智能家居系统床垫及床的制作方法

本实用新型涉及智能家居技术领域，具体地，涉及一种智能家居系统床垫及床。

背景技术：

人的生命中有1/3时间是在睡眠状态下度过的，通过床和人在空间的紧密接触及在时间上的长久接触，可以获得许多关于人体生命健康状态的信息。经调查发现在睡眠中人体产生呼吸以及心跳的骤停已经不是个例，它极大地威胁着人们的身体健康。

目前，虽然家庭用床及医院病床的种类繁多，但是这些床大都局限在床的材质和款式上，而并不能获取人体生命健康状态方面的信息。一般情况下，医院的病床采取多参数监护仪对病人的生命体征进行监护，并且有专门的医护人员对病人的监护仪传来的数据进行实时监控，在病人生命体征参数出现问题时及时作出反应。

但是这种仪器比较适合危重病人及术后病人，而对于一般的住院病人及进行健康疗养的病人却不适合，再加之这些仪器操作比较复杂，还需要很多的导联线传感器，价格较高，无法在一般家庭生活中推广使用；并且人进入睡眠一般是深夜，需要做监控的病人或者老人进入睡眠后，其他家庭成员也会进入睡眠，无法像医院的医护人员一样24小时的监护病人或者老人的情况，很可能无法作出及时的反应，导致病情的延误。

技术实现要素：

为了改善现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供了一种智能家居系统床垫及床，以解决现有技术中存在的多参数监护仪用来监测病人或者老人的生命体征，但这种仪器比较适合危重病人及术后病人，而对于一般的住院病人及进行健康疗养的病人却不适合，再加之这些仪器操作比较复杂，还需要很多的导联线传感器，价格较高，无法在一般家庭生活中推广使用；并且人进入睡眠一般是深夜，需要做监控的病人或者老人进入睡眠后，其他家庭成员也会进入睡眠，无法像医院的医护人员一样24小时的监护病人或者老人的情况，很可能无法作出及时的反应，导致病情的延误的技术问题。

在本实用新型的实施例中提供了一种智能家居系统床垫，所述智能家居系统床垫包括床垫本体和设置于所述床垫本体内部的生命体征监测传感单元和信号输出单元；所述生命体征监测传感单元用于监测躺在所述床垫本体上的使用者的生命体征，并将监测到的生命体征信号发送给所述信号输出单元；所述信号输出单元用于储存正常的生命体征信息并接收所述生命体征监测传感单元传送的生命体征信号，将正常的生命体征信息与传送的生命体征信号进行对比，在使用者的生命体征信号异常时发送报警信息给绑定账号。

优选地，所述生命体征监测传感单元包括分布于所述床垫本体内的压力传感器；所述压力传感器用于检测所述床垫本体的压力变化。

优选地，所述生命体征监测传感单元还包括滤波器，所述滤波器用于利用对所述压力传感器输出的数据实施快速傅氏变换处理，以生成各种生命体征信号。

优选地，所述压力传感器感应到所述床垫本体所受到的压力大于预设值时，所述压力传感器发送信号给所述滤波器和信号输出单元，控制所述滤波器和信号输出单元自动开启。

优选地，所述生命体征信号包括脉搏波信号，呼吸波信号，打鼾信号，体动信号。

优选地，所述智能家居系统床垫包括供电单元，所述供电单元与生命体征监测传感单元和信号输出单元相连接，为所述生命体征监测传感单元和信号输出单元提供电能。

优选地，所述供电单元包括主电源和备用电源；所述主电源上设有与室内供电线路连接的端口，用于通过供电线路向所述生命体征监测传感单元和信号输出单元提供电能；所述备用电源为可充电电源，用于在停电时向所述生命体征监测传感单元和信号输出单元提供电能。

优选地，所述智能家居系统床垫还包信息处理单元，所述信息处理单元用于接收所述生命体征监测传感单元发送的生命体征信号并根据设定程序对所接收的生命体征信号进行储存和分析处理。

