心率睡眠监测装置及具有心率睡眠监测功能的智能床垫的制作方法

本实用新型涉及智能家居，尤其涉及一种心率睡眠监测装置及一种具有心率睡眠监测功能的智能床垫。

背景技术：

众所周知，人体的睡眠质量和身体健康息息相关，随着生活水平的提高，人们越来越重视睡眠质量。而目前的一些监测睡眠质量的装置，如监测睡眠质量的智能手环，其监测点覆盖面积小，效率和效果都比较差，无法很好的满足用户精确监测自己的睡眠质量的需求。

心率一般定义为人体心脏每分钟的跳动次数，心率变化与心脏疾病密切相关。因而及时了解自己的心率状态，在心率发生异常时及早知道，以便针对病因进行治疗，是非常重要的。现有技术中，通常是通过传统的心电图传感器将不锈钢或氯化银等其他材质的接触式电极连接到人体皮肤表面，以对人体的心率进行监测的。该种方式，检测比较繁琐，一般需要检测者脱去衣服直接接触人体皮肤才能检测，非常不方便。

技术实现要素：

根据本实用新型的一个方面，提供了一种心率睡眠监测装置，以解决上述问题的至少一个。本实用新型的装置包括棉层、传感器和蓝牙控制器，其中，所述传感器和所述蓝牙控制器设置于所述棉层中，所述传感器与所述蓝牙控制器相连接，所述传感器采集生物特征数据传输至所述蓝牙控制器，所述蓝牙控制器对所述生物特征数据进行处理，生成心率睡眠数据并输出。

本实用新型的装置用于获取人体的生物特征数据，根据人体的生物特征数据检测用户的心率睡眠数据，以对使用者的身体健康进行监测，并将监测结果通过蓝牙控制器输出，从而为使用者提供身体状态参考信息，促使使用者及时调整身体，保证健康。本实用新型的装置结构简单，功能多样，非常实用。

在一些实施方式中，所述生物特征数据为心电图数据，所述传感器包括非接触式心电图传感器。由此，该装置无需直接接触人体，隔着一定厚度的纺织物就可以感应出心电图信号，以对使用者的心率进行监测，非常方便。

在一些实施方式中，所述非接触式心电图传感器呈阵列分布，所述阵列包括三个矩形组，其中，每个矩形组中包括至少两个非接触式心电图传感器。由此，在每个矩形组的位置都能够进行心率检测，覆盖面更广，能有效提高检测的准确率。

在一些实施方式中，每个矩形组中包括三个非接触式心电图传感器，所述三个非接触式心电图传感器呈三角形排布，组成三点式心电图测量电极。由此，就可以通过三点式心电图测量电极对人体的心率信号进行检测，准确率更高。

在一些实施方式中，所述生物特征数据为压力数据，所述传感器还包括压力传感器。由此，通过蓝牙控制器对压力数据进行分析，就可以得到睡眠数据，从而对睡眠状态进行跟踪，有效监测睡眠质量，为用户提供健康状态参考信息。

在一些实施方式中，所述压力传感器呈阵列分布，所述阵列包括第一阵列组和第二阵列组，所述第一阵列组包括并列设置的五个压力传感器，所述第二阵列组包括并列设置的六个压力传感器，其中，所述第一阵列组中的压力传感器与所述第二阵列组的压力传感器交叉设置，且所述第一阵列组和第二阵列组之间、以及各压力传感器之间的间距相等。由此，可以获取压力变化，以检测出人体的翻身次数、起床次数和其他动作次数，以评估睡眠质量。且由于相比传统的睡眠质量监测方式，本实施例的压力传感器都设置在人体背部位置，更加敏感，检测结果更准确。

在一些实施方式中，所述压力传感器呈网格状分布，各压力传感器设置在网格的交叉点处。由此，进行检测的压力点更多，获取的数据更多，准确率更高。

在一些实施方式中，所述蓝牙控制器设置在所述棉层的边缘部。由此，可以保证蓝牙信号的稳定性，以将心率和睡眠数据通过蓝牙控制器发送出去。

根据本实用新型的一个方面，还提供了一种具有心率睡眠监测功能的智能床垫，其特征在于，包括包覆在外层的织物层、心率睡眠监测装置和床垫底座，所述心率睡眠监测装置设置在所述床垫底座上，其中，所述心率睡眠监测装置为上述的心率睡眠监测装置。

本实用新型的智能床垫既能用于床垫，又能对人体的心率和睡眠数据进行监测，结构设计新颖，功能多样，非常实用。

在一些实施方式中，所述织物层的厚度不超过1cm。由此，传感器与人体接触的敏感性更高，检测出的数据更准确。

附图说明

图1为本实用新型一实施方式的心率睡眠监测装置的结构示意图；

图2为一实施方式的心电图传感器的阵列分布的示意图；

图3为一实施方式的压力传感器的阵列分布的示意图；

图4为另一实施方式的压力传感器的阵列分布的示意图；

图5为本实用新型另一实施方式的心率睡眠监测装置的结构示意图；

图6为本实用新型一实施方式的智能床垫的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

图1示意性地显示了根据本实用新型的一种实施方式的心率睡眠监测装置的结构。如图1所示，该装置包括棉层1、用于获取生物特征数据的传感器20和用于进行数据处理和传输的蓝牙控制器4。其中，传感器20和蓝牙控制器4设置在棉层1中，传感器20和蓝牙控制器4相连接。当人体与本实用新型的装置接触时，本装置通过传感器20获取人体生物特征数据信息，并通过蓝牙控制器4进行初步处理得到心率睡眠数据，并将心率睡眠数据输出到相应的终端设备进行进一步处理。

