CN111588360A - 智能床垫体征监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能床垫体征监测系统，包括智能床垫、数据监测单元、云端服务器及智能终端，数据监测单元包括分别与云端服务器连接的第一子单元及第二子单元，第一子单元用于监测用户的在床状态并采集用户的在床信号，所述第二子单元用于采集用户的生理信号；云端服务器包括处理模块及体征监测模块，处理模块分别与第一子单元及智能终端连接，处理模块根据在床信号自动生成睡眠状态表并发送至智能终端，体征监测模块分别与第二子单元及智能终端连接，体征监测模块接收生理信号，并记录用户每日各生理信号的高低峰值及各高低峰值出现的时间。与相关技术相比，本发明提供的智能床垫体征监测系统，能够提供良好的生命体征监测。

Description

智能床垫体征监测系统

技术领域

本发明涉及智能家居技术领域，尤其涉及一种智能床垫体征监测系统。

背景技术

由于人们生活节奏的加快，在逐步增大的生活压力下，失眠、入眠困难等睡眠问题已困扰着相当多的人群。而为了提高睡眠质量，许多助眠产品营运而生，其中，智能床垫便是一种通过调节产品参数以增强用户睡眠舒适度的智能化家居产品。

相关技术中的智能床垫主要在于改善用户的睡眠体验，即为床垫设置多套睡眠模式、增加入睡音乐或改善脑电波，来使入眠困难的用户快速进入睡眠状态。然而，相关技术的智能床垫并未设置一种适用于智能床垫的体征监测系统，从而无法对用户的生命体征进行监控，远程了解用户的睡眠状态及身体状态。

因此，有必要提供一种新的能够能够提供良好的生命体征监测的智能床垫体征监测系统来解决上述问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供能够能够提供良好的生命体征监测的智能床垫体征监测系统。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案:

一种智能床垫体征监测系统，具体用于采集用户的生理信号并检测用户在床状态，包括智能床垫、设置于所述智能床垫上的数据监测单元、与所述数据监测单元进行数据交互的云端服务器及与所述云端服务器通信连接的智能终端，其中，

所述数据监测单元包括分别与所述云端服务器连接的第一子单元及第二子单元，所述第一子单元用于监测用户的在床状态并采集用户的在床信号，所述在床信号包括上床时间、离床时间、入睡时间、清醒时间、睡眠时间、睡眠质量、深睡时间、浅睡时间、体动记录及鼾声记录，所述第二子单元用于采集用户的生理信号，所述生理信号包括心率及呼吸率；

所述云端服务器包括处理模块及体征监测模块，所述处理模块分别与所述第一子单元及所述智能终端连接，所述处理模块根据所述第一子单元上传的所述在床信号自动生成睡眠状态表并发送至所述智能终端，所述体征监测模块分别与所述第二子单元及所述智能终端连接，所述体征监测模块接收所述第二子单元上传的所述生理信号，并记录用户每日各生理信号的高低峰值及各高低峰值出现的时间。

优选的，所述睡眠状态表包括清醒状态、潜意识睡眠状态、深度睡眠状态及脑电波快速活跃状态，所述处理模块根据所述在床信号分析用户各状态的时间占比及各状态发生的时间段。

优选的，所述体征监测模块包括心率监测器、呼吸率监测器及警报器，所述警报器分别与所述心率监测器及所述呼吸率监测器连接，所述心率监测器将用户的实时心率数值发送至所述警报器，所述呼吸率监测器将用户的实时呼吸率数值发送至所述警报器，当用户的心率和/或呼吸率超出所述警报器的预设值时，所述警报器向所述智能终端报警。

优选的，所述数据监测单元通过WIFI与所述云端服务器连接，所述智能床垫监测系统还包括固定于所述智能床垫的定位单元，所述定位单元与所述云端服务器连接，当所述数据监测单元初次与所述云端服务器连接或切换WIFI路由器时，所述定位单元获取当前地址信号，并将所述地址信号发送至所述云端服务器，所述地址信号包括床垫编号、经纬度信息及周边交通信息。

