CN109758281A - 一种基于身体位置调节的安全系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于身体位置调节的安全系统，至少包括用于采集第一用户施加的压力数据的压力传感器、用于采集第一用户的第一体征信息的第一智能端以及中央处理模块，在第一用户被安置于设置有若干个充气气囊的床垫上的情况下，中央处理器被配置为按照如下步骤对第一用户的睡眠行为进行限制：基于设定时间周期内的压力数据和第一体征信息确定第一用户的睡眠特征以建立时间与睡眠阶段的关联表；在第一用户具有侧睡行为的情况下，基于实时采集的压力数据确定第一用户产生趴睡行为的趋势特征，在趋势特征和关联表彼此匹配的情况下，充气气囊按照充气膨胀的方式限制趴睡行为的产生。

Description

一种基于身体位置调节的安全系统

技术领域

本发明涉及婴儿智能监护技术领域，尤其涉及一种基于身体位置调节的安全系统。

背景技术

低龄儿童，尤其是0-6岁的儿童由于处于生长发育的关键时期，其身体数据的变化直接反应今后的成长，因此家长通常希望完整的掌握这个阶段的儿童的身体数据。但是对儿童身体数据的采集只有医疗机构才有能力进行，家长必须携带儿童前往医疗机构进行各项检测才能掌握儿童的健康数据。但是，这样的检测无法实时进行，因此，通过此类检测，家长获得的数据是阶段性的，一些通过身体数据反映出来的生长发育问题无法及时的被掌握。并且，由于医疗结构通常还存在其他病患，而低龄儿童的抵抗能力往往较差，经常前往医疗机构易造成交叉感染。进一步的，频繁的往返医疗机构造成家长和儿童的时间和精力消耗，影响家长工作，对儿童的生长发育也非常不利。

婴儿安全监护倍受家长重视，婴儿睡姿监护是婴儿安全监控的重要组成部分，婴儿被衣物覆盖脸部或婴儿趴睡等极易造成婴儿窒息，监护人应该及时有效地发现和处理类似重要事件。婴儿睡眠时，会经常自己翻身，婴儿长期处于趴着睡觉的状态，会对婴儿的内脏造成很大的负担，而且婴儿睡眠时会经常有正反翻滚等情况，在无人看护婴儿的情况下，实时判断婴儿处于什么睡觉姿态非常必要。同样在婴幼儿感觉身体燥热时，会不由自主的踢掉被子，但婴儿的免疫系统还没有发育完全，温度的急剧变化会使婴儿极易感冒，因此监护人不得不经常半夜查看婴儿的盖被情况。现有的婴儿睡眠监护技术主要是通过视频监控，这种监控需要监护人时刻主动关注显示终端，与人工监控一样，往往容易造成重要婴儿事件不被及时发现和处理，特别是晚上监护人熟睡时。也有极少数技术试图对监控视频进行分析以智能识别婴儿睡姿，但是该少数技术无法对婴儿踢开被子、婴儿肚子裸露、婴儿被衣物覆盖脸部、婴儿趴睡等重要婴儿事件进行及时发现，进而存在很大的安全风险。

中国专利(公开号为CN103366505B)公开了一种睡姿识别方法及装置。本发明实施例睡姿识别方法包括：获取测量空间内被看护对象各关节的关节点信息；根据获取的关节点信息判断被看护对象的睡姿是否异常，若睡姿异常，则发出警报。该专利提供的睡姿识别方法和装置在睡姿识别过程中利用被看护对象的关节点信息判断被看护对象的睡姿是否出现异常，因此对睡姿异常的判断准确率高，发出错误警报的概率较低，节省了看护者的时间与精力；并且睡姿识别装置无需接触被看护对象，不会对被看护对象产生束缚。

虽然该专利解决了现有技术对睡姿异常的判断准确率低且发出错误警报的概率较高的技术问题，并且提供的睡姿识别装置通过采用景深技术无需接触被看护对象，不会对被看护对象产生束缚。但是，该专利只能在用户发发生睡姿异常后对其进行判断及预警，并不能够对用户可能会睡姿异常进行提前预警。因此，针对以上不足，亟需一种无需监护人时刻查看婴儿监控视频且能大幅度降低因监护不够导致婴幼儿生病或行动困难的概率，为监护人提供更科学准确的监护辅助效果的基于身体位置调节的安全系统。

发明内容

针对现有技术之不足，本发明提供一种基于身体位置调节的安全系统，至少包括用于采集第一用户施加的压力数据的压力传感器、用于采集第一用户的第一体征信息的第一智能端以及中央处理模块。在所述第一用户被安置于设置有若干个充气气囊的床垫上的情况下，所述中央处理器被配置为按照如下步骤对第一用户的睡眠行为进行限制：基于设定时间周期内的所述压力数据和所述第一体征信息确定第一用户的睡眠特征以建立时间与睡眠阶段的关联表。在所述第一用户具有侧睡行为的情况下，基于实时采集的所述压力数据确定第一用户产生趴睡行为的趋势特征，在所述趋势特征和所述关联表彼此匹配的情况下，所述充气气囊按照充气膨胀的方式限制所述趴睡行为的产生。通过建立时间与睡眠阶段的关联表，并在第一用户的趋势特征与关联表匹配的情况下方才通过充气气囊对其第一用户的睡姿进行抑制，能够有效地避免第一用户在清醒时刻对其进行的主动改变睡姿的行为进行抑制导致的第一用户不舒适而强烈反抗。

