一种多人止鼾床垫以及止鼾控制方法与流程

文档序号:25991548发布日期:2021-07-23 21:03阅读:167来源:国知局
一种多人止鼾床垫以及止鼾控制方法与流程

本发明实施例涉及睡眠质量检测技术领域,尤其涉及一种多人止鼾床垫以及止鼾控制方法。



背景技术:

打鼾是指睡眠中因上呼吸道狭窄使悬雍垂(腭垂)发生振动而发出鼾声。打鼾可导致白天嗜睡、乏力、注意力不集中、头痛、工作能力下降等,打鼾是高血压的独立危险因素,严重的打鼾常伴有睡眠呼吸暂停综合征。

为提高睡眠质量,保障身体健康,出现了用于改善打鼾的床垫。但传统的改善打鼾床垫多为通过调整床垫高度等方式来调整打鼾用户的睡姿,这种方式不仅会惊扰打鼾用户的睡眠,也会影响与打鼾用户一起休息的其他床垫使用用户的睡眠。



技术实现要素:

本发明实施例提供一种多人止鼾床垫以及止鼾控制方法,以实现使打鼾用户调整睡姿,从而停止打鼾的同时,保证其他用户的睡眠状态。

第一方面,本发明实施例提供了一种多人止鼾床垫,该床垫包括止鼾床垫主体,气囊组、压力传感器、声音传感器、充气机和控制器;止鼾床垫主体包括多个睡眠区域,每个睡眠区域内设置一个气囊组、至少一个压力传感器和至少一个声音传感器,每个气囊组包括多个气囊,充气机与各气囊相连;

压力传感器,用于实时检测所在睡眠区域内的压力值发送至控制器;

声音传感器,用于实时检测所在睡眠区域内的分贝值发送至控制器;

控制器,用于在根据各压力值和各分贝值确定第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户时,生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一控制指令和第二控制指令发送至充气机;

充气机,用于根据第一控制指令,对第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,并根据第二控制指令,将第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。

第二方面,本发明实施例还提供了一种止鼾控制方法,该方法包括:

获取多人止鼾床垫内的各压力传感器发送的所在睡眠区域内的压力值,以及各声音传感器发送的所在睡眠区域内的分贝值;

在根据各压力值和各分贝值确定第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户时,生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一控制指令和第二控制指令发送至充气机;

其中,所述第一控制指令,用于控制充气机对第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,所述第二控制指令,用于控制充气机将第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。

本发明实施例通过在止鼾床垫主体上设置气囊组、压力传感器、声音传感器,由压力传感器和声音传感器实时检测压力值和分贝值发送至控制器,控制器确定第一睡眠区域存在打鼾用户,第二睡眠区域存在未打鼾用户时,向充气机发送指令,使充气机对第一睡眠区域的第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,将第二睡眠区域的第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。解决了现有技术中的改善打鼾的床垫不仅会惊扰打鼾用户的睡眠,也会影响与打鼾用户一起休息的其他床垫使用用户的睡眠的问题,实现了使打鼾用户调整睡姿,从而停止打鼾的同时,保证其他用户的睡眠状态的效果。

附图说明

图1是本发明实施例一中的一种多人止鼾床垫的结构示意图;

图2a是本发明实施例二中的一种多人止鼾床垫的结构示意图;

图2b是本发明具体适用场景一中的一种多人止鼾床垫的结构示意图;

图3是本发明实施例三中的一种止鼾控制方法的流程图;

图4是本发明实施例四中的一种止鼾控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的一种多人止鼾床垫的结构示意图,包括止鼾床垫主体110,气囊组120、压力传感器130、声音传感器140、充气机150和控制器160;止鼾床垫主体110包括多个睡眠区域,每个睡眠区域内设置一个气囊组120、至少一个压力传感器130和至少一个声音传感器140,每个气囊组包括多个气囊,充气机150与各气囊相连;

压力传感器130,用于实时检测所在睡眠区域内的压力值发送至控制器160;

声音传感器140,用于实时检测所在睡眠区域内的分贝值发送至控制器160;

控制器160,用于在根据各压力值和各分贝值确定第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户时,生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一控制指令和第二控制指令发送至充气机150;

充气机150,用于根据第一控制指令,对第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,并根据第二控制指令,将第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。

