CN212233832U - 智能健康监测床垫及智能睡眠系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能健康监测床垫，包括床垫本体、信号采集器及至少一组传感器模块，信号采集器设于床垫本体外部，传感器模块封装于床垫本体内；每组传感器模块包括信号线接口及铺设于床垫本体上的传感带，信号线接口与传感带之间通过子信号线连接，至少一个信号线接口与信号采集器之间通过外部信号线连接；传感器带包括带体及并排封装于带体内的PVDF压电传感带及电阻式压力传感带，PVDF压电传感带用于采集人体生理信号，电阻式压力传感带用于采集人体压力信号。本实用新型还公开了一种智能睡眠系统。采用本实用新型，可对人体生理信号及人体压力信号进行精确的监测，便于用户实时掌握被监测者的身体状态，保障被监测者的安全。

Description

智能健康监测床垫及智能睡眠系统

技术领域

本实用新型涉及人体健康监测领域，尤其涉及一种智能健康监测床垫及一种智能睡眠系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，对健康的关注度越来越高，一种能够实时监测人体生命体征(如心率、呼吸率)和常见疾病(如心房颤动、呼吸暂停)的智能床垫越来越受用户的青睐。另外，对于患者和老年人来说，卧床时和睡眠时突发疾病无法呼救或呼救不及时，导致起夜摔倒、突发状况无法得到及时护理这些情况很容易发生，由于发现时间晚，后果将会比较严重。

现有临床发病状态监测多采用心电监护仪等外置手段，监测患者心率、呼吸速率、血压、血氧、脉搏、体温等生命体征或实时测量，以排除患者在某一时段呈现的特殊生理参数被错过的可能性，但都需要采用接触式测量或实时监测，患者连接心电电极等线缆，长时间进行会导致患者产生不适，尤其是一般测量或实时监测的过程中对人体有静卧、平躺的要求，不利于长时间测量或监测。而对于养老康复过程中的体征监测，则更不适合长期佩戴电极等外置设备监测。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种结构简单的智能健康监测床垫，可对人体生理信号及人体压力信号进行精确的监测。

本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种智能睡眠系统，可实时掌握被监测者的身体状态。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智能健康监测床垫，包括床垫本体、信号采集器及至少一组传感器模块，所述信号采集器设于所述床垫本体外部，所述传感器模块封装于所述床垫本体内；每组传感器模块包括信号线接口及铺设于床垫本体上的传感带，所述信号线接口与传感带之间通过子信号线连接，至少一个信号线接口与信号采集器之间通过外部信号线连接；所述传感器带包括带体及并排封装于所述带体内的PVDF压电传感带及电阻式压力传感带，所述PVDF压电传感带用于采集人体生理信号，所述电阻式压力传感带用于采集人体压力信号。

作为上述方案的改进，所述传感带沿床垫横向铺设于床垫本体与人体心脏对应的位置处。

作为上述方案的改进，所述信号采集器及信号线接口设于床垫本体的侧壁上。

作为上述方案的改进，所述信号采集器上设有用于连接电源的电源线。

作为上述方案的改进，所述智能健康监测床垫还包括移动电源或充电插头，所述移动电源或充电插头通过电源线与所述信号采集器连接。

作为上述方案的改进，所述电源线上设有USB接头，所述电源线的一端与所述信号采集器固定连接，另一端通过USB接头与所述移动电源或充电插头连接。

作为上述方案的改进，所述智能健康监测床垫包括至少两组传感器模块，所述信号线接口之间通过内部信号线连接。

相应地，本实用新型还提供了一种智能睡眠系统，包括智能终端、人工智能服务器及上述智能健康监测床垫，所述智能终端及智能健康监测床垫分别通过互联网与所述人工智能服务器进行通讯。

作为上述方案的改进，所述人工智能服务器通过互联网与所述智能健康监测床垫中的信号采集器进行通讯。

作为上述方案的改进，所述信号采集器通过无线WIFI方式接入互联网。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过在床垫内同时设置PVDF压电传感带及电阻式压力传感带，实现了人体压力信号与人体生理信号的同时监测，便于用户实时掌握被监测者的身体状态，保障被监测者的安全。