优选地，所述信息处理单元将生命体征信号的储存和分析处理结果发送给所述信号输出单元，所述信号输出单元将其发送给绑定的账号。

在本实用新型的实施例中还提供了一种床，所述床包括床主体和设置于所述床主体上的如上所述的智能家居系统床垫。

本实用新型提供的智能家居系统床垫，其包括床垫本体和设置于所述床垫本体内部的生命体征监测传感单元和信号输出单元；所述生命体征监测传感单元用于监测躺在所述床垫本体上的使用者的生命体征，并将监测到的生命体征信号发送给所述信号输出单元；所述信号输出单元用于储存正常的生命体征信息并接收所述生命体征监测传感单元传送的生命体征信号，将正常的生命体征信息与传送的生命体征信号进行对比，在使用者的生命体征信号异常时发送报警信息给绑定账号。本实用新型提供的智能家居系统床垫能够在使用者躺在床垫本体上后，开启生命体征监测传感单元用于随时监测使用者在睡眠中的生命体征，当检测到的生命特征出现异常时，信号输出单元将发送报警信息给绑定的账号，绑定的账号可以为家人或者医生的手机，也可以为专用的报警器，报警器可以在家人或者医生手中，这样绑定账号的持用者就可以及时发现使用者身体的异常，并及时作出反应。与现有的床垫相比，本实用新型提供的智能家居系统床垫成本更低，操作简单，能够在家庭生活中使用，并且不需要人随时看管就可以实现使用者睡眠中身体情况的实时监控，避免了因不能作出及时反应而造成病情的延误。

本实用新型提供的床，所述床包括床主体和设置于所述床主体上的如上所述的智能家居系统床垫。与现有的床相比，本实用新型提供的床成本更低，操作简单，能够在家庭生活中使用，并且不需要人随时看管就可以实现使用者睡眠中身体情况的实时监控，避免了因不能作出及时反应而造成病情的延误。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的智能家居系统床垫的结构示意图；

图2为本实用新型提供的智能家居系统床垫的生命体征监测传感单元和信号输出单元的连接示意图；

图3为本实用新型提供的智能家居系统床垫的压力传感器、滤波器和信号输出单元的连接示意图；

图4为本实用新型提供的智能家居系统床垫的压力传感器、滤波器、信息处理单元和信号输出单元的连接示意图。

图标：1－智能家居系统床垫；10－生命体征监测传感单元；100－压力传感器；110－滤波器；20－信号输出单元；30－信息处理单元。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语如出现“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型提供了一种智能家居系统床垫1及床，下面给出多个实施例对本实用新型提供的智能家居系统床垫1及床进行详细描述。实施例1

如图1所示，本实用新型提供的智能家居系统床垫1，其包括床垫本体和设置于床垫本体内部的生命体征监测传感单元10和信号输出单元20；生命体征监测传感单元10用于监测躺在床垫本体上的使用者的生命体征，并将监测到的生命体征信号发送给信号输出单元20；信号输出单元20用于储存正常的生命体征信息并接收生命体征监测传感单元10传送的生命体征信号，将正常的生命体征信息与传送的生命体征信号进行对比，在使用者的生命体征信号异常时发送报警信息给绑定账号。本实用新型提供的智能家居系统床垫1能够在使用者躺在床垫本体上后，开启生命体征监测传感单元10用于随时监测使用者在睡眠中的生命体征，当检测到的生命特征出现异常时，信号输出单元20将发送报警信息给绑定的账号，绑定的账号可以为家人或者医生的手机，也可以为专用的报警器，报警器可以在家人或者医生手中，这样绑定账号的持用者就可以及时发现使用者身体的异常，并及时作出反应。与现有的床垫相比，本实用新型提供的智能家居系统床垫1成本更低，操作简单，能够在家庭生活中使用，并且不需要人随时看管就可以实现使用者睡眠中身体情况的实时监控，避免了因不能作出及时反应而造成病情的延误。

