CN105534150A - 多功能智能床垫系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种多功能智能床垫系统，其包括睡眠质量监控系统、环境监控系统和智能移动终端；睡眠质量监控系统包括呼吸频率传感器、心率检测传感器和压力传感器，环境监控系统包括温度传感器、湿度传感器和亮度传感器，智能移动终端与睡眠质量监控系统及环境监控系统数据连接，睡眠质量监控系统和环境监控系统监控到的信息传递给智能移动终端并在其显示屏当中进行显示，并生成相应的可视化睡眠质量报告。床垫系统的垫体内部包括有磁石棉、远红外棉和负离子棉当中的任意一种或多种，可以有效的增强保健功能，同时将这种保健功能与睡眠质量监控系统、环境监控系统和智能移动终端相配合，就可以很好的将保健的效果通过数据、图表等方式形象的展示给使用者。

Description

多功能智能床垫系统
技术领域
本发明属于床垫领域，尤其是涉及一种可以对使用者的睡眠质量进行反馈的多功能智能床垫系统。
背景技术
人的一生当中，大约有三分之一的时间都是在睡眠中度过的。睡眠质量与身份健康存在着直接的关系。现在市面上也有许许多多各种样式的保健床垫，但是这些床垫的具体功效一直受到消费者的怀疑，而且使用者也无法直观的体验到床垫的具体功效。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多功能智能床垫系统，可以对使用者的睡眠质量进行反馈的多功能智能床垫系统。
在实际生活中，睡眠的质量可以用下列标准进行衡量：
(1)入睡快，在10分钟左右入睡。
(2)睡眠深，呼吸深长而不易惊醒。
(3)无起夜或很少起夜，无惊梦现象，醒后很快忘记梦境。
(4)起床快，早晨起床后精神好。
(5)白天头脑清楚，工作效率高，不困倦。
因此，根据本发明的一个方面，提供了一种多功能智能床垫系统，其包括睡眠质量监控系统、环境监控系统和智能移动终端；
睡眠质量监控系统包括呼吸频率传感器、心率检测传感器和压力传感器，呼吸频率传感器用于检测床垫使用者的单位时间内的呼吸次数，心率检测传感器用于检测床垫使用者的每分钟内的心跳次数，压力传感器用于检测床垫使用者离开床垫的次数和在床垫上翻动的次数；
环境监控系统包括温度传感器、湿度传感器和亮度传感器，温度传感器用于检测卧室的温度，湿度传感器用于检测卧室的湿度，亮度传感器用于检测卧室的光线亮度；
智能移动终端与睡眠质量监控系统及环境监控系统数据连接，睡眠质量监控系统监控到的睡眠质量信息传递给智能移动终端并在其显示屏当中进行显示，环境监控系统监控到的环境信息传递给智能移动终端并在其显示屏当中进行显示，
智能移动终端接收睡眠质量监控系统及环境监控系统的数据，并生成相应的可视化睡眠质量报告。
其有益效果是，通过呼吸频率传感器将使用者的呼吸频率实时记录下来，然后再传递到智能移动终端上，以时间为轴，将不同时间点呼吸频率的变化以拆线图的方式表示出来。则使用者可以在第二天直观的看到前一天晚上使用者的呼吸频率的变化情况，通常情况下，成人平静(包括睡眠)时的呼吸频率约为每分钟16-18次，儿童约为每分钟20次；一般女性比男性快1-2次。如果使用者的呼吸频率是处于相对平稳的状态下，则属于睡眠质量良好的状况。
通过心率检测传感器将使用者的心率(每分钟心脏跳动的次数)实时记录下来，然后再传递到智能移动终端上，以时间为轴，将不同时间点心率的变化以拆线图的方式表示出来。则使用者可以在第二天直观的看到前一天晚上使用者的心率的变化情况，通常情况下，成人平静(包括睡眠)时的心率约为70，即每分钟心脏的跳动次数为70次。如果使用者的心率是处于相对平稳的状态下，则属于睡眠质量良好的状况。而且，心跳频率不但是衡量睡眠质量的重要指标，还可以监测使用者是否有潜在的心脏问题。心率要以图表的形式显示在睡眠质量报告中，如果在睡眠监测过程中发生心率异常情况，应该在睡眠质量中体现出来，比如是否有心跳过快问题。
