CN106846735B - 一种智能床垫报警系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能床垫报警系统，包括采集装置、异常监测模块、云服务器、移动终端和预警模块，异常监测模块监测采集模块采集的睡眠数据并判断个体类别，基于睡眠数据相对于个体类别的异常变化判断直接预警模式或分析预警模式，云服务器基于采集装置采集的睡眠数据统计至少一个个体的生理信息并识别睡眠模式，并且将生理信息、个体类别、睡眠模式和/或异常数据交互关联以分析用户的异常状态等级，云服务器根据异常状态等级向预警模块和/或移动终端发送对应的预警请求信息，预警模块基于预警请求信息发出相应的预警信息，移动终端基于预警请求信息向预设的援助人员和/或救助机构发送救助信息。本发明基于个体类别进行预警，准确快速。
Description
技术领域
本发明涉及智能床垫技术领域，尤其涉及一种智能床垫报警系统。
背景技术
睡眠关系到健康，但或许没几个人知道自己的睡眠质量究竟怎么样。一个健康人的睡眠，熟睡时间占整个睡眠时间的42.4％。血压平稳、细胞增生、内分泌调节都是在熟睡阶段进行的，如果一个人患有疾病，熟睡就会被打得很散，这些在仪器中都会有所反应。如果将睡眠检测纳入体检，糖尿病、高血压等常见病都可以提早进行干预。因此，睡眠质量以及睡眠中的生理信息检测具有重要的意义。
目前市场上的智能床垫能够监测用户的生理信息并报警，但是对用户的生理信息没有进行详细区分，从而不能够准确报警。例如，当成人与儿童同时在智能床垫睡觉时，用户没有感觉到身体不适，智能床垫却由于错误的判断或者两个用户数据的互相干扰而发出了报警信息。不准确的报警信息的发出没有意义，只能增加用户的烦恼，打断用户的睡眠，降低用户的睡眠质量。
中国专利(CN 105595672A)公开了一种智能床垫系统，包括：智能控制张志、气压传感器、床垫；所述床垫包括充气袋层；所述气压传感器连接至所述床垫的充气袋层，并检测获取所述充气袋层内气压；所述智能控制装置与所述气压传感器相连，所述智能控制装置根据所述气压传感器检测的充气袋层内气压的变化获取床垫上人体生命特征数据，所述床垫上人体生命特征数据包括呼吸频率和/或心跳频率。该智能床垫虽然能够获知人体的生命体征，但是没有针对异常生命体征进行报警的装置，从而不能在异常情况时进行报警，不能在危急时刻通知他人对用户进行救助。因此，如何准确的对用户在睡眠过程中的异常情况进行分析和报警是急需解决的问题。
发明内容
目前市场上的智能床垫是根据基本的生理信息进行报警，但是人的生理信息会由于年龄和性别具有区别。因此，市场上的智能床垫的报警系统的报错率很高，用户在接收到报警后仍需人工进一步判断。因此，目前缺乏一种针对不同年龄和性别的人群，准确进行报警的智能床垫报警系统。
针对现有技术之不足，本发明提供一种智能床垫报警系统，其特征在于，所述报警系统包括采集装置、异常监测模块、云服务器和移动终端和预警模块，所述异常监测模块监测所述采集模块采集的睡眠数据并判断个体类别，基于所述睡眠数据相对于所述个体类别的异常变化判断直接预警模式或分析预警模式，所述云服务器基于所述采集装置采集的睡眠数据统计至少一个个体的生理信息并识别睡眠模式，并且将所述生理信息、个体类别、睡眠模式和/或异常数据交互关联以分析用户的异常状态等级，所述云服务器根据所述异常状态等级向所述预警模块和/或所述移动终端发送对应的预警请求信息，所述预警模块基于所述预警请求信息发出相应的预警信息，所述移动终端基于所述预警请求信息向预设的援助人员和/或救助机构发送救助信息。本发明通过将个体类别和生理信息进行结合判断，提高了异常状态判断的准确性，从而提高了报警的准确性。本发明只对危及生命的异常状态实行直接预警模式，其余实行分析预警模式，从而避免打扰睡眠中的用户和援助人员。本发明的报警系统既达到了准确预报的目的，有提升了用户的体验。
准确分析用户在睡眠中的各项数据和异常状态，在针对轻微异常状态进行预警会打扰用户，尤其是睡眠中的用户和援助人员。为了解决这一技术问题，所述云服务器包括生理统计模块、模式识别模块和异常分析模块，所述生理统计模块基于所述个体类别将基于所述睡眠数据统计的第一生理信息与用户和/或家庭成员关联，所述模式识别模块基于所述个体类别和所述第一生理信息的交互参照识别所述用户和/或家庭成员的睡眠模式，所述异常分析模块基于所述第一生理信息、个体类别、用户通过所述移动终端输入并存储的健康信息和/或睡眠模式之间的交互关联分析所述用户和/或家庭成员的异常生理信息以及评估所述异常生理信息的异常级别，所述异常分析模块基于所述异常级别以预警方式和/或以反馈医疗/生活建议的方式向所述预警模块和/或所述移动终端发出预警信息。云服务器的分析方式能够针对不同的人进行准确的异常状态判断，并给与用户良好的反馈和建议。针对危险性低的异常状态，以反馈建议的形式进行预警，不会打扰用户，又进行了有效预警。
