TWI695704B - 睡眠品質評估以及調控系統 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種睡眠品質評估及調控系統。睡眠品質評估及調控系統包括一控制裝置以及一床墊裝置。床墊裝置包括一氣囊模組以及一感測器模組。感測器模組包括一壓力感測器單元以及一陀螺儀感測器單元。壓力感測器單元設置在床墊裝置的一上表面。陀螺儀感測器單元設置在床墊裝置中。壓力感測器單元用於擷取使用者躺臥時的多個壓力訊號。陀螺儀感測器單元用於擷取使用者躺臥時的多個陀螺儀訊號。多個壓力訊號以及多個陀螺儀訊號傳送至控制裝置。睡眠品質評估及調控系統根據多個壓力訊號以及多個陀螺儀訊號計算一睡眠品質評估值。
Description
本發明涉及一種睡眠品質評估系統，特別是涉及一種具有調控床墊裝置軟硬度能力的睡眠品質評估以及調控系統。
現今多數睡眠品質的評估都需要到醫療機構進行評測，不僅需要花費相當時間，而且無法及時監測睡眠品質的變化。
因此，提供一種使用者可以隨時檢測自己的睡眠品質的睡眠品質評估以及調控系統，已經是業界的一個重要課題。
本發明所要解決的技術問題在於，針對現有技術的不足提供一種睡眠品質評估及調控系統，用於評估一使用者的睡眠品質以及調控所述使用者躺臥的一床墊裝置，所述睡眠品質評估及調控系統包括：一控制裝置，通訊連接一伺服器；以及一床墊裝置。床墊裝置包括：一氣囊模組，所述氣囊模組設置在所述床墊裝置中；以及一感測器模組，設置在所述床墊裝置上，連接所述控制裝置，所述感測器模組包括一壓力感測器單元以及一陀螺儀感測器單元，所述壓力感測器單元設置在所述床墊裝置的一上表面，所述陀螺儀感測器單元設置在所述床墊裝置中，所述壓力感測器單元用於擷取所述使用者躺臥時的多個壓力訊號，所述陀螺儀感測器單元用於擷取所述使用者躺臥時的多個陀螺儀訊號，所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號傳送至所述控制裝置。其中，所述睡眠品質評估及調控系統根據所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號，以計算一睡眠品質評估值。
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的睡眠品質評估以及調控系統，可以偵測使用者在躺臥床墊裝置進行睡眠時的睡眠品質，還可以記錄使用者睡眠時的各種生理狀態參數，使用者還可以根據睡眠品質與各種生理狀態參數調整床墊裝置的軟硬度，以促進睡眠品質。
為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。
以下是通過特定的具體實施例來說明本發明所提供有關“發光裝置”的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所提供的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所提供的內容並非用以限制本發明的保護範圍。
應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到 “第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者信號，但這些元件或者信號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一信號與另一信號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包含相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。
[第一實施例]
請參閱圖1至圖3，圖1是本發明實施例的睡眠品質評估及調控系統的示意圖。圖2是本發明實施例的睡眠品質評估及調控系統的另一示意圖。圖3是本發明實施例的感測器模組的部分示意圖。
在本實施例中，提供了一種睡眠品質評估及調控系統1，用於評估一使用者的睡眠品質以及調控使用者躺臥的床墊裝置。
睡眠品質評估及調控系統1包括一控制裝置11以及一床墊裝置12。在本實施例中，控制裝置11包括一控制模組111、一充洩氣模組112、一通訊模組113以及一儲存模組114。
充洩氣模組112連接床墊裝置的氣囊模組121。
控制模組111則是電性連接通訊模組113、儲存模組114以及充洩氣模組112。