另外，本实用新型还通过子信号线及外部信号线将信号采集器及信号线接口移位至床垫本体的侧壁，安装方便且方便接入电源。

同时，本实用新型还通过USB接头，可灵活地建立移动电源或充电插头与信号采集器的连接，切换供电方式。

附图说明

图1是本实用新型智能健康监测床垫的结构示意图；

图2是本实用新型智能健康监测床垫中传感器带的结构示意图；

图3是本实用新型智能睡眠系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图1，图1显示了本实用新型智能健康监测床垫的具体结构，其包括床垫本体1、信号采集器2及至少一组传感器模块，所述信号采集器2设于所述床垫本体1外部，所述传感器模块封装于所述床垫本体1内。每组传感器模块包括信号线接口3及铺设于床垫本体1上的传感带4，所述信号线接口3与传感带 4之间通过子信号线5连接，至少一个信号线接口3与信号采集器2之间通过外部信号线6连接。所述信号采集器2优选为MODBUS总线模块M1301，但不以此为限制，只要可实现信号的接收、转发及存储即可。

需要说明的是，每组传感器模块相互独立，互补影响。具体地，针对单人使用的床垫，只需设置一组传感器模块即可；而对于双人使用的床垫，则需在床垫上对称设置两组传感器模块；通过传感器模块与用户的一一对应检测，可有效实现用户的针对性监控，保证数据的准确性。

本实施例中，所述智能健康监测床垫包括两组传感器模块，两个信号线接口3之间通过内部信号线8连接。通过所述内部信号线8可方便用户在床垫的左右两侧都可以插接信号采集器2，灵活性强。

如图2所示，所述传感器带4包括带体41及并排封装于所述带体41内的 PVDF压电传感带42及电阻式压力传感带43。其中，所述PVDF压电传感带42 用于采集人体生理信号，所述电阻式压力传感带43用于采集人体压力信号。优选地，所述电阻式压力传感带43为柔性薄膜类型的传感器，不影响用户的睡眠体验。

工作时，PVDF压电传感带42及压力传感带43分别将采集的人体生理信号及人体压力信号依次沿子信号线5、信号线接口3、外部信号线6或者依次沿子信号线5、信号线接口3、内部信号线8、外部信号线6发送至信号采集器2，再由信号采集器2将监测者的人体生理信号及人体压力信号向外发送，从而实现了人体睡眠状态的有效监测。

因此，本实用新型通过在床垫内同时设置PVDF压电传感带42及电阻式压力传感带43，实现了人体压力信号与人体生理信号的同时监测。当人体离床时，人体压力信号降低，此时PVDF压电传感带42可停止工作；当人体在床时，人体压力信号升高，此时PVDF压电传感带42可重启工作，从而避免PVDF压电传感带42时刻监测，可有效延长PVDF压电传感带42的使用寿命。另外，当人体离床时，即使PVDF压电传感带42继续采集人体生理信号，其所采集的人体生理信号也会出现异常(如无心率信号或呼吸率信号)，并不适合对人体的睡眠状态进行评估，因此，将PVDF压电传感带42与电阻式压力传感带43进行结合，更有利于后续对人体的睡眠状态的精确评估。

如图1所示，所述传感带4沿床垫横向铺设，且所述传感带4铺设于床垫本体1与人体心脏对应的位置处，可有效地检测人体平躺时的心率、呼吸率等生理信号。同时，所述信号采集器2及信号线接口3设于床垫本体1的侧壁上，可方便接入电源，安装方便。

另外，所述信号采集器2上设有用于连接电源的电源线7，且所述智能健康监测床垫还包括移动电源或充电插头，所述移动电源或充电插头通过电源线7 与所述信号采集器2连接。具体地，当电源线7与移动电源连接时，则可直接通过移动电源对信号采集器2供电，所述移动电源可以为充电宝；当电源线7 与充电插头连接时，则可通过充电插头连接市电后对信号采集器2进行供电。

