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你翻身,你起床,「智慧床墊感應模組」都知道

文 / 陸子鈞
動態圖表 / 林慧秋、林忠衡

長輩在夜間下床如廁,因為光線昏暗或者無人陪同而發生跌倒意外時有所聞。由工研院研發的「智慧床墊感應模組」,能精確感測臥床長輩的動作,當長輩夜間下床時發出訊號通知照護者,或者打開走廊的燈光,避免跌倒意外發生。

照護機構的意外中,超過六成是離床後發生,為了解決這個問題,工研院南分院雲端服務中心的研發經理黃永慶博士提到,一些機構嘗試舖一張壓感地毯在床邊,只要長輩一離床踩到,就發出通知給照護者,「可是長輩都很怕麻煩別人,所以他們後來都會跨過地毯,也就沒辦法感測到離床了。」床墊感測雖然可以避免這問題,但是要藉由床墊感測離床並沒有這麼容易。

工研院南分院雲端服務中心的研發經理黃永慶博士。

工研院南分院雲端服務中心的研發經理黃永慶博士。

研究團隊一開始設計的感測床墊,只有當臥床的長輩下床才能感測得到,當照護人員收到通知前往,長輩通常已經下床走動了。此外,黃永慶博士補充道,「床墊感測訊號也只有『0或1』,沒辦法辨別翻身或者更複雜的動作,不是很實用。」後來,研究團隊以觸控式螢幕使用的「電容導電感應」,取代原先的壓感感應,即使隔著很厚的被單或者衣物,也能感測!

而且「智慧床墊感應模組」能夠根據感測點受壓力的位置與數量,判斷臥床者的多種動作,避免系統將翻身誤判成離床;在實際應用的情境,臥床長輩在離床前會先坐在床緣,感應器受到壓力的位置絕對和躺臥不同,此時發出訊號通知,照護者就能在長輩離床前及時趕到。

為了要讓智慧床墊感應技術更加實用,研究團隊將感應器模組化,如果照護機構的床鋪較大,只要多增加感應器模組的數量即可,而且不必擔心組裝錯誤影響功能,黃永慶說:「為了讓沒有資通訊技術背景的照護人員也可以順利組裝,我們特別設計讓模組在開機之後都會先自動組態,知道各偵測器的位置。」感應器的訊號會透過無線模組傳輸到接收器,省去佈線的麻煩,對擁有數十張甚至上百張床的照護中心來說非常方便。

模組化的設計,圓型的電路就是「電容導電感應」,可視床墊大小加裝感應列。

模組化的設計,圓型的電路就是「電容導電感應」,可視床墊大小加裝感應列。

無線模組,可以將感應訊號傳送到接收基地台。

無線模組,可以將感應訊號傳送到接收基地台。

這套系統因為能判斷臥床長輩的確切動作,所以還能看出夜晚翻身的次數是否有改變,作為睡眠品質依據。黃永慶分享,其中有一家照護機構試用了這套系統,發現一位老先生某天晚上翻身很頻繁,起初以為是系統出了問題,後來才知道「原來是老先生的家人隔天要來探望他,影響他的心情所以睡不好。」系統雖然精準,但是照護還是得回歸到人與人之間的關係。

研發團隊

研發團隊

目前這套系統已經在20家照護機構示範安裝,也將相關技術轉移給器材製造商及網路服務業者。台灣現有機構照護床數超過9萬床,加上高齡化趨勢,這套技術很具市場潛力。研究團隊目前正試圖將感應模組以導電塗料或者導電纖維取代,直接製成「感應床單」,可水洗的特性會讓照護機構更方便使用。不僅是照護領域,未來「智慧床墊感應模組」還能應用到智慧生活中,像是起身之後自動開啟臥室夜燈,或者翻身頻繁時系統自動調整空調。


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