实施例总体上涉及用于检测表面上的压力的系统、方法和装置。具体来说，实施例涉及用于检测施加到表面的压力的压力感测片系统的系统、方法和装置。
背景技术：
1、压力感测片包含:导体阵列，所述导体阵列包括相交的行导体和列导体；以及寻址电路，所述寻址电路在历史上可以用于选择性地寻址每个行导体与每个列导体之间的相交点以测量相交点处的电特性的变化。导体可以在相交点处接触，或者可以替代地通过包含固体、液体和气体的适当材料电连接或分离。
2、导体阵列用于广泛且多样的应用中，包含医疗应用、人机界面和感测应用等。例如，导体阵列可以用于触摸板或触摸屏，其中由人手指的接近引起的相交点处的所测量电感变化可以用于定位和跟踪手指的移动。类似地，导体阵列可以布置在机器人肢体上，以通过测量可能与每个相交点处的力和压力相关的阻抗来模拟触摸感测。
3、在医疗应用中，寻址电路可以用于测量在导体阵列的相交点处的电特性的变化以确定压力的变化。压力感测片通常包括触觉传感器元件形式的传感器节点，所述触觉传感器元件限定在布置于压力感测片上的重叠的行导体与列导体之间的相交点处。每个触觉传感器元件称为触觉像素，并且传感器元件的组合形成触觉像素阵列。可以使用寻址电路来监测触觉像素阵列内的每个触觉像素的电特性的变化，以确定例如在片层上的每个触觉像素的位置处施加到压力感测片的压力。
4、由于成本和当前的电气设计，常规的压力感测片通常在商业上是不可行的，从而导致实施方法不佳。需要解决或改善与压力感测片的现有方法、系统和设计相关联的一个或多个缺陷或缺点，或者至少向其提供有用的替代方案。
5、在整个本说明书中，词语“包括（comprise）”或例如“包括（comprises）”或“包括（comprising）”的变型应理解为暗示包含所述元素、整数或步骤，或元素、整数和步骤的群组，但不排除任何其它元素、整数、步骤或元素、整数或步骤的群组。
6、已包含在本说明书中的对文献、动作、材料、装置、物件等的任何论述不应由于其在所附权利要求中的每一个的优先权日期之前已存在而被视为承认这些内容中的任一个或全部形成现有技术基础的部分或者是与本公开相关的领域中的公知常识。
技术实现思路
1、一些实施例涉及一种压力感测片系统。所述压力感测片系统可以包含：压力感测垫，其中所述压力感测垫可以包含：压阻材料；至少一个导体阵列行和至少一个导体阵列列，其中所述压阻材料可以夹在至少一个导体阵列行与至少一个导体阵列列之间，其中导体阵列行和导体阵列列的每个相交点限定触觉像素；至少一个片边缘行段，其耦合到至少一个导体阵列行；至少一个片边缘列段，其耦合到至少一个导体阵列列；片接口板，其连接到至少一个片边缘行段和至少一个片边缘列段，其中所述片接口板可以被配置成充当扇出件（fan-out）；以及数据箱，其经由信号线连接到压力感测垫的片接口板，其中所述数据箱可以被配置成测量压力感测垫的每个触觉像素。
2、在一些实施例中，数据箱可以被配置成通过跨越在每一个别触觉像素上产生电路的所有导体阵列行和导体阵列列迭代来测量每个触觉像素。
3、在一些实施例中，触觉像素测量值可以被串行化，从而允许至少10个导线连接信号到达片接口板。
4、在一些实施例中，至少一个片边缘行段可以驱动最少三个导体阵列行且最多八个导体阵列行。
5、在一些实施例中，至少一个片边缘列段可以驱动最少三个导体阵列列且最多八个导体阵列列。
6、在一些实施例中，至少一个片边缘行段和至少一个片边缘列段两者可以被设计成分别与额外的片边缘行段或片边缘列段单向链接。
7、在一些实施例中，数据箱可以被配置成与外部服务器通信以传输测量值以供处理。
8、在一些实施例中，数据箱可以动态地确定导体阵列的大小。
9、在一些实施例中，数据箱可以被配置成对导体阵列进行故障检查。
10、在一些实施例中，数据箱和片接口板可以被配置成一次测量多个触觉像素以增加带宽。
11、在一些实施例中，至少一个片边缘行段和至少一个片边缘列段可以被配置成允许数据箱测量在导体阵列的每个触觉像素处的绝对电阻。
12、在一些实施例中，至少一个片边缘行段和至少一个片边缘列段可以被配置成允许数据箱测量跨越导体阵列的每个触觉像素的相对电势差。
13、在一些实施例中，数据箱可以进一步被配置成显示表示压力感测片系统的信息。
14、在一些实施例中，数据箱可以进一步被配置成出于显示表示压力感测片系统的信息的目的而输出显示信号。
15、一些实施例涉及一种用于确定跨越导电织物的多个导电行和多个导电列的压力的方法。所述方法可以包括：将第一电压源施加到导电织物的多个行中的每个行和多个列中的每个列；选择导电织物的多个行中的第一行和多个列中的第一列，其中可以向选定行提供大于第一电压源的第二电压源；测量选定列的输出，所述输出可以包括电信号；从多个列中的第一列到最后一列，对选定列进行迭代，其中对于多个列的每一迭代，重复选定列的输出的测量；从多个行中的第一行到最后一行，对选定行进行迭代，其中对于多个行的每一迭代，重复列的迭代；以及基于所测量输出来确定施加到导电织物的压力。
