CN109222893A - 一种用于检测睡眠状态的信号源装置及睡眠用品 - Google Patents

Abstract

本发明适用于寝具技术领域，提供了一种用于检测睡眠状态的信号源装置及睡眠用品，所述信号源装置包括形变组件及与形变组件连通的形变感应组件，形变组件内设有用于在外力的作用下朝形变感应组件的方向传递形变的弹性腔体，形变感应组件内设置有用于感应弹性腔体的形变的弹性膜，以及设置于弹性膜远离弹性腔体的一侧且用于在被弹性膜触碰时相互接通以产生形变信号的一对触点。本发明在一对触点接通与断开的过程中，由于弹性腔体只能朝弹性膜的方向传递形变，且采用弹性膜与触点的配合，使得整个信号源装置的精度和灵敏度高；并且，通过判断触点上是否有形变信号产生即可实时判断人体外力是否作用于信号源装置，进而识别人体的睡眠状态。

Description

一种用于检测睡眠状态的信号源装置及睡眠用品

技术领域

本发明涉及寝具技术领域，特别涉及一种用于检测睡眠状态的信号源装置及睡眠用品。

背景技术

睡眠是人类不可缺少的一种生理现象。人的一生中，睡眠占了近1/3的时间，睡眠的质量好坏与人体健康与否有密切关系。随着城市化、现代化的加速，人们的压力越来越大，存在睡眠问题的人也越来越多。世界卫生组织调查显示，中国居民睡眠障碍的患病率高达42.7％，中国居民的失眠发生率高达38％，目前已明确属于睡眠障碍的疾病多达80余种。老人是睡眠呼吸暂停综合症(sleep apnea syndrome，SAS)的高发人群，比例达40％。

目前国内睡眠市场除了床垫、枕头等寝具以外，改善睡眠的保健类产品、治疗睡眠障碍的医疗产品和技术等多个层面也包含在内。最普遍为大众所接受的则是睡眠管理、睡眠监测中的智能硬件及移动应用产品，健康睡眠领域的创业方向以智能硬件居多，即智能硬件+APP的模式完成消费者的大数据分析后，制定个性化的睡眠模式。

现有技术中，睡眠监测方案通常采用摄像头拍照的形式来判断人体的睡眠状态，此种方式无法实时监测人体的睡眠状态。另外，还有一些睡眠监测方案采用与人体接触的压力传感器来监测人体的睡眠状态，此种方式通过判断压力的大小来判断人体的睡眠状态，但是，压力传感器的精度和灵敏度不高，因而无法有效地监测人体的睡眠状态。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测睡眠状态的信号源装置，旨在解决的现有技术中采用压力传感器检测睡眠状态的精度和灵敏度不高的技术问题。

本发明是这样实现的，一种用于检测睡眠状态的信号源装置，包括形变组件及与所述形变组件连通的形变感应组件，所述形变组件内设有弹性腔体，所述弹性腔体用于在外力的作用下朝所述形变感应组件的方向传递形变，所述形变感应组件内设置有弹性膜和一对触点，所述弹性膜用于感应所述弹性腔体的形变，一对所述触点设置于所述弹性膜远离所述弹性腔体的一侧且用于在被所述弹性膜触碰时相互接通以产生形变信号。

进一步地，所述形变组件与所述弹性膜围合形成一个密封腔体，所述密封腔体内充满气体或液体。

进一步地，所述形变组件包括弹性层及紧贴所述弹性层表面设置的软质层，所述弹性层内具有所述弹性腔体。

进一步地，所述形变感应组件包括外壳、设置于所述外壳内的所述弹性膜，以及设置于所述外壳内且一端延伸出所述外壳外的第一弹片和第二弹片；所述第一弹片和第二弹片位于所述外壳内的一端相互靠近且用作所述触点。

