CN219166381U - 一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统，包括：用于提供用户平躺或倚靠的躺椅设备；设于躺椅设备内的基于雷达模块的监测设备，用于监测用户的人体特征数据，人体特征数据包括体动、呼吸率、心率及心率变异性；与监测设备进行无线通信的云端服务器，用于获取监测设备所监测的人体特征数据；以及与云端服务器进行无线通信的助眠设备；云端服务器根据监测设备所监测的平躺或倚靠在躺椅设备上的用户的人体特征数据相应控制助眠设备的工作状态。本实用新型解决了现有采用雷达监测时用户对于可视监测的排斥感和空气中其他微动物体对雷达的影响、以及无法在睡眠监测时对用户进行助眠以提升用户睡眠质量的问题。

Description

一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统

技术领域

本实用新型涉及智能家居技术领域，特别涉及一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统。

背景技术

床垫是家居产品和日常生活的重要组成部分之一，直接影响个人睡眠质量。床垫的智能化是目前智能家居与智能物联网的主流趋势，也是数字化大健康的健康数据采集场景之一。对于睡眠状态下的人体生命体征采集、处理和分析，是对心血管疾病的预警和救治的重要措施之一。

目前已有的对睡眠状态下人体生命体征进行监测的方法主要分为基于压力传感带技术、光纤传感技术、视频图像处理技术、声音传感技术及微波雷达传感技术的睡眠生命体征监测。其中，基于压力传感带技术的睡眠生命体征监测的不足在于：对于用户存在异物感，影响睡眠舒适度；长期受人体压迫后容易造成传感带的形变受损，影响监测效果；传感器与处理模块连接点易受损断裂。基于光纤传感技术的睡眠生命体征监测的不足在于：光纤成本较高；光纤监测系统需要激光发生器等设备；基于视频图像处理技术的睡眠生命体征监测的不足在于：涉及用户隐私；视频图像处理计算量大，需要配置高性能处理器；基于声音传感技术的睡眠生命体征监测的不足在于：涉及用户隐私；容易受周边噪音影响监测效果。基于微波雷达技术的睡眠生命体征监测的不足在于：雷达产品安置于床头上方位置，需要调整下倾角度对准人体胸腔位置或置于床垫正上方胸腔位置，此时雷达处于用户视野范围内，其可视监测方式容易引起用户的排斥感，同时空间中其他物体的微动容易引起对雷达信号的干扰，使得影响雷达监测效果。

同时，现有的各种睡眠生命体征监测方式中仅仅只针对于用户的睡眠监测，而无法在用户睡眠状态下对用户进行助眠以提升用户的睡眠质量。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的是提供一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统，以从根本上现有采用雷达监测时用户对于可视监测的排斥感和空气中其他微动物体对雷达的影响、以及无法在睡眠监测时对用户进行助眠以提升用户睡眠质量的问题。

根据本实用新型实施例的一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统，包括：

用于提供用户平躺或倚靠的躺椅设备；

设于所述躺椅设备内的基于雷达模块的监测设备，用于监测用户的人体特征数据，所述人体特征数据包括体动、呼吸率、心率及心率变异性；

与所述监测设备进行无线通信的云端服务器，用于获取所述监测设备所监测的人体特征数据；

以及与所述云端服务器进行无线通信的助眠设备；

所述云端服务器根据所述监测设备所监测的平躺或倚靠在躺椅设备上的用户的人体特征数据相应控制所述助眠设备的工作状态。

另外，根据本实用新型上述实施例的一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统，还可以具有如下附加的技术特征：

进一步地，所述监测设备包括透镜外壳、以及设于所述透镜外壳内的射频天线、雷达模块、处理器和无线通讯模块。

进一步地，所述躺椅设备包括床、电动椅、电动沙发及电动办公桌。

进一步地，所述床包括床架及设于所述床架上的床垫，所述监测设备设置于所述床垫底部或侧边且与所述床架固定连接。

进一步地，所述床包括床架及设于所述床架上的智能床垫，所述监测设备与所述智能床垫集成一体。

进一步地，所述助眠设备包括香薰机、睡眠灯、智能音箱、智能窗帘、智能加热器及加湿器。

进一步地，所述系统还包括与所述云端服务器进行无线通信的终端设备，用于接收所述云端服务器所发送的睡眠分析及监测报告，以及发送控制指令至所述云端服务器，以使所述云端服务器相应控制所述助眠设备的工作状态。

