智能床墊系統(tǒng)及精確獲知床墊上人體生命特征數(shù)據(jù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及智能家電技術(shù)領(lǐng)域，具體地，設(shè)及一種智能床墊系統(tǒng)及精確獲知床墊 上人體生命特征數(shù)據(jù)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們物質(zhì)生活水平的不斷提升，越來越多的人開始注重自己的生活品質(zhì)。睡 眠占據(jù)了人一生Ξ分之一的時間，床墊是人們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚募揖佑闷?。隨著人們 生活水平的不斷提高，人們對床墊的外觀、舒適性、功能、環(huán)保特性及產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越 來越高?，F(xiàn)在床墊的發(fā)展也朝著立體化、多功能化發(fā)展。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中，通常床墊分為彈黃床墊、棟桐床墊、乳膠床墊、水床墊和氣床墊等。在 運些床墊中，最為常用的是彈黃床墊。彈黃床墊的內(nèi)部設(shè)置的彈黃層，彈黃層上設(shè)置舒適的 填充層。而在使用時間長W后，容易發(fā)生彈黃生誘和彈性失效的現(xiàn)象。現(xiàn)有床墊的整體式結(jié) 構(gòu)也難W滿足不同用途的需求，為現(xiàn)有席夢思床墊的應(yīng)用帶來局限性。
[0004] 當(dāng)前市面上的床墊眾多，但是不管是彈黃床墊還是純海綿床墊，都是固定硬度的 床墊；消費者在買回家后如果感覺不舒適，不能進行調(diào)節(jié)；另外，對于需要改善睡眠質(zhì)量的 用戶，不能監(jiān)測自己的睡眠質(zhì)量，呼吸頻率，屯、率等參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種智能床墊系統(tǒng)及精確獲知床墊 上人體生命特征數(shù)據(jù)的方法。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明提供的一種精確獲知床墊上人體生命特征數(shù)據(jù)的方法，包括：
[0007] 步驟1，提供智能控制裝置、氣壓傳感器、床墊;所述床墊包括充氣袋層；
[000引步驟2，所述氣壓傳感器檢測獲取所述充氣袋層內(nèi)的氣壓；
[0009] 步驟3,所述智能控制裝置根據(jù)所述氣壓的變化獲取床墊上人體生命特征數(shù)據(jù)，所 述床墊上人體生命特征數(shù)據(jù)包括呼吸頻率和/或屯、跳頻率。
[0010] 作為一種優(yōu)化方案，步驟3中計算所述呼吸頻率和屯、跳頻率的過程進一步包括：
[0011] 根據(jù)所述充氣袋層內(nèi)氣壓的變化獲得處理后的氣壓信號，對處理后的氣壓信號時 域頻譜進行快速傅里葉變換獲得處理后的氣壓信號頻域頻譜；
[0012] 在預(yù)設(shè)的呼吸頻段范圍內(nèi)獲取所述處理后的氣壓信號頻域頻譜的峰值輸出為所 述呼吸頻率；
[0013] 在預(yù)設(shè)的屯、跳頻段范圍內(nèi)獲取所述處理后的氣壓信號頻域頻譜的峰值輸出為所 述屯、跳頻率。
[0014] 作為一種優(yōu)化方案，步驟3中所述處理后的氣壓信號時域頻譜為：s(t) = Sh(t)+Sb (t ) + A ;其中，屯、跳電壓信號.?的。X SiMi解rr魚{: +旬)，.呼吸電壓信號.?.材）=心>< sini唆7Γ/;,t +的）：，Ah和Ab分別為屯、跳和呼吸的幅度，fh和打分別為呼吸和屯、跳的頻率，目h和目b 分別為呼吸和屯、跳的初始相位；