床墊裝置12則包括一氣囊模組121以及一感測器模組122。氣囊模組121設置在床墊裝置12中。感測器模組122設置在床墊裝置12上，連接控制裝置11。在本實施例中，感測器模組122是通訊連接控制裝置11。也就是，感測器模組122是以有線通訊方式或是無線通訊方式連接控制裝置11。感測器模組122偵測到的各種感測訊號是傳送至控制裝置11。
感測器模組122包括一壓力感測器單元122A以及一陀螺儀感測器單元122B。
壓力感測器單元122A是設置在床墊裝置12的一上表面。在本實施例中，壓力感測器單元122A是軟性壓力感測器單元，包括多個壓力感測器（圖未示）。
陀螺儀感測器單元122B則是設置在床墊裝置12中。
壓力感測器單元122A用於擷取使用者躺臥時的多個壓力訊號。陀螺儀感測器單元122B用於擷取使用者躺臥時的多個陀螺儀訊號。而且，壓力感測器單元122A的多個壓力訊號以及陀螺儀感測器單元的多個陀螺儀訊號都會傳送至控制裝置11。
控制裝置11還包括一通訊模組113。控制裝置11通過通訊模組113連接一伺服器13或是一移動裝置14。此外，控制裝置11還可以通過通訊模組113接收壓力感測器單元122A的多個壓力訊號以及陀螺儀感測器單元122B的多個陀螺儀訊號。控制裝置11也可以通過其他通訊模組與感測器模組122進行通訊連接，其可根據實際需求進行調整設計，在本發明中不做限制。
在本實施例中，陀螺儀感測器單元122B包括一第一陀螺儀感測器122B-1以及一第二陀螺儀感測器122B-2，分別設置在床墊裝置12的靠近使用者頭部的區域。
在本實施例中，伺服器13可以是一本地伺服器或是一遠端伺服器，其可根據實際需求進行調整設計，在本發明中不做限制。
在本實施例中，控制裝置11根據壓力感測器單元122A的多個壓力訊號以及陀螺儀感測器單元122B的多個陀螺儀訊號，計算一睡眠品質評估值。此外，控制裝置11會將睡眠品質評估值傳送至伺服器13或是移動裝置。
床墊裝置12包括一第一側以及一第二側，第一側為靠近使用者躺臥時頭部的一側，第二側則是第一側相對的一側。也就是第二側是使用者躺臥時腳部的一側。
在本實施例中，感測器模組122包括6個壓力感測器。6個壓力感測器矩陣式地設置在床墊裝置12上。床墊裝置12是一雙人床，因此，每一側會有3個壓力感測器，分別偵測使用者躺臥時的頭部、腰部以及腳部的壓力分佈。
在本實施例中，壓力感測器單元122A包括一第一壓力感測器122A-1、一第二壓力感測器122A-2、一第三壓力感測器122A-3、一第四壓力感測器122A-4、一第五壓力感測器122A-5以及一第六壓力感測器122A-6。
第一壓力感測器122A-1、第二壓力感測器122A-2以及第三壓力感測器122A-3並列地設置在床墊裝置12的上表面。
第四壓力感測器122A-4、第五壓力感測器122A-5以及第六壓力感測器122A-6也是並列地設置在床墊裝置12的上表面。第四壓力感測器122A-4、第五壓力感測器122A-5以及第六壓力感測器122A-6則是設置在第一壓力感測器122A-1、第二壓力感測器122A-2以及第三壓力感測器122A-3的一側。
在本實施例中，氣囊模組121包括六個氣囊單元（圖未示），是矩陣式地設置在床墊裝置12中。六個氣囊單元（圖未示）分別與第一壓力感測器122A-1、第二壓力感測器122A-2、第三壓力感測器122A-3、第四壓力感測器122A-4、第五壓力感測器122A-5以及第六壓力感測器122A-6對應設置。
感測器模組122還包括一心律感測器（圖未示）、一血壓感測器（圖未示）、一血液氧氣濃度感測器（圖未示）、一溫度感測器（圖未示）、一濕度感測器（圖未示）以及一過敏原感測器（圖未示）。在本實施例中，血壓感測器（圖未示）、心律感測器（圖未示）、血液氧氣濃度感測器（圖未示）可以設置在同一區域，以讓使用者方便測試。例如：第一位置123A以及第二位置123B。
溫度感測器（圖未示）、濕度感測器（圖未示）以及過敏原感測器（圖未示）則可以設置在相近區域，以偵測床墊裝置12的溫度、濕度以及過敏原微生物的孳生情況。例如床墊裝置12兩側的中央區域。
在本實施例中，感測器模組122的各感測器可以將感測訊號傳送至控制裝置11的控制模組111。控制模組111通過通訊模組113傳送至伺服器13進行紀錄以及計算。在本實施例中，通訊模組113是一藍牙通訊模組（Bluetooth）。在其他實施例中，通訊模組113可以是WiFi通訊模組、紫蜂通訊模組（Zigbee）、LoRa通訊模組、Sigfox通訊模組，在本發明中不做限制。
