微动信号采集装置和垫子的制作方法
【专利摘要】本实用新型揭示了一种微动信号采集装置和垫子，其中微动信号采集装置，包括微动传感器和支撑层；支撑层沿厚度方向设置有第一凹槽或通孔，微动传感器设置于第一凹槽或通孔内，第一凹槽和通孔的深度大于所述微动传感器高度；当有上层垫体层叠设置于支撑层时，微动传感器与上层垫体之间有间隙；且当上层垫体受到大于指定力挤压向微动传感器时，微动传感器与上层垫体之间的间隙被压缩，使微动传感器与上层垫体接触，采集上层垫体的震动信号。本实用新型中，无人躺卧于上层垫体时，微动传感器与上层垫体之间有间隙，空气等外部因素使上层垫体产生谐振时，不会对微动传感器产生干扰，提高生微动传感器采集微动信号的有效采集，节约不必要的能源输出。
【专利说明】
微动信号采集装置和垫子
技术领域
[0001]本实用新型涉及到智能垫体领域，特别是涉及到一种可消除谐振干扰的微动信号采集装置和垫子。
【背景技术】
[0002]微动信号采集垫子是一种在垫体内设置微动传感器的装置，微动传感器可以采集垫体上人体的呼吸、心跳、辗转等产生的微动信号，从而得出人体相对应的生理信号。
[0003]上述的微动信号采集垫子一般会对垫体上是否有人进行判断，当判断有人时微动传感器工作，判断无人时则休眠以降低能耗。在实际使用过程中，当垫体上无人，但是空气或地面的震动等可能会使垫体产生谐振，从而使微动传感器产生震动信号，微动信号采集垫子会错误判断垫体上有人而进行工作，严重影响性能。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的为提供一种可消除谐振干扰的微动信号采集装置和垫子。
[0005]为了实现上述实用新型目的，本实用新型提出一种实用新型微动信号采集装置，包括微动传感器和支撑层；
[0006]所述支撑层沿厚度方向设置有第一凹槽或通孔，所述微动传感器设置于第一凹槽或通孔内，所述第一凹槽和通孔的深度大于所述微动传感器高度；当有上层垫体层叠设置于支撑层时，微动传感器与上层垫体之间有间隙；且当上层垫体受到大于指定力挤压向微动传感器时，微动传感器与上层垫体之间的间隙被压缩，使微动传感器与上层垫体接触，采集上层垫体的震动信号。
[0007]进一步地，所述支撑层为柔性的支撑层，用于支撑硬质或柔性的上层垫体;或者，
[0008]所述支撑层为硬质的支撑层，用于支撑柔性的上层垫体。
[0009]进一步地，所述第一凹槽或通孔为柱型，所述微动传感器的中轴与第一凹槽或通孔的中轴重叠；
[0010]所述第一凹槽或通孔沿径向的横截面面积大于所述微动传感器的感测面积。
[0011]本实用新型还提供一种微动信号采集垫子，包括垫本体和微动传感器；
[0012]所述垫本体的内部设置空腔体，该空腔体内设置所述微动传感器，该微动传感器与空腔体的顶壁之间有间隙；
[0013]当垫本体沿厚度方向受到挤压时，所述微动传感器与空腔体的顶壁之间的间隙被压缩，使微动传感器与垫本体接触，采集垫本体的微动信号。
[0014]进一步地，所述垫本体包括上层垫体和支撑层，上层垫体层叠设置于支撑层的上方；
[0015]所述支撑层上设置有第一凹槽或通孔，第一凹槽或通孔与上层垫体形成所述空腔体；
[0016]所述支撑层为柔性的支撑层，用于支撑硬质或柔性的上层垫体;或者，
[0017]所述支撑层为硬质的支撑层，用于支撑柔性的上层垫体。
[0018]进一步地，所述垫本体包括上层垫体、柔性的支撑层和下层垫体，所述上层垫体层叠设置于支撑层的上方，所述支撑层层叠设置于下层垫体的上方；
[0019]所述支撑垫层沿厚度方向设置有贯穿的通孔，所述上层垫体、下层垫体和通孔形成所述空腔体。
[0020]进一步地，所述垫本体包括上层垫体和支撑层，上层垫体层叠设置于支撑层的上方；