睡眠模式的识别具有一定的技术难度，市场上的大部分的智能床垫的睡眠模式识别都需要提高识别准确度。针对这一技术问题，所述第一生理信息包括呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率，所述生理统计模块以图形、颜色和/或曲线的方式统计所述第一生理信息，所述模式识别模块基于所述个体类别、所述呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率之间的交互关联确定睡眠模式。本发明的生理统计模块结合多种生理信息数据互相参照，提高了睡眠模式的识别准确度，为用户反馈准确的睡眠信息和建议。
针对降低睡眠模式识别的错误的技术问题，所述云服务器还包括校正模块，所述校正模块基于所述个体类别、所述睡眠模式以及所述呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率的与时间相关的曲线以交互参照的方式校正所述睡眠模式和所述第一生理信息。校正模块结合多种生理信息数据的交互参照关系，排除不对应的数据，使睡眠模式识别更准确。
如何准确采集用户的睡眠数据是重要的技术问题。本发明的采集模块包括压力采集模块和通道选择模块，所述压力采集模块由与至少一个信号通道连接的若干个陶瓷压电传感器组成，所述通道选择模块基于数据源阈值和在限定时间内所述信号通道中来源于所述陶瓷压电传感器且满足数据选择条件的合格数据的数据源数量筛选至少一个用于接收并发送压力数据的信号通道。
优选的，所述通道选择模块基于所述信号通道内的数据变化和变化阈值切换所述信号通道，其中，所述通道选择模块在所述信号通道内的合格数据的数据差值和数据源数量均不小于变化阈值的情况下，再次检测所述信号通道内满足数据选择条件的合格数据的数据源数量从而筛选并切换信号通道。
优选的，所述异常监测模块基于所述信号通道中的数据归零变化和/或启动变化判断直接预警模式和分析预警模式，其中，所述异常监测模块基于所述信号通道中压力数据的归零概率以及归零速率判断所述直接预警模式并向所述预警模块发送预警请求信息，所述异常监测模块基于所述分析预警模式将相对于所述个体类别异常的睡眠数据发送至所述异常分析模块。
优选的，所述采集模块还包括图像采集模块，所述异常分析模块基于所述异常生理信息的异常级别向所述图像采集模块发送请求信息以采集智能床垫及其周围的图像信息，
所述异常分析模块基于所述异常生理信息和所述图像信息确定用户的离床模式，并且基于所述离床模式和离床时间阈值向所述智能终端的警报发送模块发送预警请求信息。
优选的，所述异常监测模块基于所述信号通道内的压力数据全部归零的情况和归零阈值自动向所述图像采集模块发送请求信息以采集智能床垫及其周围的图像信息，所述异常监测模块在确定智能床垫上的人体存在的情况下确定直接预警模式，所述预警模块基于所述异常监测模块的预警请求信息发出预警信息。
优选的，所述采集模块还包括用于采集温度数据的温度采集模块，所述异常监测模块基于所述个体类别和温度采集模块采集的超出正常阈值范围的温度数据启动设置于所述床垫上的预警模块以发出预警信息。
本发明的有益技术效果：
(1)本发明能够根据用户的个体类别和压力数据分析异常生理信息，并且通过异常生理信息的等级确定预警分式；
(2)本发明针对儿童和老年人的个体类别有针对性地进行异常监测，监测结果更准确；
(3)在紧急情况下，本发明不需要经过分析过程直接预警，警报信息发送迅速，争取了最多的救助时间；
(4)通过对离床模式进行分析，本发明能够针对离床的不能自理的老年人和儿童进行准确预警，避免了险情。
附图说明
图1是本发明的模块结构图；
图2是优选的6个信号通道的AD电压值曲线图；
图3是经过去噪处理的6个信号通道的AD电压值曲线图；
图4是优选的其中一个信号通道的AD电压值曲线图；
图5是优选的呼吸次数统计图；
图6是翻身模式的信号通道的AD电压值曲线图；和
图7是离床模式的信号通道的AD电压值曲线图。
附图标记列表
100：床垫 10：采集模块 20：通道选择模块
30：云服务器 40：移动终端 50：异常监测模块
60：预警模块 11：压力采集模块 12：图像采集模块
13：温度采集模块 31：生理统计模块 32：模式识别模块
33：异常分析模块 34：校正模块 35：数据库
41：信息输入模块 42：数据处理模块 43：警报发送模块
具体实施方式