根据一种优选实施方式，所述趋势特征的确定至少包括如下步骤：基于所述压力传感器分别获取第一用户的左半身产生的第一压力数据和第一用户的右半身产生的第二压力数据。在所述第一压力数据小于第一设定阈值的情况下，确定所述第二压力数据达到最大值的第一时刻以及其小于第二设定阈值的第二时刻，在第一时刻与第二时刻彼此之间的差值小于第三设定阈值且所述第二压力数据持续减小的情况下，确定所述第一用户具有所述趋势特征；或者在所述第二压力数据小于所述第一设定阈值的情况下，确定所述第一压力数据达到最大值的第三时刻以及其小于所述第二设定阈值的第四时刻，在第三时刻与第四时刻彼此之间的差值小于所述第三设定阈值且所述第一压力数据持续减小的情况下，确定所述第一用户具有所述趋势特征。第二设定阈值和第三设定阈值的设定使得对第一用户施加抑制具有最佳的时效性，即施加的抑制具有一定的时间提前量而使得抑制不会由于过晚施加而失效。同时对第一用户进行监管的第一用户能够对第二设定阈值和第三设定阈值进行自主调整，使得整个充气气囊的充气膨胀更加个性化，能够方便的应用于不同的第一用户。

根据一种优选实施方式，在第一充气气囊和第二充气气囊被配置为分别用于支撑所述左半身和所述右半身的情况下，所述充气气囊至少按照如下步骤限制所述趴睡行为的产生：在所述第一压力数据小于所述第一设定阈值的情况下，所述第一充气气囊按照充气膨胀的方式与所述第一用户抵靠以使得所述第一压力数据大于所述第一设定阈值，所述第二充气气囊按照充气膨胀的方式使得所述第二压力数据呈增加趋势。或者在所述第二压力数据小于所述第一设定阈值的情况下，所述第二充气气囊按照充气膨胀的方式与所述第一用户抵靠以使得所述第二压力数据大于所述第一设定阈值，所述第一充气气囊按照充气膨胀的方式使得所述第一压力数据呈增加趋势。

根据一种优选实施方式，所述安全系统还包括云服务器和用于自动采集包含所述第一用户的行为信息、姿态信息和/或环境信息的第二体征信息的第二智能端，所述云服务器至少包括与所述第二智能端进行信息交互的身体位置评估模块和与所述第一智能端进行信息交互以执行身体状况分析的身体状况评估模块，所述云服务器被配置为：所述身体位置评估模块基于与所述第二智能端采集到的第二体征信息对应的身体位置分类信息与所述身体状况评估模块进行信息交互，所述身体状况评估模块能够基于所述第一智能端采集到的第一体征信息来完成用于存储所述第一用户基本信息的用户配置文件的更新过程并被配置用于执行如下步骤：获取对所述第一用户进行安全评估的安全评估参数，并根据所述安全评估参数对所述第一用户进行安全评估，并基于安全评估得到的所述第一用户的安全评估结果或者所述趋势特征指示所述第三智能端向所述第二用户发出安全状态提示和/或预警提示。

根据一种优选实施方式，所述安全评估参数至少包括身体位置分析参数和身体状况分析参数，其中，执行安全评估的步骤至少包括：根据所述身体位置分析参数对第一用户进行第一安全评估得到第一安全评估结果以及根据所述身体状况分析参数进行第二安全评估得到第二安全评估结果；以及将第一安全评估结果与第二安全评估结果与安全状态监控条件进行相关性比对。

根据一种优选实施方式，所述云服务器中的所述身体状况评估模块能够基于所述第三智能端输入的生活记录信息来完成用于存储所述第一用户基本信息的用户配置文件的更新过程，其中，所述身体位置评估模块基于至少两个身体位置分类信息来预先配置所述身体状况评估模块的参数，其中，所述第三智能端设置为由第二用户按照与第一用户的生活记录信息相关的方式检索存储在所述预设数据库和/或所述第三智能端。

根据一种优选实施方式，所述身体状况评估模块至少包括身体位置分析模块，所述身体位置分析模块基于与所述第二智能端采集到的第二体征信息对应的身体位置分类信息获取当前时刻该第一用户的身体位置分析参数并根据身体位置分析参数进行第一安全评估，得到第一安全评估结果；其中，所述第一安全评估结果用于表征该第一用户是否具有第一异常特征和/或第二异常特征；所述第一异常特征为第一用户的身体位置转变为趴睡状态，所述第二异常特征为第一用户的行为状态转变为攀爬状态。

根据一种优选实施方式，所述身体状况评估模块还包括身体状况分析模块，所述身体状况分析模块基于基于所述第一智能端采集到的第一体征信息获取当前时刻该第一用户的身体状况评估参数并根据所述身体状况评估参数进行第二安全评估，得到第二安全评估结果；所述第二安全评估结果用于确定该第一用户是否具有第三异常特征和第四异常特征；所述第三异常特征为第一用户的呼吸心跳频率信息低于预设阈值，所述第四异常特征为第一用户的身体状况处于病理阶段。

