CN107582064A - 一种监测用户床上活动的装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种监测用户床上活动的装置，所述装置设置于床垫下方，所述装置包括：中央处理器以及与所述中央处理器相连的压力传感器、振动传感器以及声光控制单元，所述压力传感器用于检测当前施加于所述床垫上的压力，所述振动传感器用于检测当前所述床垫的振动。本申请提供的技术方案，能够减少监测过程中可能发生的安全隐患。
Description
技术领域
本申请涉及智能家居技术领域，特别涉及一种监测用户床上活动的装置。
背景技术
近年来，随着人们生活压力的不断增加，睡眠质量、起居时间等床上活动已经成为重要的研究课题。当前，在监测用户的床上活动时，通常会让用户穿戴部分监测产品。例如，可以让用户佩戴手环，从而可以采集用户的睡眠质量。然而，佩戴额外的监测产品，会给用户带来很大的不便，并且可能在睡梦中弄伤自己。因此，现有技术中监测用户床上活动的方式存在一定的安全隐患。
发明内容
本申请的目的在于提供一种监测用户床上活动的装置，能够减少监测过程中可能发生的安全隐患。
为实现上述目的，本申请提供一种监测用户床上活动的装置，所述装置设置于床垫下方，所述装置包括：中央处理器以及与所述中央处理器相连的压力传感器、振动传感器以及声光控制单元，所述压力传感器用于检测当前施加于所述床垫上的压力，所述振动传感器用于检测当前所述床垫的振动，其中：所述中央处理器包括型号为NRF52832的控制芯片，所述控制芯片的引脚22和23分别与型号为HX711的模数转换芯片的引脚11和12相连接；所述控制芯片的引脚11和12与型号为BMG160的振动传感器相连；所述声光控制单元包括三色LED灯和声音单元，所述三色LED灯的三个负极分别与所述控制芯片的引脚4、5、6相连；所述声音单元的引脚2和引脚3分别与所述控制芯片的引脚42和43相连。
进一步地，所述模数转换芯片通过引脚7和引脚8连接到4个压力传感器，所述模数转换芯片的引脚3和引脚16分别通过旁路电容接地，所述模数转换芯片的引脚3和引脚16分别接入直流电压。
进一步地，所述控制芯片的引脚2和引脚3分别与晶振的两端相连接，其中，所述晶振的两端还分别通过滤波电容接地。
进一步地，所述三色LED灯的三个正极接入直流电源，并通过滤波电容接地。
进一步地，所述振动传感器的引脚2和引脚10分别接入直流电源，并通过滤波电容接地。
进一步地，所述控制芯片中还包括通信模块，所述通信模块的引脚30通过匹配滤波电路与收发天线相连。
由上可见，本申请中的监测装置无须佩戴在用户身上，而是安装于床垫下方。其中，压力传感器和振动传感器可以分别监测施加于床垫上的压力和振动，从而根据监测的情况，识别用户当前从事的床上活动(例如睡觉、起床等)。在判定出用户当前从事的床上活动时，可以通过声光控制单元，为用户提供相应的灯光或者音乐，有助于用户更好地从事床上活动。此外，通过通信模块，可以将采集的用户的数据发送至用户或者监护者的终端设备中，从而使得用户或者监护者能够及时了解到用户的详细信息。由上可见，本申请中的监测装置不仅无需穿戴于用户身体上，还可以为用户从事床上活动提供更好的辅助功能，不仅保证了用户的安全，还能够提高用户的体验。
附图说明
图1为本申请中监测装置的功能模块图；
图2为本申请中中央处理器的电路示意图；
图3为本申请中模数转换芯片的电路示意图；
图4为本申请中三色LED灯的电路示意图；
图5为本申请中声音单元的电路示意图；
图6为本申请中振动传感器的电路示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施方式，都应当属于本申请保护的范围。
请参阅图1，本申请提供一种监测用户床上活动的装置，所述装置设置于床垫下方，所述装置包括：中央处理器以及与所述中央处理器相连的压力传感器、振动传感器以及声光控制单元，所述压力传感器用于检测当前施加于所述床垫上的压力，所述振动传感器用于检测当前所述床垫的振动。
请一并参阅图2和图3，所述中央处理器包括型号为NRF52832的控制芯片U1，所述控制芯片U1的引脚22和23分别与型号为HX711的模数转换芯片U2的引脚11和12相连接。此外，请参阅图2和6，所述控制芯片U1的引脚11和12与型号为BMG160的振动传感器U3相连。
请参阅图2、图4和图5，所述声光控制单元包括三色LED灯D6412和声音单元U7339，所述三色LED灯的三个负极分别与所述控制芯片的引脚4、5、6相连；所述声音单元的引脚2和引脚3分别与所述控制芯片的引脚42和43相连。
在本实施方式中，所述模数转换芯片通过引脚7和引脚8连接到4个压力传感器，所述模数转换芯片的引脚3和引脚16分别通过旁路电容C9525和C9524接地，以滤除高频电流，所述模数转换芯片的引脚3和引脚16分别接入直流电压。
在本实施方式中，所述控制芯片的引脚2和引脚3分别与晶振的两端相连接，其中，所述晶振的两端还分别通过滤波电容C9516和C9515接地。所述晶振可以为控制芯片提供稳定的时钟信号。
在本实施方式中，所述三色LED灯的三个正极接入直流电源，并通过滤波电容C9528接地。
