CN114431670A - 一种多功能智能床垫 - Google Patents
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Abstract
本申请提出了一种多功能智能床垫,其特征在于,包括:床垫本体以及以所述床垫本体为载体的多功能智能床垫系统;所述智能床垫系统包括:信息采集单元、分析处理单元、选择控制单元、网络连接单元、信息推荐单元;所述信息采集单元利用一个或多个传感器实现信息采集或检测;所述分析处理单元用于实现对信息的分析处理;所述选择控制单元用于实现各个功能的具体控制;所述网络连接单元实现与其它智能设备的网络连接,所述网络连接为有线或无线的方式;所述信息推荐单元用于根据所述分析处理单元的分析处理结果进行信息推荐。本发明的智能床垫及其系统具有极高的智能化程度,功能全面,能给用户提供更佳的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及智能家居技术领域,具体涉及一种多功能智能床垫。
背景技术
床垫作为一种家居必需品在人们的生活中十分普遍,它被铺在床板上,而人们躺在床垫上会有一种比较舒适的感觉。现有的智能床垫是床垫物理结构的尺寸自适应调整,或者使实现升温降温的功能,可以看出,现有的智能床垫的智能化程度较低,功能比较单一,因此,为了吸引更多用户,功能的类型还有待进一步丰富,智能化程度有待进一步增强。
发明内容
为解决上述问题,一种多功能智能床垫,其特征在于,包括:床垫本体以及以所述床垫本体为载体的多功能智能床垫系统;所述智能床垫系统包括:信息采集单元、分析处理单元、选择控制单元、网络连接单元、信息推荐单元;
所述信息采集单元利用一个或多个传感器实现信息采集或检测;
所述分析处理单元用于实现对信息的分析处理;
所述选择控制单元用于实现各个功能的具体控制;
所述网络连接单元实现与其它智能设备的网络连接,所述网络连接为有线或无线的方式;
所述信息推荐单元用于根据所述分析处理单元的分析处理结果进行信息推荐。
可选的,所述传感器包括一个或多个睡眠传感器、一个或多个语音采集传感器、一个或多个压力传感器。
可选的,所述无线连接包括:WIFI、蓝牙、5G、4G连接方式。
可选的,所述其它智能设备包括:蓝牙音箱、手机终端、电脑。
可选的,所述多功能智能床垫通过手机小程序或手机APP将智能床垫系统连接到网络。
可选的,所述多功能智能床垫具备唤醒功能,唤醒方式为:智能语音、手机微信小程序、遥控器或手势识别或人脸识别。
可选的,所述多功能智能床垫具备自动检测功能,当人躺在窗上后,智能床垫系统自动检测人体的心率、疲倦程度等。
可选的,所述多功能智能床垫通过智能算法,根据对应的按摩模式启动默认的播放音乐。
可选的,所述多功能智能床垫能够通过语音、手机APP、遥控器控制选择按摩模式。
可选的,所述多功能智能床垫系统能够根据检测到的数据推荐出最佳的按摩模式、按摩时长,并推荐出最佳的音乐播放类型及播放时长
本申请的的技术效果在于:
实现床垫功能的多样化,在现有床垫的基础上丰富了床垫功能,比如:按摩、播放音乐等,甚至能够对非法使用情况进行鉴别及警示;
实现床垫功能的智能化与自动化,建立了智能床垫系统,并能根据检测到的各种信息情况进行识别或智能参数推荐。
实现了智能床垫系统信息推荐或识别的准确性与快速性,通过本申请中的实施方式能够实现非法用户的快速识别检测;通过本申请的实施方式能够提高信息推荐参数的准确性,获得最佳的推荐参数与当前人体的状态进行匹配,提高用户的体验。
附图说明
图1是本发明的主要系统结构图。
具体实施方式
如图1所述,为解决上述问题,一种多功能智能床垫,其特征在于,包括:床垫本体以及以所述床垫本体为载体的多功能智能床垫系统;所述智能床垫系统包括:信息采集单元、分析处理单元、选择控制单元、网络连接单元、信息推荐单元;
所述信息采集单元利用一个或多个传感器实现信息采集或检测;
所述分析处理单元用于实现对信息的分析处理;
所述选择控制单元用于实现各个功能的具体控制;
所述网络连接单元实现与其它智能设备的网络连接,所述网络连接为有线或无线的方式;
所述信息推荐单元用于根据所述分析处理单元的分析处理结果进行信息推荐。
可选的,所述智能床垫系统还包括存储单元,用于进行信息存储;作为一种替代的实施例,也可以将信息存储至云平台或手机等。
可选的,所述智能床垫系统还可以通过网络连接单元连接有一个或多个摄像传感器,用于采集视频或图像信息。
可选的,所述床垫本体包含按摩气囊层以及一个或多个气泵组,为床垫提供按摩功能的硬件支持。
可选的,所述传感器包括一个或多个睡眠传感器、一个或多个语音采集传感器、一个或多个压力传感器;所述睡眠传感器能够实现呼吸、心率、翻身的检测,并能自动检测人体在什么时候入睡、浅睡、深睡的状态和对应的时间;所述传感器还包括温湿度传感器,实现床体周边温度以及湿度的检测;所述语音采集传感器时间声音信号的采集,可用于人与智能床垫系统的交互,以及实现对打鼾信息的采集,以供智能分析单元进行数据分析,可选的,给出健康建议。