优选的，当用户的心率和/或呼吸率超出所述警报器的预设值时，所述警报器获取所述地址信息后向医疗机构报警。

优选的，所述定位单元采用北斗定位单元、GLONASS定位单元或GPS定位单元。

优选的，所述智能终端的数量为多个，所述智能终端为智能手机、智能手表或电脑，所述智能终端与所述云端服务器通过3G模块、4G模块、5G模块、蓝牙或WIFI连接。

优选的，所述云端服务器还包括端口模块，所述端口模块包括第一端口及第二端口，所述第一端口为加密端口，所述智能终端通过所述第一端口与所述云端服务器连接时，所述智能终端能够接收所述云端服务器回传的睡眠状态表及警报信息，且能够通过所述警报器调整所述警报器的预设值，当所述智能终端通过所述第二端口与所述云端服务器连接时，所述智能终端能够接收所述云端服务器回传的睡眠状态表及警报信息。

优选的，不同所述智能床垫具有不同的连接密匙，所述连接密匙印制于不同所述智能床垫的标签带上。

优选的，所述智能床垫为石墨烯床垫或乳胶床垫。

综上所述，与现有技术相比，本发明提供的智能床垫体征监测系统，通过设置于所述智能床垫的所述监测单元，利用所述监测单元收集用户的在床信号与生理信号，并将所述在床信号与所述生理信号发送至所述云端服务器，通过所述云端服务器的分析，向所述智能终端反馈用户的睡眠状态及生理状态，使用户能够根据反馈信息调整自身的睡眠习惯，最终达到改善用户睡眠质量的效果；通过设置多个与所述云端服务器通信连接的智能终端，使用多个所述智能终端同时监测用户的睡眠质量及生理信号，在年长用户群中，当年长用户发生体征异常时，其亲属可以在第一时间得知，甚至能够通过所述云端服务器直接为用户呼叫救援车辆，在最大程度上保护了年长用户的生命安全；同时，通过设置所述定位单元，使得每块所述智能床垫均具有单独的地理位置信息，救援人员可通过所述定位单元迅速确认用户所在地，进而以最快速度进行救援。

附图说明

图1为本发明提供的智能床垫体征监测系统的结构框图。

图中，100、智能床垫体征监测系统；10、智能床垫；20、数据监测单元；21、第一子单元；22、第二子单元；30、云端服务器；31、处理模块；32、警报模块；321、心率监测器；322、呼吸率监测器；323、警报器；33、端口模块；331、第一端口；332、第二端口；40、智能终端；50、定位单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。下述实验例和实施例用于进一步说明但不限于本发明。

请参阅图1，本发明提供了一种智能床垫体征监测系统100，所述智能床垫体征监测系统100用于采集用户的生理信号并检测用户在床状态。所述智能床垫体征监测系统100主要适用于工人家庭、养老系统、医院病房等需要远程监控睡眠及在床状态的场地，通过测定用户的生理信号及在床状态保证用户的生命健康。

所述智能床垫体征监测系统100包括智能床垫10、设置于所述智能床垫10上的数据监测单元20、与所述数据监测单元20进行数据交互的云端服务器30、与所述云端服务器30通信连接的智能终端40及定位单元50。

所述智能床垫10为石墨烯床垫或乳胶床垫。不同所述智能床垫10具有不同的连接密匙，所述连接密匙印制于不同所述智能床垫10的标签带上。

具体的，所述数据监测单元20包括分别与所述云端服务器30连接的第一子单元21及第二子单元22。所述第一子单元21及所述第二子单元22均具有多个传感器，多个所述传感器设置于所述智能床垫10的不同位置。

所述第一子单元21用于监测用户的在床状态并采集用户的在床信号，所述在床信号包括上床时间、离床时间、入睡时间、清醒时间、睡眠时间、睡眠质量、深睡时间、浅睡时间、体动记录及鼾声记录。其中，上床时间及离床时间通过设置于所述智能床垫10内部的重力传感器配合计时器计算得出；所述入睡时间、清醒时间、睡眠时间、睡眠质量、深睡时间及浅睡时间通过监测用户在不同时段脑电波的种类分析得出，并配合计时器记录时间，即通过分析用户α波(alpha)、β波(beta)、δ波(delta)、θ波(theta)四中脑电波出现的时长及时间节点确定用户清醒、入睡、浅睡、深睡的时间节点与时长。

