用于儿童和成人的安全床的制作方法

用于儿童和成人的安全床
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2020年12月7日提交的美国临时专利申请序列号63/122,220的优先权，其通过引用并入本文。
技术领域
3.本发明涉及安全附件，尤其是涉及一种具有用于确保特殊需求儿童和成人安全舒适睡眠的特征的床。


背景技术：

4.睡眠不足会影响行为、精力、学习和成长。出于各种原因，有特殊需求的儿童和成人可以从精心控制刺激以便为入睡和保持睡眠创造最佳条件的环境中受益。在某些情况下，有特殊需求的儿童和成人可能会在无人监护期间离开自己的床，尤其是在照顾者睡觉时。此外，有特殊需求的儿童和成人可能会癫痫发作或者有其他不安全的行为，如自残或无法控制自己。一些有特殊需求的儿童和成人在普通床上可能会发生不安全的情况，如钻到床垫和床头板之间或钻到床单下，从而导致受伤、被困或窒息。


技术实现要素：

5.一种用于有特殊需求的儿童和成人的安全床提供了一个安全、封闭的环境，其具有控制刺激的机制，有利于安稳睡眠。
6.在第一方面，安全床包括：框架，该框架包括基架、上架以及位于基架和上架的相应的角之间的四个竖直杆；由基架支撑的床垫支撑结构；以及附接到框架的围罩，所述围罩包括天花板、基座和四个壁。
7.在另一方面，安全床包括位于围罩内的床垫，该床垫由床垫支撑结构支撑。此外，可以在与床垫顶部大约相同的位置将床单附接至围罩的四个壁。
8.在另一方面，围罩可以包括电子中枢，所述电子中枢包括可以通过网络远程控制的摄像头、光源和其他传感器。
附图说明
9.图1示出了实施例中的安全床。
10.图2示出了实施例中与图1所示的安全床一起使用的框架。
11.图3示出了实施例中图2所示的框架的角支架的更详细视图。
12.图4示出了实施例中与图1所示的安全床一起使用的床垫支撑结构。
13.图5示出了实施例中图2所示的框架和图4所示的床垫支撑结构的更详细视图。
14.图6示出了实施例中图1所示的安全床的围罩的侧壁的详细视图。
15.图7示出了实施例中图1所示的安全床的围罩的头壁的详细视图。
16.图8示出了实施例中图1所示的安全床的围罩的端壁的详细视图。
17.图9示出了实施例中图1所示的安全床的围罩的基座的详细视图。
18.图10示出了实施例中图1所示的安全床的围罩的天花板的详细视图。
19.图11示出了实施例中将围罩附接至图2所示的框架的中间步骤。
20.图12示出了实施例中完全附接至图2所示的框架的围罩的侧视图。
21.图13示出了实施例中图1所示的安全床的围罩的内部视图。
22.图14示出了实施例中用于将床单附接至图13所示的围罩内部的拉链头的更详细视图。
23.图15示出了锁定图14所示的拉链头的另一视图。
24.图16示出了实施例中从图1所示的安全床外部看的拉链安全袋。
25.图17示出了实施例中从图1所示的安全床内部看的拉链安全袋。
26.图18示出了实施例中图1所示的安全床的安装有电子中枢的端壁。
27.图19示出了实施例中图1所示的安全床的端壁，其中织物盖安装在图18所示的电子中枢的位置。
28.图20示出了实施例中图18所示的电子中枢的更详细视图。
29.图21是实施例中可用于控制图18所示的电子中枢的计算元件的框图。
具体实施方式
30.图1示出了实施例中用于有特殊需求的儿童和成人的安全床100。安全床100通常是矩形的，包括基座102、天花板104和四个壁106*，其中“*”可以代表a、b、c或d。壁106*包括两个侧壁106a、一个头壁106b和一个端壁106c。基座102、天花板104和壁106*一起形成由框架116支撑的围罩101，这将在下面更详细描述。床垫(未示出)可以放置在基座102上。侧壁106a和端壁106c可以包括开口108。门或门帘110可以用于通过拉链118关闭开口108。在实施例中，门帘110可以包括两层，一层是网，一层是织物，以便开口108可以用网门帘封闭以获得更大的空气流动，或者用紧密的织物门帘封闭以减少光和刺激。当不使用时，门帘110可以卷起并由带子112保持，带子112能够以可移除的方式附接到壁106。