根据一种优选实施方式，所述身体状况评估模块被配置用于执行如下步骤：在评估得到该第一用户的安全评估结果之后，将所述第一安全评估结果和所述第二安全评估结果与安全状态监控条件进行比对，筛选出符合的安全状态监控条件及相对应的安全状态，确定所述第一用户现阶段处于该安全状态；其中，所述安全状态监控条件条件包括以下任一种：该第一用户同时具有第一异常特征和第三异常特征；该第一用户同时具有第一异常特征、第三异常特征和第四异常特征；该第一用户同时具有第二异常特征、第三异常特征和第四异常特征；该第一用户同时具有第二异常特征和第四异常特征；该第一用户只具有第一异常特征、第二异常特征、第三异常特征或第四异常特征中的一种。

根据一种优选实施方式，所述云服务器还设置有与第三方医疗机构进行医疗信息关联的护理建议模块，所述护理建议模块基于第一用户的第二安全评估结果检索对应的医疗护理信息并通过所述第三智能端发出提示信息，和 /或所述护理建议模块基于所述第一智能端确定的地理位置将所述第三方医疗机构发布的附近区域和/或特定时间段的第一用户疾病警示信息通过所述第三智能端进行提示，并且将基于所述第二智能端采集的第二体征信息评估的第一用户患病率通过所述第三智能端进行提示。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明通过同时对用户的身体位置和身体状况进行监测，在监测到用户的身体位置处于可能对用户造成安全威胁的非安全体态时，即对其监护人提前提示，并通过对其体征信息进一步分析判断该非安全体态会对用户造成伤害的情况下立即进行预警，通知监护该用户的监护人对该用户进行查看，并且监护人能够通过设于该用户周围的智能端实时调取监控，进一步降低监护人对该用户的照料难度，而无需监护人时刻查看婴儿监控视频且能大幅度降低因监护不够导致婴幼儿生病或行动困难的概率，减轻了监护人的劳累程度。

(2)本发明通过建立时间与睡眠阶段的关联表，并在第一用户的趋势特征与关联表匹配的情况下方才通过充气气囊对其第一用户的睡姿进行抑制，能够有效地避免第一用户在清醒时刻对其进行的主动改变睡姿的行为进行抑制导致的第一用户不舒适而强烈反抗。

(3)本发明在通过充气气囊对第一用户的睡姿进行调整时，位于身体左右两侧的充气气囊匹配进行工作，能够避免第一用户突然侧翻恢复至平躺位置时受刺激而惊醒。

附图说明

图1是本发明提供的安全系统的模块连接关系示意图；

图2是本发明优选的云服务器的模块连接关系示意图；

图3是本发明优选的身体状况评估模块的模块连接关系示意图；

图4是本发明的第一用户平躺在床垫上的姿态示意图；

图5是本发明的第一用户在床垫上的处于竖直侧睡姿态的示意图；和

图6是本发明的第一用户在床垫上的处于过度倾斜姿态的示意图。

附图标记列表

1：第一用户 2：第一智能端 3：第二智能端

4：第二用户 5：第三智能端 6：云服务器

7：身体位置评估模块 8：身体状况评估模块 9：护理建议模块

10：中央处理模块 11：床垫 12：压力传感器

13：充气气囊 12a：第一压力传感器 12b：第二压力传感器

13a：第一充气气囊 13b：第二充气气囊

801：身体位置分析模块 802：身体状况分析模块

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

实施例1

如图1所示，基于身体位置调节的安全系统至少包括由第一用户1佩戴的第一智能端2、设于第一用户1所处床体周围的第二智能端3、由第二用户4操作的第三智能端5和云服务器6，其中，第一智能端2用于自动采集包含第一用户1的肢体信息、语音信息和/或行为信息的第一体征信息，第二智能端3用于自动采集包含第一用户1的行为信息、姿态信息和/或环境信息的第二体征信息，并且第三智能端5用于人工输入第一用户1的生活记录信息和/或读取并显示第一用户1的图像信息。

云服务器6至少包括与第二智能端3进行信息交互的身体位置评估模块 7和与第一智能端2进行信息交互以执行身体状况分析的身体状况评估模块 8，身体位置评估模块7基于与第二智能端3采集到的第二体征信息对应的身体位置分类信息与身体状况评估模块8进行信息交互，身体状况评估模块 8能够基于第一智能端2采集到的第一体征信息来完成用于存储第一用户1 基本信息的用户配置文件的更新过程并被配置用于执行如下步骤：获取对第一用户1进行安全评估的安全评估参数，并根据安全评估参数对第一用户1 进行安全评估，并基于安全评估得到的第一用户1的安全评估结果并指示第三智能端5向第二用户4发出安全状态提示和/或预警提示。本发明通过同时对用户的身体位置和身体状况进行监测，在监测到用户的身体位置处于可能对用户造成安全威胁的非安全体态，并通过对其体征信息进一步分析判断该非安全体态会对用户造成伤害的情况下立即进行预警，通知监护第一用户的监护人对第一用户进行查看，无需监护人时刻查看婴儿监控视频且能大幅度降低因监护不够导致婴幼儿生病或行动困难的概率，减轻了监护人的劳累程度。