在本发明实施例中,既可以在止鼾床垫主体上预先划定第一睡眠区域和第二睡眠区域,也可以根据各压力传感器测得的睡眠区域内的各压力值,将睡眠区域划分为第一睡眠区域和第二睡眠区域,本实施例对此不进行限制。

当控制器确定第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户时,生成第一控制指令,以指示充气机对第一睡眠区域内的气囊组中的各气囊进行交替的充气和放气,从而在第一睡眠区域形成波浪式起伏的效果,以此扰动打鼾用户,使打鼾用户调整睡姿,停止打鼾。

同时,控制器还生成第二控制指令,以指示充气机对第二睡眠区域内的气囊组中的各气囊沿远离第一睡眠区域的方向,依次减少充气量,从而使第二睡眠区域内的气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。这样设置可以使第二睡眠区域内的未打鼾用户略微背离打鼾用户,最大限度的降低打鼾用户对未打鼾用户的影响,并且在第一睡眠区域形成波浪式起伏效果的同时,保持第二睡眠区域内的各气囊的相对稳定,避免惊扰未打鼾用户的睡眠。

可选的,可以根据第一睡眠区域对应的声音传感器检测到的各分贝值,进行频谱分析,绘制分贝值频谱曲线,并将分贝值频谱曲线输入至打鼾检测模型中,判断用户是否存在打鼾行为。打鼾检测模型可以预先根据多个打鼾声音对应的分贝值绘制分贝值频谱曲线,并根据多个分贝值频谱曲线对机器学习模型进行训练得到。

本实施例的技术方案,通过在止鼾床垫主体上设置气囊组、压力传感器、声音传感器,由压力传感器和声音传感器实时检测压力值和分贝值发送至控制器,控制器确定第一睡眠区域存在打鼾用户,第二睡眠区域存在未打鼾用户时,向充气机发送指令,使充气机对第一睡眠区域的第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,将第二睡眠区域的第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。解决了现有技术中的改善打鼾的床垫不仅会惊扰打鼾用户的睡眠,也会影响与打鼾用户一起休息的其他床垫使用用户的睡眠的问题,实现了使打鼾用户调整睡姿,从而停止打鼾的同时,保证其他用户的睡眠状态的效果。

实施例二

图2a是本发明实施例二中的一种多人止鼾床垫的结构示意图,如图2a所示,在上述实施例的基础上,所述控制器160,具体用于:

对声音传感器发送的各分贝值进行频谱分析,获得分贝值频谱曲线,并将所述分贝值频谱曲线输入至打鼾检测模型,获取打鼾检测模型输出的检测结果;

如果第一睡眠区域对应的检测结果为声音传感器检测到鼾声,第一睡眠区域对应的声音传感器发送的目标分贝值大于或者等于预设分贝值,并且第一睡眠区域对应的压力传感器发送的各压力值在第一压力值波动范围内,则确定第一睡眠区域存在打鼾用户;

如果第二睡眠区域对应的声音传感器发送的各分贝值均小于预设分贝值,则确定第二睡眠区域存在未打鼾用户。

在本发明实施例中,通过对声音传感器检测得到的分贝值进行频谱分析获取分贝值频谱曲线,将分贝值频谱曲线输入至打鼾检测模型获取的检测结果,以及根据压力传感器检测到的各压力值,综合判断声音传感器对应的睡眠区域内的用户是否打鼾。当用户打鼾时,身体会轻微抖动,压力传感器检测到的各压力值存在一定波动,如果压力传感器检测到的各压力值都在第一压力值波动范围内,当前分贝值较高,并且打鼾检测模型输出的检测结果表示用户存在打鼾行为的概率较高,则可以判定用户存在打鼾行为。

示例性的,可以将声音传感器设置在止鼾床垫主体的头部位置,这样设置可以使声音传感器距离用户头部位置更近,声音传感器检测得到的分贝值能更好地反映是否存在打鼾用户。

所述控制器160,还用于:

在生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一控制指令和第二控制指令发送至充气机150之后,如果预设时间段内,第一睡眠区域对应的声音传感器发送的各分贝值的平均值小于预设分贝值平均值,则生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一气囊组状态回复指令和第二气囊组状态回复指令发送至充气机150;

