施例中，所述控制系统被布置为与外部计算设备通信，用于在所述压力重新分布层中的一个或多个的多个操作模式之间切换。

在一些实施例中，所述控制系统还包括用于向护理人员提供警报的通知装置。在一些实施例中，所述通知装置被配置为提供通知以调整所述多个可充气气囊中的至少一个的压力。

在一些实施例中，所述控制系统包括计时器，其中所述压力重新分布层以预定的时间间隔调整所述可充气气囊中的至少一个的压力。

通过结合附图阅读以下对本发明的特定实施例的描述，本发明的其他方面对于本领域普通技术人员将变得显而易见。

附图说明

现在将参考附图仅以举例的方式描述本发明，其中：

图1示出了根据一个实施例的压力释放床垫的放大图；

图2示出了根据一个实施例的压力释放床垫的放大图；

图3显示了从图2的压力释放床垫获得压力测量结果的方法；

图4显示了图1和/或图2的压力释放床垫的操作模式；

图5显示了与图1和/或图2的压力释放床垫通信的外部计算设备；

图6显示了使用多个图1和/或图2的压力释放床垫来管理一个以上对象用户的身体压力的系统；

图7显示了管理对象用户的身体压力的方法；以及

图8显示了生产图1和/或图2的压力释放床垫的方法。

本发明的其他布置是可能的，因此，附图不应被理解为取代本发明的前述描述的一般性。

具体实施方式

现在将参考附图描述本发明的特定实施例。本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本发明的范围。本文所使用的所选择的术语的其他定义可以在本发明的详细描述中找到，并且在整个描述中都适用。附加地，除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的一名普通技术人员通常理解的相同含义。为了清楚和一致，在整个附图中尽可能使用相同的附图标记。

在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则词语“包括(comprise)”或诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”的变型将被理解为暗示包括陈述的整数或整数组，但不排除任何其他整数或整数组。

在整个说明书中，除非上下文另外要求，否则词语“包含(include)”或诸如“包含(includes)”或“包含(including)”的变型将被理解为暗示包括陈述的整数或整数组，但不排除任何其他整数或整数组。

在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则词语“具有(have)”或诸如“具有(has)”或“具有(having)”的变型将被理解为暗示包括陈述的整数或整数组，但不排除任何其他整数或整数组。

在整个说明书中，除非上下文另外要求，否则术语“对象”包括但不限于作为压力释放床垫的用户的人(包括卧床患者)。

在整个说明书中，除非上下文另有要求，否则术语“床垫”包括但不限于用作供对象躺在其上的支撑表面的结构(例如填充有柔软、坚固或弹性材料(例如弹簧)的织物外壳)。

在整个说明书中，除非上下文另外要求，否则术语“流体”包括但不限于诸如水的液体以及诸如空气(其为气体混合物)的气体。

参考术语“矩阵”，其包括但不限于元素的网格状布置(诸如在行和列种的元素的矩形阵列)。元素矩阵可以被视为单个实体，并且矩阵内的元素可以根据特定规则进行操纵。

参考术语“微控制器”，其包括但不限于被配置为执行定义各种控制、管理和/或调节功能的操作逻辑的微芯片。该操作逻辑可以呈软件、固件和/或专用硬件的形式(例如使用通用或专用编程语言的一系列编程指令、代码、电子文件或命令)，和/或如本领域技术人员将想到的不同形式。

参考术语“计算设备”，其包括但不限于计算机笔记本电脑、手机、智能电话、个人数字助理(或“pda”)、媒体播放器/阅读器、个人平板电脑或本领域已知的任何其他基于处理器的设备(包括如本领域技术人员能够想到的台式计算机和/或计算机工作站)。

根据本发明的一个实施例并且参考图1，存在压力释放床垫10。压力释放床垫10包括多个可充气气囊20、压力传感器垫30、压力感测电子单元和压力控制电子单元(图1中未示出)。在一些实施例中，压力释放床垫10可以包括覆盖物。在一些实施例中，该覆盖物包括保护罩10a或者呈保护罩10a的形式，该保护罩10a包封所述多个气囊20和压力传感器垫30。

该多个可充气气囊20可以按阵列形式布置，以支撑压力传感器垫30的全部或至少一部分。压力传感器垫30可以定位在适当的位置，以感测对象的一个或多个压力点。例如，压力传感器垫30可以定位在可充气气囊20的阵列上方，以实现紧凑性。

压力感测电子单元布置成与压力传感器垫30进行信号通信。应当理解，可以例如经由直接电连接或间接连接实现与压力传感器垫30的信号通信。可以经由电线进行直接连接，使得可以从压力传感器垫30测量或获得电信号(例如电压或电流)。该信号可以是模拟或数字信号。

间接连接可以经由通过无线装置发送到压力感测电子单元的数字信号读数。

在一些实施例中，压力感测电子单元可以全部或部分地与压力传感器垫30集成，例如集成在压力传感器垫30的一部分/层内。

压力控制电子单元可以全部或部分地集成到可充气气囊20中，例如嵌入到可充气气囊20或其一部分中。压力控制电子单元操作性地布置成与压力感测电子单元进行信号通信，以从压力感测电子单元接收输入信号，压力感测电子单元可操作以生成用于控制可充气气囊20的输出信号。

在各种实施例中，压力传感器垫30的层(例如，上层)和可充气气囊20的层(例如，下层)被包装以形成具有两个内层的床垫覆盖物。在各种实施例中，床垫覆盖物可以包括包封床垫10以防止弄脏的保护罩10a。

一个或多个可充气气囊20可以填充有空气或其他流体。在各种实施例中，压力释放床垫10还包括至少一个流体供应装置，该至少一个流体供应装置被配置为使可充气气囊20充气或放气。每个可充气气囊20可以通过流体供应装置被单独地加压至不同的压力，以便改变作用于躺在压力释放床垫10上的对象的不同部位上的压力。

在各种实施例中，至少一个流体供应装置通过一个或多个管道和一个或多个电磁阀耦接到空气气囊的入口。在一些实施例中，流体供应装置包括空气泵，该空气泵压缩空气并且将经压缩的空气经由管道和电磁阀供应到可充气气囊中的一个或多个的入口。流体供应装置供应除空气之外的各种其他气体和/或液体也在本公开的范围内。