通过压力传感器来检测使用者在床上压力的变化来判断使用者的翻身情况和夜间起床情况。压力传感器可以设置在使用者的两肩位置，当两个压力传感器采集到的压力发生较大变化，而且至少有一个压力传感器还保持有压力，则认为使用者有一次翻身的行为。当两上压力传感器都没有检测到压力信号的情况下，即持续的时间超过一定时间，例如15秒，则应该认定使用者有离床垫，即使用者有一次起床行为。，大约1分钟后进入待机并提示，用户重新回到床上后会继续监测。将使用者翻身和起床的次数都进行记录。如果使用者的翻身和起床次数较少，则属于睡眠质量良好的状况。
同时，通过温度传感器、湿度传感器和亮度传感器可以实时检测到卧室的温度、湿度和亮度，并且在智能移动终端上数字化的显示出来，针对卧室的温度、湿度和亮度的情况，使用者可以使用常用的空调、加湿器、灯具开关等，来对温度、湿度和亮度进行调节，从而给使用者提供一个舒适的睡眠环境。相对而言，卧室温度一般以18℃～22℃为宜，湿度为40％～60％左右为宜，卧室一般活动的亮度标准为75lx为宜(Lx英文名为Lux，中文名为勒克斯，照度的国际单位(SI)，又称米烛光。1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上产生的照度，就是一勒克斯。可以标作勒[克斯]，简称勒)。
同时，所有的数据都可以在智能移动终端上面有一个可视化的展示，可以采用折线图、柱状图或者其它易于展现的方式进行展示，从而让使用者可以直观的看到相应的床垫具体的保健功效。
在一些实施方式中，还包括语音系统，语音系统与智能移动终端数据连接，语音系统由智能移动终端进行控制。其有益效果是，该语音系统可以具有两个功能，其一：通过话音系统来播放有助睡眠的音乐，从而促进使用者的睡眠，其二：在智能移动终端上设置闹钟后，由语音系统发出提示音，从而提醒使用者按时起床。
在一些实施方式中，睡眠质量监控系统及环境监控系统与智能移动终端之间为无线数据连接。其有益效果，使用无线数据连接，可以方便的将睡眠质量监控系统及环境监控系统所采集到的数据传递到智能移动终端当中，省去了传统的连接方式当中，各种信号线的布线复杂。
在一些实施方式中，无线数据连接为蓝牙数据连接。其有益效果是，采用蓝牙数据连接的方式进行数据传输，数据传输快，而且传输稳定，数据准确性较高。
在一些实施方式中，压力传感器为薄膜压力传感器或者重力传感器。其有益效果是，通过薄膜压力传感器或者重力传感器，可以直接检测到使用者躺在床垫上时压力的变化，从而判断出使用者在夜间睡眠过程当中翻身和起床的次数。
在一些实施方式中，睡眠质量监控系统的呼吸频率传感器、心率检测传感器和压力传感器均设置在床垫的垫体表面，且与使用者卧躺时的心脏或胸腔的位置相对应。其有益效果是，睡眠质量监控系统的各个传感器直接设置在床垫表面上，且和心脏或胸腔相对应，可以保证检测到的各项数值更加的准确及合理。
在一些实施方式中，床垫系统的垫体内部包括有磁石棉、远红外棉和负离子棉当中的任意一种或多种。
其有益效果是，磁石棉就是添加了磁石粉的棉，磁石本身是一种中药，为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿，主要含有四氧化三铁(Fe3O4)，具有平肝潜阳；安神镇惊；聪耳明目；纳气平喘的功效。可以主治：主眩晕；目花；耳聋；耳鸣；惊悸；失眠，肾虚喘逆等。