[0021]所述上层垫体和/或支撑层为柔性体，所述支撑层的上表面设置第一凹槽，所述上层垫体的下表面设置第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相互盖合形成所述空腔体;或者，
[0022]所述上层垫体为柔性体，所述支撑层的上表面水平设置，所述上层垫体的下表面设置第二凹槽，第二凹槽与所述支撑层的上表面形成所述空腔体。
[0023]进一步地，所述空腔体为柱型，所述微动传感器的中轴与空腔体的中轴重叠；
[0024]所述空腔体沿径向的横截面面积大于所述微动传感器的感测面积。
[0025]本实用新型的微动信号采集装置和垫子，无人躺卧于上层垫体时，微动传感器与上层垫体之间有间隙，所以空气等外部因素使上层垫体产生谐振时，不会对微动传感器产生干扰，不会对垫体上是否有人等情况的判断产生干扰，提高生微动传感器采集微动信号的有效采集，节约不必要的能源输出。
【附图说明】
[0026]图1为本实用新型一实施例的微动信号采集装置的剖面结构示意图；
[0027]图2为本实用新型一实施例的一种消除微动信号谐振干扰的微动信号采集装置的剖面结构示意图；
[0028]图3为本实用新型一实施例的微动信号采集装置使用时的剖面结构示意图；
[0029]图4为本实用新型另一实施例的微动信号采集装置使用时的剖面结构示意图；
[0030]实用新型图5为本实用新型一实施例的微动信号采集垫子的剖面结构示意图；
[0031 ]图6为本实用新型一实施例的微动信号采集垫子的使用时的剖面结构示意图；
[0032]图7为本实用新型一具体实施例的微动信号采集垫子的剖面结构示意图；
[0033]图8为本实用新型一具体实施例的微动信号采集垫子的剖面结构示意图；
[0034]图9为本实用新型一具体实施例的微动信号采集垫子的剖面结构示意图；
[0035]图10为本实用新型一具体实施例的微动信号采集垫子的剖面结构示意图；
[0036]图11为本实用新型一具体实施例的微动信号采集垫子的剖面结构示意图。
[0037]本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
【具体实施方式】
[0038]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0039]实用新型参照图1和图2，本实用新型实施例还提供一种微动信号采集装置，包括微动传感器20和支撑层11;所述支撑层11沿厚度方向设置有第一凹槽31或通孔，所述微动传感器20设置于第一凹槽31或通孔内，所述第一凹槽31和通孔的深度大于所述微动传感器20高度；当有上层垫体41层叠设置于支撑层11时，微动传感器20与上层垫体41之间有间隙；且当上层垫体41受到大于指定力挤压向微动传感器20时，微动传感器20与上层垫体41之间的间隙被压缩，使微动传感器20与上层垫体41接触，采集上层垫体41的震动信号。
[0040]本实施例中，上述微动传感器20可以为压电薄膜传感器、动磁传感器、微小距离传感器等可以采集微动信号的传感器。上述上层垫体41可以为床垫、坐垫等能供人躺、坐的垫子。上述微动传感器20与第一凹槽31的开口所在的平面有间隙是指当上层垫体41上无重物、有重物但其产生的重力或其他挤压力小于指定力，上层垫体41层叠设置于支撑层11上后，与微动传感器20之间会形成间隙，而上层垫体41上有重物且其重力或其它挤压力大于指定力，则上层垫体41与微动传感器20之间的间隙会被压缩或填充。