在本實施例中，過敏原感測器（圖未示）是微機電系統（Microelectromechanical Systems，MEMS）製程的感測器，用於偵測多種人類的過敏原，像是塵螨、細菌、黴菌或是毛髮等。過敏原感測器會對設置區域的過敏原進行偵測採樣。在此同時溫度感測器（圖未示）、濕度感測器（圖未示）的感測訊號會一併傳送至控制裝置11的控制模組113。
控制模組113會將感測訊號傳送至伺服器13以進行過敏原濃度變化的計算。
過敏原濃度的方法首先是在一感測時間區間中過敏原感測器多次感測以產生多個過敏原濃度。接著再平均這些過敏原濃度以藉此產生目前過敏原濃度，或是選擇其中一個過敏原濃度作為目前過敏原濃度。而選擇其中一個過敏原濃度的方法可以是選取位於中間值的過敏原濃度，本發明對此不作限制。
再者，在本實施例中，目前溫度的感測方法首先是在一感測時間區間中多次感測周圍環境的溫度以產生多個環境溫度。接著再平均這些環境溫度以產生目前溫度，或是選擇其中一個環境溫度作為目前溫度。而選擇其中一個環境溫度的方法可以是選取位於中間值的環境溫度，本發明對此不作限制。類似地，目前濕度的感測方法大致上類似目前溫度的感測方法，故在此不再贅述。
伺服器13根據過敏原感測訊號、溫度感測訊號、濕度感測訊號計算出過敏原的可能變化曲線，進一步可以根據過敏原變化曲線，判斷過敏原可能超過標準的日期，以提供一通知訊號給使用者，提醒使用者床墊洗滌時間。
請參照圖4，圖4是本發明實施例的使用者睡眠的睡眠品質評估值的示意圖。
其中，第一訊號S1是離床訊號，第二訊號S2是睡眠較差的訊號，第三訊號S3則是較深沉睡眠的訊號。在本實施例中，使用者臥床時間為第一時間T1，由於第一訊號S1、第二訊號S2以及第三訊號分別佔有一時間區間，因此在本實施例中，可以根據時間區間的比例權重進行睡眠品質評估值的計算。
請參照圖5，圖5是本發明實施例的睡眠品質評估方法的流程圖。
在本實施例中，睡眠品質評估及調控系統1根據一睡眠品質評估方法，計算睡眠品質評估值，所述睡眠品質評估方法包括：
接收一預定時間區段中的所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號（步驟S101）；
根據所述預定時間區段中的所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號，產生多個壓力值以及多個陀螺儀值（步驟S102）；
將所述多個壓力值與一壓力參考值進行比較，且將所述多個陀螺儀值與一陀螺儀參考值進行比較，以產生所述預定時間區段的多個睡眠品質數值（步驟S103）；以及
根據所述多個睡眠品質數值以及一睡眠品質參考值，產生一睡眠品質評估值（步驟S104）。
在本實施例中，壓力參考值以及陀螺儀參考值可以根據實際需求進行調整設計，在本發明中不做限制。
請參照圖6，圖6是本發明實施例的床墊調整方法的流程圖。
睡眠品質評估及調控系統 1根據一床墊調整方法，提供多個控制訊號以調整所述床墊裝置的所述氣囊模組，其中，所述氣囊模組包括多個氣囊，所述床墊調整方法包括：
選擇一情境模式或是一手動模式調整所述氣囊模組（步驟S201）；
選擇所述情境模式中的多個情境參數的其中之一（步驟S202）；以及
所述控制裝置根據所選擇的所述情境模式中的所述多個情境參數的其中之一提供所述多個控制訊號至所述充洩氣模組，以對所述氣囊模組進行充氣或是洩氣（步驟S203）。
在步驟S202中，當選擇情境模式調整氣囊模組121，選擇情境模式中的多個情境參數的其中之一。
在本實施例中，情境模式包括一長壽情境參數。在長壽情境參數中，在使用者躺臥在床墊裝置12上的時間區間中，各氣囊單元的壓力值，會每隔一段預定時間區間進行小幅度的變化，以改變使用者躺臥時的受壓情況。以減少固定區域受到相同壓力過久的問題，可以有效促進血液循環，並減少皮膚受壓受創的問題（例如：褥瘡）。
在本實施例中，儲存模組114儲存有多個情境參數，例如：雲端情境參數、海洋情境參數、沙灘情境參數或是繩床情境參數。情境參數可以根據實際需求進行調整設計，在本發明中不做限制。
在本實施例中，床墊調整方法還包括：
選擇同時調整所述氣囊模組的所述多個氣囊或是分別調整所述氣囊模組的所述多個氣囊（步驟S204）；
根據所述使用者提供的一第一氣囊調整值提供控制訊號至所述充洩氣模組，以對所述氣囊模組的所述多個氣囊進行充氣或是洩氣（步驟S205）；
當選擇分別調整所述氣囊模組的所述多個氣囊時，所述控制模組根據所述使用者提供的多個第二氣囊調整值提供控制訊號至所述充洩氣模組，以對所述氣囊模組的所述多個氣囊進行充氣或是洩氣（步驟S206）。