进一步地，所述弹性膜的四周与所述外壳的内壁密封连接。

进一步地，所述弹性腔体靠近所述弹性膜的一端设有第一开口，所述外壳靠近所述弹性腔体的一端设有与所述第一开口对应的第二开口。

进一步地，所述弹性膜与所述第二开口对应的部分朝远离所述第二开口的方向凸起。

进一步地，所述形变感应组件还包括设置于所述外壳内且位于所述弹性膜远离所述弹性腔体的一侧的限位器，一对所述触点位于所述弹性膜与所述限位器之间。

进一步地，所述第一弹片用作所述触点的一端位于所述弹性膜与所第二弹片之间，且所述第一弹片用作所述触点的一端朝所述第二弹片的方向设置有突起。

本发明的另一目的在于提供一种睡眠用品，其包括如上述所述的用于检测睡眠状态的信号源装置。

实施本发明的一种用于检测睡眠状态的信号源装置及睡眠用品，具有以下有益效果：当人体外力作用于形变组件时，形变组件产生形变，挤压其内的弹性腔体推动弹性膜发生形变，并最终触碰到一对触点上，使一对触点相互接通，从而产生形变信号，当外力消失时，弹性腔体恢复自然状态，弹性膜恢复初始位置，一对触点断开连接，在一对触点接通与断开的过程中，由于弹性腔体只能朝弹性膜的方向传递形变，且采用弹性膜与触点的配合，使得整个信号源装置的精度和灵敏度高；另外，当该信号源装置应用于检测睡眠状态时，通过判断触点上是否有形变信号产生即可实时判断人体外力是否作用于信号源装置，进而识别人体的睡眠状态。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的用于检测睡眠状态的信号源装置的立体结构示意图；

图2是本发明实施例提供的用于检测睡眠状态的信号源装置的剖视图。

上述附图所涉及的标号明细如下：

1-形变组件；11-弹性层；111-第一开口；12-软质层；2-形变感应组件；21-外壳；211-第二开口；22-弹性膜；23-第一弹片；231-突起；24-第二弹片；25-限位器；3-导管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需说明的是，当部件被称为“固定于”或“设置于”另一个部件，它可以直接或者间接位于该另一个部件上。当一个部件被称为“连接于”另一个部件，它可以是直接或者间接连接至该另一个部件上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置为基于附图所示的方位或位置，仅是为了便于描述，不能理解为对本技术方案的限制。术语“第一”、“第二”仅用于便于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明技术特征的数量。“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

根据人在睡觉过程中，睡在枕头或床上的动态、静态的频率来识别人体睡眠处于哪一状态，人体睡眠状态大致包括半睡眠状态、睡眠状态和深睡眠状态。本发明实施例提供的用于检测睡眠状态的信号源装置，用于放置在床上或枕头底部或顶部，其具有形变组件，该形变组件能够在人体接触枕头或床时随压力的变化发生形变，进而可通过检测形变组件上是否有外力作用以及外力作用的时间来判断人体的动态、静态频率，进而识别人体睡眠状态。

如图1和图2所示，本发明实施例提供的用于检测睡眠状态的信号源装置包括形变组件1和形变感应组件2。其中，形变组件1在外力的作用下能够发生变形，形变感应组件2与形变组件1连通，且形变感应组件2用于感应形变组件1的形变。具体地，在形变组件1内设置有弹性腔体，该弹性腔体用于在外力的作用下朝形变感应组件2的方向传递形变，即弹性腔体的上侧、下侧、前侧、后侧和左侧均被限制形变，使得弹性腔体只能往右侧发生形变，该右侧即指朝向形变感应组件2的一侧，此时便于形变感应组件2感应弹性腔体的形变，以增强信号源装置的精度和灵敏度。另外，在形变感应组件2内设有弹性膜22和一对触点。其中，弹性膜22用于感应弹性腔体的形变，并在感受到形变时发生变形。一对触点设置于弹性膜22远离弹性腔体的一侧且在初始状态下与弹性膜22之间具有一定距离，换言之，在弹性膜22未感应到弹性腔体的形变时，一对触点与弹性膜22之间具有一定距离。并且，一对触点用于在被弹性膜22触碰时相互接通以产生形变信号，即，在弹性膜22未感应到弹性腔体的形变时，一对触点之间是断开的，当弹性膜22发生变形时，会触碰一对触点，使得一对触点实现接触，进而产生形变信号。可以理解的是，在本发明实施例中，一对触点均为电连接触点。