下面结合附图进行详细说明。
实施例1
本发明提供一种智能床垫报警系统。如图1所示，本发明的智能床垫报警系统包括采集装置10、异常监测模块50、云服务器30、移动终端40和预警模块60。
异常监测模块50监测睡眠数据的异常变化并判断个体类别。异常监测模块50设置于床垫的内部或表面。异常监测模块50监测的异常状态包括翻身、离床、呼吸暂停、心率暂停等状态。个体类别包括男人、女人、儿童和老人。个体类别不同，生理信息特征不同。例如，呼吸频率随年龄、性别和生理状态而异。成人平静时的呼吸频率约为每分钟16-18次，与心脏搏动次数的比例为1：4；儿童约为每分钟20次；一般女性比男性快1-2次。不同年龄段的用户正常心跳次数不同，婴儿的正常心跳次数在120次左右，而成人的心跳在60-80次左右。因此，同样的睡眠数据相对于不同个体的睡眠模式和睡眠质量也是不同的。
异常监测模块50基于睡眠数据相对于个体类别的异常变化判断直接预警模式或分析预警模式。异常检测模块50在监测到睡眠数据暂时消失或全部归零的情况下，结合图像信息判断用户是否在床垫上。若用户在床垫上，则判断用户出现呼吸停止或心跳停止的现象，异常检测模块50判断为直接预警模式并指示预警模块60发出预警信息。预警信息包括声音预警和/或震动预警。声音包括语音信息、鸣叫声。若异常监测模块50监测睡眠数据暂停或全部归零，并且用户不再床垫上，则判断用户中途离床。异常监测模块50确定预警模式为分析预警模式，由云服务器对睡眠数据进行分析后决定是否预警。
云服务器30基于采集装置10采集的睡眠数据统计至少一个个体的生理信息并识别睡眠模式，并且将生理信息、个体类别、睡眠模式和/或异常数据交互关联以分析用户的异常状态等级。每一个健康用户的生理信息、个体类别、睡眠模式彼此之间应当是互相关联和对应的。若其中的某段时间内数据彼此不对应，则表示用户在该段时间状态异常。优选的，异常监测模块50将监测中的异常数据直接发送至云服务器30进行分析。
云服务器30包括生理统计模块31、模式识别模块32、异常分析模块33。生理数据统计模块31用于根据采集装置10的睡眠数据统计至少一个用户的第一生理信息。第一生理信息包括统计得到的心跳频率、呼吸频率、体动频率和/或打鼾频率。生理统计模块31以图形、颜色和/或曲线的方式统计第一生理信息。例如，生理统计模块31统计30秒内的心跳频率曲线、呼吸频率曲线、体动频率曲线和/或打鼾频率曲线。优选的，体动包括翻身和离床。
模式识别模块32用于根据采集装置10的睡眠数据统计用户的睡眠模式。优选的，模式识别模块32基于个体类别、呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率之间的交互关联确定睡眠模式。
鉴于用户的生理信息、个体类别、睡眠模式彼此之间应当是互相关联和对应的，根据个体类别、呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率与睡眠模式的对应关系，可以判断用户的睡眠状态、翻身模式、离床模式。
睡眠模式包括入睡模式、浅睡模式、深睡模式、延续深睡模式。入睡模式是指从昏昏欲睡开始逐渐入睡，不再保持觉醒的模式。入睡模式的呼吸变慢，肌肉张力下降，身体轻度放松，此时属于初睡状态，睡眠者较易被外界声音或触动所唤醒。浅睡模式是用户处于轻度至中度睡眠状态，睡眠者已不易被唤醒，此时肌肉进一步放松。深睡模式是指睡眠者进入深度睡眠状态，肌张力消失，肌肉充分松弛，感觉功能进一步降低，更不易被唤醒。延续深睡模式是指深睡状态的延伸。
例如，用户整晚睡眠过程中，进入睡眠后心跳减慢，呼吸变均匀，心率和呼吸慢而平稳，则模式识别模块32识别睡眠类型为深睡模式。在每一睡眠周期中，当由NREM睡眠进入REM睡眠时，通常有一个在6min以上的心率渐次升高的过程，则模式识别模块32识别睡眠类型为浅睡。而如果是由睡转醒，常见的在心率变化上的表现是更为陡峭的加快过程，且时常会伴有睡姿变化，则模式识别模块32识别用户进入觉醒。若用户在床垫上进入睡眠状态后，心跳和呼吸慢而平稳，间隔一段时间后心率加快，用户进入觉醒状态。如此反复，模式识别模块识别睡眠类型为失眠模式。
异常分析模块33基于第一生理信息、个体类别、用户通过移动终端40输入并存储的健康信息和/或睡眠模式之间的交互关联分析用户和/或家庭成员的异常生理信息以及评估异常生理信息的异常级别。异常分析模块33基于异常级别以预警方式和/或以反馈医疗/生活建议的方式向预警模块60和/或移动终端40发出预警信息。