优选地，为了有效获取心率睡眠数据，本实施例的传感器可以设置为包括呈阵列式分布的心电图传感器和/或压力传感器，心电图传感器用于获取心电图数据，压力传感器用于获取压力数据，蓝牙控制器4根据心电图数据和压力数据进行初步分析和处理，以得到心率睡眠数据，并将心率睡眠数据进行传输(如输出到显示设备或其他外部设备)。

其中，本实用新型实施例中的心电图传感器优选为非接触式心电图传感器。非接触式心电图传感器在棉层中呈阵列分布，该阵列例如可以设置为包括至少一个矩形组，每个矩形组由至少两个心电图传感器组成(即只要保证人体上身不少于2个电极，就可以测试心电图数据，进而得到心率数据)。图2示意性地显示了一种实施方式的心电图传感器的阵列分布方式。如图2所示，非接触式心电图传感器3的阵列分布可以设置为包括三个矩形组，即第一矩形组31、第二矩形组32和第三矩形组33，每个矩形组中包括呈直角三角形排布的三个心电图传感器3。其中，呈直角三角形排布意味着有两个心电图传感器是在一条直线上分布的。本实施例中优选将上部的两个心电图传感器排布在一条直线上，这样就可以使上部的两个心电图传感器与人体的左右肩部接触，另一个传感器与人体的腿(本实施例为右腿的位置)相接触，从而使三个心电图传感器组成三点式心电图测量电极，以根据传感器自身的特性对人体的心率进行检测。其中，本实施例中的心电图传感器优选为10*10*2mm或10.5*10.5*2mm规格大小的非接触式心电图传感器。

本实用新型实施例中的压力传感器可以设置为在棉层中呈阵列分布。该阵列可以设置为包括至少一个阵列组，每个阵列组由多个呈直线排布的压力传感器组成。图3示意性地显示了一种实施方式的压力传感器的阵列分布方式。如图3所示，本实施例的压力传感器2的阵列分布可以设置为包括两个阵列组，即第一阵列组21和第二阵列组22。每个阵列组中压力传感器呈直线分布，且每个阵列组中压力传感器之间、以及各个阵列组之间设置为具有相同的固定间距(例如都设置为0.3m，间距也可以设置的更小些，这样获取的数据更多，计算的结果更精确，但是同样也增加了计算量，可以根据需求进行灵活设置)。如图3所示，本实施例中的第一阵列组21包括并列设置的五个压力传感器2，第二阵列组22包括并列设置的六个压力传感器2。其中，第一阵列组21中的压力传感器2与第二阵列组22中的压力传感器2呈交叉设置，即第一阵列组21中的压力传感器2位于第二阵列组22的各压力传感器2的空隙处。其中，本实施例中的压力传感器的尺寸优选为10*10mm。

优选地，压力传感器还可以设置为在棉层中呈网格状分布。图4示意性地显示了另一实施方式的压力传感器的阵列分布方式。如图4所示，本实施例将棉层1划分为多个矩形网格，压力传感器2设置在网格的交叉点23处。这种方式设置的压力传感器更多，检测到的数据精准度更高。优选地，为了达到压力传感器数量和数据精准度的平衡，本实施例的网格的大小可以设置为长和宽为0.2-0.3m的矩形网格。

本实用新型的心率睡眠监测装置可以根据需求应用在各种需要监测人体心率和睡眠质量的场合。图5示意性地显示了一种实施方式的心率睡眠监测装置的结构。以心率睡眠监测装置的应用为床垫为例，根据床的形状和尺寸，如图5所示，可以将棉层1设置为与床匹配的尺寸(如1.8*1.5m)，并根据人体的睡眠姿势习惯将棉层1划分为头部11、身部12和足部13。如图5所示，为了应用心电图传感器3和压力传感器2对人体的心率和睡眠数据进行精确检测，将心电图传感器3的阵列设置在身部12和足部13，将压力传感器2的阵列设置在身部12。其中，本实施例的心电图传感器阵列选择为图2所示的阵列方式，压力传感器阵列选择为图3所示的阵列方式。由此，当人躺在本装置的床垫上时，就可以通过心电图传感器3和压力传感器2对人体的心率和睡眠数据进行检测，并通过蓝牙控制器4进行传输。本实施例的心电图传感器阵列包括三个矩形阵列，由此，使用者躺在床的左、中、右三个位置，都可以对其心率数据进行检测。而本实施例的压力传感器阵列为两组，且铺满整个棉层1的中间位置(即身部12)，由此，使用者在床上进行翻身等动作时，都可以进行精确的压力检测。

如图5所示，为了保证蓝牙信号的稳定性，以将心率和睡眠数据及时地发送出去，本实用新型实施例的蓝牙控制器4优选设置在棉层1的边缘部。

图6示意性地显示了将心率睡眠监测装置应用在智能床垫中的实例。如图6所示，本实施例的智能床垫包括包覆在外层的织物层100、心率睡眠监测装置200和床垫底座300，心率睡眠监测装置200设置在床垫底座300上，即床垫底座300为心率睡眠监测装置200提供支架支撑。其中，为了提高检测的精准度，外层的织物层100优选设置为厚度不超过不超过1cm。由此，用户通过将智能床垫铺设在床上，就可以根据需求检测心率数据通过蓝牙控制器输出，以根据心率数据对身体健康状况进行监控。并且，通过智能床垫也能够监测用户的睡眠质量，以根据输出结果及时调整身体状态，促进健康。

以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。