[0041]本实施例中，上述第一凹槽31和通孔的深度大于所述微动传感器20的高度，然后将微动传感器20设置第一凹槽31或通孔内，是指第一凹槽31或通孔内设置有微动传感器20，微动传感器20不会突出于第一凹槽31的端口，或者通孔两端的任意端口，且微动传感器20的一个受力端低于第一凹槽31的端口，或者微动传感器20的至少与通孔的任意一个端口有间隙。上述微动传感器20可以设置于第一凹槽31的底部，或者将微动传感器20的周侧固定设置于第一凹槽31或通孔的侧壁上，只要上层垫体41层叠设置于支撑层11时，微动传感器20相对支撑层11固定，且与上层垫体41有间隙即可。
[0042]参照图3，本实施例中，上述支撑层11为柔性的支撑层11，用于支撑硬质或柔性的上层垫体41。当硬质的上层垫体41挤压柔性的支撑层11，支撑层11会被压缩，所以微动传感器20与上层垫体41之间的间隙会被压缩掉，从而使微动传感器20与上层垫体41接触，当然，如果上层垫体41为柔性的，那么上层垫体41和支撑层11同样被压缩，上层垫体41还可能挤入第一凹槽31内，同样可以将间隙压缩掉，从而使微动传感器20与上层垫体41接触。
[0043]参照图4，在另一实施例中，上述支撑层11为硬质的支撑层11，用于支撑柔性的上层垫体41。所述上层垫体41为柔性时，当有压力挤压上层垫体41时，上层垫体41对应第一凹槽31开口处的部分必然会突出挤压入第一凹槽31中，微动传感器20与上层垫体41之间的间隙会被上层垫体41压缩填充，从而使微动传感器20与上层垫体41接触。
[0044]本实施例中，所述第一凹槽31为柱型，所述微动传感器20的中轴与第一凹槽31或通孔的中轴重叠;所述第一凹槽或通孔沿径向的横截面面积大于所述微动传感器20的感测面积。可以提高采集微动信号的平稳性和准确性。上述柱型可以为圆柱或棱柱等柱型。
[0045]本实施例中，上述支撑层11是一种支撑结构，用来将上层垫体41与微动传感器20之间隔出间隙，而为了间隙的均匀性，支撑层11的上、下底面一般和上层垫体41的下底面形状和面积相同，然后在支撑层11的上表面沿厚度方向设置开口朝向上层垫体41的至少一个第一凹槽31或者通孔，在第一凹槽31或通孔中设置微动传感器20。在一具体实施例中，当在支撑层11上设置通孔时，一般会在在支撑层11的底部设置一个平板以支撑微动传感器20。本实施例中，上述第一凹槽31的开口所在的平面与微动传感器20之间的间隙一般为I至5毫米左右，可以使微动信号采集装置灵敏的采集到上层垫体41上躺卧的人或物的微动信号。
[0046]本实施例的微动信号采集装置，将上层垫体41层叠设置于支撑层11上后，上层垫体41与微动传感器20之间有间隙，所以上层垫体41与空气等接触产生的谐振不会传递到微动传感器20上，使微动传感器20不会误采集不必要的信号，当有人或挤压物作用于上层垫体41上后，上层垫体41传递的微动信号则主要是人或挤压物产生的震动信号，可以准确的判断出上层垫体41上是否有人或物躺卧，然后根据预设的判断逻辑，判断上层垫体41上是否有人，并通过采集到的微动信号得到人体的心跳、呼吸、辗转等生理信号。
[0047]参照图5和图6，本实用新型实施例还提供一种微动信号采集垫子，包括垫本体40和微动传感器20;所述垫本体40的内部设置空腔体30，该空腔体30内设置所述微动传感器20，该微动传感器20与空腔体30的顶壁之间有间隙；当垫本体40沿厚度方向受到挤压时，所述微动传感器20与空腔体的顶壁之间的间隙被压缩，使微动传感器20与垫本体接触，采集垫本体40的微动信号。
[0048]本实施例中，上述微动传感器20可以为压电薄膜传感器、动磁传感器、微小距离传感器等可以采集微动信号的传感器。上述垫本体40可以为床垫、坐垫等能供人躺、坐的垫子。上述间隙是上层垫体41上无重物、有重物但其产生的重力或其他挤压力小于指定力，上层垫体41与微动传感器20之间保持有间隙，而上层垫体41上有重物且重力或其它挤压力大于指定力，则上层垫体41与微动传感器20之间的间隙会被压缩或填充。
