[发明专利]一种可监测睡眠质量的智能型床垫

摘要

本发明公开一种可监测睡眠质量的智能型床垫，用于解决如何合理的对睡眠数据进行筛选，去除无关数据对睡眠质量计算的干扰以及如何合理的判断和统计翻身次数并得到睡眠质量的问题，包括感知模块、数据处理模块、睡眠计算模块、电源模块和无线通信模块；通过感知模块监测被测用户的体征数据和环境数据并发送至数据处理模块进行处理，通过数据处理模块对体征数据和环境数据进行处理去除多余干扰数据，提高计算的可信度；然后通过睡眠计算模块对睡眠数据进行计算睡眠质量，并通过无线通信模块发送至被测用户的智能手机或平板电脑上，供被测用户查看。

主权项

1.一种可监测睡眠质量的智能型床垫，其特征在于，包括感知模块、数据处理模块、睡眠计算模块、电源模块和无线通信模块；所述感知模块包括体征感知单元和环境感知单元；所述体征感知单元用于采集被测用户设定时间段睡眠时的体征数据；所述体征数据包括床垫的设定时间段内压力点位置、被测用户的心跳频率和被测用户的呼吸频率；所述环境感知单元用于采集被测用户设定时间段睡眠时的房间内环境数据；所述环境数据包括温度、湿度、光照强度和声音强度；所述体征感知单元将采集的体征数据发送到体征处理单元；所述环境感知单元将采集的环境数据发送至环境处理单元；所述体征处理单元用于对体征数据进行处理，具体处理步骤如下：步骤一：将设定时间段分割成若干时间分段，时间分段的长度为1分钟；并按照时间顺序进行排序，时间分段的开始时间记为T₁，时间分段结束时间记为T_i；每个时间分段均对应着被测用户的呼吸频率和心跳频率；步骤二：设定睡眠状态下的呼吸频率阀值和心跳频率阀值；对比T₁、……、T_i时间分段内的呼吸频率与呼吸频率阀值和心跳频率与心跳频率阀值；步骤三：分析睡眠开始时间和睡眠结束时间；由T₁时间分段开始往后比较，当T_a、T_a+1、T_a+2三个连续的时间段对应的呼吸频率和心跳频率均在呼吸频率阀值和心跳频率阀值范围内，则判定为T_a对应的时间为睡眠开始时间；得到睡眠开始时间之后，再由T_i时间分段开始往前比较；当T_b、T_b‑1、T_b‑2三个连续的时间段对应的呼吸频率和心跳频率均在呼吸频率阀值和心跳频率阀值范围内；则T_b对应的时间为睡眠结束时间；其中1≤a<b≤i；步骤四：统计睡眠开始时间和睡眠结束时间范围内的体征数据和环境数据；并清除不在睡眠开始时间和睡眠结束时间范围内的体征数据和环境数据；步骤五：对在睡眠开始时间和睡眠结束时间范围内的体征数据和环境数据进行分析，得到呼吸频率、心跳频率、温度、湿度、光照强度和声音强度求其平均值以及翻身总次数和非翻身总次数，并将其标记为睡眠数据；步骤六：将睡眠数据发送至存储单元进行存储；所述睡眠计算模块用于对存储单元内存储的睡眠数据进行计算得到睡眠质量，具体计算步骤如下：S1：设定呼吸频率、心跳频率、翻身总次数、非翻身总次数、温度、湿度、光照强度、声音强度的平均值分别记为a1、a2、a3、a4、a5、a6、a7、a8；S2：利用公式获取得到体征睡眠质量Z1；利用公式获取得到环境睡眠质量Z2；其中，k1为呼吸频率标准均值；k2为心跳频率标准均值；m1为室内温度标准均值；m2为室内湿度标准均值；j1、j2、j3、j4、v1、v2、v3、v4均为预设比例系数；S3：利用公式Z＝Z1+Z2获取得到睡眠质量Z；所述睡眠计算模块将计算的睡眠质量Z发送至存储单元内进行存储。