健康信息包括身高、体重、年龄、性别、离床时间阈值、历史疾病参数、现有疾病参数等信息。例如，用户患有心脏病，异常分析模块33在分析过程中会结合心脏病信息进行分析。若用户的疾病为半身不遂，异常分析模块33评估其自理能力指数，根据自理能力指数计算离床阈值。优选的，自理能力指数和离床时间阈值可以由用户或用户的援助人员设置。
本发明的智能终端40用于输入用户个人生理信息和家庭成员生理信息并显示用户各个睡眠模式的详细信息。优选的，智能终端40通过以形状、色彩和/或曲线的形式显示云服务器30分析并反馈的信息及建议。例如，将呼吸频率、心跳频率、打鼾频率以与时间相关的曲线形式展示。曲线可以具有各种颜色的曲线。优选的，智能终端40基于用户的请求将不同日期的同一时间段的第一生理信息以不同颜色和/或形状的曲线或图形展示在同一个画面，以便用户进行比较。智能终端40包括信息输入模块41、数据处理模块42和警报发送模块43。信息输入模块41用于用户注册/登录云服务器30并输入和上传个人及家庭成员的健康信息。
优选的，异常分析模块33基于监测的离床模式、个体类别、自理能力指数和/或离床时间阈值确定异常状态的等级程度。
优选的，异常状态等级包括第一级、第二级和第三级。
第一级是睡眠不佳的级别。当用户在睡眠过程中仅是翻转，可以判定用户健康状态良好，但是睡眠不佳。若用户的呼吸频率曲线、心跳频率曲线、打鼾频率曲线和睡眠模式之间交互参照有轻微的异常，异常分析模块33以反馈的方式向用户提供生活建议或医疗建议。
第二级是用户需要预防疾病的级别。用户在睡眠过程中出现辗转的情况，呼吸频率曲线、心跳频率曲线、打鼾频率曲线和睡眠模式之间交互参照有明显异常，异常分析模块33判断用户需要观察。异常分析模块33向援助人员发送援助信息。援助人员通过智能终端40或通过互联网登录云服务器30，打开图像采集装置12进行视频观察。或者，异常监测模块50基于异常状态第二级自动启动图像采集装置12，将图像采集装置12采集的图像或动态视频发送至援助人员的智能终端40和云服务器30的数据库35。
第三级是用户需要救援的级别。在用户睡眠过程中，异常监测模块50统计信号通道内的压力数据归零并启动图像采集装置12。异常监测模块50根据图像采集装置12采集的图像信息确定用户仍然处于床上，则异常监测模块50判断用户需要紧急救援。异常监测模块50向预警模块60、云服务器30和智能终端40发送紧急救援的预警信息。云服务器30和/或智能终端40向援助人员或120救助中心发送援助信息。
本发明的异常状态级别不限于三种。异常状态等级也可以分别更多、更详细的级别。
例如，用户为男性，家庭成员包括妻子和儿子。异常监测模块50检测床垫上人体的个体类别为男人，异常监测模块50确定床垫上为用户。异常分析模块33分析用户的第一生理信息中呼吸频率异常，用户的健康信息中包括哮喘信息，睡眠模式为深度睡眠。则异常分析模块33判断用户的睡眠良好，睡眠指数高。异常的呼吸频率不影响用户的身体健康，异常状态等级为一级。异常分析模块33基于异常状态一级以反馈信息的形式发送睡眠信息。但是，假如用户的第二生理信息不包含呼吸道疾病的相关信息，睡眠模式为浅度睡眠，则异常分析模块33判断异常状态等级为二级。异常分析模块33基于异常状态二级以反馈信息的形式发送医疗建议，提醒用户进行体检，预防疾病。
优选的，本发明的采集装置包括压力采集模块11、通道选择模块20和/或图像采集模块12。
优选的，图像采集模块12为图像信息采集装置，包括照相机和摄像机。图像信息包括图片和视频。图像采集模块12基于请求信息启动并采集床垫及其周围的图像信息。异常分析模块33基于异常生理信息的异常级别向图像采集模块12发送请求信息以采集智能床垫及其周围的图像信息。
异常分析模块33基于异常生理信息和图像信息确定用户的离床模式，并且基于离床模式和离床时间阈值向智能终端40的警报发送模块43发送预警请求信息。
压力采集装置11包括至少一个陶瓷压电传感器。压力采集模块11由与至少一个信号通道连接的若干个陶瓷压电传感器组成。至少一个陶瓷压电传感器以阵列的形式分布在床垫实体内部或表面。陶瓷压电传感器分布形成的阵列包括矩形阵列、圆阵列和相邻行/列错位且彼此距离相等的错位阵列。优选的，陶瓷压电传感器之间设置有至少一个信号通道，并且陶瓷压电传感器与至少一个信号通道连接和发送信号数据。
优选的，通道选择模块20基于数据源阈值和在限定时间内信号通道中来源于陶瓷压电传感器且满足数据选择条件的合格数据的数据源数量筛选至少一个用于接收并发送压力数据的信号通道，并且基于信号通道的信号数据的变化和变化阈值更换信号通道。
合格数据是指符合选择阈值范围的，不具有较大误差的数据。数据源是指数据来源。例如，压力数据的数据源为陶瓷压电传感器。数据源阈值是指符合信号通道内数据源的数量必须满足的最小值。优选的，对于满足数据源阈值的至少一个信号通道，信号通道选择模块20优选数据源较多的信号通道。