进一步，所述电源线7上设有USB接头，所述电源线7的一端与所述信号采集器2固定连接，另一端通过USB接头与所述移动电源或充电插头连接。通过USB接头的插拔方式，可灵活地建立移动电源或充电插头与信号采集器2的连接，切换供电方式。

综上所述，本实用新型通过在床垫内同时设置PVDF压电传感带42及电阻式压力传感带43，实现了人体压力信号与人体生理信号的同时监测。同时，本实用新型通过子信号线5及外部信号线6将信号采集器2及信号线接口3移位至床垫本体1的侧壁，安装方便且方便接入电源。另外，本实用新型通过USB 接头，可灵活地建立移动电源或充电插头与信号采集器2的连接，切换供电方式。

参见图3，图3显示了本实用新型智能睡眠系统的具体结构，其包括智能终端101、人工智能服务器102及智能健康监测床垫103，所述智能终端101及智能健康监测床垫103分别通过互联网与所述人工智能服务器102进行通讯。所述智能终端101可以为智能手机或平板电脑等，所述人工智能服务器102，可以为阿里云服务器，但不以此为限制。

所述人工智能服务器102通过互联网与所述智能健康监测床垫103中的信号采集器2进行通讯。优选地，所述信号采集器2可通过无线WIFI方式接入互联网，无需额外接线，节省空间，灵活性强。

工作时，PVDF压电传感带42及压力传感带43分别将采集的人体生理信号及人体压力信号依次沿子信号线5、信号线接口3及外部信号线6发送至信号采集器2，再由信号采集器2通过互联网传输至人工智能服务器102进行处理；同时，智能终端101也可通过互联网向人工智能服务器102发送信息或读取数据，以便查阅监测者的人体生理信号及人体压力信号。

因此，通过本实用新型可对人体生理信号及人体压力信号进行精确的采集及存储，便于用户实时掌握被监测者的身体状态，保障被监测者的安全。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，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的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能健康监测床垫，其特征在于，包括床垫本体、信号采集器及至少一组传感器模块，所述信号采集器设于所述床垫本体外部，所述传感器模块封装于所述床垫本体内；

每组传感器模块包括信号线接口及铺设于床垫本体上的传感带，所述信号线接口与传感带之间通过子信号线连接，至少一个信号线接口与信号采集器之间通过外部信号线连接；

所述传感器带包括带体及并排封装于所述带体内的PVDF压电传感带及电阻式压力传感带，所述PVDF压电传感带用于采集人体生理信号，所述电阻式压力传感带用于采集人体压力信号。

2.如权利要求1所述的智能健康监测床垫，其特征在于，所述传感带沿床垫横向铺设于床垫本体与人体心脏对应的位置处。

3.如权利要求1所述的智能健康监测床垫，其特征在于，所述信号采集器及信号线接口设于床垫本体的侧壁上。

4.如权利要求1所述的智能健康监测床垫，其特征在于，所述信号采集器上设有用于连接电源的电源线。

5.如权利要求4所述的智能健康监测床垫，其特征在于，还包括移动电源或充电插头，所述移动电源或充电插头通过电源线与所述信号采集器连接。

6.如权利要求5所述的智能健康监测床垫，其特征在于，所述电源线上设有USB接头，所述电源线的一端与所述信号采集器固定连接，另一端通过USB接头与所述移动电源或充电插头连接。

7.如权利要求1所述的智能健康监测床垫，其特征在于，所述智能健康监测床垫包括至少两组传感器模块，所述信号线接口之间通过内部信号线连接。

8.一种智能睡眠系统，其特征在于，包括智能终端、人工智能服务器及权利要求1～7任一项所述的智能健康监测床垫，所述智能终端及智能健康监测床垫分别通过互联网与所述人工智能服务器进行通讯。

9.如权利要求8所述的智能睡眠系统，其特征在于，所述人工智能服务器通过互联网与所述智能健康监测床垫中的信号采集器进行通讯。

10.如权利要求9所述的智能睡眠系统，其特征在于，所述信号采集器通过无线WIFI方式接入互联网。

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