CN108030581A - 一种睡姿纠正系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种睡姿纠正系统及方法，属于理疗护理设备领域，其解决了有关于纠正睡姿系统效果不佳的问题。本发明的一种睡姿纠正系统包括床本体，还包括驱动器、控制器、电源、调理电路和传感器；所述的驱动器设置在所述的床本体上；所述的驱动器包括若干填充水球，各填充水球单独与水泵相连；所述的控制器与所述的水泵连接；所述的电源与所述的控制器连接；所述的传感器通过所述的调理电路与所述的控制器连接；所述的调理电路为所述的传感器所接收信号的放大和滤波的电路；所述的传感器设置在所述的床本体上。本发明能有效提高睡姿纠正的准确性。

Description

一种睡姿纠正系统及方法

技术领域

本发明属于理疗护理设备领域，具体地说，涉及一种睡姿纠正系统及方法。

背景技术

随着人们生活节奏的加快，人们睡眠的时间越来越短，睡眠质量也越来越差，关注自己睡眠姿态的人一直很少。研究表明，睡眠时睡姿的不正确不仅会导致睡眠问题，还是很多疾病的根源，例如打呼、颈椎病等疾病。所以开发一款能自动检测和纠正人们睡姿的智能床已成为社会需求。国内外目前对于睡姿纠正床的研究尚处于起步阶段，但对于不同的人的身体状态适合何种正确睡姿的研究取得了一定的成果，而目前市场上的销售的床都大同小异，只具有床的原始功能，已无法满足人们的需求。目前市面上已有具备睡姿调节功能的床，一种是专为残疾人设计的翻身床，能够帮助残疾人实现身体的活动。另一种是为行动不便的病人和老人设计的护理床，主要帮助护理人员实现对病人的照料。但目前尚无一款能主动检测使用者身体姿态信息，并自动调节使用者姿态的床。且目前的产品主要针对于残疾及行动不便人员，对于普通人群并不具备针对性。

中国专利申请号201420836992.7，公开日2015年5月6日的专利文件，公开了一种智能感应床垫属于智能家居技术领域。该智能床垫，包括床垫本体，其还包括：信息采集模块，所述的信息采集模块设于床垫本体上，信息采集模块收集用户睡眠时的信息；信息分析处理模块，所述的信息分析处理模块与信息采集模块通信连接，信息分析处理模块分析处理来自信息采集模块的信息。该实用新型的技术方案通过记录用户睡眠的具体状态，在睡眠过程中的体征信息，发现和纠正用户睡眠中的不良的睡眠习惯和姿势，帮助使用者调节睡眠质量。

中国专利申请号201110354873.9，公开日2012年2月15日的专利申请文件，公开了一种睡姿判断与报警的装置。在指定区域的人身上采用彩色条(块)进行标识后，该装置利用摄像头采集图像信息，通过对颜色条(块)进行识别，利用摄像头采集图像信息。如果睡姿出现指定的姿势时，则睡姿判断装置根据设置好的预警方式向报警接收装置发出报警信息，或同时传输指定区域的音视频信号。该发明的装置结构简单，能有助于纠正不正确的睡姿，而且通过发送报警信号，能有效保护需要照顾的特殊群体。

上述专利(申请)所公开的技术方案，均存在使用效果不佳的缺陷。

发明内容

1、要解决的问题

针对现有关于纠正睡姿系统效果不佳的问题，本发明提供一种睡姿纠正系统及方法，能有效提高睡姿纠正的准确性。

2、技术方案

为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

一种睡姿纠正系统，包括床本体，还包括驱动器、控制器、电源、调理电路和传感器；

所述的驱动器设置在所述的床本体上；

所述的驱动器包括若干填充水球，各填充水球单独与水泵相连；

所述的控制器与所述的水泵连接；

所述的电源与所述的控制器连接；

所述的传感器通过所述的调理电路与所述的控制器连接；

所述的调理电路为所述的传感器所接收信号的放大和滤波的电路；

所述的传感器设置在所述的床本体上。

优选地，还包括GPRS模块和APP终端；所述的控制器通过所述的GPRS模块与所述的APP终端连接。

优选地，还包括第一微处理器；所述的第一微处理器采用STM32F103芯片，设置于所述的控制器内。

优选地，所述的传感器包括声音传感器、呼吸传感器和图像传感器；所述的声音传感器设置于所述的床本体上床头枕头处；所述的呼吸传感器固定设置于所述的床本体中部；所述的图像传感器包括摄像头；所述的摄像头设置于所述的床本体的床头上。