可选的,所述分析处理单元将所述压力传感器检测的压力信息发送给分析处理单元,分析处理单元对所述压力信息进行分析,通过当前检测到的压力值判断床体上的当前人是否与床垫常用人一致;若判断当前人与常用人信息不一致,启用摄像传感器,并获取包含清晰人脸的图像或视频帧,对上述人脸的图像或视频帧进行识别,进一步判断当前人是否为合法用户;所述合法用户为家庭常用人员,例如:丈夫、妻子、孩子或其他经授权的亲属。
床垫常用人的平均压力值可以采用多次求取压力值的方式获得一个均值;例如测试丈夫/妻子/孩子单独躺压时的多次压力值,然后求取均值;或者对上述人员任意两人或三人的一种压力组合值进行多次测量求取均值,将上述均值设定为预置合法压力值(A0,A1,A2,A3……Ai,……An)存储至存储单元。考虑到人的体重会发生变化,可以按一定的周期(例如:一周或一月或一年等)重新测量合法压力值,替换原来的合法压力值(B0,B1,B2,B3……,Bi,……,Bn)。
可选的,为了防止误判,对上述任意压力值可以设定一误差允许阈值a,例如:对于上述任意Bi,[Bi-a,Bi+a]都为合法压力值,处于上述范围的压力,都属于合法用户的压力值,当满足上述条件时,所述摄像传感器处于关闭状态。
可选的,当分析处理单元检测到的压力值属于非法用户时,触发摄像传感器开启,对形成的视频流或图像进行存储,并利用人脸识别模型进一步判断是否存在非法用户,当再次判断为非法用户时,通过与智能床垫系统绑定的一个或多个手机,利用小程序和/或APP和/或短信的形式进行提醒,用户可通过手机查看视频流或图像信息。上述功能可用于对不道德或违法行为人的取证,给受害人提供证据支撑。特别是,对于夫妻关系中不道德的一方或第三方的行为进行取证。
可选的,所述人脸识别方式可以选用人脸识别模型和/或人脸匹配模型的方式完成。
可选的,所述人脸识别模型包括输入层、多个隐含层、输出层;所述输入层用于接收包含授权用户的正样本向量以及其他用户的负样本向量;所述隐含层包含一个或多个卷积层、一个或多个池化层;所述深度神经网络采用的激励函数记为Rl;所述深度神经网络采用的损失函数记为φ1;所述深度神经网络采用的池化方法采用最大池化法。
激励函数Rl为:
所述损失函数φ1如下:
其中,θyi表示为样本xi与其对应标签yi的向量夹角;所述N表示训练样本个数;Wyi表示当前节点的权重。
对上述神经网络模型不断进行训练,直到满足预定的条件为止。
可选的,所述人脸匹配模型的的识别方法为:
依次提取包含所采集的图像或视频帧中目标人脸的特征向量,计算待识别人脸特征向量与预设各模板向量之间的匹配值S,所述匹配值S表示为:
若所述S满等于或小于一预设的相似度阈值,则认为当前人脸所对应的用户为授权的合法用户,否则为未经授权的非法用户。
可选的,对上述两种方法的结果进行融合,获得两种方法的最终识别判断结果。
可选的,所述无线连接包括:WIFI、蓝牙、5G、4G连接方式。
可选的,所述其它智能设备包括:蓝牙音箱、手机终端、电脑,所述音箱可以用于播放推荐的音乐,所述手机终端用于接收推荐信息,并可以查看各种传感器的当前检测信息以及历史数据,包括但不限于睡眠状态、睡眠时长、人体的心率、疲倦程度等历史信息。
可选的,所述多功能智能床垫通过手机小程序或手机APP将智能床垫系统连接到网络。
可选的,所述多功能智能床垫具备唤醒功能,唤醒方式为:智能语音、手机微信小程序、遥控器或手势识别或人脸识别。
可选的,所述多功能智能床垫具备自动检测功能,当人躺在窗上后,智能床垫系统自动检测人体的心率、疲倦程度,判断用户是清醒,朦胧还是睡着三种状态之一。
可选的,当检测到人已经入睡后,自动将按摩放轻、音乐音量放小,渐渐至停止按摩和播放音乐。
可选的,通过手机小程序,可以查看睡眠数据,例如疲倦程度、按摩时间、在床时间、入睡时间、浅睡时间、深睡时间等。
可选的,通过大数据分析个人作息的规律和睡眠数据,结合科学作息规律,给出建议。
可选的,所述多功能智能床垫通过智能算法,根据对应的按摩模式启动默认的播放音乐;作为一种替代性的实时方式,可通过手机小程序添加个性化的音乐。
可选的,所述多功能智能床垫能够通过语音、手机APP、遥控器控制选择按摩模式。
可选的,所述多功能智能床垫系统可设置按摩时间,对于任一种按摩模式,预设有默认的按摩时间,在按摩时,也可以根据被按摩人的设置,要求增加时间或者提前在默认时间之内停止、暂停。
可选的,所述多功能智能床垫系统能够根据检测到的数据推荐出最佳的按摩模式、按摩时长,其中,不同的按摩模式对应不同的按摩力度及频率,用于有针对性的放松身体肌肉,并推荐出最佳的音乐播放类型及播放时长,所述音乐类型按照多种不同的方式进行分类,例如:紧张、舒缓等,也可以按照乐器类型进行分类:例如钢琴、琵琶、小提琴等,也可以按照其它划分方式进行分类,用于针对性的放松思想情绪。一般而言,当用户较清醒时,按摩力度和助眠音乐相对会幅高大一点;当用户处在朦胧状态,智能床垫会自动调节按摩与音量到轻柔程度。当用户已经睡着了,智能床垫会自动关闭按摩与助眠音乐。