优选的，在用户变换睡眠姿势或翻身时，由于采集压力数据的陶瓷压电传感器的更换导致信号通道内的压力数据产生变化。通道选择模块20基于信号数据的变化和变化阈值重新选择并切换信号通道。例如，用户在床垫上轻微移动身体，信号通道内的信号数据变化差值较小，则通道选择模块20不进行信号通道的切换，以降低信号通道切换引起的数据丢失。例如，用户在床垫上更换睡姿，身体移动较大，采集数据的陶瓷压电传感器发生更换，陶瓷压电传感器发生更换，各个信号通道内的信号发生较大变化。当信号通道内的数据源变化大于变化阈值时，通道选择模块20基于信号通道内的信号数据的变化，优先选择具有合格数据的数据源较多的信号通道并进行信号通道切换。
图2至图5是通过选择信号通道以及压力数据判断生理信息的过程中优选的AD电压值曲线图。横轴表示时间，单位为秒。纵轴表示AD电压值。陶瓷压电传感器由于压力变化会产生电压的变化，经过放大器方法和电压太高后，电压的变化阈值变化为(0V，+3V)。AD电压值2048对应电压为1.5V，AD电压值4096对应电压为3V。AD电压值的意义是对陶瓷压电传感器的AD采样结果。当陶瓷压电传感器处于静止状态时，信号通道内的电压处于1.5V即2048点附近。
如图2所示，通道选择模块20监测到6个信号通道的AD电压值。从上至下依次是信号通道1、信号通道2、信号通道3、信号通道4、信号通道5和信号通道6。通道选择模块20每间隔1秒将各个信号通道30秒内压力数据转换为的AD电压值进行监测。通道选择模块20将各个信号通道内AD电压值进行去噪处理，得到图3所示的AD电压值曲线图。通道选择模块20选择与数值2048的距离最大的AD压力值对应的信号通道5来判断呼吸频率。
生理统计模块31基于信号通道的压力数据变化情况统计至少一个用户的第一生理信息。
如图4所示的信号通道5为通道选择模块选择的用于监测并统计呼吸系数的信号通道。如图5所示，根据信号通道内的AD电压值曲线进行呼吸次数统计。如果上穿2048线，记为1，下穿2048线记为0，计数30秒内的呼吸次数，乘以2得到每分钟呼吸数值，即呼吸频率。则用户30秒内呼吸次数为14次，一分钟的呼吸次数即呼吸频率为28次。
异常监测模块50基于信号通道的压力数据变化情况监测并统计用户的翻身次数。
如图6所示，异常监测模块50计算5秒内所有通道的AD电压值与2048的差值平方，对差值平方排序，选择最大的差值平方对应的两个信号通道作为统计翻身模式的信号通道。信号通道切换表示用户进行了一次翻身。图6中的虚线框内所选信号通道为连续时间内2个信号通道切换的2个新信号通道，表示用户翻身一次。即用户在30秒时间内翻身一次。
异常监测模块50基于信号通道的压力数据变化情况监测并统计用户的离床次数。
如图7所示，当异常监测模块50监测所有信号通道内的AD电压值趋于2048，即采集装置没有采集到压力信号，则统计用户离床。图7中，在时间7秒后，所有信号通道的AD电压值区域2048，异常监测模块50判断用户离床。异常监测模块50结合用户的健康状况为不能自理的婴儿或老人，向预设联系人发送离床信息。预设联系人通过智能终端40或登录云服务器30远程开启图像采集装置12确认用户是离床模式还是需要救援的紧急状态。
优选的，异常监测模块50基于睡眠模式中至少一个陶瓷压电传感器的数据归零变化和/或启动变化判断直接预警模式和分析预警模式。
例如，异常监测模块50基于信号通道中压力数据的归零概率以及归零速率判断直接预警模式并向预警模块60发送预警请求信息。
例如，当用户离开床垫时，受力的陶瓷压电传感器不再受力，陶瓷压电传感器的数据发生变化。当所有信号通道中的所有压力信号缓慢归零，陶瓷压电传感器的压力数据的归零概率为百分之百，异常监测模块50判断用户处于离床模式。异常监测模块50结合图像信息判断床垫周围存在人体，并且用户没有自理能力，则异常监测模块50直接向预警模块60发送预警请求信息以进行直接预警。
当用户翻身时，信号通道内的部分压力数据迅速归零，归零速率大于归零阈值，并且其它信号通道内的压力信号增加，陶瓷压电传感器的压力数据的归零概率小于百分之百，则异常监测模块50判断用户处于翻身模式。异常监测模块50监测用户正常翻身，则不进行直接预警，由异常分析模块33分析后向智能终端40反馈与睡眠相关的信息和建议，若用户睡眠存在异常状态，则以反馈建议的方式对用户进行分析预警。