在各种实施例中，流体供应装置包括布置或定位在空气泵中或沿空气路径布置或定位的传感器。传感器被配置为检测被供应到空气气囊的压缩空气的压力。

在一些实施例中，流体供应装置被集成到压力释放床垫10中。在其他实施例中，流体供应装置被耦接到压力释放床垫10附近的其他支撑结构。该支撑结构可以包括床架。

在各种实施例中，压力传感器垫30被配置为测量作用于躺在压力释放床垫10上的对象的不同部位上的压力。如图1和图2所示，压力传感器垫30包括布置在多个行和多个列中以形成矩阵的多个压力传感器单元格36。

在各种实施例中，矩阵中的一个或多个压力传感器单元格36可以与矩阵中的一个或多个其他压力传感器单元格36互连。压力感测电子单元和压力传感器单元格36可以被配置为使得压力感测电子单元可以选择性地驱动压力传感器单元格36中的一个或多个。在一些实施例中，放置在一行或一列中的压力传感器单元格36电连接，使得矩阵中的一行或一列压力传感器单元格可以由压力感测电子单元作为一组进行控制。

在各种实施例中，相邻的传感器单元格36可以连结在一起或彼此以相对较小的距离放置，以形成连续的压力检测表面。相邻的压力传感器单元格36之间的间隙相对较小，使得由压力传感器单元格形成的压力检测表面上的中断或非检测区域最小化。有利地，压力传感器单元格36的布置允许沿各个方向连续地、无最小化中断地检测作用在对象用户上的压力。在不同压力传感器单元格36处沿不同方向检测到的压力可以通过压力感测电子单元汇总并处理为对象用户的身体压力图。

参考压力传感器单元格36，矩阵中的每个压力传感器单元格36可以包括电容传感器，其检测由于施加到电容传感器上的压力而引起的应变或位移。

作为说明，电容传感器可以使用被两个导电表面夹在中间的可压缩介电材料来形成。电容传感器c的电容值可以使用如下数学表达式来计算：

c＝∈a/d，(1)

其中∈是两个导电表面之间的介电材料的介电常数，a是导电表面的有效面积，以及d是两个导电表面之间的有效间隔。当直接在电容传感器上或者在邻近电容传感器的表面上方施加压力时，两个导电表面之间的间距或有效间隔减小。对应地，电容响应于所施加的压力而改变。通过在每个压力传感器单元格36的电容传感器上提供振荡电压，并且通过监测由压力传感器单元格36产生的电流，可以确定电容传感器的电容。因此，在已知电容传感器的特性的情况下，可以从所测量的电流推导出施加在每个压力传感器单元格36处的电容传感器上的压力。

在如图2和图3所示的实施例中，压力传感器垫包括将可压缩介电基板39夹在中间的一行或多行37以及一列或多列38导电织物带。换句话说，所述一行或多行导电织物带37设置在可压缩介电基板39的一个表面上，而所述一列或多列导电织物带38设置在可压缩介电基板39的相反表面上该。由可压缩介电基板39隔开的导电织物带的交叉部段41形成压力传感器单元格36矩阵。

在一个实施例中，可压缩介电基板39由聚合物泡沫形成。

将诸如聚合物泡沫的可压缩材料用于介电基板可有效地形成电容单元格，该电容单元格的电容值可通过施加在其上的压力而变化。如图3详细地示出的那样，在导电带a、b、c的与导电带d的每个交叉部段重叠的部段之间形成三个电容单元格。在电容单元格上的任何位置按压都会改变导电层a、b、c和导电带d之间的间距或有效间隔，并因此改变对应的交叉部段的电容值。另外，如实施例中提供的可以由柔性导电织物和可压缩介电基板制成的压力传感器垫易于适应或模制对象的物理身体几何形状。有利地，改善了对象用户的舒适度。

压力传感器单元格36的矩阵被配置为感测压力传感器垫30上的不同位置处的压力测量结果/读数。来自多个压力传感器单元格的测量结果可以被汇总以形成图52，该图52示出躺在压力释放床垫10上的对象的身体压力分布(参见图5)。如图1和图2所示，压力传感器垫30由相对大量的压力传感器单元格或传感器点形成。相对大量的传感器点提供了改善压力分布图52的数据分辨率的好处。

在一些实施例中，压力传感器垫30包括120至650个压力传感器单元格36。在一些实施例中，压力传感器垫30包括140至648个压力传感器单元格36。在其他实施例中，压力传感器垫30包括160至250个压力传感器单元格36。在其他实施例中，压力传感器垫30包括160至300个压力传感器单元格36。

图4示出了流程图，其提供了压力释放床垫的操作顺序的示例。该操作顺序由图1和图2的压力释放床垫的压力感测电子单元和压力控制电子单元执行，以实现自动的身体压力重新分布。

在各种实施例中，压力感测电子单元33包括第一微控制器71、多路复用电容式感应电路74、信号调节电路76和第一串行通信接口79。多路复用电容式感应电路74电连接到压力传感器垫30，并且电连接到信号调节电路76。信号调节电路76电连接到第一微控制器71。第一串行通信接口79也连接到第一微控制器71。

第一微控制器71被配置为控制压力感测电子单元33的其他电子部件(包括多路复用电容式感应电路74、信号调节电路76和第一串行通信接口79)的操作。

第一微控制器71被配置为控制多路复用电容式感应电路74，用于将驱动信号传输到压力传感器垫30中的一个或多个指定的压力传感器单元格36。指定的压力传感器单元格36根据驱动信号被置于期望的操作模式中。例如，可以将指定的压力传感器单元格36设置为压力感测模式，由此在压力传感器单元格上施加电压，并从压力传感器单元格测量与对象施加在指定的传感器单元格上的压力相关的电容电流。

压力传感器垫30的多个压力传感器单元格36布置在连续的矩阵中并且未被隔离。在图2的压力释放床垫10的压力传感器垫30中，所述多个压力传感器单元格36经由多行37和多列38导电织物带相互连接。

如图3中所示，在任何两个导电织物带(例如，导电织物带a和导电织物带b)之间将形成电场，只要它们中的一个与另一个处于不同的电势即可。在使用中，导电织物带a由相对于导电织物带d的电压波动的电压驱动。导电织物带a是有源导体，其用于激活形成在导电织物带a和d之间的交叉部段41处的压力传感器单元格36的功能。