如图2所示，生命体征监测传感单元10包括分布于床垫本体内的压力传感器100；压力传感器100用于检测床垫本体的压力变化。采用压力传感器100的原因在于，当心脏搏动、脉搏搏动和呼吸造成身体有微小的振动时，压力传感器100能够检测到床垫本体的不同位置产生的压力变化，从而检测在睡眠中使用者的各种生命特征信号。例如通过对从床垫中获取的心冲击图，呼吸运动和体动波形的分析，提取心动周期变异性、呼吸周期变异性、呼吸波幅变异性，和体动信息，以及他们之间相互关系的信息；然后通过呼吸暂停时心动周期，呼吸波形，心冲击图和体动变化的特点，辨识出是否存在呼吸暂停，以及暂停是阻塞性的还是中枢性的，和是否存在用力呼吸型微觉醒等信息。

具体地，压力传感器100可以采用采用压电电缆，压电电缆分布于床垫本体内。压电电缆是一种压电薄膜传感器，采用同轴设计，层与层之间采用绝缘材料，当压电电缆被压缩或拉伸时，会发生压电效应，从而产生正比于压力的电荷或者电压信号。压电电缆由于采用同轴设计，可以达到自屏蔽的效果，使其能应用在高电磁干扰的环境下；采用标准的同轴结合技术，它可以被做成无源的同轴电缆。

如图3所示，生命体征监测传感单元10还包括滤波器110，滤波器110用于利用对压力传感器100输出的数据实施快速傅氏变换处理，以生成各种生命体征信号。在生命体征监测传感单元10工作时，滤波器110接收压力传感器100发送的压力信号，并对其进行分析处理，将压力信号通过模拟滤波处理，分离成端脉搏、呼吸、体动、打鼾信号，经过高速傅立叶变换，梳形滤波处理，以及演算来进行睡眠状态的判定。关键点之一在于从混杂的压力信号中正确地抽出生命体征信号。单纯利用软件过滤(快速傅氏变换演算)系统很难实现这一功能，并用适当的硬件模拟过滤。在此基础上增加软件判定，进一步提高精度。其中一个软件应用的诊断方法是，通过将并行的脉搏，呼吸，体动的信号加以分离，在单位时间内对于同一范围量所发生回数进行排列图化，来求解它的包络线，在一定概率范围内抽出数据再度时间排序，确立睡眠状态周期性变化。这些数值处理统计计算方法，生理数据变化规律具有极其广泛的应用。

压力传感器100感应到床垫本体所受到的压力大于预设值时，压力传感器100发送信号给滤波器110和信号输出单元20，控制滤波器110和信号输出单元20自动开启。使用者可以预先设定最高压力数值，当压力传感器100感应到床垫本体所受到的压力高于预设值，那么压力传感器100发送信号给滤波器110和信号输出单元20，控制滤波器110和信号输出单元20自动开启。这样设置的目的在于，可以节省电能，滤波器110和信号输出单元20不用时刻处于开启状态，只需要确认使用者确实躺到床垫本体上时才开启进行工作。

具体地，生命体征信号可以包括脉搏波信号，呼吸波信号，打鼾信号，体动信号等。这些信号可以代表一般人的基本身体情况，当这些信号出现异常时，使用者需要就医。

智能家居系统床垫1包括供电单元，供电单元与生命体征监测传感单元10和信号输出单元20相连接，为生命体征监测传感单元10和信号输出单元20提供电能。具体地，供电单元包括主电源和备用电源；主电源上设有与室内供电线路连接的端口，用于通过供电线路向生命体征监测传感单元10和信号输出单元20提供电能；备用电源为可充电电源，用于在停电时向生命体征监测传感单元10和信号输出单元20提供电能。主电源是通过与室内供电线路连接获得电能，从而为生命体征监测传感单元10和信号输出单元20提供电能；但室内停电，主电源不能供给电能时，备用电源将自动启动为生命体征监测传感单元10和信号输出单元20提供电能。备用电源可以选用锂电池。这样的设置更加周全，以防止在断电情况下使用者身体出现问题而没有及时被发现，从而延误病情的情况发生。