优选的，通过由第一用户1佩戴的第一智能端2，自动采集第一用户1 的第一体征信息，第一体征信息至少包括肢体信息、语音信息和/或行为信息等等，第一智能端2能够为佩戴于第一用户1手腕部或是脚腕部的智能手环。通过由设于第一用户1所处床体周围的第二智能端3，第二智能端3能够安装至该床体的床架上方，以此能够通过第二智能端3不仅能够检测当前第一用户1所处环境的基本信息，该环境基本信息至少包括外界温度、湿度、噪音、含氧量、光线亮度、天气阴晴等信息。并且第二用户4在必要时能够通过第三智能端5调取第二智能端3检测到的第一用户1的实时视频情况。通过由第二用户4操作的第三智能端5还能够输入由第二用户4观察到的有关第一用户1的生活记录信息，其中生活记录信息至少包括婴儿的饮食情况或病史情况，并且具有能够用于显示上述实时视频情况的显示屏。并且所采集的信息均上传至云服务器6进行分析处理，通过身体位置评估模块7分析处理获取的第二体征信息，并得到与该第二体征信息对应的身体位置分类信息，例如采集到的第二体征信息为该第一用户1的头部置于床体上且面部朝下，对应的身体位置分类信息为趴睡体态。通过身体状况评估模块8对获取的第一体征信息进行分析处理后更新至用户配置文件，该用户配置文件用于存储第一用户1的基本信息，该用户配置文件在创建初期根据第一体征信息和第三智能端5输入的第一用户1的生活记录信息进行配置，基于每个不同的用户单独设定，以此来得到更适合每个不同用户的配置文件，增强了该安全系统的可靠性。

优选的，第一智能端2至少包括肢体信息传感器、语音采集器、加速度传感器、平衡传感器、体温传感器、心率传感器或压电传感器中的一种或几种。第二智能端3至少包括摄像头或图像采集装置。第三智能端5至少包括电脑、手机或平板电脑中的一种或几种。

根据一种优选实施方式，安全评估参数至少包括身体位置分析参数和身体状况分析参数，其中，执行安全评估的步骤至少包括：根据身体位置分析参数对第一用户1进行第一安全评估得到第一安全评估结果以及根据身体状况分析参数进行第二安全评估得到第二安全评估结果；以及将第一安全评估结果与第二安全评估结果与安全状态监控条件进行相关性比对。

根据一种优选实施方式，身体状况评估模块8将由用户向第三智能端5 以文本、语音、视频和/或图形的方式输入的第一用户1的生活记录信息和第一智能端2自动采集的第一体征信息以关联的方式存储至用户配置文件；或者，第一智能端2自动采集第一体征信息并以与第二智能端3自动采集的第二体征信息关联的形式存储或提供至用户配置文件。

根据一种优选实施方式，云服务器6中的身体状况评估模块8能够基于第三智能端5输入的生活记录信息来完成用于存储第一用户1基本信息的用户配置文件的更新过程，其中，身体位置评估模块7基于至少两个身体位置分类信息来预先配置身体状况评估模块8的参数，其中，第三智能端5设置为由第二用户4按照与第一用户1的生活记录信息相关的方式检索存储在预设数据库和/或第三智能端5。

根据一种优选实施方式，身体状况评估模块8至少包括身体位置分析模块801，身体位置分析模块801基于与第二智能端3采集到的第二体征信息对应的身体位置分类信息获取当前时刻该第一用户1的身体位置分析参数并根据身体位置分析参数进行第一安全评估，得到第一安全评估结果，其中，第一安全评估结果用于表征该第一用户1是否具有第一异常特征和/或第二异常特征；第一异常特征可以为第一用户1的身体位置转变为趴睡状态，第二异常特征可以为第一用户1的行为状态转变为攀爬状态。

根据一种优选实施方式，身体状况评估模块8还包括身体状况分析模块 802，身体状况分析模块802基于基于第一智能端2采集到的第一体征信息获取当前时刻该第一用户1的身体状况评估参数并根据身体状况评估参数进行第二安全评估，得到第二安全评估结果；第二安全评估结果用于确定该第一用户1是否具有第三异常特征和第四异常特征；第三异常特征可以为第一用户1的呼吸心跳频率信息低于预设阈值，第四异常特征可以为第一用户1 的身体状况处于病理阶段。

根据一种优选实施方式，身体状况评估模块8被配置用于执行如下步骤：在评估得到该第一用户1的安全评估结果之后，将第一安全评估结果和第二安全评估结果与安全状态监控条件进行比对，筛选出符合的安全状态监控条件及相对应的安全状态，确定第一用户1现阶段处于该安全状态；其中，安全状态监控条件包括以下任一种：该第一用户1同时具有第一异常特征和第三异常特征；该第一用户1同时具有第一异常特征、第三异常特征和第四异常特征；该第一用户1同时具有第二异常特征、第三异常特征和第四异常特征；该第一用户1同时具有第二异常特征和第四异常特征；该第一用户1只具有第一异常特征、第二异常特征、第三异常特征或第四异常特征中的一种。