进一步地，弹性膜22的变形量由形变组件1的结构、材质，以及弹性膜22本身的结构和材质决定，通过合理设计使得形变组件1在一定范围内的作用力的作用下能够触发一对触点相互接通。

实施本发明实施例的用于检测睡眠状态的信号源装置，至少具有以下有益效果：信号源装置设置于床、枕头等睡眠用具中，当人体外力作用于形变组件1时，形变组件1产生形变，挤压其内的弹性腔体推动弹性膜22发生形变，并最终触碰到一对触点上，使一对触点相互接通，从而产生形变信号，当外力消失时，弹性腔体恢复自然状态，弹性膜22恢复初始位置，一对触点断开连接，在一对触点接通与断开的过程中，由于弹性腔体只能朝弹性膜22的方向传递形变，且采用弹性膜22与触点的配合，使得整个信号源装置的精度和灵敏度高；另外，当该信号源装置应用于检测睡眠状态时，通过判断触点上是否有形变信号产生即可实时判断人体外力是否作用于信号源装置，进而识别人体的睡眠状态。

进一步地，为了实现弹性腔体的形变的传递，形变组件1与弹性膜22围合形成一个密封腔体，该密封腔体内充满流体，其充分利用流体的流动性，以便于将弹性腔体的形变转化为弹性膜22的形变。其中，在一个实施例中，密封腔体内充满气体；在另一个实施例中，密封腔体内充满液体。

进一步地，形变组件1包括弹性层11和软质层12。其中，弹性层11内具有上述弹性腔体且弹性层11具有在外力作用下发生形变的能力，软质层12紧贴弹性层11的表面设置，该软质层12不具备形变能力(即不具有可拉伸或可收缩的能力)，且用于限制弹性层11的形变方向。优选地，弹性层11和软质层12均呈椭圆形。

进一步地，在本发明的一个实施例中，形变感应组件2包括外壳21、上述弹性膜22、第一弹片23和第二弹片24。其中，上述弹性膜22、第一弹片23和第二弹片24均设置于外壳21内，第一弹片23和第二弹片24的一端延伸至外壳21外并用于与其它电气装置连接。第一弹片23和第二弹片24位于外壳21内的一端相互靠近且用作上述触点。可以理解的是，在本实施例中，第一弹片23和第二弹片24均用作电极，且第一弹片23和第二弹片24在外力的作用下均能发生一定的形变。

优选地，在本发明的一个实施例中，第一弹片23用作上述触点的一端位于弹性膜22与第二弹片24之间，且第一弹片23用作上述触点的一端朝第二弹片24的方向设置有突起231，该突起231便于第一弹片23与第二弹片24在弹性膜22的推动下接触并导通。进一步优选地，该突起231由第一弹片23弯折形成，且呈圆弧状。

进一步地，在本发明的一个实施例中，在弹性腔体靠近弹性膜22的一端开设有第一开口111，相应地，在外壳21靠近弹性腔体的一端开设有第二开口211，该第二开口211与第一开口111对应，且第一开口111和第二开口211的形状和大小相同。在本实施例中，信号源装置还包括导管3，该导管3的两端分别与第一开口111和第二开口211密封连接，以实现弹性腔体与形变感应组件2的连通。