感应导电织物带d被配置为当导电织物带a与导电织物带d之间的间距例如通过外部力或压力改变时接收电流。由导电织物带d测量的电流是电容电流或感应电流，其指示施加在形成于导电带a和导电带d的交叉部段处的压力传感器单元格上方的压力。

然而，在存在多个相邻导体的物理布局中，当在导电条b、c与感应导电带d之间形成有任何杂散电场时，感应导电带d所接收的电流将是从有源导电带b接收的电容电流与从导电织物带b和c接收的电容电流之和。

在各种实施例中，第一微控制器71被配置为减少来自由所选择的压力传感器单元格附近的相邻导电带贡献的杂散电场的测量干扰。更具体地，第一微控制器71以交变电压驱动所选择的有源导电带，从而相对于对应的感应导电带形成电势。第一微控制器71还以与感应导电带相同的电势来驱动相邻的导电带，使得感应导电带仅检测到由有源导电带贡献的电容电流。

作为示例并且如图3所示，如果感应导电带d保持在0v，则以交变电压驱动有源导电带a，同时诸如导电带b和c的相邻导体也被保持在0v。因此，感应导电带d测量的电容电流仅来自有源导电带a。这样做时，除了从a到d的电场外，将不存在其他电场。类似地，来自其他感应导电带的电容电流可以通过以类似的方式处理它们的相邻导电带来测量，即，其他感应导电带维持在与该感应导电带相同的电势。

有利地，仅测量由有源导电带贡献的电流，来自相邻导电带的杂散电场的干扰被消除或减小到可忽略的水平。来自压力传感器垫30的测量结果的信噪比(snr)被大大提高。

在各种实施例中，多路复用电容式感应电路74包括多个模拟信道，用于从多个压力传感器单元格36接收测量结果，以及用于将测量结果转换为一个输出电信号。换句话说，多路复用电容式感应电路74可以操作以将来自多个压力传感器单元格36的测量结果组合成一个输出电信号。该多路复用的输出电信号然后被传输到信号调节电路76，再然后被传输到第一微控制器71。

多路复用电容式感应电路74提供将从多个压力传感器单元格36获得测量结果所需的电子部件的数量减少到较小的实用数量的益处。

信号调节电路76被配置为清理和处理来自压力传感器单元格36的电信号。在各种实施例中，信号调节电路76包括信号转换器，该信号转换器用于将从压力传感器单元格接收的电信号转换为数字信号。作为示例，信号转换器可以是模拟-数字转换器(adc)。信号调节之后的输出数字信号适合于由第一微控制器71进一步处理。

在各种实施例中，信号调节电路76包括感测放大器，该感测放大器被配置为对来自压力传感器单元格36的电信号进行放大，从而可以提高电信号的分辨率。

在各种实施例中，压力传感器垫30和压力感测电子电路33一起被配置为最小化来自不希望的信号的外部干扰。

在使用中，在压力传感器垫和压力感测电子电路附近使用的任何电/磁设备都可能成为干扰信号或噪声源。作为说明并参考图2的压力释放床垫，导电织物带中的每一个可以用作由附近的其他电子源生成的所有电磁信号(例如来自压力释放床垫的电源线或来自其他电子设备的那些电磁信号)的接收天线。这些不希望的电磁信号在压力传感器单元格36的测量结果中表现为噪声。

在各种实施例中，压力感测电子单元33被配置为在不受不希望的电磁信号干扰的情况下进行操作。压力感测电子电路33的第一微控制器71被配置为在预定的信号频率范围内或者在窄带信号频率内(即类似于带通滤波器)将驱动信号传输到压力传感器单元格36，该窄带信号频率排除了窄带之外的大量不希望的信号。在一些实施例中，第一微控制器71被配置为以20khz和200khz之间的范围内的频率将驱动信号传输到压力传感器单元格36。

此外，压力感测电子单元33被配置为分析来自压力传感器单元格36的在预定的信号频率范围内或者在窄带信号频率内的电信号。在各种实施例中，信号调节电路76的感测放大器被配置为选择性地处理和放大在预定的信号频率范围内或者在窄带信号频率内的电信号。在一些实施例中，感测放大器被配置为处理和放大频率范围在20khz和200khz之间的电信号。

在预定的信号频率范围内的电信号包含指示来自压力传感器单元格36的测量结果的有效信息。换句话说，在预定的信号频率范围之外的不希望的电信号(其可能是测量结果的噪音)被抑制并且未被感测放大器放大。

在预定信号频率范围内，由压力传感器垫生成并由压力感测电子单元检测到的呈电容电流形式的测量结果足够大，可以用于良好的信噪比(snr)抑制，但所使用的驱动信号的频率不会太高而无法生成任何显著水平的电磁辐射。有利地，增强的信噪比提供了更准确的压力测量结果。

在各种实施例中，调制器可以耦接到多路复用感应电路74，该调制器适于执行将要传输到压力传感器单元格36中的一个或多个的驱动信号和/或指示从压力传感器单元格36接收的测量结果的电信号的开-关调制。在使用中，多路复用振荡的电信号会生成大量的伴随谐波，从而导致嵌入在振荡的电信号中的信息在提取过程中失真。调制器提供一种通过调整振荡的电信号的增益或反馈分数来调节输出电信号的波形的装置。在多路复用和/或多路分解的过程期间，并且在没有从压力传感器单元格获得测量结果时，调制器进行操作以将驱动信号和/或电信号设置为零。当多路复用感应电路74从压力传感器单元格36测量到电容电流时，调制器然后进行操作以提供驱动信号和/或输出电信号的稳定振荡。有利地，由振荡的电信号引起的伴随谐波的影响被最小化，并且来自压力传感器单元格36的测量结果的信噪比被进一步提高。

再次参考图4，在通过多路复用感应电路74和信号调节电路76进行信号处理之后，来自多个压力传感器单元格36的测量结果然后被传输到第一微控制器71。然后，第一微控制器71进行处理，并传输出数字信号作为处理的结果。根据要求，信号传输可以是无线的，也可以经由数据电缆。