进一步地，所述系统还包括与所述云端服务器进行无线通信的传感设备，所述传感设备包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器、人体红外传感器及噪声传感器。

进一步地，所述系统还包括与所述云端服务器进行无线通信的识别设备，所述识别设备包括图像传感器和声音传感器。

与现有技术相比：通过将基于雷达模块的监测设备设置在躺椅设备内，使得监测设备不在用户的视野范围内，形成隐藏式监测，减少用户对于可视监测的排斥感；同时隐藏式分布雷达可以有效避免空间其他微动干扰影响雷达信号处理，使得提高监测效果；同时基于雷达的睡眠监测及助眠的一体化系统可以在人体生理行为与助眠设备之间建立联动系统，使得可根据用户的人体特征数据相应的控制助眠设备来提供助眠措施，使得根据人体特征数据进行自适应调整所控制的场景，营造和改善睡眠环境，以使构成助眠闭环来对用户的睡眠进行正向反馈，提升助眠效果，从而实现提升睡眠质量的目的，解决了现有采用雷达监测时用户对于可视监测的排斥感和空气中其他微动物体对雷达的影响、以及无法在睡眠监测时对用户进行助眠以提升用户睡眠质量的问题。。

本发明采用基于微波雷达技术来实现睡眠生命体征监测，采用雷达电磁波回波反射信号进行处理，提取生命体征信号。区别于其他微波雷达技术用于生命体征监测处于空气中监测人体，雷达处于用户视野范围内，易引起周边物体微动对雷达信号的干扰。本发明将微波雷达置于床垫底部或侧边，形成隐藏式监测，减少空气中其他微动物体对雷达的影响，同时减少用户对于可视监测的排斥感。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例中的用于睡眠监测及助眠的一体化系统的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例中的用于睡眠监测及助眠的一体化系统的联动系统架构图。

以下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的若干实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例一

请参阅图1及图2，所示为本实用新型第一实施例中的一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施例相关的部分，本实用新型实施例提供的用于睡眠监测及助眠的一体化系统包括：

用于提供用户平躺或倚靠的躺椅设备10；

设于躺椅设备10内的基于雷达模块的监测设备20，用于监测用户的人体特征数据，其中人体特征数据包括体动、呼吸率、心率及心率变异性；

与监测设备20进行无线通信的云端服务器30，用于获取监测设备20所监测的人体特征数据；

以及与云端服务器30进行无线通信的助眠设备40；

云端服务器30根据监测设备20所监测的平躺或倚靠在躺椅设备10上的用户的人体特征数据相应控制助眠设备40的工作状态。

其中，在本实用新型的一个实施例中，其躺椅设备10包括但不限于床、电动椅、电动沙发及电动办公桌，其用于提供用户平躺或倚靠而实现用户的休息。具体的，本实用新型实施例中，其以智能卧室场景为例，此时床作为本实施例中躺椅设备10的具体示例。

其中作为本实用新型的一个示例，其床包括床架及设于床架上的床垫，此时监测设备20设置于床垫底部或侧边且与床架固定连接，同时监测设备20还放置于用户的胸腔下方位置。此时由于监测设备20不在用户的视野范围内，形成隐藏式监测，使得可以实现无感监测，减少用户对于可视监测的排斥感。同时床垫本身还可减弱外部空间中其他物体的微动干扰信号到达监测设备20，使得减少空气中其他物体的微动干扰对雷达的影响，提高监测设备20的监测效果。

作为本实用新型的另一示例，其床包括床架及设于床架上的智能床垫，此时监测设备20与智能床垫集成一体，也即是说，其智能床垫中集成有该监测设备20，使得形成床垫自带监测功能，参照上述前述，其也具有无感监测以及减少外部物体的干扰功能。

可以理解的，在本实用新型的其他使用场景中，躺椅设备10还可以为电动椅、电动沙发、电动办公桌等，其根据实际使用需要进行设置，在此不对躺椅设备10及其使用场景进行限定。