31.头壁106b可以包括电子中枢114。电子中枢114中可以包括若干设备，诸如灯、摄像头、扬声器、麦克风或各种传感器。电子中枢114可以连接至电源。电子中枢114也可以连接到通信网络，如wi-fi、蓝牙或蜂窝网络，使得电子中枢114所包括的设备可以从安全床100由移动设备或任何连接到通信网络的计算设备远程控制或监控。头壁106b也可以包括其他特征，如口袋115。
32.图2更详细地描述了不带围罩101的框架116。在实施例中，框架116可以由直杆、曲杆和支架的组合组装而成。尽管这里描述了特定的实施例，但是应该理解，也可以考虑直杆和/或曲杆的其他组合。图3是框架116的角支架的更详细视图。图3中所示的框架116的部分从图2中框架116的方位旋转了90度。在下面的描述中，最好将图2和图3放在一起看。在不脱离本文讨论的实施例的情况下，单独描述的部件可以组合成单个部件，并且单个部件可以分成两个或更多个部件。
33.通常，底角支架202接收底部端杆210和底部侧杆214，以形成框架116的基座。每个角支架202包括三根以直角相交的管以形成框架116的底角。管206a接收竖直角杆204，该竖直角杆204贯穿管206a以形成框架116的搁在地板上的脚226。例如，可以用六角螺钉208将
脚226固定在适当的位置，也考虑用于固定框架元件的其他部件。此外，可以使用比所示的数量更多或更少的固定部件。管206b接收底部端杆210，底部端杆210可以用六角螺钉212固定。管206c接收底部侧杆214。在实施例中，底部侧杆214可以是两个半段，这两个半段由底部连接器216连结并且由六角螺钉固定。此外，多于或少于两个的底部侧杆214可以用于为安全床100提供优选的长度。管206c还包括突出部218，这将在下文对其更详细地讨论。一定长度的钩环带(hook-and-loop)可以固定到框架116上的各种位置，如管206c和底部侧杆214，以便将围罩101附接至框架116。角支架202、底部端杆210和底部侧杆214形成基架。
34.竖直角杆204从各自相关的角支架202向上延伸，并且各自在上端附接至顶角连接器220。如上文对基架的描述，上架由顶角连接器220、顶部端杆222和顶部拱形杆224形成。在实施例中，两个顶部拱形杆224通过顶部连接器228连结，然而，多于或少于两个的顶部拱形杆224可用于为安全床100提供优选的长度。在实施例中，框架116可以由金属制成，也可以使用能够支撑用户的重量和围罩101的任何材料。
35.如图4和图5所示的，床垫支撑结构230搁置在底部侧杆214和/或底部端杆210上。床垫支撑结构230可以包括由多个板条234和横撑235横跨的框架232。图4中所示的板条和横撑仅用于说明的目的，并且可以使用任何数量，只要其足以支撑床垫和安全床100的用户。尽管图示出了床垫支撑结构的实施例，但是本文的实施例不限于这种特定的结构。如图5所示的，管206c上的突出部218在每个角处与床垫支撑结构230的每个角接合，以将其牢固地保持在底部侧杆214上的适当位置。除了突出部218之外或者代替突出部218，可以使用钩环带236将床垫支撑结构230固定到底部侧杆214。床垫支撑结构230可以定位在框架116的基座上的多个位置，而不背离本文公开的实施例。