16、在一些实施例中，所述方法可以进一步包括使用施加到导电织物的所确定压力来生成热图。
17、在一些实施例中，所述方法可以进一步包括使用施加到导电织物的所确定压力来生成多个热图。
18、一些实施例涉及一种用于使用导电织物的多个导电行和多个导电列来确定患者的压力损伤风险的方法。所述方法可以包括：将第一电压源施加到导电织物的多个行中的每个行和多个列中的每个列；选择导电织物的多个行中的第一行和多个列中的第一列，其中可以向选定行提供大于第一电压源的第二电压源；测量选定列的输出，所述输出可以包括电信号；从多个列中的第一列到最后一列，对选定列进行迭代，其中对于多个列的每一迭代，重复选定列的输出的测量；从多个行中的第一行到最后一行，对选定行进行迭代，其中对于多个行的每一迭代，重复列的迭代；基于所测量输出来确定施加到导电织物的压力；基于施加到导电织物的压力来生成多个热图；以及基于多个热图，使用机器学习方法确定患者是否具有产生压力损伤的风险。
19、一些实施例涉及一种用于使用导电织物的多个导电行和多个导电列来确定患者从床上掉落的风险的方法。所述方法可以包括：将第一电压源施加到导电织物的多个行中的每个行和多个列中的每个列；选择导电织物的多个行中的第一行和多个列中的第一列，其中可以向选定行提供大于第一电压源的第二电压源；测量选定列的输出，所述输出可以包括电信号；从多个列中的第一列到最后一列，对选定列进行迭代，其中对于多个列的每一迭代，重复选定列的输出的测量；从多个行中的第一行到最后一行，对选定行进行迭代，其中对于多个行的每一迭代，重复列的迭代；基于所测量输出来确定施加到导电织物的压力；基于施加到导电织物的压力来生成多个热图；以及基于多个热图，使用机器学习方法确定患者是否从床上掉落的风险。
20、在一些实施例中，上述方法可以进一步包含在施加第一电压源之前，一种用于确定多个导电行中的导电行的数量的方法。所述方法可以包括：在单个时钟循环内将电脉冲施加到多个行移位寄存器中的第一行移位寄存器，其中多个行移位寄存器中的每个位可以指示多个导电行中的一个导电行，并且多个行移位寄存器可以串联连接；将多个行时钟循环信号施加到多个行移位寄存器，其中对于所施加的每个行时钟循环信号，电脉冲在多个行移位寄存器中移位一个位；从多个行移位寄存器中的最后一个行移位寄存器接收电脉冲；以及基于所施加的行时钟循环信号的数量来确定多个行中的导电行的数量。
21、在一些实施例中，上述方法可以进一步包含在施加第一电压源之前，一种用于确定多个导电列中的导电列的数量的方法。所述方法可以包括：在单个时钟循环内将电脉冲施加到多个列移位寄存器中的第一列移位寄存器，其中多个列移位寄存器中的每个位可以指示多个导电列中的一个导电列，并且多个列移位寄存器可以串联连接；将多个列时钟循环信号施加到多个列移位寄存器，其中对于所施加的每个列时钟循环信号，电脉冲在多个列移位寄存器中移位一个位；从多个列移位寄存器中的最后一个列移位寄存器接收电脉冲；以及基于所施加的列时钟循环信号的数量来确定多个列中的导电列的数量。
22、在一些实施例中，上述方法可以进一步包含基于存储在存储器中的数据来确定导电行的数量和导电列的数量
23、在一些实施例中，上述方法可以进一步包含用于通过基于电脉冲确定是否存在故障来进行故障检查的方法，其中在已经施加所确定数量的时钟循环信号之后未接收到电脉冲指示故障。
24、一些实施例涉及一种压力感测片系统。所述压力感测片系统可以包含：压力感测垫，其中所述压力感测垫可以包含：压阻材料；至少一个导体阵列行和至少一个导体阵列列，其中所述压阻材料可以夹在至少一个导体阵列行与至少一个导体阵列列之间，从而产生触觉像素，其中至少一个导体阵列行和至少一个导体阵列列相交；多个片边缘段，其耦合到至少一个导体阵列行和至少一个导体阵列列；片接口板，其连接到多个片边缘段，其中所述片接口板可以被配置成充当扇出件；以及数据箱，其经由信号线连接到压力感测垫的片接口板，其中所述数据箱可以被配置成测量压力感测垫的每个触觉像素的绝对电阻。
25、一些实施例涉及一种压力感测片系统。所述压力感测片系统可以包含：导体阵列，其中所述导体阵列可以包含：压阻材料；至少三个导体阵列行和至少三个导体阵列列；其中所述压阻材料可以夹在至少三个导体阵列行与至少三个导体阵列列之间，从而产生多个触觉像素，其中至少三个导体阵列行和至少三个导体阵列列相交，其中行和列的每个相交点限定触觉像素；至少一个片边缘行段，其耦合到至少三个导体阵列行；至少一个片边缘列段，其耦合到至少三个导体阵列列；片接口板，其中所述片接口板可以经由第一导线连接连接到至少一个片边缘行段并且经由第二导线连接连接到至少一个片边缘列段；以及数据箱，其连接到片接口板，其中所述数据箱可以被配置成测量导体阵列的每个触觉像素。