本实用新型提供的寝具，寝具包括床主体和设置于床主体上的如上所述的智能家居系统床垫1。寝具还可以包括和床本体配套床头柜、枕头和床单等。与现有的床相比，本实用新型提供的床成本更低，操作简单，能够在家庭生活中使用，并且不需要人随时看管就可以实现使用者睡眠中身体情况的实时监控，避免了因不能作出及时反应而造成病情的延误。

实施例2

如图4所示，本实用新型提供的智能家居系统床垫1，其包括床垫本体和设置于床垫本体内部的生命体征监测传感单元10和信号输出单元20；生命体征监测传感单元10用于监测躺在床垫本体上的使用者的生命体征，并将监测到的生命体征信号发送给信号输出单元20；信号输出单元20用于储存正常的生命体征信息并接收生命体征监测传感单元10传送的生命体征信号，将正常的生命体征信息与传送的生命体征信号进行对比，在使用者的生命体征信号异常时发送报警信息给绑定账号。本实用新型提供的智能家居系统床垫1能够在使用者躺在床垫本体上后，开启生命体征监测传感单元10用于随时监测使用者在睡眠中的生命体征，当检测到的生命特征出现异常时，信号输出单元20将发送报警信息给绑定的账号，绑定的账号可以为家人或者医生的手机，也可以为专用的报警器，报警器可以在家人或者医生手中，这样绑定账号的持用者就可以及时发现使用者身体的异常，并及时作出反应。与现有的床垫相比，本实用新型提供的智能家居系统床垫1成本更低，操作简单，能够在家庭生活中使用，并且不需要人随时看管就可以实现使用者睡眠中身体情况的实时监控，避免了因不能作出及时反应而造成病情的延误。

本实用新型提供的智能家居系统床垫1的实施例2与实施例1的区别在于，智能家居系统床垫1还包信息处理单元30，信息处理单元30用于接收生命体征监测传感单元10发送的生命体征信号并根据设定程序对所接收的生命体征信号进行储存和分析处理。信息处理单元30能够对生命体征监测传感单元10的监测的生命体征信号进行分析处理，并在存储后形成生命体征历史数据统计分析模块，通过生命体征历史数据统计分析模块能够对监测的历史数据进行查询及追溯。

信息处理单元30将生命体征信号的储存和分析处理结果发送给信号输出单元20，信号输出单元20将其发送给绑定的账号。这样设置的目的在于，使用者自己和家人能够对使用者本人的身体健康情况有一个整体的了解，在身体出现问题时能够及时发现并就医；同时，留下的记录也可以便于医生分析了解使用者的身体情况。

综上所述，本实用新型提供的智能家居系统床垫1，其包括床垫本体和设置于床垫本体内部的生命体征监测传感单元10和信号输出单元20；生命体征监测传感单元10用于监测躺在床垫本体上的使用者的生命体征，并将监测到的生命体征信号发送给信号输出单元20；信号输出单元20用于储存正常的生命体征信息并接收生命体征监测传感单元10传送的生命体征信号，将正常的生命体征信息与传送的生命体征信号进行对比，在使用者的生命体征信号异常时发送报警信息给绑定账号。本实用新型提供的智能家居系统床垫1能够在使用者躺在床垫本上后，开启生命体征监测传感单元10用于随时监测使用者在睡眠中的生命体征，当检测到的生命特征出现异常时，信号输出单元20将发送报警信息给绑定的账号，绑定的账号可以为家人或者医生的手机，也可以为专用的报警器，报警器可以在家人或者医生手中，这样绑定账号的持用者就可以及时发现使用者身体的异常，并及时作出反应。与现有的床垫相比，本实用新型提供的智能家居系统床垫1成本更低，操作简单，能够在家庭生活中使用，并且不需要人随时看管就可以实现使用者睡眠中身体情况的实时监控，避免了因不能作出及时反应而造成病情的延误。

本实用新型提供的床，床包括床主体和设置于床主体上的如上所述的智能家居系统床垫1。与现有的床相比，本实用新型提供的床成本更低，操作简单，能够在家庭生活中使用，并且不需要人随时看管就可以实现使用者睡眠中身体情况的实时监控，避免了因不能作出及时反应而造成病情的延误。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。