可以理解的是，在本发明的其它实施例中，也可省去导管3，此时，将弹性腔体具有第一开口111的部分延伸至第二开口211的端口处并与第二开口211密封连接，从而实现弹性腔体与形变感应组件2的连通。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第一弹片23和第二弹片24以外壳21的中心轴为对称轴呈对称设置。在本实施例中，第一弹片23和第二弹片24均包括依次连接的第一竖直部、第一水平部、第二竖直部和第二水平部，其中，第一弹片23和第二弹片24的第一竖直部的端部均用作上述触点，第一水平部沿外壳21的轴向设置且紧贴外壳21的内壁，第二竖直部与第一竖直部平行，第二水平部与第一水平部平行设置且位于外壳21的中心区域，该第二水平部延伸至外壳21外。其中，上述突起231设置于第一弹片23的第一竖直部上。

进一步地，弹性模22的四周与外壳21的内壁密封连接，以使弹性膜22与弹性腔体之间围合形成一密封腔体。在本实施例中，第一弹片23和第二弹片24的第一竖直部的位置固定不变，弹性膜22可朝第一竖直部的方向发生形变并触碰第一弹片23的第一竖直部与第二弹片24的第一竖直部抵接，进而使得第一弹片23与第二弹片24之间相互接通。

优选地，弹性膜22与第二开口211对应的部分朝远离第二开口211的方向凸起，该凸起具有一定弧度，且该凸起的顶点与第一竖直部上的突起231的顶点对应，该顶点大致位于外壳21的中心轴上，以便于凝聚气体或液体的作用力，使得形变感应组件2的触发精度和灵敏度更高。

进一步地，在本发明的一个实施例中，形变感应组件2还包括设置于外壳21内的限位器25，该限位器25位于弹性膜22远离弹性腔体的一侧，一对上述触点位于弹性膜22与限位器25之间。其中，限位器25的一端为固定端，另一端为自由端，且限位器25沿外壳21的径向设置，其用于限制第一竖直部的变形，也即用于限制第一竖直部的端部位移。

本发明实施例还提供了一种睡眠用品，该睡眠用品包括如上述所述的用于检测睡眠状态的信号源装置。具体地，该睡眠用品主要为枕头、床垫、坐垫等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，包括形变组件及与所述形变组件连通的形变感应组件，所述形变组件内设有弹性腔体，所述弹性腔体用于在外力的作用下朝所述形变感应组件的方向传递形变，所述形变感应组件内设置有弹性膜和一对触点，所述弹性膜用于感应所述弹性腔体的形变，一对所述触点设置于所述弹性膜远离所述弹性腔体的一侧且用于在被所述弹性膜触碰时相互接通以产生形变信号。

2.如权利要求1所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述形变组件与所述弹性膜围合形成一个密封腔体，所述密封腔体内充满气体或液体。

3.如权利要求1所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述形变组件包括弹性层及紧贴所述弹性层表面设置的软质层，所述弹性层内具有所述弹性腔体。

4.如权利要求1所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述形变感应组件包括外壳、设置于所述外壳内的所述弹性膜，以及设置于所述外壳内且一端延伸出所述外壳外的第一弹片和第二弹片；所述第一弹片和第二弹片位于所述外壳内的一端相互靠近且用作所述触点。

5.如权利要求4所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述弹性膜的四周与所述外壳的内壁密封连接。

6.如权利要求4所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述弹性腔体靠近所述弹性膜的一端设有第一开口，所述外壳靠近所述弹性腔体的一端设有与所述第一开口对应的第二开口。

7.如权利要求6所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述弹性膜与所述第二开口对应的部分朝远离所述第二开口的方向凸起。

8.如权利要求4所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述形变感应组件还包括设置于所述外壳内且位于所述弹性膜远离所述弹性腔体的一侧的限位器，一对所述触点位于所述弹性膜与所述限位器之间。

9.如权利要求4所述的用于检测睡眠状态的信号源装置，其特征在于，所述第一弹片用作所述触点的一端位于所述弹性膜与所第二弹片之间，且所述第一弹片用作所述触点的一端朝所述第二弹片的方向设置有突起。

10.一种睡眠用品，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的用于检测睡眠状态的信号源装置。