[0015] 所述對處理后的氣壓信號時域頻譜進行快速傅里葉變換具體為：5〇'2種)= f下s(t)e-獅ft舶巴
[0016] 作為一種優(yōu)化方案，所述預(yù)設(shè)的呼吸頻段范圍為0~0.5Hz;所述預(yù)設(shè)的屯、跳頻段 范圍為0.6~2.7Hz。
[0017] 作為一種優(yōu)化方案，在步驟2和步驟3之間還包括:對根據(jù)所述氣壓獲得的信號依 次進行低通濾波、0~350倍放大、低通濾波，獲得所述處理后的氣壓信號，所述低通濾波允 許通過的最大頻率小于或等于10化。
[0018] 作為一種優(yōu)化方案，步驟1還包括:提供充氣累、空氣控制閥，所述空氣控制閥設(shè)于 所述充氣累與所述充氣袋層連接的管路上，所述空氣控制閥連通充氣袋層側(cè)氣孔與充氣 累，或連通充氣袋層側(cè)氣孔與外界，或閉合充氣袋側(cè)層氣孔；
[0019] 所述步驟3還包括充氣袋層氣壓調(diào)節(jié):根據(jù)外部操作或預(yù)設(shè)程序W及所述當(dāng)前氣 壓值控制所述充氣累和所述空氣控制閥，改變所述充氣袋層內(nèi)的氣壓到目標(biāo)范圍。
[0020] 作為一種優(yōu)化方案，所述充氣袋層氣壓調(diào)節(jié)過程進一步包括：
[0021 ]步驟31，根據(jù)所述外部操作或預(yù)設(shè)程序獲取所述目標(biāo)范圍；
[0022] 步驟32,將當(dāng)前氣壓值與所述目標(biāo)范圍進行比較，
[0023] 若當(dāng)前氣壓值大于目標(biāo)范圍則控制空氣控制閥連通充氣袋層側(cè)氣孔與外界，進行 放氣降壓直至當(dāng)前氣壓值降至所述目標(biāo)范圍；
[0024] 若當(dāng)前氣壓值小于目標(biāo)范圍則控制空氣控制閥連通充氣袋層側(cè)氣孔與充氣累，打 開充氣累進行充氣升壓直至當(dāng)前氣壓值升至所述目標(biāo)范圍。
[0025] 基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明還提供一種智能床墊系統(tǒng)，，包括:智能控制裝置、氣壓 傳感器、床墊;所述床墊包括充氣袋層；
[0026] 所述氣壓傳感器連接至所述床墊的充氣袋層，并檢測獲取所述充氣袋層內(nèi)氣壓； 所述智能控制裝置與所述氣壓傳感器相連，所述智能控制裝置根據(jù)所述氣壓傳感器檢測的 充氣袋層內(nèi)氣壓的變化獲取床墊上人體生命特征數(shù)據(jù)，所述床墊上人體生命特征數(shù)據(jù)包括 呼吸頻率和/或屯、跳頻率。
[0027] 作為一種優(yōu)化方案，所述智能控制裝置包括前處理模塊和后處理模塊；
[0028] 所述前處理模塊將所述氣壓傳感器檢測獲取的充氣袋層的氣壓信號處理后傳輸 給所述后處理模塊，所述后處理模塊根據(jù)處理后的氣壓信號獲取床墊上人體的呼吸頻率 和/或屯、跳頻率;所述處理后的氣壓信號頻率小于或等于10化。
[0029] 作為一種優(yōu)化方案，所述后處理模塊包括第二處理子模塊，
[0030] 所述第二處理子模塊對處理后的氣壓信號時域頻譜進行快速傅里葉變換獲得處 理后的氣壓信號頻域頻譜；
[0031] 所述第二處理子模塊在預(yù)設(shè)的呼吸頻段范圍內(nèi)獲取所述處理后的氣壓信號頻域 頻譜的峰值輸出為所述呼吸頻率；
[0032] 所述第二處理子模塊在預(yù)設(shè)的屯、跳頻段范圍內(nèi)獲取所述處理后的氣壓信號頻域 頻譜的峰值輸出為所述屯、跳頻率。
[0033] 作為一種優(yōu)化方案，所述處理后的氣壓信號時域頻譜：s(t) = sh(t)+sb(t)+A;其 中，必跳電壓信號瑪扮=4.? X.'si地醉鳴i + 6y'.，.呼吸電壓信號％的=如x's.姑藝瑜t + 錢): .，Ah 和Ab分別為屯、跳和呼吸的幅度，fh和fb分別為呼吸和屯、跳的頻率，9h和9b分別為呼吸和屯、跳 的初始相位；