在各种实施例中，第一微控制器71被配置为基于来自多个压力传感器单元格36的测量结果来执行图提取。详细地并且作为说明，第一微控制器71可以被配置为解释测量的电容电流值，以及分析该数据以确定哪些压力传感器单元格具有施加于其的压力。可以通过查阅存储在微控制器71中的查询表来执行该解释，该查询表将电容电流值映射到压力值，该压力值通常被引用为毫米汞柱(mmhg)的单位(如在医疗环境中通常使用的那样)，或者被引用为科学用单位(例如千帕斯卡(kpa))。然后，将来自多个压力传感器单元格36的压力值进行汇总，以形成压力廓线52(也称为压力分布图52)。第一微控制器71可以进一步被配置为存储针对每个对象的随着时间的推移而形成的一个或多个压力分布图52的数据。从压力分布图52中的一个或多个中识别出高压点或高压区域。

第一微控制器71还被配置为基于从压力分布图52中识别的高压点或高压区域来生成命令流，用于调整躺在压力释放床垫10上的对象的身体重量支撑。在各种实施例中，第一微控制器71进行操作以执行数字信号处理，从压力分布图52中提取多个策略性测量参数。将一种或多种算法应用于测量参数以计算压力重新分布图53。在各种实施例中，该一种或多种算法包括通过汇总高于阈值的压力读数的空间位置来识别高压区域，并随后生成压力重新分布图53。

然后，第一微控制器71将压力重新分布图53转换成命令流，以发送到压力控制电子电路35。从压力重新分布图53转换而来的命令流也称为压力重新分布命令。在各种实施例中，可以应用不同的算法来形成命令流，以生成不同的压力释放方式，同时确保在对象的身体上不会出现高压点。

在各种实施例中，压力控制电子单元35包括第二微控制器83、流体供应装置驱动器电路85、电磁阀驱动器电路89和第二串行通信接口92。第二串行通信接口92连接到第二微控制器83，并与第一通信接口79通信耦接。第二微控制器83还与流体供应装置驱动器电路85和电磁阀驱动器电路89操作性连接。

压力感测电子单元35处的第二串行通信接口92和压力控制电子单元33处的第一通信接口79被配置为在压力感测电子单元33和压力控制电子单元35之间建立通信或数据传输装置。用于调整对象的身体重量支撑的命令流经由两个串行通信接口79、92从压力感测电子单元33传输到压力控制电子单元35的第二微控制器83。应当理解，也可以考虑使用其他数据传输装置。

设置在压力控制电子单元35中的第二微控制器83被配置为解释命令流，以及根据命令流执行对不同的可充气气囊20的压力控制。

在使用中，第二微控制器83将驱动信号传输到电磁驱动器电路89，该电磁驱动器电路89被配置为控制在不同的可充气气囊20的入口处的电磁阀95的操作。此外，第二微控制器83激活电磁驱动器电路89以选择要充气或放气的一个或多个可充气气囊20。第二微控制器83还将驱动信号传输到流体供应装置驱动器85，流体供应装置驱动器85又向空气泵98提供动力以将压缩空气或气体供应到可充气气囊20。根据驱动信号，可充气气囊20被单独地加压至期望的压力水平。

在各种实施例中，第二微控制器还被耦接到放置在空气泵中或者沿着通向可充气空气气囊的入口的空气路径的传感器99。传感器99被配置为检测被供应到可充气气囊的压缩空气的压力。检测到的气压被传回到第二微控制器83，使得可以通过第二微控制器83实现精确的压力控制。

可以使用包括比例-积分-微分(pid)控制算法或pid的其他变型(只要适用)的反馈控制实现精确的压力控制。参考pid控制算法，它是一种控制回路反馈机制，通过该机制，可以应用准确且响应迅速的校正，以满足由压力重新分布命令所指定的压力设定点。

在一个实施例中，第二微控制器83通过应用pid控制算法来控制流体供应装置驱动器85，并因此也控制空气泵98的操作。传感器99读取空气压力并将信息反馈给第二微控制器83以完成pid控制回路。有利地，pid算法以最优的方式、最小的延迟和最小的超调或没有超调将供应到不同的可充气气囊20的实际空气压力恢复到期望的空气压力水平。

以如上所述的方式，压力释放床垫10能够使用压力传感器垫30来感测分布在对象的不同部位上的压力、识别高压区域、计算压力重新分布图并将该信息发送给压力控制电子单元35，用于控制多个可充气气囊20的操作。压力控制电子单元35解释压力分布命令、执行精确的反馈控制以实现期望的压力，并激活不同的电磁阀95以选择不同的可充气气囊20并将其加压至期望的压力水平。因此，压力释放床垫10能够自动感测对象上的压力并自动重新分布压力以尽可能消除高压区域。在实践中，作用在对象的不同部位上的压力被控制在32mmhg以下。通过跟踪时间，智能床垫能够周期性地改变压力分布，使得身体的任何部位都不会经历过度长时间的低血液流动。由于确保了身体所有部位的充分的血液灌注，因此大大降低了形成压疮的风险。

以示例的方式在图4中显示了压力释放床垫10的各种电子部件的布局。应当理解，还可以考虑用于形成可电操作的压力释放床垫10的电子部件的其他布置。

在各种实施例中，压力感测电子单元33和压力控制电子单元35可以全部或部分地集成为一个电子单元。集成的电子单元进行操作以执行压力感测电子单元33和压力控制电子单元35两者的功能。

在一些实施例中，压力感测电子单元33的第一微控制器71和压力控制电子单元35的第二微控制器83可以全部或部分地集成为控制器模块。该控制器模块可以包括一个或多个微控制器，所述一个或多个微控制器被配置为执行与第一微控制器71和/或第二微控制器83相同或相似的功能。

在各种实施例中，压力传感器垫30还被配置为与外部计算设备47通信，以监测来自压力释放床垫10的测量结果。

根据图5所示的实施例，压力传感器垫30被配置为经由无线传输单元49与外部计算设备47通信。无线传输单元49经由第一串行通信接口79连接到压力感测电子单元33的第一微控制器71。无线传输单元49可以包括一个或多个无线收发器，该无线收发器被配置为使用不同类型的通信(例如wifi和蓝牙)将数据信号传输到外部计算设备。应当理解，根据要求，还可以考虑其他类型的传输装置和不同的无线通信协议。