[0049]本实施例中，上述微动传感器20与空腔体30的顶壁之间有间隙，是指微动传感器20的的两个对应的受力端之间的高度小于空腔体顶壁与底壁之间的高度。上述微动传感器20可以设置于空腔体的底壁，或者将微动传感器20的周侧固定设置于空腔体的侧壁上，只要微动传感器20相对垫本体固定，且与空腔体的顶壁之间有间隙即可。
[0050]参照图7，本实施例中，上述垫本体40包括上层垫体41和支撑层11，上层垫体41层叠设置于支撑层11的上方;支撑层11上设置有第一凹槽31或通孔，第一凹槽31或通孔与上层垫体41形成所述空腔体30;上述支撑层11为柔性的支撑层11时，上述上层垫体41为硬质或柔性的上层垫体41。当硬质的上层垫体41挤压柔性的支撑层11，支撑层11会被压缩，所以微动传感器20与上层垫体41之间的间隙会被压缩掉，从而使微动传感器20与上层垫体41接触，当然，如果上层垫体41为柔性的，那么上层垫体41和支撑层11同样被压缩，上层垫体41还可能挤入第一凹槽31内，同样可以将间隙压缩掉，从而使微动传感器20与上层垫体41接触。
[0051]参照图8，在另一实施例中，上述支撑层11为硬质的支撑层11时，上述上层垫体41为柔性的上层垫体41。所述上层垫体41为柔性时，当有压力挤压上层垫体41时，上层垫体41对应第一凹槽31开口处的部分必然会突出挤压入第一凹槽31中，微动传感器20与上层垫体41之间的间隙会被上层垫体41压缩填充，从而使微动传感器20与上层垫体41接触。
[0052]参照图9，本实施例中，上述垫本体40包括上层垫体41、柔性的支撑层11和下层垫体43，所述上层垫体41层叠设置于支撑层11的上方，所述支撑层11层叠设置于下层垫体43的上方;所述支撑垫层沿厚度方向设置有贯穿的通孔，所述上层垫体41、下层垫体43和通孔形成所述空腔体30。
[0053]上述柔性的支撑层11的通孔和上层垫体41、下层垫体43形成空腔体30，即通孔的高度大于所述微动传感器20的采集力方向的厚度。本实施例中，微动传感器20—般会固定设置在下层垫体43上，因为下层垫体43会铺设于硬质平板上，如床板、凳子板等，产生谐振的概率不高，所以下层垫体43对微动传感器20的谐振干扰不强，而微动传感器20的顶端与上层垫体41有间隙，所以上层垫体41产生的谐振不会干扰到微动传感器20。本实施例中，还会在上层垫体41对应微动传感器20的位置设置突起的触点411，以提高传感效果。
[0054]参照图10，本实施例中，上述垫本体40包括上层垫体41和支撑层11，上层垫体41层叠设置于支撑层11的上方;所述上层垫体41和/或支撑层11为可压缩的柔性体;上述支撑层11的上表面设置第一凹槽31，所述上层垫体41的下表面设置第二凹槽32，第一凹槽31与第二凹槽32相互盖合形成所述空腔体30，也即是说，支撑层11与上层垫体41设置有相互对应的凹槽，盖合时相互对应的凹槽形成空腔体30，将微动传感器20设置空腔体30内，一般会将微动传感器20固定设置于第一凹槽31的底壁上。
[0055]参照图11，在另一实施例中，上述支撑层11的上表面水平设置，所述上层垫体41的下表面设置第二凹槽32，第二凹槽32与所述支撑层11的上表面形成所述空腔体30，一般会将微动传感器20对应第二凹槽32的固定设置于支撑层11上。
[0056]本实施例中，上述空腔体30为柱型，所述微动传感器20的中轴与空腔体30的中轴重叠;所述空腔体30沿径向的横截面面积大于所述微动传感器20的感测面积。可以提高采集微动信号的平稳性和准确性。上述柱型可以为圆柱或棱柱等柱型。
[0057]本实施例中，上述空腔体30的顶壁与微动传感器20之间的间隙一般为I至5毫米左右，可以使微动传感器20灵敏的采集到垫本体40上躺卧的人或物的微动信号。
