[发明专利]用于止鼾床垫的人体睡眠位姿识别和顶推点确定方法及装置

权利要求书

1.一种用于止鼾床垫的人体睡眠位姿识别和顶推点确定方法，其特征在于，该方法应用于内嵌多个顶推机构的床垫；包括：

步骤1、在床垫表面人体仰卧时肩部和上背部区域布置压力传感器网络；

步骤2、去除干扰：采集人体作用于床垫时各压力传感器数值，去除不是由人体肩部作用而产生的干扰数据；

所述步骤2去除干扰包括：

步骤21、去除外围孤立点：压力传感器按照阵列布局；将有压力数值显示的压力传感器作为作用点，组成作用点集合A；从作用点集合A中寻找最左边与最右边的点，作为边界点；如果边界点所在列只有一个作用点，则当前边界点为外围孤立点，将外围孤立点从作用点集合A中删除；从删除操作后的作用点集合A中找到新的边界点，并进行外围孤立点的判断和删除操作，直到边界点不再是外围孤立点，得到作用点集合B，进入步骤22；

步骤22、排除手臂和床上物品造成的干扰：判断作用点集合B中的作用点是否左右近似对称，若不对称程度达到阈值，则判定有干扰，去除体量较小的簇中的边界点；重复执行步骤21和22，直到获得具有对称作用点的作用点集合，作为所述人体肩部有效作用点；

步骤3、睡姿识别：将去除干扰后有压力数值显示的压力传感器作为人体肩部有效作用点；判断人体肩部有效作用点宽度是否满足已知的人体肩部宽度范围，如果是，则认为处于仰卧睡眠状态，进入步骤4，否则，认为处于侧卧睡眠状态，重复执行步骤2和3；

步骤4、顶推点确定：根据人体肩部有效作用点位置和压力传感器采集值，计算出人体作用于床垫的重心位置，将与所述重心位置距离最近的顶推机构确定为将要进行动作的机构。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力传感器的分布区域为：距离床头550mm-650mm的床垫横向区域。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压力传感器网络由6行33列的压力传感器阵列组成，且压力传感器水平方向与垂直方向彼此间隔3cm；将传感器网络布置区域横向划分出6个子区域，在每个子区域人体肩部位置的床垫内嵌入一个顶推机构。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤22为：采用K均值聚类的方式，将作用点集合B中的作用点坐标划分到两个簇中；如果两个簇的作用点数差异及均值向量距离均在各自的设定门限内，则判定没有干扰；否则，去除样本点数目少的簇中的边界点所在列，及其相邻的列。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在两个簇的作用点数及均值向量的差异均在各自的设定门限内时，作用点数据的设定门限取10，均值向量的设定门限取16。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3所采用的人体肩部宽度范围根据当前使用者的肩宽Ju进行设置，则人体肩部宽度范围为[Ju-3，Ju+1]，单位为cm。