在另一实施例中，压力释放床垫的无线传输单元49包括zigbee收发器62，该zigbee收发器62与无线网状网络56链接。

外部计算设备47被配置用于监测对象的压力廓线。参考图5，其示出了由压力释放床垫获得的压力分布图49能够如何通过所耦接的外部计算设备47显示的示例性表示。外部计算设备47包括具有像素矩阵的显示屏，每个像素或像素组代表压力传感器垫上的压力传感器单元格。每个压力传感器单元格检测到的压力由视觉指示表示。可以使用灰度，使得较高的压力由例如不同的阴影、较深的灰色指示。替代地或附加地，可以使用颜色，例如，通过以独特的颜色(例如红色)显示像素来指示在对象的身体与对象所躺的表面之间形成的高压。同样，可以以其他颜色(例如黄色，绿色，蓝色或黑色)表示代表检测到低压或根本未检测到压力的传感器的像素。应当理解，还可以考虑用于显示屏的其他颜色或组合。另外，如图5所示，显示屏可以被配置为示出躺在压力释放床垫10上的对象的、在对象改变他/她的身体位置时的各个时间测量的压力分布。

使用外部计算设备47提供了如下优点：允许护理人员有更大的灵活性来监测躺在压力释放床垫10上的对象用户的压力廓线。例如，可以从远处以及实时或接近实时地监测对象用户的状况。

在各种实施例中，外部计算设备47还被配置用于存储与压力释放床垫10有关以及与使用压力释放床垫10的对象用户有关的信息(诸如对象用户的识别数据和/或分配给压力释放床垫10的序列号)。外部计算设备47能够将与对象用户和压力释放床垫有关的这种信息与对象用户的身体压力廓线一起显示给护理人员。外部计算设备47还能够将这种信息传递给计算机服务器或另一计算设备。

在各种实施例中，外部计算设备47还包括控制接口，该控制接口被配置为从护理人员接收命令并且将该命令传输到压力释放床垫，以将压力释放床垫10置于各种操作模式中。例如，护理人员可以基于对象用户的状况或医疗记录将压力释放床垫设置位以不同的时间间隔(例如每五分钟或更短的时间)测量对象用户的压力分布。护理人员还可以从外部计算设备47输入命令以关闭压力释放床垫10或将压力释放床垫10置于省电模式。

在各种实施例中，外部计算设备47被配置为允许护理人员根据需要从预存储的压力释放操作模式列表中进行选择。在消除了对象身体上的高压点或高压区域之后，例如在压力释放床垫10执行自动压力重新分布之后，可以激活预存储的压力释放操作模式列表。在各种实施例中，操作模式列表可以包括静态低压身体支撑模式、交替压力身体支撑模式和动态压力身体支撑模式。

当压力释放床垫10被设置为在静态低压身体支撑模式下操作时，可充气气囊20被配置为以预定或用户指定的时间段在恒定压力水平下支撑对象用户，从而为对象用户提供静态的身体支撑方式。在静态低压身体支撑模式下，作用在对象用户上的静态压力被控制在预定阈值压力水平以下或被控制在预定范围的压力水平内。

当压力释放床垫10被设置为交替压力身体支撑模式时，可充气气囊20被配置为以不同的压力水平支撑对象用户的身体的相邻区域，所述不同的压力水平以预定的或用户指定的时间间隔(例如每5到10分钟)周期性地交替。在交替压力体支撑模式中，作用在对象用户的相邻区域上的压力被控制在预定阈值压力水平以下或被控制在预定范围的压力水平内。

当压力释放床垫10被设置为在动态压力身体支撑模式下操作时，可充气气囊20被配置为提供低压支撑的缓慢行进波。动态压力身体支持模式通过协助静脉血的流动和组织内淋巴液流动进入静脉来促进处于压力下的组织中的血液充盈。类似地，作用在对象用户上的动态压力总是被控制在预定阈值压力水平以下或被控制在预定范围的压力水平内。

在本发明的公开内容的范围内，还可以通过将外部计算设备47或外部计算设备47上的可读计算机程序配置为执行护理人员输入的不同命令来实现在各种医疗环境中所需的压力释放床垫10的其他操作模式。

在各种实施例中，外部计算设备47附加地提供通知装置以向护理人员发送警报。警报包括但不限于音频警报、视觉警报、电子文本警报、电子邮件警报、振动警报和/或其任何组合。可以以各种设置来激活通知装置，诸如当在对象用户上检测到高压区域时，或者在压力释放床垫10执行自动压力重新分布之后仍需要人工干预来调整对象用户的身体位置时。

此外，外部计算设备47可以被配置为通过使用计时器来激活通知装置，以预定时间间隔向护理人员发送通知。

在本公开的范围内，除了如本专利公开中所述的使用导电织物带和介电基板形成电容单元格之外，还可以通过其他合适的方式来实现压力传感器垫。在各种实施例中，压力传感器垫包括通过使用拉伸敏感织物、压阻织物、力传感器和/或其组合形成的压力传感器单元格矩阵。

在另一方面，本发明涉及一种系统60，其使用多个图1或图2的压力释放床垫10来管理一个或多个对象的身体压力分布。系统60也被称为身体压力管理系统60。系统60的示例性、非限制性实施例描述如下。

在各种实施例中，身体压力管理系统60包括如本公开中所描述的多个压力释放床垫10，以及至少一个外部计算设备47。每个压力释放床垫10与外部计算设备47通信，使得外部计算设备47可操作以将来自压力释放床垫10中的一个或多个的压力测量结果显示给护理人员。外部计算设备47还被配置用于护理人员输入命令，以控制压力释放床垫10中的一个或多个的操作。

根据图6所示的实施例，系统60的每个压力释放床垫10包括使用zigbee通信协议的收发器62，该收发器62与无线网状网络56链接。无线网状网络56包括：zigbee协调器/控制器，该zigbee协调器/控制器形成网络树的根；用作中继点以传递数据的一个或多个zigbee路由器；以及对应于压力释放床垫10的一个或多个zigbee终端设备。应当理解，根据不同的需求，可以使用各种数量的zigbee路由器和zigbee终端设备来形成无线网状网络。

身体管理系统60中的压力释放床垫10经由zigbee无线网状网络56向至少一个外部计算设备47传输信号以及从至少一个外部计算设备47接收信号。

无线网状网络56的使用提供了在身体压力管理系统60的压力释放床垫10之间以及还与外部计算设备47之间建立有效通信的安装简单、较便宜和低功耗的解决方案。在医疗环境中，床垫通常放置在病房的不同部段。使用所描述的系统，护理人员可以从一个外部计算设备47远程监测来自多个床垫的测量结果并集中控制多个床垫的操作。类似地，可以将放置在不同位置的一个以上的外部计算设备47链接到无线网状网络，从而允许护理人员根据他或她的需要选择外部计算设备47中的任何一个来监测和控制压力释放床垫10。