在步驟S205中，當選擇同時調整氣囊模組121的多個氣囊時，控制模組111根據使用者提供的第一氣囊調整值提供控制訊號至充洩氣模組，以對氣囊模組121的所述多個氣囊進行充氣或是洩氣。
在步驟S206中，當選擇分別調整氣囊模組121的多個氣囊時，控制模組111根據使用者提供的多個第二氣囊調整值提供控制訊號至充洩氣模組112，以對所述氣囊模組的所述多個氣囊進行充氣或是洩氣，其中，多個第二氣囊調整值分別對應使用者選擇調整的氣囊。
在本實施例中，使用者可以任意的調整各氣囊。
請參照圖7，圖7是本發明實施例的連線配對方法的流程圖。
睡眠品質評估及調控系統 ，其中，所述使用者利用一移動裝置通過一連線配對方法與所述床墊裝置進行配對，所述連線配對方法包括：
接收所述床墊裝置的一條碼（步驟S301）；
發送一連線確認訊號至所述控制裝置（步驟S302）；以及
確認所述連線確認訊號，以進行通訊連接（步驟S303）。
在本實施例中，條碼可以是一一維條碼或是一二維條碼，例如QR Code。
在本實施例中，移動裝置14通過一控制程式，提供多個控制訊號，以調整床墊裝置12的氣囊模組121。
[實施例的有益效果]
本發明的其中一有益效果在於，本發明所提供的睡眠品質評估以及調控系統，可以偵測使用者在躺臥床墊裝置進行睡眠時的睡眠品質，還可以記錄使用者睡眠時的各種生理狀態參數，使用者還可以根據睡眠品質與各種生理狀態參數調整床墊裝置的軟硬度，以促進睡眠品質。
以上所提供的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。
1:睡眠品質評估以及調控系統
11:控制裝置
12:床墊裝置
13:伺服器
14:移動裝置
111:控制模組
112:充洩氣模組
113:通訊模組
114:儲存模組
121:氣囊模組
122:感測器模組
122A:壓力感測器單元
122B:陀螺儀感測器單元
122A-1:第一壓力感測器
122A-2:第二壓力感測器
122A-3:第三壓力感測器
122A-4:第四壓力感測器
122A-5:第五壓力感測器
122A-6:第六壓力感測器
122B-1:第一陀螺儀感測器
122B-2:第二陀螺儀感測器
123A:第一位置
123B:第二位置
S1:第一訊號
S2:第二訊號
S3:第三訊號
T1:第一時間
S101-S104、S201-S206、S301-S303:步驟
圖1是本發明實施例的睡眠品質評估及調控系統的示意圖。
圖2是本發明實施例的睡眠品質評估及調控系統的另一示意圖。
圖3是本發明實施例的感測器模組的部分示意圖。
圖4是本發明實施例的使用者睡眠的睡眠品質評估值的示意圖。
圖5是本發明實施例的睡眠品質評估方法的流程圖。
圖6是本發明實施例的床墊調整方法的流程圖。
圖7是本發明實施例的連線配對方法的流程圖。
1:睡眠品質評估以及調控系統
11:控制裝置
12:床墊裝置
13:伺服器
14:移動裝置
111:控制模組
112:充洩氣模組
113:通訊模組
114:儲存模組
121:氣囊模組
122:感測器模組
Claims (10)
- 一種睡眠品質評估及調控系統，用於評估一使用者的睡眠品質以及調控所述使用者躺臥的一床墊裝置，所述睡眠品質評估及調控系統包括：一控制裝置，通訊連接一伺服器；以及一床墊裝置，包括：一氣囊模組，所述氣囊模組設置在所述床墊裝置中，所述氣囊模組包括多個氣囊單元，矩陣式地設置在所述床墊裝置中；以及一感測器模組，設置在所述床墊裝置上，連接所述控制裝置，所述感測器模組包括一壓力感測器單元以及一陀螺儀感測器單元，所述壓力感測器單元設置在所述床墊裝置的一上表面，所述陀螺儀感測器單元設置在所述床墊裝置中，所述壓力感測器單元用於擷取所述使用者躺臥時的多個壓力訊號，所述陀螺儀感測器單元用於擷取所述使用者躺臥時的多個陀螺儀訊號，所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號傳送至所述控制裝置；其中，所述睡眠品質評估及調控系統根據所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號以計算多個睡眠品質數值，並根據所述多個睡眠品質數值進行權重計算，以獲得一睡眠品質評估值；其中，所述控制裝置同時地或是分別地調整所述氣囊模組的所述多個氣囊單元的多個壓力值。
- 如申請專利範圍第1項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述床墊裝置包括一第一側以及一第二側，所述第一側為靠近所述使用者躺臥時頭部的一側，所述第二側則為所述第一側相對的一側。