36.图6-10示出了装配前围罩101各个部分的详细视图。图6示出了图1的侧壁106a。图7示出了头壁106b。图8示出了端壁106c。图9示出了基座102，图10示出了天花板104。图6-10的壁106、基座102和天花板104组装在一起形成围罩101。各种技术可用于组装围罩101，包括例如缝合和熔合。可以以各种方式对部件的边缘进行最后精细加工，以提供耐用性或舒适性。在实施例中，本文单独描述的部件可以组合，例如，侧壁106a和端壁106c可以由一段材料形成。壁106、基座102和天花板104通常都是矩形的。
37.延伸部602、604、606、608、610和612结合在壁106、基座102和天花板104的边缘周围，用于形成将围罩101固定至框架116的环。例如，侧壁106a上的延伸部606可以附接到天花板104上的延伸部610，从而形成拱形杆224穿过的环。在实施例中，本文讨论的任何环可以为实心件或两个可分离件，这两个可分离件使用拉链或钩环带彼此固定。头壁106b上的和端壁106c上的延伸部602可以附接到天花板104上的延伸部612。侧壁106a和头壁106b或者和端壁106c的邻接边缘上的延伸部604可以相互附接。所有壁106*的底部上的延伸部608可以固定至基座102的侧边缘614以形成环。在实施例中，壁106可以通过接缝附接到基座102，并且侧边缘614可以用于缠绕底部端杆210和底部侧杆214。
38.围罩101可以由耐用的帆布织物制成，如赛百纶网状织物可用于围罩101的部分，例如开口108。用于围罩101的织物可以进行防水和防污处理。在实施例中，围罩101可以由吸收声音的较厚织物或泡沫材料制成。
39.图11示出了处于附接至框架116的中间步骤的围罩101。端环1102缠绕在顶部端杆222上并用拉链1104固定。由延伸部606和610形成的环1106可以用拉链以相同的方式附接
至顶部拱形杆224。由延伸部604形成的延伸部1108可用于将围罩101的侧角附接至四个竖直角杆204。钩环带用于将基座102附接至框架116。
40.图12示出了具有完全附接至框架116的围罩101的安全床100。尽管示出了各种附接机构，但是也可以考虑其他附接机构。例如，围罩101可以使用钩环带或卡扣附接至框架116。在实施例中，可以给安全床100增加装饰特征，以增加安全床100对儿童的吸引力。例如，贴花或其他技术可用于表示眼睛1110，而侧壁106a的开口108表示嘴。尽管本文示出了装饰特征的布置，但是安全床100不限于任何特定的颜色或设计。装饰特征可以结合到围罩101中，或者用钩环带、卡扣或任何方便的附接方法附接。
41.在实施例中，可以调节框架116，以确保围罩101的适当张力。例如，可以使用如上所述的六角螺钉来扩展框架116，以适应围罩101的拉伸，从而可以保持基座102、天花板104和侧壁106的适当张力。在框架116的各个区域使用钩环带以附接围罩101的部分能允许框架杆旋转以紧固围罩101。
42.在实施例中，本文所述的安全床100可以包括若干特征，以提高床用户的安全性和舒适性。在实施例中，可以随时添加或移除特征。例如，可以在壁106a、106b和106c中设置不同程度的衬垫，无论是通过单一材料厚度的还是通过额外的衬垫层。壁106*以及天花板104和基座102中的任何厚度的衬垫。这提供了一种环境，在此环境中床的占用者被保护以免例如在癫痫发作期间受伤。
43.安全床100的实施例可以包括将床单直接附接至围罩101的机构。图13描绘了围罩101的内部视图。拉链附件的第一半部1302可以设置在围罩的壁上的某个位置，使得它与放置在围罩101中的床垫(未示出)的顶部处于大致相同的高度。在实施例中，与安全床100一起使用的床垫是全尺寸床垫，其高度大约小于10英寸。根据床垫的高度，拉链的第一半部1302可以位于床垫的顶部、略高于床垫的顶部或略低于床垫的顶部。在实施例中，拉链的第一半部1302围绕围罩101的整个周边延伸，但是也可以考虑其他布置，例如，每个壁106*可以包括拉链的单独部分。