这样，允许护理人员有更大的灵活性来控制多个压力释放床垫10，以管理多个对象或用户的身体压力。有利地，与现有技术的解决方案相比，该身体压力管理系统60更有效并且劳动强度更低，由此，调整患者的身体位置所需的人工干预可以由当时在网络链接的外部计算设备47附近的护理人员及时地执行。

在另一方面，本发明还涉及一种管理对象的身体压力的方法。参考图7，示出了提供该方法的代表性示例的流程图。

在方法步骤102中，提供具有压力传感器单元格36矩阵的压力传感器垫30，用于获取躺在其上的对象的身体压力。来自不同压力传感器单元格36的测量结果指示对象用户的不同部位处的身体压力。

在方法步骤103中，通过汇总来自不同压力传感器单元格36的身体压力测量结果来生成压力分布图52。

在方法步骤104中，通过应用一种或多种算法来根据压力分布图52生成压力重新分布图53。所述一种或多种算法包括通过汇总高于阈值的压力读数的空间位置来识别高压区域，并随后生成压力重新分布图53。从压力分布图52推导出的高压区域处的压力水平在压力重新分布图53上被减小。

在方法步骤105中，根据压力重新分布图53生成数字命令，并且随后将其传输到压力传感器垫下方的压力重新分布层26。压力重新分布层26包括多个可充气气囊20，其能够被单独地加压至不同的压力水平，以调整躺在其上的对象用户的身体重量支撑。

在方法步骤106中，根据数字命令将可充气气囊20中的一个或多个的压力水平调整到期望的压力水平。

因此，根据实时压力测量，可以智能地调整作用在对象的不同部位上的压力，并且可以自动消除高压区域。

在另一方面，本发明涉及一种生产压力释放床垫的方法，如图8所示。

在方法步骤201中，提供多个可充气气囊20，并将其布置为形成压力重新分布层26。图1示出了可充气气囊20的布置的图示。

在方法步骤202中，提供压力控制电子单元35。压力控制电子单元35附接到压力重新分布层26。

在方法步骤203中，在压力重新分布层26上方提供压力传感器垫30。压力传感器垫30可以通过如下方式形成：提供可压缩介电基板39，在介电基板39的一个表面上提供多行导电织物带37，在介电基板39的相反表面上提供多列导电织物带38。导电织物带37、38的由可压缩介电基板39隔开的交叉部段41形成压力传感器单元格30矩阵。

导电织物带37、38可以使用粘合剂环氧树脂、通过缝合和/或其的组合或通过一些其他方式固定在介电基板39的表面上，使得导电织物带37、38不会由于外力而从介电基板40脱落。

在方法步骤204中，提供压力感测电子单元33。压力感测电子单元33固定到压力传感器垫30。

在方法步骤205中，压力感测电子单元33的电引线在软件控制下连接到多行和多列导电织物带37、38，使得压力感测电子单元33操作性地连接到压力传感器垫30。

在另一方法步骤206中，提供保护罩10a以包封压力释放床垫的部件。在各种实施例中，保护罩10a可以是液体不可渗透的，以保护嵌入压力释放床垫中的部件不受液体的影响。在另一实施例中，保护罩10a的材料是能够透气但液体不可渗透的材料。换句话说，保护罩10a的材料可以透过诸如水蒸气的气体，但是不能透过各种类型的液体。

现在描述一种将压力感测电子单元的电引线连接到导电织物带的方法。

在第一方法步骤中，在导电织物带上的、电引线将被结合到其上的选定位置处提供一层助焊剂。

在随后的方法步骤中，在预定的时间段内将预定的温度廓线施加于助焊剂层。助焊剂以受控方式被加热，并由于施加的温度而熔化。

在最后的方法步骤中，将压力感测电子单元的电引线放置在熔化的助焊剂上。随着助焊剂层冷却并固化，在电引线中的一根或多根与导电织物带中的一个或多个之间形成多个电连接。

优化用于加热助焊剂层的预定温度廓线和预定时间段，以使得在导电织物带和压力感测电子单元的电引线之间实现基本上牢固的粘合。还控制温度和加热时间以避免过度加热导电织物带，过度加热将导致导电织物带熔化或以其他方式损害导电织物带的电性能。此外，以这种方式形成的电连接具有相对较低的电阻值。在使用时，由于多个电连接处的电阻引起的电损耗或产生的热量显著降低。有利地，改善了压力释放床垫10的寿命和电气安全性。

在另一方面，本发明还涉及一种用于管理至少一个对象的身体压力的控制系统。

该控制系统包括一个或多个压力重新分布层。该控制系统的一个或多个压力重新分布层与图1至图4的压力释放床垫10的压力重新分布层26类似。控制系统的压力重新分布层26中的类似部件/类似电子电路与压力释放床垫10的那些具有相同或相似的附图标记。图1至图4的压力重新分布层26的描述也适用于身体压力控制系统的压力重新分布层26。

在各种实施例中，压力重新分布层26中的每一个包括多个可充气气囊20和压力控制电子单元35。在各种实施例中，压力控制电子单元35包括被配置为从压力传感器层接收压力测量结果的通信模块，以及操作性地连接到可充气气囊20中的一个或多个的控制器模块。作为示例，通信模块可以包括至少一个串行通信接口92，其适于从一个或多个压力传感器层的至少一个串行通信接口79接收压力测量结果。应当理解，也可以考虑在压力重新分布层26与压力传感器层中的一个或多个之间建立数据通信的其他通信手段。

在各种实施例中，压力控制电子单元的控制器模块包括至少一个微控制器。控制器模块或微控制器、通信模块或串行通信接口79以及压力控制电子单元35的其他部件以与图4的压力控制电子单元35相同或类似的方式布置。

在使用中，控制器模块从通信模块接收压力测量结果，根据压力测量结果识别一个或多个高压区域，随后生成一个或多个命令流，用于通过调整可充气气囊20中的一个或多个的压力水平来降低所识别的高压区域处的压力。在各种实施例中，从压力传感器层接收的压力测量结果呈压力分布图52的形式。控制器模块进行操作以执行数字信号处理，以从压力分布图52提取多个策略性测量参数。将一种或多种算法应用于测量参数以计算压力重新分布图53。在各种实施例中，所述一种或多种算法包括通过汇总高于阈值的压力读数的空间位置来识别高压区域，并随后生成压力重新分布图53。从压力分布图52推导出的高压区域处的压力水平在压力重新分布图53上被减小。压力重新分布图53随后由控制器模块转换为命令流，以调整可充气气囊20中的一个或多个的压力水平。

