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智能床垫及其监测方法

阅读：1016发布：2020-07-19

专利汇可以提供智能床垫及其监测方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种智能床垫，所述智能床垫包括：床垫，监控后台，所述床垫具有信号处理和控制单元、压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器、助眠模块、睡眠干预系统、升降软垫，所述压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器连接于所述信号处理和控制单元的输入端，所述助眠模块、睡眠干预系统连接于所述信号处理和控制单元的输出端，所述信号处理和控制单元具有通讯模块，睡眠干预系统为位移干预，包括动作阀门及被所述动作阀门控制的转轴连杆，所述转轴连杆连接于所述升降软垫，所述转轴连杆带动所述升降软垫移动，本发明提供的一种智能床垫及监测方法，具有睡眠干预功能，睡眠干预功能有效并且安全。，下面是智能床垫及其监测方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种智能床垫，其特征在于，所述智能床垫包括：
床垫，所述床垫具有信号处理和控制单元、压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器、助眠模块、睡眠干预系统、升降软垫，所述压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器连接于所述信号处理和控制单元的输入端，所述助眠模块、睡眠干预系统连接于所述信号处理和控制单元的输出端，所述信号处理和控制单元具有通讯模块；
监控后台，所述监控后台通过所述通讯模块连接所述信号处理和控制单元，其中，睡眠干预系统为位移干预，包括动作阀门及被所述动作阀门控制的转轴连杆，所述转轴连杆连接于所述升降软垫，所述转轴连杆带动所述升降软垫移动。
2.根据权利要求1所述的智能床垫，其特征在于，所述转轴连杆带动所述升降软垫做上下运动。
3.根据权利要求1或2所述的智能床垫，其特征在于，所述转轴连杆可做顺时针和逆时针旋转运动而带动升降软垫做上下运动，往上运动速度小于往下运动的速度。
4.根据权利要求1所述的智能床垫，其特征在于，所述通讯模块为WIFI、蓝牙或红外中至少一种。
5.根据权利要求1所述的智能床垫的监测方法，其特征在于具有以下步骤：
(1)压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器的将信号发送给信号处理和控制单元；
(2)信号处理和控制单元接收到的信号为模拟信号，然后对接收到的模拟信号做放大处理，经过模拟数字转换路将接收到的模拟信号转换成数字信号，将心率、呼吸频率、压力信号进行处理，处理完成后对数据进行分析；
(3)根据数据分析结果，信号处理和控制单元对睡眠干预系统或者助眠模块发出指令，连续7h睡眠中发生30次以上的呼吸暂停或平均每小时低通气次数(呼吸紊乱指数)超过5次，启动睡眠干预系统。
(4)结合每天心率、呼吸频率、深睡眠、浅睡眠等生理指标，能够分析用户每天的健康趋势及异常变化，并在监控后台反馈睡眠质量报告，在检测到连续睡眠5h以上时，信号处理和控制单元将睡眠质量报告发送监控后台，处理生成睡眠报告，以图形化显示，并给出健康的建议。
6.根据权利要求5所述的智能床垫的监测方法，其特征在于，所述睡眠干预系统包括位移干预和声音干预，所述睡眠干预系统启动后，位移干预和声音干预同时启动。
7.根据权利要求5或6所述的智能床垫的监测方法，其特征在于，所述信号处理和控制单元发送指令开启动作阀门，所述动作阀门控制转轴连杆缓慢地顺时针运行90度，并暂停
10s，在未能检测到人的呼吸频率时，动作阀门控制转轴连杆快速逆时针运行90度，模拟失重状态，迅速唤醒。
8.根据权利要求5所述的智能床垫的监测方法，其特征在于，压力传感器反映的是人是否离床，在检测到人离床时，所述智能床垫进入待机状态，直到检测到睡眠信号时，再次启动智能床垫。

说明书全文

智能床垫及其监测方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及智能家居技术领域，具体涉及一种集检测、助眠、干预于一体的智能床垫及其监测方法。【背景技术】