优选地，所述的图像传感器选用CMOS图像传感器。

优选地，所述的呼吸传感器为HKH-11C传感器。

一种睡姿纠正方法，采用上述一种睡姿纠正系统，包括如下步骤：

步骤1，使用者平躺在所述的床本体上，所述的呼吸传感器固定于使用者的头部上方；所述的声音传感器固定于使用者的头部一侧的枕头上；调整所述的摄像头为拍摄使用者全身；

步骤2，开启电源，启动权利要求6所述的一种睡姿纠正系统，通过所述的摄像头采集使用者睡姿，经所述的图像传感器传输至所述的控制器；

步骤3，通过所述的声音传感器采集使用者鼾声信息，经所述的调理电路传输至所述的控制器；

步骤4，通过所述的呼吸传感器采集使用者呼吸信息，经所述的调理电路传输至所述的控制器；

步骤5，通过所述的控制器，经所述的驱动器，判断所需填充水球位置，再为所述的填充水球填充水；

步骤6，水泵推动各填充水球变大或缩小，经所述的床本体对使用者身体产生弧形循环作用力，进行曲度调节和曲度矫正；

步骤7，控制器将信息经GPRS模块传输给APP终端，使用者经过APP终端再反馈至所述的控制器。

3、有益效果

相比于现有技术，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过电源模块，实现了电力驱动睡姿纠正床调整睡姿；

(2)本发明通过传感器模块，使用多种传感器，减小监测误差，提高测量结果的准确性；

(3)本发明结构简单，设计合理，易于制造。

附图说明

图1为睡姿纠正床的系统结构示意图示意图；

图2为本发明中驱动器的具体结构图；

图3为本发明中调理电路的结构图。

图中：1、电源；2、控制器；3、驱动器；31、填充水球；4、床本体；5、声音传感器；6、图像传感器；7、呼吸传感器；8、调理电路；9、GPRS模块；10、APP终端。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。

实施例1

如图1所示，一种睡姿纠正系统，包括床本体4，还包括驱动器3、控制器2、电源1、调理电路8和传感器；

所述的驱动器3设置在所述的床本体4上；

如图2所示，所述的驱动器3包括若干填充水球31，各填充水球31通过电水阀与水泵相连；水泵推动各填充水球31变大或缩小，对使用者身体产生弧形循环作用力，进行曲度调节和曲度矫正；

所述的控制器2与所述的水泵连接；

所述的电源1与所述的控制器2连接；

所述的传感器通过所述的调理电路8与所述的控制器2连接；

如图3所示，所述的调理电路8为所述的传感器所接收信号的放大和滤波的电路；调理电路作用为将收集到的微弱信号如鼾声、呼吸速率及呼吸气流通过滤波器和放大器进行信号发大；因为通过传感器监测到的鼾声和呼吸速率或者呼吸量比较微弱，所得的信号无法清晰体现所需的数据，所以需要调理电路8的放大器来放大所得的信号，并经过滤波器使数据更准确；

所述的传感器设置在所述的床本体4上；

本实施例还包括第一微处理器；所述的第一微处理器采用STM32F103芯片，设置于所述的控制器2内；

本实施例中所述的传感器包括声音传感器5、呼吸传感器7和图像传感器6；所述的声音传感器5设置于所述的床本体4上床头枕头处；所述的呼吸传感器7固定设置于所述的床本体4中部；所述的图像传感器6包括摄像头；所述的摄像头设置于所述的床本体4的床头上；

所述的图像传感器6选用CMOS图像传感器；CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等部分组成，这些部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分和读出；

所述的呼吸传感器7为HKH-11C传感器；HKH-11C呼吸传感器是采用的压电材料，用腰带将呼吸传感器固定在肚脐上方或下方，检测人体由于呼吸时产生的腹部起伏，对传感器压电感应面施加了变化的压力；传感器将这个变化的力转换为电压变化，再通过转换、通信等电路，向计算机输出呼吸的波形数据。这种传感器体积小巧，安全运输方便。

实施例2

一种睡姿纠正系统，在实施例1的基础上，还包括GSM模块和手机APP模块；所述的控制器2通过所述的GSM模块与所述的手机APP模块连接；

连接手机是用于信息反馈，记录了睡眠和睡姿信息，可进行远程遥控，消费者使用手机APP主要用于对自己睡姿、睡眠质量信息的了解，APP主要使用者为消费者家人，家人可通过APP实时了解消费者的睡眠信息并可进行远程遥控，对消费者睡姿进行调节。

