[发明专利]智能床垫系统及精确获知床垫上人体生命特征数据的方法

权利要求书

1.一种精确获知床垫上人体生命特征数据的方法，其特征在于，包括：

步骤1，提供智能控制装置、气压传感器、床垫；所述床垫包括充气袋层；

步骤2，所述气压传感器检测获取所述充气袋层内的气压；

步骤3，所述智能控制装置根据所述气压的变化获取床垫上人体生命特征数据， 所述床垫上人体生命特征数据包括呼吸频率和/或心跳频率。

2.根据权利要求1所述的一种精确获知床垫上人体生命特征数据的方法，其特 征在于，步骤3中计算所述呼吸频率和心跳频率的过程进一步包括：

根据所述充气袋层内气压的变化获得处理后的气压信号，对处理后的气压信号时域 频谱进行快速傅里叶变换获得处理后的气压信号频域频谱；

在预设的呼吸频段范围内获取所述处理后的气压信号频域频谱的峰值输出为所述 呼吸频率；

在预设的心跳频段范围内获取所述处理后的气压信号频域频谱的峰值输出为所述 心跳频率。

3.根据权利要求2所述的一种精确获知床垫上人体生命特征数据的方法，其特 征在于，步骤3中所述处理后的气压信号时域频谱为：s(t)＝s_h(t)+s_b(t)+A；其中，心 跳电压信号s_h(t)＝A_h×sin(2πf_ht+θ_h)，呼吸电压信号s_b(t)＝A_b×sin(2πf_bt+θ_b)，A_h和 A_b分别为心跳和呼吸的幅度，f_h和f_b分别为呼吸和心跳的频率，θ_h和θ_b分别为呼吸和心 跳的初始相位；

所述对处理后的气压信号时域频谱进行快速傅里叶变换具体为：S(j2πf)=]]>∫-∞+∞s(t)e-j2πftdt.]]>

4.根据权利要求2所述的一种精确获知床垫上人体生命特征数据的方法，其特 征在于，所述预设的呼吸频段范围为0～0.5Hz；所述预设的心跳频段范围为0.6～2.7Hz。

5.根据权利要求1所述的一种精确获知床垫上人体生命特征数据的方法，其特 征在于，在步骤2和步骤3之间还包括：对根据所述气压获得的信号依次进行低通滤波、 0～350倍放大、低通滤波，获得所述处理后的气压信号，所述低通滤波允许通过的最大 频率小于或等于10Hz。

6.根据权利要求1所述的一种精确获知床垫上人体生命特征数据的方法，其特 征在于，步骤1还包括：提供充气泵、空气控制阀，所述空气控制阀设于所述充气泵与 所述充气袋层连接的管路上，所述空气控制阀连通充气袋层侧气孔与充气泵，或连通充 气袋层侧气孔与外界，或闭合充气袋侧层气孔；

所述步骤3还包括充气袋层气压调节：根据外部操作或预设程序以及所述当前气 压值控制所述充气泵和所述空气控制阀，改变所述充气袋层内的气压到目标范围。