[發明專利]一種具有汗液傳感器的智能床墊

有效

• 申請號: 201710846217.8
• 申請日: 2017-09-19
• 公開（公告）號: CN107581832B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 周清峰;范智勇;周豐豐;李勇;陳仕偉;侯韓旭
• 申請（專利權）人: 東莞理工學院
• 主分類號: A47C31/12
• 分類號: A47C31/12;A47C21/00;A47C31/00;A47C21/04
• 代理公司: 11129 北京海虹嘉誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 何志欣;侯越玲

一種具有汗液傳感器的智能床墊，其包括床墊本體和智能系統，智能系統包括：智能單元、至少四個第一傳感器和多個第二傳感器，第二傳感器是用于測量第二數據的基于ISFET的化學傳感器，第二傳感器在從床墊本體的第一側到第二側的長度方向上按照密度呈先減小后增大的趨勢設置在床墊本體上，第一側和第二側之間的中部區域的第二傳感器的密度最小且第一側到中部區域的第二傳感器的密度減小的第一程度大于第二側到中部區域的第二傳感器的密度減小的第二程度，智能系統通過對第一數據和第二數據進行分析后獲取相應的預設控制方案控制一個或多個外部設備。本發明準確地分析了影響用戶睡眠質量的原因并據此控制外部設備改善用戶睡眠質量。

技術領域

本發明涉及智能家居領域，尤其涉及一種具有汗液傳感器的智能床墊。

背景技術

每個人每天大約有四分之一到三分之一的時間是在床上度過的。在智能產品市場如此熱鬧的今天，市面上有各種各樣的智能產品能夠監測睡眠質量，比如運動手環或智能手表、能夠改善睡眠質量的智能耳機或智能眼罩，都開始出現在我們的生活中。通常具有這些功能的智能設備都是通過內置的運動傳感器檢測，通過開啟夜間模式后，檢測你夜間的翻身次數，來判斷睡眠程度的深淺，這種情況雖然有一定的科學依據，但是卻只能通過睡眠過程中的是否存在肢體動作來判斷睡眠質量，無法判斷影響用戶睡眠質量的原因，更無法通過判斷睡眠質量，來操作其他助眠設備，如助眠音樂、溫度調節設備等。而且，睡眠時穿戴一些可穿戴設備反而可能會對睡眠造成妨礙，對睡眠過程的舒適性有一定的影響。因此，現有的一些產品將睡眠質量的檢測裝置設置到床墊上或者床墊周圍。

例如，公布號為CN 104101383B的中國專利文獻公開了一種基于光纖光柵傳感器的智能床墊，所述床墊包括鋪覆在床墊表面的由織物包裹的單根光纖，所述光纖上設有若干分布式光纖光柵壓力傳感器和光纖光柵溫度傳感器，光纖光柵壓力傳感器和光纖光柵溫度傳感器成對地設置在單根光纖上；所述床墊內設有寬帶光源、耦合器、光纖光柵解調器、中央處理單元、音箱、紅外遙控器和藍牙模塊，寬帶光源通過耦合器與分布式光纖光柵壓力傳感器和光纖光柵溫度傳感器相連，分布式光纖光柵壓力傳感器和光纖光柵溫度傳感器通過耦合器與光纖光柵解調器相連，光纖光柵解調器、音箱、紅外遙控器和藍牙模塊均與中央處理單元相連，空調的模式、溫度和風量均在智能終端中預先設定，通過無線藍牙模塊配置到智能床墊中，使用時由分布式光纖光柵壓力傳感器和光纖光柵溫度傳感器監測環境溫度和使用人的睡眠溫度、呼吸頻率、心跳頻率、睡眠姿勢、是否踢被、睡眠深度及時間長短，這些監測數據由中央處理單元進行處理和存儲，并指示紅外遙控器控制室內空調的開關、模式、溫度、風量，以保證舒適的睡眠環境；中央處理單元根據使用人的睡眠深度智能調節音箱的播放音量，以幫助臨睡前的催眠和設定起床時間點的自然喚醒，所播放的音頻文件可以通過無線藍牙模塊預先存入；藍牙模塊將處理數據發送給智能終端，完成分析、展現和告警，并通過智能終端傳送到云端的后臺服務器，供使用人、監護人或醫生長時間跟蹤使用人的睡眠狀態；所述光纖光柵壓力傳感器和光纖光柵溫度傳感器成對地設置在單根光纖的相鄰位置，并構成一個測試點，分別對壓力和溫度進行測量，同時光纖光柵溫度傳感器能夠對光纖光柵壓力傳感器進行溫度補償；所述單根光纖上的若干成對的分布式光纖光柵壓力和光纖光柵溫度傳感器同時對床墊的多個點進行測量。本發明通過傳感器感知人們在睡眠過程中被窩內外的環境、睡眠狀態、睡眠質量等的變化，通過反饋機制實時地對這些變化進行響應，所有的控制操作包括踢被告警設置、最佳睡眠溫度設定、喚醒時間設置、播放音頻文件的下載，通過藍牙模塊在智能終端的界面中進行設定。

但是，該專利存在的主要問題在于：第一，人的體質不同，睡眠時個人的體溫也就存在差異，雖然有些人體溫高，但是其本質上并不“熱”，通過光纖光柵溫度傳感器的測量數據來調節溫度不能達到良好的效果；第二，傳感器的排布沒有根據相應傳感器的特性進行優化布置，導致安裝的傳感器的數量多、成本高且存在測量結果的準確性偏低的問題。