远红外棉就是增加了纳米级别的远红外粉体的棉，远红外粉体其可以发出与人体辐射吸收相应波长的高远红外射线，是良好的人体保健用远红外辐射材料，具有抗紫外线、杀菌消除异味、防病治病等功能，可以有效地改善人体微循环，促使正常微循环血流增加2～3倍，提高组织供氧，改善新陈代谢，增强免疫力。远红外线的热效应和使人体共振吸收后主要产生以下几方面功能：1、激活生物大分子的活性。2、使生物体的分子能够被激发而处于较高振动状态。3、促进和改善血液循环。4、增强新陈代谢功能。5、提高人体免疫力。6、具有消炎，消肿的作用。7、镇痛作用。
负离子棉就是增加了负离子粉体的棉，其功效主要为：使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。
本发明通过在床垫当中，增加磁石棉、远红外棉和负离子棉，可以有效的增强保健功能，同时将这种保健功能与睡眠质量监控系统、环境监控系统和智能移动终端相配合，就可以很好的将保健的效果通过数据、图表等方式形象的展示给使用者。
附图说明
图1是本发明一种实施方式的多功能智能床垫系统的原理示意图；
图2为本发明一种实施方式的多功能智能床垫系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
如图1所示，示意性的显示了本发明的一种实施方式的多功能智能床垫系统，其包括睡眠质量监控系统1、环境监控系统2和智能移动终端3。
其中，睡眠质量监控系统1包括呼吸频率传感器11、心率检测传感器12和压力传感器13，呼吸频率传感器11用于检测床垫使用者的单位时间内的呼吸次数，心率检测传感器12用于检测床垫使用者的每分钟内的心跳次数，压力传感器13用于检测床垫使用者离开床垫的次数和在床垫上翻动的次数。
环境监控系统2包括温度传感器21、湿度传感器22和亮度传感器23，温度传感器21用于检测卧室的温度，湿度传感器22用于检测卧室的湿度，亮度传感器23用于检测卧室的光线亮度。
智能移动终端3与睡眠质量监控系统1及环境监控系统2数据连接，睡眠质量监控系统1监控到的睡眠质量信息传递给智能移动终端3并在其显示屏当中进行显示，环境监控系统2监控到的环境信息传递给智能移动终端3并在其显示屏当中进行显示。
本发明当中的智能移动终端3接收睡眠质量监控系统1及环境监控系统2的数据，并生成相应的可视化睡眠质量报告。
本发明通过呼吸频率传感器11将使用者的呼吸频率实时记录下来，然后再传递到智能移动终端3上，以时间为轴，将不同时间点呼吸频率的变化以拆线图的方式表示出来。则使用者可以在第二天直观的看到前一天晚上使用者的呼吸频率的变化情况，通常情况下，成人平静(包括睡眠)时的呼吸频率约为每分钟16-18次，儿童约为每分钟20次；一般女性比男性快1-2次。如果使用者的呼吸频率是处于相对平稳的状态下，则属于睡眠质量良好的状况。
通过心率检测传感器12将使用者的心率(每分钟心脏跳动的次数)实时记录下来，然后再传递到智能移动终端3上，以时间为轴，将不同时间点心率的变化以拆线图的方式表示出来。则使用者可以在第二天直观的看到前一天晚上使用者的心率的变化情况，通常情况下，成人平静(包括睡眠)时的心率约为70，即每分钟心脏的跳动次数为70次。如果使用者的心率是处于相对平稳的状态下，则属于睡眠质量良好的状况。而且，心跳频率不但是衡量睡眠质量的重要指标，还可以监测使用者是否有潜在的心脏问题。心率要以图表的形式显示在睡眠质量报告中，如果在睡眠监测过程中发生心率异常情况，应该在睡眠质量中体现出来，比如是否有心跳过快问题。
通过压力传感器13来检测使用者在床上压力的变化来判断使用者的翻身情况和夜间起床情况。压力传感器13可以设置在使用者的两肩位置，当两个压力传感器13采集到的压力发生较大变化，而且至少有一个压力传感器13还保持有压力，则认为使用者有一次翻身的行为。当两上压力传感器13都没有检测到压力信号的情况下，即持续的时间超过一定时间，例如15秒，则应该认定使用者有离床垫，即使用者有一次起床行为。，大约1分钟后进入待机并提示，用户重新回到床上后会继续监测。将使用者翻身和起床的次数都进行记录。如果使用者的翻身和起床次数较少，则属于睡眠质量良好的状况。
