[实用新型]一种基于非接触式的检测心率变异性的床垫及检测系统

说明书

本实用新型涉及心率检测技术领域，尤其涉及一种基于非接触式的检测心率变异性的床垫，及具有该床垫的检测系统。一种基于非接触式的检测心率变异性的床垫，包括床垫本体，供待检测用户睡卧；压敏传感器，用于采集人体的心冲击信号并转化为电信号输出；所述床垫本体内部设有基座和振动传感部件；所述压敏传感器设置在基座上，振动传感部件覆盖并接触于压敏传感器上；所述振动传感部件能够相对基座产生振动，振动传感部件在床垫本体上形成的接触面积大于压敏传感器的触点面积。该床垫使用振动传感部件，振动传感部件扩大压力接触面积，解决压力传感点的接触点面积毕竟有限问题。

技术领域

本实用新型涉及心率检测技术领域，尤其涉及一种基于非接触式的检测心率变异性的床垫，及具有该床垫的检测系统。

背景技术

心率变异性(Heart rate variability HRV)是指心率节奏快慢随时间所发生的变化。从数学的角度来看，HRV反映心搏活动的规律性――规律性的增加对应心率变异性的降低，反之亦然。心率变异性测量的是两次连续心搏间期的差异，称为心脏间期(R-R间期)，单位是毫秒(ms)。心脏间期取自ECG信号，如附图1所示：QRS波群对应心搏，R-R1和R-R2是心脏间期。

交感活动的增加(紧张)致使心率变异性降低，反之亦然――副交感活动增加导致心率变异性增加。

心率变异性的各式测量方法可以粗略地分成时域、频域和非线性测量。HRV 是反映循环功能的自主神经调控的指标。也是自主神经系统活动的一种确切的分析方法。时域测量的一个简单的例子就是计算逐次心搏周期的标准差。其它时域测量方法包括心搏差值的均方根(rMSSD)，NN50(相邻N-N间期之差大于50ms的心搏间期数)，和pNN50(50毫秒间隔以上临近周期的比例，单位为百分数)。最常见的频域分析方法是将心搏间期的时间序列进行离散傅立叶变换(也叫快速傅立叶变换)。表达的是不同频率的变异的数量。

鉴于HRV对自主神经系统的两个分支――交感神经和副交感神经(迷走神经)平衡的直接指征，也触发了一个新的重要的生物常量的创立，就是所谓的植物平衡，它广泛应用于预防以及其它的医学分支。

针对现有技术的不足，国内外也对如何实现HRV的测量进行了研究，如公开号为CN107595274A的中国专利申请文本中公开了“基于心率变异性非接触式检测情绪压力的靠垫”,该专利通过设置在靠垫内的压电传感器和数据运算盒之间的配合，可以在与使用者保持非直接接触的前提下，采集使用者的体震传感信号，并通过数据运算盒对压电传感器采集的压力信号进行分析处理，计算压力信号中包含的HRV参数，通过HRV参数与指数模型进行匹配，实现对测试者个人情绪压力及身体状态，便于及时作出干预，防止使用者状态继续恶化。但是，如上述CN107595274A的中国专利申请文本中记载，“压电传感器5通过封装盖6固定在运算盒上盖41上，封装盖6与压电传感器5对应的位置设有凸起……当封装盖6受力时，凸起受力压迫压电传感器5，压电传感器5受压输出信号”。介于其方案中涉及的主体为靠垫，靠垫使用时一般都与用户后背接触，因此其不存在压力传感器触点面积有限的问题。又如公开号为CN107569226A 的中国专利申请文本中公开了一种基于压电传感器获取HRV的方法，其中公开了一种将采集设备放置于床垫下或枕下的方案，但由于床垫面积较大，而压电传感器触点面积较小，因此存在压电传感器检测面有限问题，无法获取精确的 HRV信号。也有一些科学家提出过使用非接触式的压电传感方法获取HRV信号，但是由于压电传感采集的心冲击图(BCG)信号为被动感知，因此获得信号驳杂难处理，目前并没有一种很好的处理方法，很多研究最终都是因为无法处理驳杂的心冲击图(BCG)信号，无法获取精确的HRV信号，进而无法实现产业化。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型的第一目的在于提供一种基于非接触式的检测心率变异性的床垫，该床垫使用振动传感部件，振动传感部件扩大压力接触面积，解决压力传感点的接触点面积毕竟有限问题。本实用新型的第二目的在于提供心率变异性检测系统，其具备上述床垫。