所述充气机150,还用于在接收到第一气囊组状态回复指令和第二气囊组状态回复指令之后,分别将第一气囊组和第二气囊组的充气量回复至初始值。

在本发明实施例中,在充气机接收到第一控制指令和第二控制指令,对第一睡眠区域和第二睡眠区域的各气囊分别进行处理之后,如果预设时间段内,第一睡眠区域对应的声音传感器发送的各分贝值的平均值小于预设分贝值平均值,则说明第一睡眠区域内的打鼾用户的打鼾状况已有所缓解,此时如果充气机继续对第一睡眠区域和第二睡眠区域的各气囊分别进行处理,容易惊扰睡眠用户,因此,此时可以使所有气囊的充气量回复至初始值,第一睡眠区域和第二睡眠区域恢复至初始状态。

每个睡眠区域内设置至少一个供氧器270;

所述控制器,还用于在生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一控制指令和第二控制指令发送至充气机之后,向第一睡眠区域对应的供氧器发送供氧指令;

所述供氧器270,用于接收到供氧指令之后,将所述供氧器270的状态调整到供氧状态。

在本发明实施例中,考虑到打鼾现象的发生除了用户睡姿不标准外,还可能是由于用户轻微缺氧,因此,可以在止鼾床垫主体的头部位置设置供氧器,当确定第一睡眠区域存在打鼾用户时,由供氧器进行供氧,缓解打鼾用户的打鼾现象。

所述控制器160,具体用于:

在接收到用户的止鼾模式开启指令时,或者,确定在预设判断时间段内,接收到的各分贝值的平均分贝值小于或者等于预设平均分贝值,并且各分贝值的最大分贝值小于或者等于预设最大分贝值时,根据各压力值和各分贝值判断是否第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户。

本实施例中还设置了多人止鼾床垫止鼾模式的触发机制,可以在止鼾床垫主体上设置止鼾模式开启按钮,或者在与多人止鼾床垫配套使用的应用程序上设置止鼾模式开启按键,当用户点击按钮或按键时,向控制器发送止鼾模式开启指令。

还可以由控制器在预设判断时间段内,接收到的各分贝值的平均分贝值小于或者等于预设平均分贝值,并且各分贝值的最大分贝值小于或者等于预设最大分贝值时,自动触发进入止鼾模式。在这种情况下,说明持续一段时间都较为安静,用户处于睡眠状态,可以进入止鼾模式,由控制器根据各压力值和各分贝值判断是否第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户。

可选的,还可以在止鼾床垫主体上设置止鼾模式等级按钮,或者在与多人止鼾床垫配套使用的应用程序上设置止鼾模式等级按键。用户可以选择止鼾模式等级,对于不同的止鼾模式等级,在充气机对第一睡眠区域的各气囊进行交替充放气和/或对对第二睡眠区域的各气囊进行依次减少充气量时,采用不同的速度和充放气程度。

所述控制器160,还用于:

获取各压力传感器130发送的压力值,并根据各压力传感器130的位置和各压力值绘制压力值曲线;

根据压力值曲线的波谷以及与波谷匹配的压力传感器的位置,确定第一睡眠区域和第二睡眠区域。

本实施例以控制器接收的各压力值为依据,划分睡眠区域。在止鼾床垫主体内设置多个压力传感器,在多人使用床垫时,获取各压力传感器检测得到的各压力值,根据各压力值绘制压力值曲线,压力值曲线中波峰的数量即为用户数量,波谷对应的压力传感器的位置,即为睡眠区域之间的分界。

在本发明实施例中,在获得各压力值之后,还可以直观的判断各压力值,以压力值为0或较小的压力传感器的位置为界,划分睡眠区域。

可选的,还可以预先通过各压力传感器检测得到的各压力值,将床垫划分为第一区域和第二区域。并且在床垫上设置心率监测装置、呼吸监测装置等,通过心率监测装置、呼吸监测装置检测用户的心率、呼吸。当用户的心率处于心率波动范围内时,和/或用户的呼吸处于呼吸频率波动范围内时,确定用户处于睡眠状态,从而确定第一区域为第一睡眠区域,第二区域为第二睡眠区域。