在一些实施例中，控制系统包括多个压力重新分布层26。多个压力重新分布层26的通信模块被配置为经由无线网状网络使多个重新分布层26彼此通信。在一些实施例中，无线网状网络使用zigbee无线通信协议。

在一些实施例中，控制系统被布置为与外部计算设备47通信，以在一个或多个压力重新分布层26的多个操作模式之间切换。外部计算设备47与图5和图6的外部计算设备47以相同或以类似的方式配置。对图5和图6的外部计算设备47的描述也适用于连接到身体压力控制系统的压力分布层26的外部计算设备47。

在各种实施例中，外部计算设备47被配置为允许护理人员根据需要从预存储的压力释放操作模式列表中进行选择。在消除对象身体上的高压点或高压区域后，可以激活预存储的压力释放操作模式列表。在各种实施例中，操作模式列表可以包括静态低压身体支撑模式、交替压力身体支撑模式和动态压力身体支撑模式。身体压力控制系统的压力重新分布层26在不同的操作模式下与压力释放床垫10以相同或类似的方式操作。对压力释放床垫10的不同操作模式(例如静态低压体支撑模式，交替压力体支撑模式和动态压力体支撑模式)的描述也适用于身体压力控制系统的压力重新分布层26。

在各种实施例中，控制系统包括用于向护理人员提供警报的通知装置。该警报包括但不限于音频警报、视觉警报、电子文本警报、电子邮件警报、振动警报和/或其任何组合。在一些实施例中，通知装置被配置为提供通知，以调整多个可充气气囊20中的至少一个的压力。

在一些实施例中，控制系统还包括计时器，其中压力重新分布层26以预定的时间间隔调整可充气气囊20中的至少一个的压力。

显而易见的是，在阅读了前述公开内容之后，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本发明的各种其他修改和变形对于本领域技术人员将是显而易见的。意图是所有这些修改和变形都落入所附权利要求的范围内。

此外，应当理解，来自各种实施例的特征可以被组合以形成一个或多个附加实施例。

参考编号

10压力释放床垫

10a保护罩

20可充气气囊

26压力重新分布层

30压力传感器垫

33压力感测电子单元

35压力控制电子单元

36压力传感器单元格

37导电织物带

38导电织物带

39介电基板

41导电织物带的交叉部段

47外部计算机设备

49无线传输单元

51收发器

52压力分布图

53压力重新分布图

56无线网状网络

60身体压力管理系统

62zigbee收发器

71微控制器

74多路复用电容式感应电路

76信号调节电路

79串行通信接口

83微控制器

85流体供应装置驱动器电路

89电磁阀驱动器电路

92串行通信接口

102方法步骤

103方法步骤

104方法步骤

105方法步骤

106方法步骤

201方法步骤

202方法步骤

203方法步骤

204方法步骤

205方法步骤

206方法步骤

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种压力释放床垫，包括：

多个可充气气囊；

布置成检测作用在对象上的压力的压力传感器垫，所述压力传感器垫包括

布置在具有至少一行和至少一列的矩阵中的多个压力传感器单元格；

与所述多个压力传感器单元格电连接的压力感测电子单元；以及

与所述压力感测电子单元通信连接的压力控制电子单元；

其中，所述压力感测电子单元被配置为选择性地驱动所述压力传感器单元格中的一个或多个以生成压力测量结果，所述压力控制电子单元被配置为根据所述压力测量结果来控制所述可充气气囊中的一个或多个的操作。

2.根据权利要求1所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元包括噪音降低机构，所述噪音降低机构用于消除来自一个或多个选定的压力传感器单元格的相邻压力传感器单元格的干扰信号。

3.根据权利要求1或2所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元还被配置为基于所述压力测量结果生成压力重新分布图，并且所述压力控制电子单元被配置为基于所述压力重新分布图将所述可充气气囊中的一个或多个的压力水平调整为期望的压力水平。

4.根据权利要求1所述的压力释放床垫，其中，所述压力传感器垫包括：介电基板；设置在所述介电基板的第一表面上的多行柔性导电带；以及设置在所述介电基板的第二表面上的多列柔性导电带，所述多行柔性导电带和多列柔性导电带在多个交叉部段处重叠以形成压力传感器单元格矩阵。

5.根据权利要求4所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元被配置为相对于位于所述介电基板的第二表面上的对应的感应导电带以预定的电压水平选择性地驱动位于所述介电基板的第一表面上的有源导电带，以及从所述感应导电带测量电容电流以生成所述压力测量结果。

6.根据权利要求5所述的压力释放床垫，其中，所述噪音降低机构适于将所述第一表面上的所述有源导电带的相邻导电带和所述第二表面上的所述感应导电带控制在相同的电压水平。

7.根据权利要求4-6中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述介电基板由可压缩介电材料制成。

8.根据权利要求7所述的压力释放床垫，其中，所述可压缩介电材料是聚合物泡沫。

9.根据权利要求1至5中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述压力传感器垫包括120至650个压力传感器单元格。

10.根据前述权利要求中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述压力释放床垫还包括至少一个流体供应装置，所述至少一个流体供应装置操作性地耦接到所述可充气气囊并且与所述压力控制电子单元操作性地连接。

11.根据前述权利要求中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元被配置为使用具有预定频率范围的驱动信号来控制所述压力传感器单元格。

12.根据权利要求11所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元用来控制所述压力传感器单元格的驱动信号的频率在20khz至200khz的范围内。

13.根据前述权利要求中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元被配置为处理来自所述压力传感器单元格的具有预定频率范围的电信号。

14.根据权利要求13所述的压力释放床垫，其中，来自所述压力传感器单元格的电信号的频率在20khz至200khz的范围内。

15.根据前述权利要求中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元包括感测放大器，用于对来自所述压力传感器单元格的电信号进行放大。

16.根据权利要求11-15中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述压力感测电子单元包括调制器，所述调制器用于调节所述驱动信号和所述电信号的波形。

17.根据前述权利要求中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述压力传感器垫被配置为与外部计算设备通信。