可选的,所述推荐采用深度神经网络完成,所述深度神经网络包括输入层、多个隐含层、以及一个输出层,所述输入层信息来自信息采集单元所提供的呼吸频率、心率、疲劳状态、入睡、浅睡、深睡的状态和对应的时间等信息;所述多个隐含层包括一个或多个卷积层、一个或多个下采样层以及一个全连接层;所述输出层输出推荐参数,所述推荐参数可以包括摩模式、按摩时长、音乐播放类型及播放时长中的一项或多项。
可选的,所述下采样方法如下:
其中,xe表示当前层的输出,ue用以表示函数φ的输入,we表示当前层的权重,φ表示损失函数,xe-1表示上一层的输出。
N表示所述样本数据集的大小,i取值1~N,yi表示样本xi对应的标签;Qyi表示样本xi在其标签yi处的权重,Myi表示样本xi在其标签yi处的偏差,Mj表示输出节点j处的偏差;θj,i为样本xi与其对应标签yi的权重夹角。
可选的,所述隐含层中包含有激励函数,所述激励函数P为:
N表示包含样本数据集的大小;yi表示样本特征向量xi对应的标签值;Wyi表示样本特征向量xi在其标签yi处的权重,θyi表示为样本xi与其对应标签yi的向量夹角;s为深度神经网络的当前输出推荐参数值;bj表示样本xi在其标签yi处的偏差
需要特别说明的是,以上各种实施例或进一步限定,在不冲突的情况下可自行组合使用,都构成本发明的实际公开范围,限于篇幅,不予一一列举,但各种组合方式均落入本申请的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成,所述程序可以存储于计算机可读存储介质中,如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地,上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地,上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
当然,本发明还可有其他多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种多功能智能床垫,其特征在于,包括:床垫本体以及以所述床垫本体为载体的多功能智能床垫系统;所述智能床垫系统包括:信息采集单元、分析处理单元、选择控制单元、网络连接单元、信息推荐单元;
所述信息采集单元利用一个或多个传感器实现信息采集或检测;
所述分析处理单元用于实现对信息的分析处理;
所述选择控制单元用于实现各个功能的具体控制;
所述网络连接单元实现与其它智能设备的网络连接,所述网络连接为有线或无线的方式;
所述信息推荐单元用于根据所述分析处理单元的分析处理结果进行信息推荐。
2.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述传感器包括一个或多个睡眠传感器、一个或多个语音采集传感器、一个或多个压力传感器。
3.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述无线连接包括:WIFT、蓝牙、5G、4G连接方式。
4.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述其它智能设备包括:蓝牙音箱、手机终端、电脑。
5.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述多功能智能床垫通过手机小程序或手机APP将智能床垫系统连接到网络。
6.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述多功能智能床垫具备唤醒功能,唤醒方式为:智能语音、手机微信小程序、遥控器或手势识别或人脸识别。
7.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述多功能智能床垫具备自动检测功能,当人躺在窗上后,智能床垫系统自动检测人体的心率、疲倦程度等。
8.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述多功能智能床垫通过智能算法,根据对应的按摩模式启动默认的播放音乐。
9.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述多功能智能床垫能够通过语音、手机APP、遥控器控制选择按摩模式。
10.根据权利要求1所述的多功能智能床垫,所述多功能智能床垫系统能够根据检测到的数据推荐出最佳的按摩模式、按摩时长,并推荐出最佳的音乐播放类型及播放时长。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20220506 |