其中，在本实用新型的一个实施例中，监测设备20包括透镜外壳、以及设于透镜外壳内的射频天线、雷达模块、处理器和无线通讯模块，其中透镜外壳为监测设备20的最外端外壳，其如上所述的设置于床垫底部或侧边且与床架固定连接，其中通过在监测设备20中采用透镜外壳，使得增加雷达模块的有效辐射功率，减少床垫本身对雷达回波的衰减。而射频天线包括发射天线和接收天线，其分别用于发射及接收电磁信号。而雷达模块与射频天线连接，用于利用射频天线中的发射天线发射电磁信号，并在电磁信号发射过程中被其发射路径上的物体阻挡进行反射后由射频天线的接收天线捕捉所反射的电磁信号。而处理器与雷达模块连接，用于控制雷达模块由发射天线发射电磁信号及获取雷达模块从接收天线所接收的电磁信号，并进行信号处理后得到位于监测设备20上方的用户的人体特征数据，其中该人体特征数据包括但不限于体动、呼吸率、心率及心率变异性。而无线通讯模块分别与处理器及云端服务器30连接，用于将处理器所处理得到的人体特征数据无线传输到云端服务器30中，其中该无线通讯模块包括但不限于WIFI模块、4G模块、蓝牙模块、ZigBee及NB-IoT模块。因此，该监测设备20设于躺椅设备10内部，以对平躺或倚靠在躺椅设备10上的用户进行人体特征数据的监测，并将所监测用户的人体特征数据无线传输至云端服务器30中。

其中，在本实用新型的一个实施例中，该云端服务器30分别与监测设备20及助眠设备40进行无线通信，其中云端服务器30中部署有现有技术中通常所使用的体征信号处理算法和人工智能机器学习算法，并对人体体征信号和睡眠周期进行计算，得到相关生命体征数据的特征值与睡眠周期分类。此时云端服务器30根据监测设备20所监测的人体特征数据相应控制助眠设备40的工作状态，使得根据人体特征数据进行自适应调整所控制的场景，营造和改善睡眠环境，以使构成助眠闭环来对用户的睡眠进行正向反馈，提升助眠效果，从而实现提升睡眠质量的目的。

其中，在本实用新型的一个实施例中，其助眠设备40包括但不限于香薰机、睡眠灯、智能音箱、智能窗帘、智能加热器及加湿器，其中需要指出的是，在助眠设备40与云端服务器30进行无线通信的方式中，其可以为各个助眠设备40直接通过内置通信模块使得可使用无线网络等方式直接与云端服务器30进行无线通信；其还可以为在助眠设备40与云端服务器30之间设有一无线通信模块，具体例如其无线通信模块可以为一多功能网关，其多功能网关通过网络与云端服务器30进行通信，同时多功能网关还可通过蓝牙、ZigBee等无线通信方式与助眠设备40进行无线通信。此时相应的，其云端服务器30根据监测设备20所监测的人体特征数据相应控制助眠设备40的工作状态，具体例如控制智能窗帘进行窗帘的闭合、控制香薰机进行工作等等，其根据实际使用需要进行设置，在此不做具体限定。此时通过云端服务器30控制助眠设备40的工作状态，使得可以营造和改善用户当前的睡眠环境，从而可以提升助眠效果。

其中，在本实用新型的一个实施例中，该一体化系统还包括与云端服务器30进行无线通信的终端设备50，用于接收云端服务器30所发送的睡眠分析及监测报告，以及发送控制指令至云端服务器30，以使云端服务器30相应控制助眠设备40的工作状态。其中该终端设备50包括但不限于智能手机、智能平板及智能手表，此时相应的用户可以通过终端设备50相应的获取到云端服务器30所计算得到的相关体征至及睡眠周期分类等各类信息，从而可以得到睡眠分析及监测报告，使用用户可对自身的睡眠情况进行更清晰了解，同时用户还可通过终端设备50设置其在不同睡眠状态下的各个助眠设备40对应工作状态，使得云端服务器30在获取到监测设备20所监测的用户的人体特征数据符合用户在终端设备50上所设定的任意一种情形下时相应的自适应的调整所控制的场景，也即是调整所对应的各个助眠设备40的工作状态。