44.图14和图15示出了床单1304附接至围罩101的内部。拉链的连接半部1306围绕床单1304的周边形成，用于附接至第一半部1302。在床垫被放置在围罩101中之后，床单1304附接至围罩101。拉链拉头1308围绕床单1304的周边被拉动，以与拉链止挡1310相遇。为了便于使用，拉链止挡1310定位成靠近围罩101中的一个开口108。在实施例中，环1312可以设置在拉链止挡1310附近，因此拉链拉头1308可以通过穿过环1312的锁1314和拉链拉头1308端部的孔而保持在适当位置，如图15所示。
45.图16和图17显示了另一个特征。门帘110可以通过双拉链布置打开和关闭。第一拉链1602可用于将网状门帘固定在开口108上。此外，不透明的织物门帘可以使用第二拉链1604而闭合在开口108上。图16示出了围罩101中的第一拉链1602和第二拉链1604的一端的外部视图。图17示出了内部视图。拉链安全袋1606设置在围罩101的内部，以防止从围罩101内部操纵拉链1602和1604。安全袋1606可以放置在拉链1602和1604的任一端或两端。在实施例中，可以用接缝带对围罩101内侧的接缝做最后加工。
46.安全床100的其他特征将结合图18-20进行描述，在以下描述中，图18-20最好放在一起看。在实施例中，电子中枢1802可以附接至头壁106b中的开口，如图18所示。在实施例中，电子中枢1802也可以附接到围罩101的任何表面。在一个实施例中，电子中枢1802通过
拉链附接。替代地，当安全床100在没有电子中枢1802的情况下使用时，织物盖1804可以被拉链拉到头壁106b的开口中，如图19所示。在本公开的范围内，还考虑了附接电子中枢1802的其他机构。在实施例中，头壁106b可以包括在电子中枢1802和安全床100的内部之间的安全屏障(未示出)。例如，可以提供张紧的网筛、织物和/或衬垫来保护电子中枢1802以及安全床100的占用者。
47.图20为从围罩101的外部观察时电子中枢1802的实施例的特写图。尽管在此描述了各种特征，但是在本公开的范围内可以想到其他特征以及这些特征的不同物理布置。在一个实施例中，电子中枢1802附接有拉链，该拉链可以使用锁1806锁定在适当的位置。包括在电子中枢1802中的特征可以连接到网络并且从远程设备(例如移动电话)进行控制。本文描述了电子中枢1802的各种部件，然而本文不限于所描述的特定部件集。电子中枢1802是模块化的，并且可以根据需要添加单独的部件或者用填充件替换。
48.传感中枢1808允许远程控制安全床100的若干特征。灯可以杯控制来定制颜色、亮度和定时，以改善昼夜节律或产生细微的警报。它也可以被控制为随着时间而逐渐改变，并且模拟为早晨的日出和晚上的日落。这种灯也可以通过光脉冲操作用于冥想呼吸。传感中枢1808可以包括用于以音乐、白噪声、有声读物或自然声音控制音频环境的扬声器。床垫振动垫可以附接到传感中枢1808，以提供舒缓的触觉刺激来帮助焦虑和前庭处理。在实施例中，芳香疗法分配设备可以包括在传感中枢1808中，或者作为单独的特征来提供具有薰衣草、香草和其他气味的舒缓嗅觉输入。
49.电子中枢1802还包括可远程控制和监控的摄像头和麦克风1810。例如，摄像头和麦克风1810可以通过移动设备从任何地方提供围罩101内部的实时视图。摄像头和麦克风1810也可以用于远程通信，并向治疗师和医生提供视频片段。摄像头和麦克风1810可以包括夜视和数据的本地/云记录。