通过采集所述在床信号，以得到用户全面的睡眠信息，便于对用户的睡眠进行监控。

所述第二子单元22用于采集用户的生理信号，所述生理信号包括心率及呼吸率。

优选的，在本实施方式，所述数据监测单元20通过WIFI与所述云端服务器30连接。

所述云端服务器30包括处理模块31、体征监测模块32及端口模块33。所述处理模块31分别与所述第一子单元21及所述智能终端40连接。其中，所述处理模块31根据所述第一子单元21上传的所述在床信号自动生成睡眠状态表并发送至所述智能终端40。所述睡眠状态表包括清醒状态、潜意识睡眠状态、深度睡眠状态及脑电波快速活跃状态，所述处理模块31根据所述在床信号分析用户各状态的时间占比及各状态发生的时间段。用户通过了解自身睡眠时不同睡眠阶段出现的时间与时长，调整自身的睡眠习惯，以提升自身的睡眠质量。

所述体征监测模块32分别与所述第二子单元22及所述智能终端40连接，所述体征监测模块32接收所述第二子单元22上传的所述生理信号，并记录用户每日各生理信号的高低峰值及高低峰值出现的时间。

所述体征监测模块32包括心率监测器321、呼吸率监测器322及警报器323。所述警报器323分别与所述心率监测器321及所述呼吸率监测器322连接，所述心率监测器321将用户的实时心率数值发送至所述警报器323，所述呼吸率监测器322将用户的实时呼吸率数值发送至所述警报器323，当用户的心率和/或呼吸率超出所述警报器323的预设值时，所述警报器323向所述智能终端40报警。

通过设置分别与所述心率监测器321及所述呼吸率监测器322连接的所述警报器323，使用户能够清楚了解自身睡眠时心率及呼吸率的变化状态，进而促进用户养成良好的睡眠习惯。

具体的，所述智能终端40的数量为多个，且所述智能终端40可以为手机或电脑。也就是说，用户的在床信号可以由多台所述智能终端40同时监控。不论是在个人家庭还是养老机构中，对于部分身体较弱的年长用户，通过设置多个与所述警报器323连接的所述智能终端40，当年长用户的心率或呼吸率(即生命体征)过高或过低时，所述警报器323可以直接通知亲属，甚至直接联系医疗机构进行救援，如此一来，一方面使得年长用户的亲属得以放心，另一方面医疗机构也可通过年长用户的生命体征信号进行初步判断。

更具体的，所述警报器323与所述智能终端40连接，并可通过所述智能终端40调整所述报警器323的预设值。当然，在其他实施方式中，所述警报器323也可以通过用户的平均心率及平均呼吸率自动生成心率与呼吸率的预设值。

所述端口模块33包括第一端口331及第二端口332。其中，所述第一端口331为加密端口，所述智能终端40通过所述第一端口331与所述云端服务器30连接时，所述智能终端40能够接收所述云端服务器30回传的睡眠状态表及警报信息，且能够通过所述警报器323调整所述警报器323的预设值；当所述智能终端40通过所述第二端口与所述云端服务器30连接时，所述智能终端能够接收所述云端服务器回传的睡眠状态表及警报信息。

优选的，所述智能终端40与所述云端服务器30通过3G模块、4G模块、5G模块、蓝牙或WIFI连接。在本实施方式中，所述智能终端40与所述云端服务器30之间通过WIFI连接。

所述定位单元50固定于所述智能床垫10。优选的，所述定位单元50采用北斗定位单元、GLONASS定位单元或GPS定位单元。

所述定位单元50与所述云端服务器30连接，当所述数据监测单元20初次与所述云端服务器30连接或切换WIFI路由器时，所述定位单元50获取当前地址信号，并将所述地址信号发送至所述云端服务器30。其中，所述地址信号包括床垫编号、经纬度信息及周边交通信息。通过设置所述定位单元50，使得每个所述智能床垫10在所述云端服务器30内均具有独一无二的位置信息，当用户生命体征异常时，所述警报器323获取所述地址信息后向医疗机构报警，救援人员可通过所述定位单元50迅速确认用户所在地，进而以最快速度进行救援。