例如，在第一用户为婴幼儿的情况下，当检测到婴幼儿的呼吸急促心跳加快，超出预设阈值范围，但并未检测到第一异常特征、第三异常特征和第四异常特征，判定为只具有第三异常特征，满足安全状态监控条件之一，根据得到的安全评估结果指示第三智能端5向第二用户4发出安全状态提示和/或预警提示，提醒第二用户婴幼儿呼吸困难可能由于口鼻遮盖导致。例如，在第一用户为婴幼儿的情况下，当无人看护婴幼儿而婴幼儿由于感觉身体燥热，不由自主的踢掉被子，出现明显温度变化，但并未检测到第一异常特征、第二异常特征和第三异常特征，检测到为包括体温急剧变化的第四异常特征，满足安全状态监控条件之一，根据得到的安全评估结果指示第三智能端5向第二用户4发出安全状态提示和/或预警提示，提醒第二用户婴幼儿体温急剧变化应查看盖被情况，从而避免有效预防婴幼儿因踢被或是趴睡造成的不利影响的问题，提供监护人有效准确的监护辅助。

根据一种优选实施方式，云服务器6还设置有与第三方医疗机构进行医疗信息关联的护理建议模块9，护理建议模块9基于第一用户1的第二安全评估结果检索对应的医疗护理信息并通过第三智能端5发出提示信息，和/ 或护理建议模块9基于第一智能端2确定的地理位置将第三方医疗机构发布的附近区域和/或特定时间段的第一用户1疾病警示信息通过第三智能端5 进行提示，并且将基于第二智能端3采集的第二体征信息评估的第一用户1 患病率通过第三智能端5进行提示。例如，当护理建议模块9基于第三方医疗机构提供的该婴儿所在社区区域内，最近一段时间的易发疾病和传染性疾病信息向由监护人操作的智能终端发出护理建议提示信息，例如多晒太阳，增强患儿的体质，平时注意预防受凉及受惊，或减少出门频率以避免不可控的环境因素等护理建议，降低监护人由于缺乏专业知识而容易导致本身体质较弱的婴幼儿的患病几率，使得监护人能够根据护理建议有条理、科学地照护婴幼儿。例如，通过声音采集装置能够对婴幼儿的声音特征进行长期采集，并结合基于微波信号采集到的呼吸状况信息对婴幼儿的身体状况进行分析诊断。通常如果婴儿喉咙、气管有水肿现象，贴近婴儿的口腔就会听到喉喘鸣，与打呼噜的声音完全不同，这种情况就属于异常呼吸现象。正常人喉部是由软骨支撑着的，以保证呼吸道的通畅，而婴幼儿由于母亲妊娠期营养不良、缺钙或其他原因，致使喉软骨发育不良，不能起到支撑作用。这样，喉部的组织就会在吸气时下塌，造成呼吸道的阻塞而引起喘鸣。对症状较轻的患儿来说，先天性喉鸣对其生长发育及营养状况并无明显的影响，但临床表现严重的患儿，可因为呼吸困难及长期缺氧而导致漏斗胸或鸡胸，因为肺功能受到影响，有些患儿可出现心脏扩大。患有喉喘鸣的婴幼儿，临床症状往往在出生后即出现，也可在出生数周后发生。喉喘鸣发作可表现为持续性的，也可以是间歇性的，患儿在睡眠或安静时常无症状，但啼哭时或受到惊吓时症状则比较明显，多数患儿哭吵和咳嗽时并无嘶哑。护理建议模块9指示中央处理模块向智能终端发出监护人应及时将婴幼儿送往医院诊治，或建议平时注意预防受凉及受惊以免发生呼吸道感染和喉痉挛等提示信息。

根据一种优选实施方式，第一智能端2至少包括肢体信息传感器、语音采集器、加速度传感器、平衡传感器、体温传感器、心率传感器或压电传感器中的一种或几种，第二智能端3至少包括摄像头或图像采集装置，第三智能端5至少包括电脑、手机或平板电脑中的一种或几种。

根据一种优选实施方式，身体位置分析模块801和身体状况分析模块 802均包括微处理器、单片机、专用集成电路、专用芯片和/或计算服务器中的一种或几种。

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。

优选的，本发明的安全系统还包括设置在床体中的床垫11和设置在床垫11上的若干个压力传感器12。床垫11的尺寸可以根据使用人数进行确定，例如，可以设置为仅供第一用户1单独使用的尺寸，也可以设置为供第一用户1和第二用户4同时使用的尺寸。压力传感器12用于实时或者按照设定的频率采集第一用户1作用于床垫11上的压力数据。压力传感器12 按照至少覆盖第一用户1的腰背部和臀部的方式设置在床垫11上，例如，第一压力传感器12a用于采集第一用户左半身产生的压力数据，第二压力传感器12b用于采集第一用户右半身产生的压力数据。第一压力传感器12a 和第二压力传感器12b均可以按照两两成对的方式进行设置以分别采集第一用户左半身和右半身的压力数据。或者人体的左半身和右半身分别设置有若干个第一压力传感器和若干个第二压力传感器。通过将位于人体左半身的压力传感器采集的压力数据与位于人体右半身的压力传感器采集的压力数据进行对比可以初步确定第一用户是否存在侧倾倾向。例如，在左半身的压力传感器采集的压力数据或其平均值增大且大于右半身的压力传感器采集的压力数据或其平均值时，可以初步判断第一用户具有左倾侧睡的趋势。