云服务器30基于至少一个采集通道发送的压力数据识别用户的睡眠模式并统计第一生理信息数据。云服务器30将智能终端40发送的个人生理信息数据与采集装置10采集的压力数据进行交互关联来确定智能床垫上的至少一个用户并综合分析智能床垫上的用户的睡眠质量指数。云服务器30基于用户的第一生理信息数据和采集装置10采集的图像数据和压力数据的变化状态判断用户的异常状态，并且在异常状态达到时间阈值时启动预警模块60并指示智能终端40的警报发送模块43向相关警报终端发送警报信息。
优选的，云服务器30还包括校正模块34。校正模块34基于个体类别、睡眠模式以及呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率的与时间相关的曲线以交互参照的方式校正睡眠模式和第一生理信息。
例如，人在清醒时不会发生呼吸暂停挥着低通气，因而，在发生呼吸暂停异常状态时，为睡眠状态，视为浅睡模式，或者根据心跳频率和呼吸频率的曲线，识别为REMS(快速眼动睡眠模式)。因此，在出现呼吸暂停的异常状态且睡眠模式为觉醒模式的情况时，校正模块34将觉醒模式纠正为浅睡模式或其它模式。
实施例2
本实施例是对实施例1的进一步改进，重复的内容不再赘述。
本发明的智能床垫上设置有通信模块。通信模块包括蓝牙模块和wifi模块。优选的，智能终端40也包括蓝牙模块和wifi模块。智能终端40与云服务器通过wifi信号连接。在互联网络畅通的情况下，床垫、云服务器和智能终端彼此通过wifi信号连接。在互联网络终端的情况下，床垫100与智能终端40通过蓝牙信号连接。
优选的，在床垫和智能终端40通过蓝牙连接的情况下，通道选择模块20将所选择的信号通道中的数据发送至智能终端40。智能终端40的数据处理模块42基于接收的数据统计至少一个用户的第一生理信息数据、睡眠模式和睡眠质量指数，并且基于第一生理信息和健康信息判断异常生理信息，从而向警报发送模块43发送预警请求信息。
在互联网络畅通后，智能终端40与云服务器30连接，将接收的原始睡眠数据和处理后的第一生理信息数据和睡眠模式发送至云服器30。云服务器30将接收的原始睡眠数据和处理后的第一生理信息数据和睡眠模式存储至数据库35。这样，在智能床垫仅与智能终端40连接的情况下，用户也可以接收并查看睡眠模式、睡眠质量指数和睡眠过程中的第一生理信息，既不会降低用户体验，也不会导致数据由于无法传送而丢失。
优选的，通道选择模块20还包括临时存储模块21。在床垫与云服务器和智能终端40都连接中断的情况下，通道选择模块20将信号通道的合格数据存储至临时存储模块21并发送至异常监测模块50。异常监测模块50基于至少一个陶瓷压电传感器的数据归零变化和/或启动变化以及采集变化数据的陶瓷压电传感器的分布区域确定用户的异常状态以及次数。并且异常监测模块50基于预设的异常状态次数阈值向预警模块60发送预警请求信息，预警模块60响应预警请求信息并发出预警信息。
温度采集模块13用于采集温度数据。异常监测模块50基于个体类别和温度采集模块13采集的超出正常阈值范围的温度数据启动设置于床垫100上的预警模块60以直接预警模式发出预警信息。
例如，床垫上的用户为儿童。异常监测模块50监测到温度采集模块13采集的体温数据高于正常儿童的体温阈值，记录体温数据并触发直接预警模式，向预警模块60发送预警请求信息。预警模块60响应预警请求信息并发出预警信息。预警信息包括鸣叫、震动和语音提醒。家长在听见预警信息后立刻对体温异常的儿童进行护理和救助。
需要注意的是，上述具体实施例是示例性的，本领域技术人员可以在本发明公开内容的启发下想出各种解决方案，而这些解决方案也都属于本发明的公开范围并落入本发明的保护范围之内。本领域技术人员应该明白，本发明说明书及其附图均为说明性而并非构成对权利要求的限制。本发明的保护范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种智能床垫报警系统，其特征在于，所述报警系统包括采集装置(10)、异常监测模块(50)、云服务器(30)、移动终端(40)和预警模块(60)，
所述异常监测模块(50)监测所述采集装置(10)采集的睡眠数据并判断个体类别，基于所述睡眠数据相对于所述个体类别的异常变化判断直接预警模式或分析预警模式，
所述采集装置(10)包括压力采集模块(11)和通道选择模块(20)，所述压力采集模块(11)由与至少一个信号通道连接的若干个陶瓷压电传感器组成，所述通道选择模块(20)基于数据源阈值和在限定时间内所述信号通道中来源于所述陶瓷压电传感器且满足数据选择条件的合格数据的数据源数量筛选至少一个用于接收并发送压力数据的信号通道，并且基于信号通道的信号数据的变化和变化阈值更换信号通道，对于满足数据源阈值的至少一个信号通道，信号通道选择模块(20)选择数据源较多的信号通道，