18.根据权利要求17所述的压力释放床垫，其中，所述压力传感器垫被配置为经由无线传输单元与所述外部计算设备通信。

19.根据权利要求18所述的压力释放床垫，其中，所述无线传输单元包括至少一个蓝牙收发器。

20.根据权利要求17或18所述的压力释放床垫，其中，所述无线传输单元还包括至少一个zigbee收发器。

21.根据权利要求17至20中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述外部计算设备包括显示单元，所述显示单元被配置为以身体压力分布图的形式显示所述压力测量结果。

22.根据权利要求17至21中任一项所述的压力释放床垫，其中，所述外部计算设备包括控制接口，所述控制接口被配置为在多个操作模式之间切换。

23.根据权利要求22所述的压力释放床垫，其中，所述多个操作模式包括静态低压身体支撑模式、交替压力身体支撑模式和动态压力身体支撑模式。

24.根据权利要求17至23中任一项所述的压力释放床垫，还包括用于向护理人员提供警报的通知装置。

25.根据权利要求24所述的压力释放床垫，其中，所述通知装置被配置为提供通知以调整所述多个可充气气囊中的至少一个的压力。

26.根据权利要求25所述的压力释放床垫，还包括计时器，其中所述压力释放床垫以预定的时间间隔调整所述多个可充气气囊中的至少一个的压力。

27.根据权利要求1所述的压力释放床垫，其中，所述多个压力传感器单元格由拉伸敏感织物、压阻织物、多个力传感器或其组合形成。

28.一种用于管理一个或多个对象的身体压力的系统，包括：

-一个或多个根据权利要求1所述的压力释放床垫，以及

-与所述压力释放床垫中的一个或多个通信的一个或多个外部计算设备，

其中，所述外部计算设备被配置为从所述压力释放床垫中的一个或多个接收压力测量结果，以监测所述压力测量结果以及将所述压力释放床垫中的一个或多个置于各种操作模式中。

29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述多个压力释放床垫被布置成经由无线网状网络彼此信号通信。

30.根据权利要求29所述的系统，其中，所述无线网状网络使用zigbee无线通信协议。

31.一种管理躺在支撑表面上的对象的身体压力的方法，包括：

-通过使用具有压力传感器单元格矩阵的压力传感器垫来测量所述支撑表面上的多个位置处的身体压力，

-根据在所述多个位置测量的身体压力创建压力分布图，

-根据所述压力分布图生成压力重新分布图，

-根据所述压力重新分布图生成至少一个数字命令，

-将所述至少一个数字命令传输到具有多个可充气气囊的压力重新分布层，以及

-根据所述至少一个数字命令将一个或多个可充气气囊中的压力水平调整到期望的压力水平。

32.根据权利要求30所述的方法，还包括以下步骤：通过压力感测电子单元选择所述压力传感器单元格中的一个或多个来生成压力测量结果。

33.根据权利要求32所述的方法，其中，所述压力感测电子单元包括噪音降低机构，所述噪音降低机构用于消除来自一个或多个选定的压力传感器单元格的相邻压力传感器单元格的干扰信号。

34.一种压力释放床垫的制造方法，包括：

-提供多个可充气气囊，所述多个可充气气囊被布置成形成压力重新分布层，

-提供压力控制电子单元，所述压力控制电子单元被固定到所述压力重新分布层，

-在所述可充气气囊上方提供压力传感器垫，所述压力传感器垫包括：

-介电基板，

-设置在所述介电基板的第一表面上的多行柔性导电带，以及

-设置在所述介电基板的第二表面上的多列柔性导电带，

-提供压力感测电子单元，所述压力感测电子单元被固定到所述压力传感器垫，以及

-将所述压力感测电子单元连接到所述多行柔性导电带和多列柔性导电带，以形成一个或多个电连接。

35.根据权利要求34所述的压力释放床垫的制造方法，还包括通过用保护罩包封所述压力重新分布层和所述压力传感器垫来形成床垫覆盖物。

36.根据权利要求34或35所述的压力释放床垫的制造方法，还包括：

-在所述多行柔性导电带和多列柔性导电带上提供一个或多个助焊剂层，

-将预定的温度廓线应用于所述助焊剂层，以及

-将所述压力感测电子单元的一个或多个电引线连接到所述助焊剂层。

37.根据权利要求34至36中任一项所述的方法，还包括：

-使所述压力感测电子单元适于相对于位于所述介电基板的第二表面上的对应的感应导电带以预定的电压水平选择性地驱动位于所述介电基板的第一表面上的有源导电带，以及从所述感应导电带测量电容电流以生成压力测量结果。

38.根据权利要求37所述的方法，还包括提供噪音降低机构，所述噪音降低机构用于将所述第一表面上的所述有源导电带的相邻导电带和所述第二表面上的所述感应导电带控制在相同的电压水平。

39.一种用于管理至少一个对象的身体压力的控制系统，所述控制系统包括一个或多个压力重新分布层，其中，所述压力重新分布层中的每一个包括：

-多个可充气气囊，以及

-压力控制电子单元，所述压力控制电子单元包括被配置为从压力传感器层接收压力测量结果的通信模块，以及操作性地连接到所述可充气气囊中的一个或多个的控制器模块，

其中，所述控制器模块被配置为根据所述压力测量结果识别一个或多个高压区域，生成压力重新分布图，用于降低所识别的高压区域处的压力，以及根据所述压力重新分布图将所述可充气气囊中的一个或多个的压力水平调整到期望的压力水平。

40.根据权利要求39所述的控制系统，其中，所述压力重新分布层被配置为经由无线网状网络彼此连接。

41.根据权利要求40所述的控制系统，其中，所述无线网状网络使用zigbee无线通信协议。

42.根据权利要求39至41中任一项所述的控制系统，其中，所述控制系统被布置为与外部计算设备通信，用于在所述压力重新分布层中的一个或多个的多个操作模式之间切换。

43.根据权利要求39至42中任一项所述的控制系统，还包括用于向护理人员提供警报的通知装置。

44.根据权利要求43所述的控制系统，其中，所述通知装置被配置为提供通知以调整所述多个可充气气囊中的至少一个的压力。

45.根据权利要求44所述的控制系统，还包括计时器，其中所述压力重新分布层以预定的时间间隔调整所述多个可充气气囊中的至少一个的压力。