[0034] 所述第二處理子模塊對處理后的氣壓信號時域頻譜進行快速傅里葉變換具體為： SU2nf)=廣 s{t)e-郵"化 '。. '-必
[0035] 作為一種優(yōu)化方案，所述后處理模塊還包括網(wǎng)絡(luò)連接子模塊;所述第二處理子模 塊通過所述網(wǎng)絡(luò)連接子模塊將所述呼吸頻率和屯、跳頻率發(fā)送至其他聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
[0036] 作為一種優(yōu)化方案，所述后處理模塊還包括顯示模塊;所述第二處理子模塊將所 述呼吸頻率和屯、跳頻率傳輸至所述顯示模塊進行實時顯示。
[0037] 作為一種優(yōu)化方案，所述前處理模塊與所述后處理模塊通過USB接口相連，所述前 處理模塊控制USB協(xié)議將所述處理后的氣壓信號傳輸給所述后處理模塊。
[0038] 作為一種優(yōu)化方案，還包括充氣累、空氣控制閥;所述空氣控制閥設(shè)于所述充氣累 與所述充氣袋層連接的管路上；
[0039] 所述前處理模塊根據(jù)外部操作或預(yù)設(shè)程序W及所述當(dāng)前氣壓值控制所述充氣累 和所述空氣控制閥，改變所述充氣袋層內(nèi)的氣壓到目標(biāo)范圍，從而調(diào)節(jié)所述床墊的軟硬；
[0040] 所述空氣控制閥響應(yīng)所述前處理模塊的控制連通充氣袋層側(cè)氣孔與充氣累，或連 通充氣袋層側(cè)氣孔與外界，或閉合充氣袋側(cè)層氣孔。
[0041 ]作為一種優(yōu)化方案，還包括外接氣室，所述充氣袋層與所述外接氣室連通，所述氣 壓傳感器設(shè)于所述外接氣室內(nèi)。
[0042] 作為一種優(yōu)化方案，所述前處理模塊包括濾波放大子模塊，所述濾波放大子模塊 包括第一低通濾波器、放大器、第二低通濾波器;所述氣壓傳感器連接所述第一低通濾波 器，所述第一低通濾波器連接所述放大器，所述放大器連接所述第二低通濾波器；
[0043] 所述第一低通濾波器將氣壓信號濾波至信號頻率小于或等于10化，所述放大器將 信號放大0-350倍，所述第二低通濾波器將放大后的信號濾波至信號頻率小于或等于10化 獲得所述處理后的氣壓信號。
[0044] 作為一種優(yōu)化方案，所述前處理模塊還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第一處理子模塊；
[0045] 所述氣壓信號經(jīng)所述濾波放大子模塊處理后經(jīng)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換獲 得所述處理后的氣壓信號，所述第一處理子模塊將所述處理后的氣壓信號發(fā)送給所述后處 理模塊。
[0046] 作為一種優(yōu)化方案，所述前處理模塊還包括第一處理子模塊；
[0047] 所述第一處理子模塊根據(jù)所述處理后的氣壓信號獲得當(dāng)前氣壓值，W及根據(jù)外部 操作或預(yù)設(shè)程序W及所述當(dāng)前氣壓值控制所述充氣累和所述空氣控制閥，改變所述充氣袋 層內(nèi)的氣壓到目標(biāo)范圍，從而調(diào)節(jié)所述床墊的軟硬。
[004引作為一種優(yōu)化方案，所述前處理模塊還包括藍牙子模塊;所述第一處理子模塊通 過所述藍牙子模塊與其他藍牙設(shè)備通信。
[0049] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：
[0050] 本發(fā)明的優(yōu)點是消費者可W根據(jù)自己需要選擇所需要的床墊硬度，達到最佳舒適 程度;消費者可W實時監(jiān)測自己的身體狀態(tài)特征