其中，在用户变换睡眠姿势或翻身时，由于采集压力数据的陶瓷压电传感器的更换导致信号通道内的压力数据产生变化，信号通道选择模块(20)基于信号数据的变化和变化阈值重新选择并切换信号通道，用户在床垫上轻微移动身体，信号通道内的信号数据变化差值较小，则信号通道选择模块(20)不进行信号通道的切换，以降低信号通道切换引起的数据丢失，
用户在床垫上更换睡姿，身体移动较大，采集数据的陶瓷压电传感器发生更换，陶瓷压电传感器发生更换，各个信号通道内的信号发生较大变化，当信号通道内的数据源变化大于变化阈值时，信号通道选择模块(20)基于信号通道内的信号数据的变化，选择具有合格数据的数据源较多的信号通道并进行信号通道切换，
所述异常监测模块(50)在监测到所述睡眠数据暂时消失或全部归零的情况下，结合图像信息判断用户是否在床垫上，
所述异常监测模块(50)基于睡眠模式中至少一个陶瓷压电传感器的数据归零变化和/或启动变化判断直接预警模式和分析预警模式；
所述云服务器(30)基于所述采集装置(10)采集的睡眠数据统计至少一个个体的生理信息并识别睡眠模式，并且将所述生理信息、个体类别、睡眠模式和/或异常数据交互关联以分析用户的异常状态等级，所述云服务器(30)根据所述异常状态等级向所述预警模块(60)和/或所述移动终端(40)发送对应的预警请求信息，
所述云服务器(30)还包括校正模块(34)，所述校正模块(34)基于所述个体类别、所述睡眠模式以及第一生理信息的与时间相关的曲线以交互参照的方式校正所述睡眠模式和所述第一生理信息，
所述预警模块(60)基于所述预警请求信息发出相应的预警信息，
所述移动终端(40)基于所述预警请求信息向预设的援助人员和/或救助机构发送救助信息；
所述云服务器(30)包括生理统计模块(31)、模式识别模块(32)和异常分析模块(33)，
所述生理统计模块(31)基于所述个体类别将基于所述睡眠数据统计的第一生理信息与用户和/或家庭成员关联，
所述模式识别模块(32)基于所述个体类别和所述第一生理信息的交互参照识别所述用户和/或家庭成员的睡眠模式，
所述异常分析模块(33)基于所述第一生理信息、个体类别、用户通过所述移动终端(40)输入并存储的健康信息和/或睡眠模式之间的交互关联分析所述用户和/或家庭成员的异常生理信息以及评估所述异常生理信息的异常级别，
所述异常分析模块(33)基于所述异常级别以预警方式和/或以反馈医疗/生活建议的方式向所述预警模块(60)和/或所述移动终端(40)发出预警信息。
2.如权利要求1所述的智能床垫报警系统，其特征在于，所述第一生理信息包括呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率，
所述生理统计模块(31)以图形和/或颜色的方式统计所述第一生理信息，
所述模式识别模块(32)基于所述个体类别、所述呼吸频率、心跳频率、打鼾频率和/或体动频率之间的交互关联确定睡眠模式。
3.如权利要求2所述的智能床垫报警系统，其特征在于，所述通道选择模块(20)基于所述信号通道内的数据变化和变化阈值切换所述信号通道，其中，
所述通道选择模块(20)在所述信号通道内的合格数据的数据差值和数据源数量均不小于变化阈值的情况下，再次检测所述信号通道内满足数据选择条件的合格数据的数据源数量从而筛选并切换信号通道。
4.如权利要求3所述的智能床垫报警系统，其特征在于，所述异常监测模块(50)基于所述信号通道中的数据归零变化和/或启动变化判断直接预警模式和分析预警模式，其中，
所述异常监测模块(50)基于所述信号通道中压力数据的归零概率以及归零速率判断所述直接预警模式并向所述预警模块(60)发送预警请求信息，
所述异常监测模块(50)基于所述分析预警模式将相对于所述个体类别异常的睡眠数据发送至所述异常分析模块(33)。
5.如权利要求4所述的智能床垫报警系统，其特征在于，所述采集装置(10)还包括图像采集模块(12)，
所述异常分析模块(33)基于所述异常生理信息的异常级别向所述图像采集模块(12 )发送请求信息以采集智能床垫及其周围的图像信息，
所述异常分析模块(33)基于所述异常生理信息和所述图像信息确定用户的离床模式，并且基于所述离床模式和离床时间阈值向所述移动终端(40)的警报发送模块(43)发送预警请求信息。
6.如权利要求5所述的智能床垫报警系统，其特征在于，所述异常监测模块(50)基于所述信号通道内的压力数据全部归零的情况和归零阈值自动向所述图像采集模块(12 )发送请求信息以采集智能床垫及其周围的图像信息，
所述异常监测模块(50)在确定智能床垫上的人体存在的情况下确定直接预警模式，所述预警模块(60)基于所述异常监测模块(50)的预警请求信息发出预警信息。