[0058]本实施例的微动信号采集垫子，在垫本体40内设置空腔体30，微动传感器20设置于空腔体30内，微动传感器20与空腔体30的顶壁之间有间隙，所以垫本体40与空气等接触产生谐振时会被大量的消除或消弱后传递到微动传感器20上，使微动传感器20不会误采集不必要的信号，当有人或挤压物作用于上层垫体41上后，上层垫体41传递的微动信号则主要是人或挤压物产生的震动信号，可以准确的判断出上层垫体41上是否有人或物躺卧，然后根据预设的判断逻辑，判断垫本体40上是否有人，并通过采集到的微动信号得到人体的心跳、呼吸、辗转等生理信号。
[0059]以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种微动信号采集装置，其特征在于，包括微动传感器和支撑层； 所述支撑层沿厚度方向设置有第一凹槽或通孔，所述微动传感器设置于第一凹槽或通孔内，所述第一凹槽和通孔的深度大于所述微动传感器高度；当有上层垫体层叠设置于支撑层时，微动传感器与上层垫体之间有间隙；且当上层垫体受到大于指定力挤压向微动传感器时，微动传感器与上层垫体之间的间隙被压缩，使微动传感器与上层垫体接触，采集上层垫体的震动信号。2.根据权利要求1所述的微动信号采集装置，其特征在于，所述支撑层为柔性的支撑层，用于支撑硬质或柔性的上层垫体;或者， 所述支撑层为硬质的支撑层，用于支撑柔性的上层垫体。3.根据权利要求1或2所述的微动信号采集装置，其特征在于，所述第一凹槽或通孔为柱型，所述微动传感器的中轴与第一凹槽或通孔的中轴重叠； 所述第一凹槽或通孔沿径向的横截面面积大于所述微动传感器的感测面积。4.一种微动信号采集垫子，其特征在于，包括垫本体和微动传感器； 所述垫本体的内部设置空腔体，该空腔体内设置所述微动传感器，该微动传感器与空腔体的顶壁之间有间隙； 当垫本体沿厚度方向受到挤压时，所述微动传感器与空腔体的顶壁之间的间隙被压缩，使微动传感器与垫本体接触，采集垫本体的微动信号。5.根据权利要求4所述的微动信号采集垫子，其特征在于，所述垫本体包括上层垫体和支撑层，上层垫体层叠设置于支撑层的上方； 所述支撑层上设置有第一凹槽或通孔，第一凹槽或通孔与上层垫体形成所述空腔体； 所述支撑层为柔性的支撑层，用于支撑硬质或柔性的上层垫体;或者， 所述支撑层为硬质的支撑层，用于支撑柔性的上层垫体。6.根据权利要求4所述的微动信号采集垫子，其特征在于，所述垫本体包括上层垫体、柔性的支撑层和下层垫体，所述上层垫体层叠设置于支撑层的上方，所述支撑层层叠设置于下层垫体的上方； 所述支撑垫层沿厚度方向设置有贯穿的通孔，所述上层垫体、下层垫体和通孔形成所述空腔体。7.根据权利要求4所述的微动信号采集垫子，其特征在于，所述垫本体包括上层垫体和支撑层，上层垫体层叠设置于支撑层的上方； 所述上层垫体和/或支撑层为柔性体，所述支撑层的上表面设置第一凹槽，所述上层垫体的下表面设置第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽相互盖合形成所述空腔体;或者， 所述上层垫体为柔性体，所述支撑层的上表面水平设置，所述上层垫体的下表面设置第二凹槽，第二凹槽与所述支撑层的上表面形成所述空腔体。8.根据权利要求4-7中任一项所述的微动信号采集垫子，其特征在于，所述空腔体为柱型，所述微动传感器的中轴与空腔体的中轴重叠； 所述空腔体沿径向的横截面面积大于所述微动传感器的感测面积。
【文档编号】A61B5/0205GK205458637SQ201620054474
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月20日
【发明人】杨松
【申请人】杨松