优选的，安全系统还包括设置在床垫11的若干个充气气囊13，充气气囊按照分别对应第一用户的左半身和右半身的方式进行设置，例如，第一充气气囊13a用于支撑第一用户的左半身，第二充气气囊13b用于支撑第一用户的右半身。压力传感器可以设置在充气气囊13上。在初始状态下，充气气囊呈不充气状态，在需要对第一用户的睡姿进行调整时，可以向充气气囊中注入气体以使得其呈不同体积的膨胀状态。例如，在压力传感器采集到第一用户左半身的压力数据大于其右半身的压力数据时，表明第一用户处于左倾睡姿，当第一用户继续左翻时，其可能进入趴睡姿态，趴睡姿态对第一用户的心脏或呼吸系统带来较大的负担，进而在第一用户处于侧倾睡姿的情况下，向相应一侧的充气气囊注入气体以为第一用户提供支撑，进而可以有效地避免第一用户形成趴睡睡姿。

优选的，第一智能终端2能够通过内置温度传感器的方式采集人体的温度数据。充气气囊13中注入的气体或流体的温度能够根据第一用户的身体温度进行调整。例如，在第一用户的体温降低的情况下，提高充气气囊中注入的流体的温度以避免第一用户的体温继续下降。在第一用户的体温升高的情况下，降低充气气囊中注入的流体的温度以避免第一用户的体温持续升高，进而将第一用户的入睡的被窝温度调整至最适应的温度，能够有效避免第一用户用于体温升高而踢被。

实施例3

本实施例是对实施例1和实施例2的进一步改进，重复的内容不再赘述。

优选的，安全系统被配置为按照如下步骤对趴睡行为进行限制以对第一用户进行安全监护：

S1：中央处理模块10基于第一体征信息、第二体征信息和/或压力传感器采集的压力数据确定第一用户的睡眠特征，并建立时间与睡眠阶段相对应的关联表。

优选的，佩戴于第一用户身体上的第一智能端2获取的第一体征信息至少包括第一用户的脉搏信息、呼吸频率信息、肢体运动频率信息以及体温信息。第二智能终端3获取的第二体征信息至少包括环境温度信息。压力传感器12能够采集第一用户的左半身的第一压力数据和右半身的第二压力数据。

优选的，每一个不同的第一用户均有其各自的睡眠特征。睡眠特征是指用户的入睡过程中所对应的阶段。具体的，睡眠阶段可以分为三种基本的阶段，第一阶段为轻度睡眠阶段，第一用户在轻度睡眠阶段肢体移动较为频繁且能够轻易被唤醒。第二阶段为过渡阶段，第一用户在第二阶段中肌肉进一步松弛以减少肢体移动、心率和体温均进一步降低。第三阶段为深度睡眠阶段，第一用户的心率和体温处于持续稳定状态，并且肢体移动频率降至最低。不同的第一用户达到不同的睡眠阶段所经历的时间是各不相同的，通过对一定时间周期内的第一体征信息、第二体征信息和/或压力数据进行平均处理，便能形成该第一用户的时间与睡眠阶段的关联表。

S2：在第一用户1具有侧睡行为的情况下，基于实时采集的压力数据确定第一用户1产生趴睡行为的趋势特征，在趋势特征和关联表彼此匹配的情况下，充气气囊13按照充气膨胀的方式限制趴睡行为的产生。

优选的，侧睡行为和趴睡行为是两个较为接近的姿态，过度倾斜的侧睡姿态会慢慢的演化为为趴睡姿态，进而应该在产生侧睡行为时便对过度倾斜的侧睡姿态进行纠正。首先，需要判断第一用户是否具有过度倾斜而产生趴睡行为的趋势特征。趋势特征可以通过如下步骤进行确定：基于第一压力传感器12a能够获取第一用户1的左半身产生的第一压力数据，基于第二压力传感器12b能够获取第一用户1的右半身产生的第二压力数据。在第一压力数据小于第一设定阈值的情况下，确定第二压力数据达到最大值的第一时刻以及其小于第二设定阈值的第二时刻，在第一时刻与第二时刻彼此之间的差值小于第三设定阈值且第二压力数据持续减小的情况下，确定第一用户1具有趋势特征。或者在第二压力数据小于第一设定阈值的情况下，确定第一压力数据达到最大值的第三时刻以及其小于第二设定阈值的第四时刻，在第三时刻与第四时刻彼此之间的差值小于第三设定阈值且第一压力数据持续减小的情况下，确定第一用户1具有趋势特征。优选的，第一设定阈值可以设置为零或者接近零的数值，进而第一压力数据小于第一设定阈值表明第一用户的左半身已经与床垫脱离接触而处于悬空姿态，该姿态的产生极有可能是由于第一用户的向左侧翻导致的。如图4、图5和图6所示，在第一用户的睡姿由水平转化为竖直，再转换为过度倾斜的过程中，其作用在压力传感器上的第一压力是先增大后减小的。整个过程的持续时间与第一用户所处的睡眠阶段相关，当用户处于轻度睡眠阶段时，由于第一用户意识较为清楚，使得整个过程时间很短。当第一用户处于过渡阶段时，侧翻后的过度倾斜行为的产生是潜意识的行为，其往往基于第一用户自身的重量而缓慢产生，使得第一用户由侧睡演变至趴睡，整个过程持续时间较长。因此，在第一用户处于轻度睡眠阶段时，没有必要对其主动产生的侧睡行为进行限制。需要进行调整的是第一用户在处于过渡阶段时产生的侧睡行为。