50.电子中枢1802中可能包括的其他特征包括基于运动和声音的传感器，如果用户离开床、房间或房屋或出现失禁问题或癫痫发作，传感器会发出警报。可以向护理人员的设备提供通知，并且如果需要，还可以发出警报。在实施例中，电子中枢1802包括显示床顶罩内部的温度、湿度和声音水平的环境传感器，以更好地调节睡眠和放松的环境。电源线1812可以插入电源。电子中枢1802可以与诸如alexa和google home等智能家居设备集成。
51.图21为可用于与电子中枢1802互动的计算元件2100的框图。例如，网络2102可以代表wi-fi、lan、wan或蜂窝网络。电子中枢1802可以包括通信接口，例如一个或更多个无线天线，以用于通过网络2102与其他设备通信。在实施例中，电子中枢1802可以通过无线或有线连接连接到用户家中的路由器。诸如智能手机或平板电脑的移动设备2104可以通过网络2102与电子中枢1802通信。移动设备2104也可以使用蓝牙连接与电子中枢1802通信。其他设备可以与电子中枢1802通信以提供本文所讨论的功能，例如服务器2106或智能家居设备2108。服务器2106可以代表提供本文公开的功能的任何计算机或软件，包括例如由医生或其他保健专业人员进行的远程监控。
52.附加特征可并入围罩101中，如上文针对电子中枢1802所述。例如，可以包括风扇来改善通风。可以包括视频屏幕以提供视觉交互，例如与护理人员或医生的交互，或者提供娱乐或放松。集成投影可以用于在天花板104和/或墙壁106上显示画面。
53.本文公开了一种用于有特殊需求的儿童和成人的安全床。已经描述了各种特征，
但是代表性的安全床不限于任何特定的一组特征。安全床100的特征包括张紧的围罩、带拉链的安全床单、床内的传感特征、集成在床中的远程监控、以及检测状况并提醒护理人员床注意用户即将发生的情况的传感器。
54.围罩101形成了一个有感知的庇护地和可清洁的安全区，以防止逃跑、受伤和被困。围罩101在钢架上被张紧，以提供360度张紧的衬垫，并且在墙壁和所有硬点(杆子、墙壁、其他家具等)之间具有空间。安全床单用拉链拉至床垫上方的侧壁，以防止被困和钻到下面。摄像头和麦克风允许通过手机从任何地方进行实时查看，包括远程通信和向治疗师和医生提供视频片段。基于运动和声音的警报指示用户是否离开床、房间或房屋，或者是否有失禁问题或癫痫发作。触发通知可以发送到护理人员的手机上，如果需要，还可以发出警报。环境传感器显示床顶罩内的温度、湿度和声音水平，以更好地调节睡眠和放松环境。其他传感器可以检测烟雾和一氧化碳。
55.围罩101内的灯可以定制，以调节颜色、亮度和时间，从而改善昼夜节律或产生细微的警报。它们也可以模拟为早晨的日出，晚上的日落，或者以光脉冲用于冥想呼吸。扬声器可以用音乐、白噪声、有声读物或自然声音来控制围罩101内的音频环境。床垫振动可以提供舒缓的触觉刺激，以帮助焦虑和前庭处理。芳香疗法可以提供薰衣草、香草和其他气味的舒缓嗅觉输入。
56.在实施例中，安全床100可以通过使用机器学习和预测分析将环境、药物、饮食或治疗的变化与生理输出(如心率、呼吸率、睡眠质量等)的变化相关联，从而提供自动化的环境。在实施例中，安全床100可以被编程为在检测到用户的紊乱或失眠时自动执行镇静感觉程序，并且从该床收集数据，从而使医生和治疗师能够进行远程指导以改善睡眠和行为。例如，摄像头和/或麦克风1810以及其他传感器可以用于检测安全床100的占用者的运动或躁动。基于单个用户的历史和/或所有用户的合成历史的机器学习和预测分析可以与检测到的运动或躁动相关联，以激活本文描述的任何或所有特征。可以执行自动镇静感觉程序。