与现有技术相比，本发明提供的智能床垫体征监测系统，通过设置于所述智能床垫的所述监测单元，利用所述监测单元收集用户的在床信号与生理信号，并将所述在床信号与所述生理信号发送至所述云端服务器，通过所述云端服务器的分析，向所述智能终端反馈用户的睡眠状态及生理状态，使用户能够根据反馈信息调整自身的睡眠习惯，最终达到改善用户睡眠质量的效果；通过设置多个与所述云端服务器通信连接的智能终端，使用多个所述智能终端同时监测用户的睡眠质量及生理信号，在年长用户群中，当年长用户发生体征异常时，其亲属可以在第一时间得知，甚至能够通过所述云端服务器直接为用户呼叫救援车辆，在最大程度上保护了年长用户的生命安全；同时，通过设置所述定位单元，使得每块所述智能床垫均具有单独的地理位置信息，救援人员可通过所述定位单元迅速确认用户所在地，进而以最快速度进行救援。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和修饰，这些改进和修饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能床垫体征监测系统，具体用于采集用户的生理信号并检测用户在床状态，其特征在于，包括智能床垫、设置于所述智能床垫上的数据监测单元、与所述数据监测单元进行数据交互的云端服务器及与所述云端服务器通信连接的智能终端，其中，

所述数据监测单元包括分别与所述云端服务器连接的第一子单元及第二子单元，所述第一子单元用于监测用户的在床状态并采集用户的在床信号，所述在床信号包括上床时间、离床时间、入睡时间、清醒时间、睡眠时间、睡眠质量、深睡时间、浅睡时间、体动记录及鼾声记录，所述第二子单元用于采集用户的生理信号，所述生理信号包括心率及呼吸率；

所述云端服务器包括处理模块及体征监测模块，所述处理模块分别与所述第一子单元及所述智能终端连接，所述处理模块根据所述第一子单元上传的所述在床信号自动生成睡眠状态表并发送至所述智能终端，所述体征监测模块分别与所述第二子单元及所述智能终端连接，所述体征监测模块接收所述第二子单元上传的所述生理信号，并记录用户每日各生理信号的高低峰值及各高低峰值出现的时间。

2.根据权利要求1所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，所述睡眠状态表包括清醒状态、潜意识睡眠状态、深度睡眠状态及脑电波快速活跃状态，所述处理模块根据所述在床信号分析用户各状态的时间占比及各状态发生的时间段。

3.根据权利要求2所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，所述体征监测模块包括心率监测器、呼吸率监测器及警报器，所述警报器分别与所述心率监测器及所述呼吸率监测器连接，所述心率监测器将用户的实时心率数值发送至所述警报器，所述呼吸率监测器将用户的实时呼吸率数值发送至所述警报器，当用户的心率和/或呼吸率超出所述警报器的预设值时，所述警报器向所述智能终端报警。

4.根据权利要求3所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，所述数据监测单元通过WIFI与所述云端服务器连接，所述智能床垫监测系统还包括固定于所述智能床垫的定位单元，所述定位单元与所述云端服务器连接，当所述数据监测单元初次与所述云端服务器连接或切换WIFI路由器时，所述定位单元获取当前地址信号，并将所述地址信号发送至所述云端服务器，所述地址信号包括床垫编号、经纬度信息及周边交通信息。

5.根据权利要求4所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，当用户的心率和/或呼吸率超出所述警报器的预设值时，所述警报器获取所述地址信息后向医疗机构报警。

6.根据权利要求4所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，所述定位单元采用北斗定位单元、GLONASS定位单元或GPS定位单元。

7.根据权利要求3所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，所述智能终端的数量为多个，所述智能终端为智能手机、智能手表或电脑，所述智能终端与所述云端服务器通过3G模块、4G模块、5G模块、蓝牙或WIFI连接。

8.根据权利要求7所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，所述云端服务器还包括端口模块，所述端口模块包括第一端口及第二端口，所述第一端口为加密端口，所述智能终端通过所述第一端口与所述云端服务器连接时，所述智能终端能够接收所述云端服务器回传的睡眠状态表及警报信息，且能够通过所述警报器调整所述警报器的预设值，当所述智能终端通过所述第二端口与所述云端服务器连接时，所述智能终端能够接收所述云端服务器回传的睡眠状态表及警报信息。

9.根据权利要求8所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，不同所述智能床垫具有不同的连接密匙，所述连接密匙印制于不同所述智能床垫的标签带上。

10.根据权利要求1所述的智能床垫体征监测系统，其特征在于，所述智能床垫为石墨烯床垫或乳胶床垫。

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