在本实施方式中，所述振动传感器的引脚2和引脚10分别接入直流电源，并通过滤波电容C9526和C9527接地。
在本实施方式中，所述控制芯片中还包括通信模块，所述通信模块的引脚30通过匹配滤波电路与收发天线TP40相连。
在具体应用场景中，中央处理器中可以预先载入对压力和振动进行深度学习后的配置方案。具体地，可以采集各式各样的床上活动的压力和振动，由于不同的床上活动对应的压力和振动也往往不同。例如，睡眠时的压力比较均匀，振动较小，或者偶尔有压力的变化和振动的变化，但都比较短暂。又例如，在起床时，压力和振动会出现连续的波动(穿衣服)，但这种波动通常比较轻微。又例如，在从事性生活时，压力和振动的变化呈现周期性并且变化程度可能比较大。因此，通过对海量的压力和振动数据进行分析，分析其波动周期、波动幅度等参数，从而可以为各种床上活动设置对应的波动周期和波动幅度的区间。这样，当中央处理器采集到压力传感器和振动传感器发来的数据后，可以识别出当前用户正在从事什么样的床上活动。
在本实施方式中，识别出用户从事的床上活动之后，中央控制器一方面可以将传感器采集的数据通过通信模块发送至云服务器，从而交由云服务器进行分析和处理。当然，监测装置可以通过通信模块直接与云服务器相连，还可以通过用户的手机与云服务器相连。此外，中央控制器在识别出用户从事的床上活动后，可以发送相应的信号给声光控制单元，从而对扬声器和发光二极管进行控制。例如，用户在睡觉时，可以静音和无灯光，也可以播放柔和的音乐以及发出朦胧的灯光。需要说明的是，由于监测装置在床垫下，因此发光二极管可以位于用户的房间内，并且通过无线通信与监测装置相连，从而可以正常发出亮光。当然，发光二极管也可以通过有线连接的方式与监测装置相连，本申请对此不作限定。
在本实施方式中，通信模块可以使用现有的蓝牙、WIFI、ZIGBEE以及现有的移动通信技术(GSM、CDMA、WCDMA、TD-SCDMA、TDD-LTE、FDD-LTE、EVDO、5G)等技术。
由上可见，本申请中的监测装置无须佩戴在用户身上，而是安装于床垫下方。其中，压力传感器和振动传感器可以分别监测施加于床垫上的压力和振动，从而根据监测的情况，识别用户当前从事的床上活动(例如睡觉、起床等)。在判定出用户当前从事的床上活动时，可以通过声光控制单元，为用户提供相应的灯光或者音乐，有助于用户更好地从事床上活动。此外，通过通信模块，可以将采集的用户的数据发送至用户或者监护者的终端设备中，从而使得用户或者监护者能够及时了解到用户的详细信息。由上可见，本申请中的监测装置不仅无需穿戴于用户身体上，还可以为用户从事床上活动提供更好的辅助功能，不仅保证了用户的安全，还能够提高用户的体验。
上面对本申请的各种实施方式的描述以描述的目的提供给本领域技术人员。其不旨在是穷举的、或者不旨在将本发明限制于单个公开的实施方式。如上所述，本申请的各种替代和变化对于上述技术所属领域技术人员而言将是显而易见的。因此，虽然已经具体讨论了一些另选的实施方式，但是其它实施方式将是显而易见的，或者本领域技术人员相对容易得出。本申请旨在包括在此已经讨论过的本发明的所有替代、修改、和变化，以及落在上述申请的精神和范围内的其它实施方式。
Claims (6)
1.一种监测用户床上活动的装置，其特征在于，所述装置设置于床垫下方，所述装置包括：中央处理器以及与所述中央处理器相连的压力传感器、振动传感器以及声光控制单元，所述压力传感器用于检测当前施加于所述床垫上的压力，所述振动传感器用于检测当前所述床垫的振动，其中：
所述中央处理器包括型号为NRF52832的控制芯片，所述控制芯片的引脚22和23分别与型号为HX711的模数转换芯片的引脚11和12相连接；所述控制芯片的引脚11和12与型号为BMG160的振动传感器相连；
所述声光控制单元包括三色LED灯和声音单元，所述三色LED灯的三个负极分别与所述控制芯片的引脚4、5、6相连；所述声音单元的引脚2和引脚3分别与所述控制芯片的引脚42和43相连。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述模数转换芯片连接到4个压力传感器，所述模数转换芯片的引脚3和引脚16分别通过旁路电容接地，所述模数转换芯片的引脚3和引脚16分别接入直流电压。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制芯片的引脚2和引脚3分别与晶振的两端相连接，其中，所述晶振的两端还分别通过滤波电容接地。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述三色LED灯的三个正极接入直流电源，并通过滤波电容接地。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述振动传感器的引脚2和引脚10分别接入直流电源，并通过滤波电容接地。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制芯片中还包括通信模块，所述通信模块的引脚30通过匹配滤波电路与收发天线相连。
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