各气囊为沿所述睡眠区域的长度方向和/或宽度方向设置多个。

在本发明实施例中,在沿睡眠区域的宽度方向设置多个气囊,从而可以使充气机沿远离另一睡眠区域的方向调整各气囊的充气量,形成倾斜面。在沿睡眠区域的长度方向设置多个气囊,不仅可以通过充气机的交替充放气,形成波浪式起伏,还可以根据人体工学,调整各气囊的充气量,提高用户舒适度。

具体适用场景一

图2b是本发明具体适用场景一中的一种多人止鼾床垫的结构示意图,如图2b所示,该床垫包括止鼾床垫主体,止鼾床垫主体上设置有多个气囊,气囊上设置有压力传感器,止鼾床垫主体的头部还设置有声音传感器、生命体征检测装置和供氧器,止鼾床垫主体内还包括控制器。

压力传感器用于检测用户在床垫上的位置,在多人使用床垫时,根据压力值为0或较小的压力传感器的位置,将床垫划分为多个区域。

声音传感器用于检测用户是否打鼾,如果声音传感器检测得到的分贝值小于预设分贝值,并且生命体征检测装置检测到的用户心率、呼吸频率等特征都在预设数值范围内,则确定床垫的各区域内的用户处于睡眠状态,也即各区域为睡眠区域。

如果声音传感器检测得到的分贝值大于或者等于预设分贝值,并且压力传感器检测得到的各压力值在预设波动范围内,则说明声音传感器对应的睡眠区域的用户为打鼾用户。

如果控制器确定一个睡眠区域内有打鼾用户,其他睡眠区域内有未打鼾用户,则向充电机发送指令,使充电机对存在打鼾用户的睡眠区域内的各气囊进行交替式充放气,从而形成波浪效果,扰动打鼾用户睡眠,制止打鼾。对存在未打鼾用户的睡眠区域的各气囊,沿远离存在打鼾用户的睡眠区域的方向,依次减少充气量,从而形成一个背离存在打鼾用户的睡眠区域的倾斜面,使未打鼾用户在保持睡姿稳定的同时略微背离打鼾用户,避免惊扰未打鼾用户,尽量降低打鼾用户对未打鼾用户的影响。

在对存在打鼾用户的睡眠区域的气囊进行交替充放气的同时,控制器向打鼾用户一侧的供氧器发送供氧指令,供氧器在打鼾用户一侧进行供氧,缓解用户的打鼾症状。

实施例三

图3是本发明实施例三中的一种止鼾控制方法的流程图,本实施例可适用于多人同寝时,改善用户打鼾并且不影响其他用户睡眠的情况,该方法可以由多人止鼾床垫内的控制器执行。

如图3所示,本发明实施例的技术方案,具体包括如下步骤:

s310、获取多人止鼾床垫内的各压力传感器发送的所在睡眠区域内的压力值,以及各声音传感器发送的所在睡眠区域内的分贝值。

在本发明实施例中,在多人使用床垫时,根据压力值为0或较小的压力传感器的位置,将床垫划分为多个睡眠区域。根据声音传感器检测得到的分贝值判断用户是否打鼾。

s320、在根据各压力值和各分贝值确定第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户时,生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一控制指令和第二控制指令发送至充气机。

在本发明实施例中,判断用户是否打鼾,可以通过对第一睡眠区域的各分贝值进行频谱曲线分析,绘制分贝值频谱曲线,并将分贝值频谱曲线输入至预先训练得到的打鼾检测模型中来实现。

其中,所述第一控制指令,用于控制充气机对第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,所述第二控制指令,用于控制充气机将第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。

在本发明实施例中,同时存在打鼾用户和未打鼾用户时,需要在制止打鼾用户打鼾的同时,尽可能减少打鼾用户对未打鼾用户的影响。

在本发明实施例中,在睡眠区域的长和宽两个方向上,分别设置多个气囊。对第一睡眠区域的第一气囊组的各气囊,由充气机对沿长度方向的各气囊进行交替充放电,从而使各气囊在沿睡眠区域长度方向上形成波浪式起伏,扰动打鼾用户睡眠。同时,对第二睡眠区域的第二气囊组的各气囊,由充电机对沿睡眠区域宽度方向的各气囊,按远离第一睡眠区域的次序,依次减少充气量,从而使第二气囊组的各气囊在宽度方向上形成一个背离第一睡眠区域的倾斜面。这样可以在不影响未打鼾用户睡眠的情况下,使未打鼾用户背离打鼾用户。