实施例3

一种睡姿纠正方法，采用实施例2中一种睡姿纠正系统，包括如下步骤：

步骤1，使用者平躺在所述的床本体4上，所述的呼吸传感器7固定于使用者的头部上方；所述的声音传感器5固定于使用者的头部一侧的枕头上；调整所述的摄像头为拍摄使用者全身；

步骤2，开启电源1，启动实施例2中的一种睡姿纠正系统，通过所述的摄像头采集使用者睡姿，经所述的图像传感器6传输至所述的控制器2；

步骤3，通过所述的声音传感器5采集使用者鼾声信息，经所述的调理电路8传输至所述的控制器2；

步骤4，通过所述的呼吸传感器7采集使用者呼吸信息，经所述的调理电路8传输至所述的控制器2；

步骤5，通过所述的控制器2，经所述的驱动器3，判断所需变大或缩小的填充水球31的位置，再为所述的填充水球31填充或抽水；

步骤6，水泵推动各填充水球31变大或缩小，经所述的床本体4对使用者身体产生弧形循环作用力，进行曲度调节和曲度矫正；

步骤7，控制器2将信息经GPRS模块9传输给APP终端10，使用者经过APP终端10再反馈至所述的控制器2。

首先，睡姿纠正床采用STM32F103作为主控制处理器。电源经过控制器给驱动器送电，驱动器带动睡姿纠正床的工作，进行微调使用者睡姿。传感器检测完睡姿后，通过调理电路将睡姿信息传送到主控制器上，主控制器再将信息经过后台服务器通过无线设备发送给GPRS，传输给专属APP，使用者经过APP再反馈至主控制器。

Claims (7)

1.一种睡姿纠正系统，包括床本体(4)，其特征在于：还包括驱动器(3)、控制器(2)、电源(1)、调理电路(8)和传感器；

所述的驱动器(3)设置在所述的床本体(4)上；

所述的驱动器(3)包括若干填充水球(31)，各填充水球(31)单独与水泵相连；

所述的控制器(2)与所述的水泵连接；

所述的电源(1)与所述的控制器(2)连接；

所述的传感器通过所述的调理电路(8)与所述的控制器(2)连接；

所述的调理电路(8)为所述的传感器所接收信号的放大和滤波的电路；

所述的传感器设置在所述的床本体(4)上。

2.根据权利要求1所述的一种睡姿纠正系统，其特征在于：还包括GPRS模块(9)和APP终端(10)；所述的控制器(2)通过所述的GPRS模块(9)与所述的APP终端(10)连接。

3.根据权利要求1所述的一种睡姿纠正系统，其特征在于：还包括第一微处理器；所述的第一微处理器采用STM32F103芯片，设置于所述的控制器(2)内。

4.根据权利要求1所述的一种睡姿纠正系统，其特征在于：所述的传感器包括声音传感器(5)、呼吸传感器(7)和图像传感器(6)；所述的声音传感器(5)设置于所述的床本体(4)上床头枕头处；所述的呼吸传感器(7)固定设置于所述的床本体(4)中部；所述的图像传感器(6)包括摄像头；所述的摄像头设置于所述的床本体(4)的床头上。

5.根据权利要求4所述的一种睡姿纠正系统，其特征在于：所述的图像传感器(6)选用CMOS图像传感器。

6.根据权利要求4所述的一种睡姿纠正系统，其特征在于：所述的呼吸传感器(7)为HKH-11C传感器。

7.一种睡姿纠正方法，采用权利要求6所述的一种睡姿纠正系统，包括如下步骤：

步骤1，使用者平躺在所述的床本体(4)上，所述的呼吸传感器(7)固定于使用者的头部上方；所述的声音传感器(5)固定于使用者的头部一侧的枕头上；调整所述的摄像头为拍摄使用者全身；

步骤2，开启电源(1)，启动权利要求6所述的一种睡姿纠正系统，通过所述的摄像头采集使用者睡姿，经所述的图像传感器(6)传输至所述的控制器(2)；

步骤3，通过所述的声音传感器(5)采集使用者鼾声信息，经所述的调理电路(8)传输至所述的控制器(2)；

步骤4，通过所述的呼吸传感器(7)采集使用者呼吸信息，经所述的调理电路(8)传输至所述的控制器(2)；

步骤5，通过所述的控制器(2)，经所述的驱动器(3)，判断所需填充水球位置，再为所述的填充水球填充水；

步骤6，水泵推动各填充水球变大或缩小，经所述的床本体(4)对使用者身体产生弧形循环作用力，进行曲度调节和曲度矫正；

步骤7，控制器(2)将信息经GPRS模块(9)传输给APP终端(10)，使用者经过APP终端(10)再反馈至所述的控制器(2)。