57.同样，传感器可以收集一般运动或特定类型行为的数据，如癫痫发作或癫痫活动。传感器还可以检测失禁问题，例如尿液、粪便或呕吐物。传感器和/或视频分析可用于监控安全床100的占用者的呼吸活动，以及诸如二氧化碳或花粉等空气质量。传感器也可用于检测可能导致褥疮的情况，并产生警报作为响应。该数据可以实时或稍后与健康护理专业人员共享，用于诊断和治疗建议。
58.本文所述的任何部件可以与其他健康系统或电子健康记录(ehr)系统集成，以实现实现对安全床100的占用者的远程监控和远程医疗能力。可以分析随着时间积累的数据，以提供关于改善安全床100的环境、定时和其他方面的建议，从而优化占用者的体验。此外，可以开发感知包，其利用声音、光、视觉及其任意组合的媒体库来提供安全床100的定制体验，该体验可以使用移动设备或其他计算设备上的应用程序来选择和控制。
59.在不脱离本文范围的情况下，可以对上述方法和系统进行更改。因此，应当注意，包含在以上描述中或者在附图中示出的内容应当被解释为说明性的，而不是限制性的。在此，除非另有说明:(a)形容词“示例性”意味着用作例子、实例或说明，以及(b)短语“在实施例中”等同于短语“在某些实施例中”，而不是指所有实施例。权利要求旨在覆盖本文描述的所有一般特征和特定特征，以及本方法和系统的范围的所有陈述，其在语言表述上可能介于两者之间。

技术特征：
1.一种安全床，包括:框架，所述框架包括基架、上架以及位于基架和上架的相应的角之间的四个竖直杆；由基架支撑的床垫支撑结构；附接到框架的围罩，所述围罩包括天花板、基座和四个壁；一个或更多个传感器，用于监控围罩内的状况；以及一个或更多个设备，用于向安全床的占用者提供刺激。2.根据权利要求1所述的安全床，还包括：位于围罩内并且由床垫支撑结构支撑的床垫。3.根据权利要求2所述的安全床，还包括：在与床垫顶部大约相同的位置处附接至围罩的四个壁的床单。4.根据权利要求2所述的安全床，其中，一个或更多个设备包括使床垫振动的振动垫。5.根据权利要求1所述的安全床，其中，四个壁包括两个侧壁、一个头壁和一个端壁。6.根据权利要求5所述的安全床，其中，两个侧壁以及端壁还包括带拉链的开口。7.根据权利要求1所述的安全床，其中，一个或更多个传感器中的至少一个和一个或更多个设备包括在附接至围罩的电子中枢中。8.根据权利要求7所述的安全床，其中，电子中枢还包括用于连接至通信网络的通信接口，从而电子中枢能够被远程控制或监控。9.根据权利要求1所述的安全床，其中一个或更多个设备还包括通过网络连接到计算设备的扬声器。10.根据权利要求1所述的安全床，其中，一个或更多个设备还包括芳香疗法分配设备。11.根据权利要求1所述的安全床，其中，一个或更多个传感器还包括用于检测安全床的占用者的运动或声音的传感器。12.根据权利要求1所述的安全床，其中，一个或更多个传感器还包括用于检测围罩内部的温度或湿度水平的环境传感器。13.根据权利要求1所述的安全床，其中，围罩还包括衬垫。14.根据权利要求1所述的安全床，其中，一个或更多个设备还包括通过网络连接到计算设备的光源。15.根据权利要求1所述的安全床，其中，一个或更多个传感器还包括摄像头和麦克风。

技术总结
一种用于有特殊需求的儿童和成人的安全床包括：框架，该框架具有基架、上架以及位于基架和上架的相应的角之间的四个竖直杆；由基架支撑的床垫支撑结构；以及附接到框架的围罩，所述围罩包括天花板、基座和四个壁。围罩内的床垫由床垫支撑结构支撑，使得床单可以在与床垫顶部大约相同的位置处附接至围罩的四个壁。该围罩可以包括用于监视床的占用者并与其通信的各种设备，包括摄像头、光源和可以通过网络远程控制的其他传感器。络远程控制的其他传感器。络远程控制的其他传感器。


技术研发人员：凯莱布
受保护的技术使用者：感官医疗公司
技术研发日：2021.12.07
技术公布日：2023/9/22