优选的，如图5所示，第一时刻对应的第一用户处于竖直姿态，当其进一步侧翻时，第二压力数据将会持续减小。当第一时刻与第二时刻彼此之间的差值小于第三设定阈值表明第一用户的倾斜速度较快，具有即将进入趴睡姿态的倾向。通过第一时刻与第二时刻的差值与第二设定阈值比较便能初步判断第一用户的睡眠阶段。优选的，为了更为精确的确定第一用户的睡眠阶段，还可以通过关联表、第一体征数据和第二体征数据进行更为精确的确定。通过合理的设置第二设定阈值可以使得阻止第一用户过度倾斜的时刻具有一定的时间提前量，能够避免时间过晚而无法对第一用户的睡姿进行调整的问题。优选的，第二用户在对第一用户的日常监护中对其睡眠行为较为了解。因此第二设定阈值可以通过第二用户进行设定。

优选的，在第一充气气囊13a和第二充气气囊13b被配置为分别用于支撑左半身和右半身的情况下，充气气囊13至少按照如下步骤限制趴睡行为的产生：在第一压力数据小于第一设定阈值的情况下，第一充气气囊13a 按照充气膨胀的方式与第一用户1抵靠以使得第一压力数据大于第一设定阈值，第二充气气囊13b按照充气膨胀的方式使得第二压力数据呈增加趋势。或者在第二压力数据小于第一设定阈值的情况下，第二充气气囊13b按照充气膨胀的方式与第一用户1抵靠以使得第二压力数据大于所第一设定阈值，第一充气气囊13a按照充气膨胀的方式使得第一压力数据呈增加趋势。例如，如图6所示，第一用户具有向左侧睡而产生趴睡行为的趋势特征，位于第一用户右侧的第二充气气囊13b首先充气膨胀以使得其部分与第一用户的背部进行贴附，从而可以避免第一充气气囊充气膨胀时，第一用户向右侧翻时第一用户向右突然翻下而惊醒的问题。

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 (10)

1.一种基于身体位置调节的安全系统，至少包括用于采集第一用户(1)施加的压力数据的压力传感器(12)、用于采集第一用户(1)的第一体征信息的第一智能端(2)以及中央处理模块(10)，其特征在于，在所述第一用户(1)被安置于设置有若干个充气气囊(13)的床垫(11)上的情况下，所述中央处理器(10)被配置为按照如下步骤对第一用户(1)的睡眠行为进行限制：

基于设定时间周期内的所述压力数据和所述第一体征信息确定第一用户(1)的睡眠特征以建立时间与睡眠阶段的关联表；

在所述第一用户(1)具有侧睡行为的情况下，基于实时采集的所述压力数据确定第一用户(1)产生趴睡行为的趋势特征，在所述趋势特征和所述关联表彼此匹配的情况下，所述充气气囊(13)按照充气膨胀的方式限制所述趴睡行为的产生。

2.如权利要求1所述的安全系统，其特征在于，所述趋势特征的确定至少包括如下步骤：

基于所述压力传感器(12)分别获取第一用户(1)的左半身产生的第一压力数据和第一用户(1)的右半身产生的第二压力数据；

在所述第一压力数据小于第一设定阈值的情况下，确定所述第二压力数据达到最大值的第一时刻以及其小于第二设定阈值的第二时刻，在第一时刻与第二时刻彼此之间的差值小于第三设定阈值且所述第二压力数据持续减小的情况下，确定所述第一用户(1)具有所述趋势特征；或者

在所述第二压力数据小于所述第一设定阈值的情况下，确定所述第一压力数据达到最大值的第三时刻以及其小于所述第二设定阈值的第四时刻，在第三时刻与第四时刻彼此之间的差值小于所述第三设定阈值且所述第一压力数据持续减小的情况下，确定所述第一用户(1)具有所述趋势特征。

3.如权利要求2所述的安全系统，其特征在于，在第一充气气囊(13a)和第二充气气囊(13b)被配置为分别用于支撑所述左半身和所述右半身的情况下，所述充气气囊(13)至少按照如下步骤限制所述趴睡行为的产生：

在所述第一压力数据小于所述第一设定阈值的情况下，所述第一充气气囊(13a)按照充气膨胀的方式与所述第一用户(1)抵靠以使得所述第一压力数据大于所述第一设定阈值，所述第二充气气囊(13b)按照充气膨胀的方式使得所述第二压力数据呈增加趋势；或者

在所述第二压力数据小于所述第一设定阈值的情况下，所述第二充气气囊(13b)按照充气膨胀的方式与所述第一用户(1)抵靠以使得所述第二压力数据大于所述第一设定阈值，所述第一充气气囊(13a)按照充气膨胀的方式使得所述第一压力数据呈增加趋势。