1.一种压力感测片系统，其包含：
2.根据权利要求1所述的压力感测片系统，其中所述数据箱通过跨越在每一个别触觉像素上产生电路的所有导体阵列行和导体阵列列迭代来测量每个触觉像素。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的压力感测片系统，其中触觉像素测量值被串行化，从而允许至少10个导线连接信号到达所述片接口板。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的压力感测片系统，其中所述至少一个片边缘行段能够驱动最少三个导体阵列行且最多八个导体阵列行。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的压力感测片系统，其中所述至少一个片边缘列段能够驱动最少三个导体阵列列且最多八个导体阵列列。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的压力感测片系统，其中所述至少一个片边缘行段和所述至少一个片边缘列段两者被设计成分别与额外的片边缘行段或片边缘列段单向链接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的压力感测片系统，其中所述数据箱被配置成与外部服务器通信以传输测量值以供处理。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的压力感测片系统，其中所述数据箱能够动态地确定所述导体阵列的大小。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的压力感测片系统，其中所述数据箱被配置成对所述导体阵列进行故障检查。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的压力感测片系统，其中所述数据箱和所述片接口板被配置成一次测量多个触觉像素以增加带宽。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的压力感测片系统，其中所述至少一个片边缘行段和所述至少一个片边缘列段被配置成允许所述数据箱测量在所述导体阵列的每个触觉像素处的绝对电阻。
12.根据权利要求1至10中任一项所述的压力感测片系统，其中所述至少一个片边缘行段和所述至少一个片边缘列段被配置成允许所述数据箱测量跨越所述导体阵列的每个触觉像素的相对电势差。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的压力感测片系统，其中所述数据箱进一步被配置成显示表示所述压力感测片系统的信息。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的压力感测片系统，其中所述数据箱进一步被配置成出于显示表示所述压力感测片系统的信息的目的而输出显示信号。
15.一种用于确定跨越导电织物的多个导电行和多个导电列的压力的方法，所述方法包括：
16.根据权利要求15中任一项所述的方法，其进一步包括使用施加到所述导电织物的所确定压力来生成热图。
17.根据权利要求15中任一项所述的方法，其进一步包括使用施加到所述导电织物的所确定压力来生成多个热图。
18.一种用于使用导电织物的多个导电行和多个导电列来确定患者的压力损伤风险的方法，所述方法包括：
19.一种用于使用导电织物的多个导电行和多个导电列来确定患者从床上掉落的风险的方法，所述方法包括：
20.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其进一步包含在施加所述第一电压源之前，用于确定所述多个导电行中的导电行的数量的方法，所述方法包括：
21.根据权利要求15和20中任一项所述的方法，其进一步包含在施加所述第一电压源之前，用于确定所述多个导电列中的导电列的数量的方法，所述方法包括：
22.根据权利要求15至19中任一项所述的方法，其进一步包含基于存储在存储器中的数据来确定导电行的所述数量和导电列的所述数量。
23.根据权利要求20至22中任一项所述的方法，其进一步包含用于通过基于所述电脉冲确定是否存在故障来进行故障检查的方法，其中在已经施加所确定数量的时钟循环信号之后未接收到所述电脉冲指示故障。
24.本文中所公开或在本申请的说明书中个别地或共同地指示的步骤、特征、整数、组合物和/或组成物，以及所述步骤或特征中的两个或更多个的任何和所有组合。
25.一种压力感测片系统，其包含：
26.一种压力感测片系统，其包含：