[0002] 随着生活质量的提高，生活压力的增加，生活节奏的加快，情绪愈来愈焦躁，睡眠不足、睡眠质量不高的问题非常普遍。近年来，睡眠质量逐渐成为大众关注的问题。根据最近的调查，中国大约有2亿人打鼾，5000万人在睡眠中发生呼吸暂停，还有近3亿人失眠，以及存在尚不为大多数中国人知的发生性睡病、不宁腿综合症、儿童睡眠暂停等约90种睡眠疾病。如果发现及时，并得到正确的治疗，其中大多数的患者的病情都能够得到改善。但是大多数患者限于传统观念，很少与医生讨论自己的睡眠情况，以至于错过最好的医治时期。

[0003] 因此，能够对普通人地睡眠情况进行监测，提供科学的睡眠情况报告，当使用者出现生命垂危的症状时提供报警功能的相关产品对改善国人睡眠质量，防止睡眠时发生猝死有着重要的意义。

[0004] 由此可见，提供一种改进的床垫及方法是本领域亟需解决的问题。【发明内容】

[0005] 本发明针对上述问题，提供一种具有睡眠干预功能的智能床垫和监测方法。

[0006] 为了解决上述问题，本发明提供的一种智能床垫，所述智能床垫包括：

[0007] 床垫，所述床垫具有信号处理和控制单元、压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器、助眠模块、睡眠干预系统、升降软垫，所述压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器连接于所述信号处理和控制单元的输入端，所述助眠模块、睡眠干预系统连接于所述信号处理和控制单元的输出端，所述信号处理和控制单元具有通讯模块；

[0008] 监控后台，所述监控后台通过所述通讯模块连接所述信号处理和控制单元，其中，[0009] 睡眠干预系统为位移干预，包括动作阀门及被所述动作阀门控制的转轴连杆，所述转轴连杆连接于所述升降软垫，所述转轴连杆带动所述升降软垫移动。

[0010] 进一步的，所述转轴连杆带动所述升降软垫做上下运动，往上运动速度小于往下运动的速度。

[0011] 进一步的，所述转轴连杆可做顺时针和逆时针旋转运动而带动升降软垫做上下运动。

[0012] 进一步的，所述通讯模块为WIFI、蓝牙或红外中至少一种。

[0013] 为了解决上述问题，本发明提供一种智能床垫的监测方法，具有以下步骤：

[0014] (1)压力传感器、心率传感器、呼吸频率传感器的将信号发送给信号处理和控制单元；

[0015] (2)信号处理和控制单元接收到的信号为模拟信号，然后对接收到的模拟信号做放大处理，经过模拟数字转换路将接收到的模拟信号转换成数字信号，将心率、呼吸频率、压力信号进行处理，处理完成后对数据进行分析；

[0016] (3)根据数据分析结果，信号处理和控制单元对睡眠干预系统或者助眠模块发出指令，连续7h睡眠中发生30次以上的呼吸暂停或平均每小时低通气次数(呼吸紊乱指数)超过5次，启动睡眠干预系统；当在轻度/中度睡眠区间，信号处理和控制单元启动助眠模块。

[0017] (4)结合每天心率、呼吸频率、深睡眠、浅睡眠等生理指标，能够分析用户每天的健康趋势及异常变化，并在监控后台反馈睡眠质量报告，在检测到连续睡眠5h以上时，信号处理和控制单元将睡眠质量报告发送监控后台，处理生成睡眠报告，以图形化显示，并给出健康的建议。

[0018] 进一步的，所述睡眠干预系统包括位移干预和声音干预，所述睡眠干预系统启动后，位移干预和声音干预同时启动。

[0019] 进一步的，所述信号处理和控制单元发送指令开启动作阀门，所述动作阀门控制转轴连杆缓慢地顺时针运行90度，并暂停10s，在未能检测到人的呼吸频率时，动作阀门控制转轴连杆快速逆时针运行90度，模拟失重状态，迅速唤醒。