其中，在本实用新型的一个实施例中，该一体化系统还包括与云端服务器30进行无线通信的传感设备60，传感设备60包括但不限于温度传感器、湿度传感器、光线传感器、人体红外传感器及噪声传感器。其中，该传感设备60用于检测外部环境信息，例如温度传感器用于检测环境温度，湿度传感器用于检测环境湿度，光线传感器用于检测环境光线强度，人体红外传感器用于检测用户的人体红外辐射，噪声传感器用于检测环境噪声，此时云端服务器30与传感设备60进行无线通信，使得云端服务器30还可根据传感设备60所检测的环境参数相应的控制助眠设备40的工作状态，从而实现提升睡眠质量的目的。例如当云端服务器30根据光线传感器获取到外界的环境光线强度较高时，其云端服务器30相应的控制智能窗帘进行窗帘的闭合；当云端服务器30根据噪声传感器获取到外界的环境噪声较大时，其云端服务器30相应的根据噪声传感器所采集的声波信号控制智能音箱发出与噪声相位相反的声波来抵消噪声，从而实现一定程度的降噪。当然其传感设备60为其他时，其云端服务器30所控制的助眠设备40也设置为所相对应的设备，并进行相应的工作状态控制，从而实现对用户的有效助眠。

其中，在本实用新型的一个实施例中，该一体化系统还包括与云端服务器30进行无线通信的识别设备70，识别设备70包括图像传感器和声音传感器。其中该识别设备70用于识别当前平躺或倚靠在躺椅设备10上的用户的身份信息，具体的其图像传感器可采集用户的图像信息并在采集到用户人脸时识别出用户的身份信息，而声音传感器可采集用户的声音信息并通过声纹比对识别出用户的身份信息，此时云端服务器30通过识别设备70获取到当前平躺或倚靠在躺椅设备10上的用户的身份信息后，可根据该用户所平时的睡眠状态进行适应性的调整控制的场景，使得可根据不同用户进行适应性调整，从而更好的针对当前所平躺或倚靠的用户进行睡眠控制。

综上，本实用新型上述实施例当中的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，通过将基于雷达模块的监测设备设置在躺椅设备内，使得监测设备不在用户的视野范围内，形成隐藏式监测，减少用户对于可视监测的排斥感；同时隐藏式分布雷达可以有效避免空间其他微动干扰影响雷达信号处理，使得提高监测效果；同时基于雷达的睡眠监测及助眠的一体化系统可以在人体生理行为与助眠设备之间建立联动系统，使得可根据用户的人体特征数据相应的控制助眠设备来提供助眠措施，使得根据人体特征数据进行自适应调整所控制的场景，营造和改善睡眠环境，以使构成助眠闭环来对用户的睡眠进行正向反馈，提升助眠效果，从而实现提升睡眠质量的目的，解决了现有采用雷达监测时用户对于可视监测的排斥感和空气中其他微动物体对雷达的影响、以及无法在睡眠监测时对用户进行助眠以提升用户睡眠质量的问题。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，包括：

用于提供用户平躺或倚靠的躺椅设备；

设于所述躺椅设备内的基于雷达模块的监测设备，用于监测用户的人体特征数据，所述人体特征数据包括体动、呼吸率、心率及心率变异性；

与所述监测设备进行无线通信的云端服务器，用于获取所述监测设备所监测的人体特征数据；

以及与所述云端服务器进行无线通信的助眠设备；

所述云端服务器根据所述监测设备所监测的平躺或倚靠在躺椅设备上的用户的人体特征数据相应控制所述助眠设备的工作状态。

2.根据权利要求1所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述监测设备包括透镜外壳、以及设于所述透镜外壳内的射频天线、雷达模块、处理器和无线通讯模块。

3.根据权利要求1所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述躺椅设备包括床、电动椅、电动沙发及电动办公桌。

4.根据权利要求3所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述床包括床架及设于所述床架上的床垫，所述监测设备设置于所述床垫底部或侧边且与所述床架固定连接。

5.根据权利要求3所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述床包括床架及设于所述床架上的智能床垫，所述监测设备与所述智能床垫集成一体。

6.根据权利要求1所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述助眠设备包括香薰机、睡眠灯、智能音箱、智能窗帘、智能加热器及加湿器。

7.根据权利要求1所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述系统还包括与所述云端服务器进行无线通信的终端设备，用于接收所述云端服务器所发送的睡眠分析及监测报告，以及发送控制指令至所述云端服务器，以使所述云端服务器相应控制所述助眠设备的工作状态。

8.根据权利要求1所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述系统还包括与所述云端服务器进行无线通信的传感设备，所述传感设备包括温度传感器、湿度传感器、光线传感器、人体红外传感器及噪声传感器。

9.根据权利要求1所述的用于睡眠监测及助眠的一体化系统，其特征在于，所述系统还包括与所述云端服务器进行无线通信的识别设备，所述识别设备包括图像传感器和声音传感器。

Images