同时，通过温度传感器21、湿度传感器22和亮度传感器23可以实时检测到卧室的温度、湿度和亮度，并且在智能移动终端3上数字化的显示出来，针对卧室的温度、湿度和亮度的情况，使用者可以使用常用的空调、加湿器、灯具开关等，来对温度、湿度和亮度进行调节，从而给使用者提供一个舒适的睡眠环境。相对而言，卧室温度一般以18℃～22℃为宜，湿度为40％～60％左右为宜，卧室一般活动的亮度标准为75lx为宜(Lx英文名为Lux，中文名为勒克斯，照度的国际单位(SI)，又称米烛光。1流明的光通量均匀分布在1平方米面积上产生的照度，就是一勒克斯。可以标作勒[克斯]，简称勒)。
同时，所有的数据都可以在智能移动终端3上面有一个可视化的展示，可以采用折线图、柱状图或者其它易于展现的方式进行展示，从而让使用者可以直观的看到相应的床垫具体的保健功效。
本发明，还包括语音系统4，语音系统4与智能移动终端3数据连接，语音系统4由智能移动终端3进行控制。该语音系统4可以具有两个功能，其一：通过话音系统来播放有助睡眠的音乐，从而促进使用者的睡眠，其二：在智能移动终端3上设置闹钟后，由语音系统4发出提示音，从而提醒使用者按时起床。
其中语音系统4的播放方式可以设定如下：
(1)设定睡眠时间：采用倒计时的方式进行计时，音量也按倒计时时间进行逐级递减，如果达到时间后自动关闭语音系统4。倒计时时间用户可以设定。
(2)自动关闭：根据压力传感器13采集的数据进行分析，如果压力传感器13一直可以采集到较在力度的压力，则表明用户已经入睡，则可以自动关闭语音系统4。
同时，本发明的话音系统还可以提供手动开关，当使用者想终止音乐播放时，可以通过按键或者用力震动方式终止。
其中语音系统4的闹钟工作模式根据叫醒方式可以分为音乐模式和震动模式，二者既可以独立工作也可以作为组合，比如在震动提醒后通过播放设定好的闹钟音乐进行叫醒。
音乐模式：使用缓和的低频音乐(如流水声，雨水声)以逐级递增音量的舒缓方式叫醒起床。
震动模式：闹钟时间前15-30分钟内智能感应用户睡眠状态，在用户浅睡眠时开启微震动来唤醒用户，使用户更接近自然醒，减少起床痛苦。
组合模式：先通过震动再播放音乐方式叫醒，将音乐模式和震动模式结合起来。
本发明当中，睡眠质量监控系统1及环境监控系统2与智能移动终端3之间为无线数据连接。因为使用无线数据连接，可以方便的将睡眠质量监控系统1及环境监控系统2所采集到的数据传递到智能移动终端3当中，省去了传统的连接方式当中，各种信号线的布线复杂。通常，所用的无线数据连接为蓝牙数据连接。采用蓝牙数据连接的方式进行数据传输，数据传输快，而且传输稳定，数据准确性较高。
本发明当中的压力传感器13可以采用薄膜压力传感器或者重力传感器。通过薄膜压力传感器或者重力传感器，可以直接检测到使用者躺在床垫上时压力的变化，从而判断出使用者在夜间睡眠过程当中翻身和起床的次数。
如图2所示，本发明的具体设置方式为：睡眠质量监控系统1的呼吸频率传感器11、心率检测传感器12和压力传感器13均设置在床垫的垫体表面5，且与使用者卧躺时的心脏或胸腔的位置相对应。这样，睡眠质量监控系统1的各个传感器直接设置在床垫表面上，且和心脏或胸腔相对应，可以保证检测到的各项数值更加的准确及合理。
同时，本发明的床垫系统的垫体内部包括有磁石棉、远红外棉和负离子棉当中的任意一种或多种。
其中，磁石棉就是添加了磁石粉的棉，磁石本身是一种中药，为氧化物类矿物尖晶石族磁铁矿，主要含有四氧化三铁(Fe3O4)，具有平肝潜阳；安神镇惊；聪耳明目；纳气平喘的功效。可以主治：主眩晕；目花；耳聋；耳鸣；惊悸；失眠，肾虚喘逆等。