4.如权利要求3所述的安全系统，其特征在于，所述安全系统还包括云服务器(6)和用于自动采集包含所述第一用户(1)的行为信息、姿态信息和/或环境信息的第二体征信息的第二智能端(3)，所述云服务器(6)至少包括与所述第二智能端(3)进行信息交互的身体位置评估模块(7)和与所述第一智能端(2)进行信息交互以执行身体状况分析的身体状况评估模块(8)，所述云服务器(6)被配置为：

所述身体位置评估模块(7)基于与所述第二智能端(3)采集到的第二体征信息对应的身体位置分类信息与所述身体状况评估模块(8)进行信息交互，所述身体状况评估模块(8)能够基于所述第一智能端(2)采集到的第一体征信息来完成用于存储所述第一用户(1)基本信息的用户配置文件的更新过程并被配置用于执行如下步骤：

获取对所述第一用户(1)进行安全评估的安全评估参数，并根据所述安全评估参数对所述第一用户(1)进行安全评估，并基于安全评估得到的所述第一用户(1)的安全评估结果或者所述趋势特征指示所述第三智能端(5)向所述第二用户(4)发出安全状态提示和/或预警提示。

5.如权利要求4所述的安全系统，其特征在于，所述安全评估参数至少包括身体位置分析参数和身体状况分析参数，其中，执行安全评估的步骤至少包括：

根据所述身体位置分析参数对第一用户(1)进行第一安全评估得到第一安全评估结果以及根据所述身体状况分析参数进行第二安全评估得到第二安全评估结果；以及

将第一安全评估结果与第二安全评估结果与安全状态监控条件进行相关性比对。

6.如权利要求5所述的安全系统，其特征在于，所述云服务器(6)中的所述身体状况评估模块(8)能够基于所述第三智能端(5)输入的生活记录信息来完成用于存储所述第一用户(1)基本信息的用户配置文件的更新过程，

其中，所述身体位置评估模块(7)基于至少两个身体位置分类信息来预先配置所述身体状况评估模块(8)的参数，

其中，所述第三智能端(5)设置为由第二用户(4)按照与第一用户(1)的生活记录信息相关的方式检索存储在所述预设数据库和/或所述第三智能端(5)。

7.如前述权利要求之一所述的安全系统，其特征在于，所述身体状况评估模块(8)至少包括身体位置分析模块(801)，

所述身体位置分析模块(801)基于与所述第二智能端(3)采集到的第二体征信息对应的身体位置分类信息获取当前时刻该第一用户(1)的身体位置分析参数并根据身体位置分析参数进行第一安全评估，得到第一安全评估结果；其中，所述第一安全评估结果用于表征该第一用户(1)是否具有第一异常特征和/或第二异常特征；所述第一异常特征为第一用户(1)的身体位置转变为趴睡状态，所述第二异常特征为第一用户(1)的行为状态转变为攀爬状态。

8.如权利要求7所述的安全系统，其特征在于，所述身体状况评估模块(8)还包括身体状况分析模块(802)，

所述身体状况分析模块(802)基于基于所述第一智能端(2)采集到的第一体征信息获取当前时刻该第一用户(1)的身体状况评估参数并根据所述身体状况评估参数进行第二安全评估，得到第二安全评估结果；所述第二安全评估结果用于确定该第一用户(1)是否具有第三异常特征和第四异常特征；所述第三异常特征为第一用户(1)的呼吸心跳频率信息低于预设阈值，所述第四异常特征为第一用户(1)的身体状况处于病理阶段。

9.如权利要求8所述的安全系统，其特征在于，所述身体状况评估模块(8)被配置用于执行如下步骤：

在评估得到该第一用户(1)的安全评估结果之后，将所述第一安全评估结果和所述第二安全评估结果与安全状态监控条件进行比对，筛选出符合的安全状态监控条件及相对应的安全状态，确定所述第一用户(1)现阶段处于该安全状态；

其中，所述安全状态监控条件条件包括以下任一种：该第一用户(1)同时具有第一异常特征和第三异常特征；该第一用户(1)同时具有第一异常特征、第三异常特征和第四异常特征；该第一用户(1)同时具有第二异常特征、第三异常特征和第四异常特征；该第一用户(1)同时具有第二异常特征和第四异常特征；该第一用户(1)只具有第一异常特征、第二异常特征、第三异常特征或第四异常特征中的一种。

10.如权利要求9所述的安全系统，其特征在于，所述云服务器(6)还设置有与第三方医疗机构进行医疗信息关联的护理建议模块(9)，

所述护理建议模块(9)基于第一用户(1)的第二安全评估结果检索对应的医疗护理信息并通过所述第三智能端(5)发出提示信息，和/或

所述护理建议模块(9)基于所述第一智能端(2)确定的地理位置将所述第三方医疗机构发布的附近区域和/或特定时间段的第一用户(1)疾病警示信息通过所述第三智能端(5)进行提示，并且将基于所述第二智能端(3)采集的第二体征信息评估的第一用户(1)患病率通过所述第三智能端(5)进行提示。