[0020] 进一步的，压力传感器反映的是人是否离床，在检测到人离床时，所述智能床垫进入待机状态，直到检测到睡眠信号时，再次启动智能床垫。

[0021] 再者，本发明提供的一种智能床垫及监测方法，具有睡眠干预功能，睡眠干预功能有效并且安全。【附图说明】

[0022] 图1是本发明智能床垫的结构示意图。

[0023] 图2是图1中智能床垫的模块图。【具体实施方式】

[0024] 参见图1至图2，给出了本实例中一种智能床垫的基本组成结构。智能床垫包括床垫1与监控后台2，床垫通过线缆11连接供电系统，线缆11上具有插头或者USB 接口连接于220V供电系统。监控后台2可为PC或者手机上的互联网APP(Application应用程序)，用以使用者亲属实时监控判断，也可以为医院或者政府部门PC或者手机的互联网数据终端，用以对老年人身体及睡眠状况的有效监察，利于对老年人进行及时的救助。监控后台2结合每天心率、呼吸频率、深睡眠、浅睡眠等生理指标，能够分析用户每天的健康趋势及异常变化，并通过互联网APP客户端反馈睡眠报告，在检测到连续睡眠5h以上时，信号处理和控制单元12将睡眠质量报告发送互联网APP客户端，处理生成睡眠报告，以图形化显示，并给出健康的建议。

[0025] 床垫1具有信号处理和控制单元12、连接于信号处理和控制单元12输入端的压力传感器13、心率传感器14、呼吸频率传感器16、连接于信号处理和控制单元12输出端的助眠模块19、睡眠干预系统(未标示)、监控后台2，在手机App端有助眠控制开关，可通过设定开启或者关闭助眠模块。睡眠干预系统连接于升降软垫15。睡眠干预系统包括两种，一种干预模式为位移干预，包括动作阀门17及由动作阀门17驱动的转轴连杆18，转轴连杆18一端连接于升降软垫15的底部，可控制升降软垫15的升降运动。信号处理和控制单元12的控制电信号驱动动作阀门17，动作阀门17控制转轴连杆18做顺时针、逆时针90度的旋转运动，从而带动升降软垫15做15cm的升降运动，睡眠干预系统的另一种干预模式为声音干预，可以是通过监控后台2预设好的音乐或者唤醒语音。

[0026] 信号处理和控制单元12具有通讯模块，如WIFI、红外、蓝牙等，每10s更新一次数据，通过WIFI模块将数据传递给监控后台，在检测到呼吸长间歇时，信息处理和控制单元12发出控制指令给睡眠干预系统，睡眠干预系统启动，同时实现声音干预跟位移干预两种模式。信号处理和控制单元12对接收到的模拟信号做放大处理，经过模拟数字转换电路将接收到的模拟信号转换成数字信号，将心率、呼吸频率、压力信号进行处理，处理完成后进行数据分析，在不同的睡眠质量区间内控制单元发出不同指令。其中压力传感器的数据反映的人是否离床，当检测到人离床时，系统进入休眠状态，节省电力，当检测到睡眠信号时，启动系统。心率传感器、呼吸频率传感器的数据可用于判断是启动助眠模块19还是睡眠干预系统。当检测到人体呼吸长间歇时，信号处理和控制单元12发送指令开启睡眠干预系统，先启动动作阀门17，动作阀门17控制转轴连杆18缓慢的顺时针旋转90度，使升降软垫往缓慢往上运动，并暂停10s，信号处理和控制单元12检测呼吸频率，若未检测到人体呼吸频率，动作阀门17控制转轴连杆18快速逆时针旋转90度，使升降软垫迅速往下运动，模拟失重状态，并同时启动声音干预，迅速唤醒。连续7h睡眠中发生30次以上的呼吸暂停或平均每小时低通气次数(呼吸紊乱指数)超过5次，则称为呼吸长间歇综合症；当检测到长间歇超过5次/h，再出现长间歇时系统开始进入睡眠干预系统；根据轻度或者中度睡眠区间开始进入助眠模块19。

[0027] 此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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