远红外棉就是增加了纳米级别的远红外粉体的棉，远红外粉体其可以发出与人体辐射吸收相应波长的高远红外射线，是良好的人体保健用远红外辐射材料，具有抗紫外线、杀菌消除异味、防病治病等功能，可以有效地改善人体微循环，促使正常微循环血流增加2～3倍，提高组织供氧，改善新陈代谢，增强免疫力。远红外线的热效应和使人体共振吸收后主要产生以下几方面功能：1、激活生物大分子的活性。2、使生物体的分子能够被激发而处于较高振动状态。3、促进和改善血液循环。4、增强新陈代谢功能。5、提高人体免疫力。6、具有消炎，消肿的作用。7、镇痛作用。
负离子棉就是增加了负离子粉体的棉，其功效主要为：使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。据考证，负离子对人体7个系统，近30多种疾病具有抑制、缓解和辅助治疗作用，尤其对人体的保健作用更为明显。
本发明通过在床垫当中，增加磁石棉、远红外棉和负离子棉，可以有效的增强保健功能，同时将这种保健功能与睡眠质量监控系统1、环境监控系统2和智能移动终端3相配合，就可以很好的将保健的效果通过数据、图表等方式形象的展示给使用者。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.多功能智能床垫系统，其特征在于，睡眠质量监控系统(1)、环境监控系统(2)和智能移动终端(3)；
所述睡眠质量监控系统(1)包括呼吸频率传感器(11)、心率检测传感器(12)和压力传感器(13)，所述呼吸频率传感器(11)用于检测床垫使用者的单位时间内的呼吸次数，所述心率检测传感器(12)用于检测床垫使用者的每分钟内的心跳次数，所述压力传感器(13)用于检测床垫使用者离开床垫的次数和在床垫上翻动的次数；
所述环境监控系统(2)包括温度传感器(21)、湿度传感器(22)和亮度传感器(23)，所述温度传感器(21)用于检测卧室的温度，所述湿度传感器(22)用于检测卧室的湿度，所述亮度传感器(23)用于检测卧室的光线亮度；
所述智能移动终端(3)与所述睡眠质量监控系统(1)及所述环境监控系统(2)数据连接，所述睡眠质量监控系统(1)监控到的睡眠质量信息传递给智能移动终端(3)并在其显示屏当中进行显示，所述环境监控系统(2)监控到的环境信息传递给智能移动终端(3)并在其显示屏当中进行显示，
所述智能移动终端(3)接收所述睡眠质量监控系统(1)及所述环境监控系统(2)的数据，并生成相应的可视化睡眠质量报告。
2.根据权利要求1所述的多功能智能床垫系统，其特征在于，还包括语音系统(4)，所述语音系统(4)与所述智能移动终端(3)数据连接，所述语音系统(4)由所述智能移动终端(3)进行控制。
3.根据权利要求1所述的多功能智能床垫系统，其特征在于，所述睡眠质量监控系统(1)及所述环境监控系统(2)与所述智能移动终端(3)之间为无线数据连接。
4.根据权利要求3所述的多功能智能床垫系统，其特征在于，所述无线数据连接为蓝牙数据连接。
5.根据权利要求1所述的多功能智能床垫系统，其特征在于，所述压力传感器(13)为薄膜压力传感器或者重力传感器。
6.根据权利要求1所述的多功能智能床垫系统，其特征在于，所述睡眠质量监控系统(1)的呼吸频率传感器(11)、心率检测传感器(12)和压力传感器(13)均设置在床垫的垫体表面(5)，且与使用者卧躺时的心脏或胸腔的位置相对应。
7.根据权利要求1所述的多功能智能床垫系统，其特征在于，所述床垫系统的垫体内部包括有磁石棉、远红外棉和负离子棉当中的任意一种或多种。
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