- 如申請專利範圍第1項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中， 所述壓力感測器單元包括：一第一壓力感測器；一第二壓力感測器；以及一第三壓力感測器；其中，所述第一壓力感測器、所述第二壓力感測器以及所述第三壓力感測器並列地設置在所述床墊裝置的所述上表面。
- 如申請專利範圍第3項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述壓力感測器單元還包括：一第四壓力感測器；一第五壓力感測器；以及一第六壓力感測器；其中，所述第四壓力感測器、所述第五壓力感測器以及所述第六壓力感測器並列地設置在所述床墊裝置的所述上表面；其中，所述第四壓力感測器、所述第五壓力感測器以及所述第六壓力感測器設置在所述第一壓力感測器、所述第二壓力感測器以及所述第三壓力感測器的一側。
- 如申請專利範圍第4項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述氣囊模組包括六個氣囊單元，矩陣式地設置在所述床墊裝置中，所述六個氣囊單元分別與所述第一壓力感測器、所述第二壓力感測器以及所述第三壓力感測器、所述第四壓力感測器、所述第五壓力感測器以及所述第六壓力感測器對應設置。
- 如申請專利範圍第5項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述控制裝置包括：一通訊模組；一儲存模組；一充洩氣模組，連接所述床墊裝置的所述氣囊模組；以及一控制模組，電性連接所述通訊模組、所述儲存模組以及所述 充洩氣模組，所述控制模組提供多個控制訊號至所述充洩氣模組，以對所述氣囊模組進行充氣或是洩氣。
- 如申請專利範圍第6項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述控制模組根據一睡眠品質評估方法，計算所述睡眠品質參數，所述睡眠品質評估方法包括：接收一預定時間區段中的所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號；根據所述預定時間區段中的所述多個壓力訊號以及所述多個陀螺儀訊號，產生多個壓力值以及多個陀螺儀值；將所述多個壓力值與一壓力參考值進行比較，且將所述多個陀螺儀值與一陀螺儀參考值進行比較，以產生所述預定時間區段的多個睡眠品質數值；以及根據所述多個睡眠品質數值以及一睡眠品質參考值，產生一睡眠品質評估值。
- 如申請專利範圍第1項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述睡眠品質評估及調控系統根據一床墊調整方法調整所述床墊裝置的所述氣囊模組，其中，所述氣囊模組包括多個氣囊，所述床墊調整方法包括：選擇一情境模式或是一手動模式調整所述氣囊模組；當選擇所述情境模式調整所述氣囊模組，選擇所述情境模式中的多個情境參數的其中之一；以及所述控制裝置根據所選擇的所述情境模式中的所述多個情境參數的其中之一提供所述多個控制訊號至所述充洩氣模組，以對所述氣囊模組進行充氣或是洩氣。
- 如申請專利範圍第8項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述床墊調整方法還包括：選擇同時調整所述氣囊模組的所述多個氣囊或是分別調整所述 氣囊模組的所述多個氣囊；當選擇同時調整所述氣囊模組的所述多個氣囊時，所述控制模組根據所述使用者提供的一第一氣囊調整值提供控制訊號至所述充洩氣模組，以對所述氣囊模組的所述多個氣囊進行充氣或是洩氣；當選則分別調整所述氣囊模組的所述多個氣囊時，所述控制模組根據所述使用者提供的多個第二氣囊調整值提供控制訊號至所述充洩氣模組，以對所述氣囊模組的所述多個氣囊進行充氣或是洩氣，其中，所述多個第二氣囊調整值分別對應所述使用者選擇調整的所述氣囊。
- 如申請專利範圍第7項所述的睡眠品質評估及調控系統，其中，所述使用者利用一移動裝置通過一連線配對方法與所述床墊裝置進行配對，所述連線配對方法包括：接收所述床墊裝置的一條碼；發送一連線確認訊號至所述控制裝置；以及確認所述連線確認訊號，以進行通訊連接。
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-
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