本实施例的技术方案,通过在止鼾床垫主体上设置气囊组、压力传感器、声音传感器,控制器根据压力值和分贝值确定第一睡眠区域存在打鼾用户,第二睡眠区域存在未打鼾用户时,向充气机发送指令,使充气机对第一睡眠区域的第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,将第二睡眠区域的第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。解决了现有技术中的改善打鼾的床垫不仅会惊扰打鼾用户的睡眠,也会影响与打鼾用户一起休息的其他床垫使用用户的睡眠的问题,实现了使打鼾用户调整睡姿,从而停止打鼾的同时,保证其他用户的睡眠状态的效果。

实施例四

图4是本发明实施例四中的一种止鼾控制方法的流程图,在上述实施例的基础上,本实施例加入了确定第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域存在未打鼾用户的过程,以及气囊组状态回复指令的生成过程。

相应的,本发明实施例的技术方案,具体包括如下步骤:

s410、获取多人止鼾床垫内的各压力传感器发送的所在睡眠区域内的压力值,以及各声音传感器发送的所在睡眠区域内的分贝值。

s420、对声音传感器发送的各分贝值进行频谱分析,获得分贝值频谱曲线,并将所述分贝值频谱曲线输入至打鼾检测模型,获取打鼾检测模型输出的检测结果。

s430、判断是否第一睡眠区域对应的检测结果为声音传感器检测到鼾声,如果是,则执行s440,否则返回执行s410。

s440、判断是否第一睡眠区域对应的声音传感器发送的目标分贝值大于或者等于预设分贝值,如果是,则执行s450,否则返回执行s410。

s450、判断是否第一睡眠区域对应的压力传感器发送的各压力值在第一压力值波动范围内,如果是,则执行s460,否则返回执行s410。

在本发明实施例中,如果第一睡眠区域内的各分贝值生成的分贝值频谱曲线在打鼾检测模型的检测结果为声音传感器检测到鼾声,并且第一睡眠区域内存在声音传感器发送的目标分贝值大于或者等于预设分贝值,并且第一睡眠区域对应的压力传感器发送的各压力值在第一压力值波动范围内,则第一睡眠区域内存在打鼾用户。

s460、判断是否第二睡眠区域对应的声音传感器发送的各分贝值均小于预设分贝值,如果是,则执行s470,否则返回执行s410。

在本发明实施例中,以同时存在打鼾用户和未打鼾用户时为例,还可以设置为用户都为打鼾用户时,对各用户对应的睡眠区域的各气囊分别进行交替式充放气。

在第一睡眠区域存在打鼾用户且第二睡眠区域不存在用户时,也即单人使用床垫时,只生成与第一睡眠区域的第一气囊组匹配的第一控制指令发送至充气机,本实施例对此不进行限制。

根据本发明实施例中,可以沿睡眠区域的长度方向设置多个气囊,还可以设置为在不存在打鼾用户时,根据人体工学原理调整各气囊的充气量,从而提高用户舒适度。

s470、生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一控制指令和第二控制指令发送至充气机。

其中,所述第一控制指令,用于控制充气机对第一气囊组中的各气囊进行交替充气和放气,所述第二控制指令,用于控制充气机将第二气囊组中的各气囊形成远离第一睡眠区域的倾斜面。

s480、判断是否预设时间段内,第一睡眠区域对应的声音传感器发送的各分贝值的平均值小于预设分贝值平均值,如果是,则执行s490,否则返回执行s480。

预设时间段内,第一睡眠区域对应的声音传感器发送的各分贝值的平均值小于预设分贝值平均值时,说明打鼾用户已不再打鼾,此时停止对打鼾用户的扰动,将第一睡眠区域和第二睡眠区域的各气囊的重启状态回复至初始状态。

s490、生成与第一睡眠区域和第二睡眠区域的第一气囊组和第二气囊组分别匹配的第一气囊组状态回复指令和第二气囊组状态回复指令发送至充气机。

其中,所述第一气囊组状态回复指令用于指示充气机将第一气囊组的充气量回复至初始值,所述第二气囊组状态回复指令用于指示充气机将第二气囊组的充气量回复至初始值。

注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

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