7.如前述权利要求之一所述的智能床垫报警系统，其特征在于，所述采集装置(10)还包括用于采集温度数据的温度采集模块(13)，
所述异常监测模块(50)基于所述个体类别和温度采集模块(13)采集的超出正常阈值范围的温度数据启动设置于所述床垫(100)上的预警模块(60)以发出预警信息。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: Room 201, Building A, 1 Qianwan Road, Qianhai Shenzhen-Hong Kong Cooperation Zone, Shenzhen, Guangdong Province Applicant after: Shenzhen Zhi Youth Technology Co.,Ltd. Address before: Room 201, Building A, 1 Qianwan Road, Qianhai Shenzhen-Hong Kong Cooperation Zone, Shenzhen, Guangdong Province Applicant before: SHENZHEN ZHIHUA TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190412 Address after: 523443 Area A, Second Floor, Building A1, Hongxin Science and Technology Park, No. 2 Industrial Zone, Jiaoshe Village, Dongkeng Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant after: DONGGUAN AMPERTRONICS AUTOMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: Room 201, Building A, 1 Qianwan Road, Qianhai Shenzhen-Hong Kong Cooperation Zone, Shenzhen, Guangdong Province Applicant before: Shenzhen Zhi Youth Technology Co.,Ltd. |
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| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhou Qingfeng Inventor after: Wang Aiguo Inventor after: An Ning Inventor after: Fan Zhiyong Inventor before: Wang Aiguo Inventor before: An Ning Inventor before: Fan Zhiyong Inventor before: Zhou Qingfeng |
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| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20190828 Address after: 523808 Guangdong province Dongguan City Songshan Lake Science and Technology Industrial Park University Road No. 1 Applicant after: DONGGUAN University OF TECHNOLOGY Address before: 523443 Area A, Second Floor, Building A1, Hongxin Science and Technology Park, No. 2 Industrial Zone, Jiaoshe Village, Dongkeng Town, Dongguan City, Guangdong Province Applicant before: DONGGUAN AMPERTRONICS AUTOMATION TECHNOLOGY CO.,LTD. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |