一种防止坠床的保护方法、装置、存储介质及床垫与流程

本申请涉及电子信息技术领域，特别地涉及一种防止坠床的保护方法、装置、存储介质及床垫。

背景技术：

随着科学技术的不断发展，越来越多的家居与智能设备相结合，当用户在床垫上时，会无意识的变换睡姿或位置，特别是用户处于睡眠状态时，当用户处于不安全的睡姿或位置时，不仅会对用户的睡眠质量造成影响，严重的更会造成从床垫坠落导致的摔伤。

现有的智能化床垫仅仅是在用户处于不安全的睡姿或位置时，起到一个预警的作用，以语音等方式提醒用户。但是，以语音的方式提醒用户也会对用户的睡眠质量造成不同程度的影响，且该提醒方式并不能对用户的安全做出有效的保障。

因此，保证用户在床垫上的安全成为一个亟待解决的问题。

技术实现要素：

针对上述问题，本申请提供一种防止坠床的保护方法、装置、存储介质及床垫，能有效的监测用户在床垫上的位置和姿势，在用户处于不安全位置和姿势时，通过改变床垫的形状，避免用户从床垫边缘坠落，进而保证用户的睡眠质量和安全。

第一方面，本申请提供了一种防止坠床的保护方法，所述保护方法包括：

当确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据所述位姿状态，利用床垫参数预测模型获得床垫形变参数；

根据所述床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变。

根据本申请的实施例，可选的，上述保护方法中，在所述确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时的步骤之前，所述保护方法还包括：

获取位姿状态和安全位姿状态。

根据本申请的实施例，可选的，上述保护方法中，所述保护方法还包括：

获取通过智能监测设备检测到的人体体征信息；

根据所述人体体征信息判断用户是否处于睡眠状态，在确定用户处于睡眠状态时，获取位姿状态和预设安全位姿状态。

根据本申请的实施例，可选的，上述保护方法中，所述获取位姿状态的步骤包括：

获取由设置于床垫本体的压力传感器检测到的压力数据；

根据所述压力数据，利用预设的位姿预测模型获得所述位姿状态。

根据本申请的实施例，可选的，上述保护方法中，所述位姿预测模型通过以下步骤构建：

获取第一样本集，所述第一样本集包括多个第一样本数据，每个所述第一样本数据分别包括多个样本压力数据和该多个样本压力数据对应的样本位姿状态；

将多个所述第一样本数据作为输入，对第一预设模型进行训练，得到所述位姿预测模型。

根据本申请的实施例，可选的，上述保护方法中，所述床垫参数预测模型通过以下步骤构建：

获取第二样本集，所述第二样本集包括多个第二样本数据，每个所述第二样本数据分别包括样本位姿状态和该样本位姿状态对应的样本形变参数；

将多个所述第二样本数据作为输入，对第二预设模型进行训练，得到所述床垫参数预测模型。

第二方面，本申请提供了一种保护装置，所述保护装置包括：

预测模块，用于当确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据所述位姿状态，利用床垫参数预测模型获得床垫形变参数；

执行模块，用于根据所述床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变。

第三方面，本申请提供了一种存储介质，该存储介质存储的计算机程序，可被一个或多个处理器执行，可用来实现如上述的保护方法。

第四方面，本申请提供了一种床垫，包括床垫本体、多个压力传感器、床垫形变调节装置、存储器和处理器；

所述多个压力传感器设置于床垫本体上，并用于检测压力数据；

所述床垫形变调节装置设置于床垫本体内，并用于执行干预操作，以使床垫本体发生形变；

所述存储器用于存储安全位姿状态；

所述处理器用于根据所述压力数据确定位姿状态，并在所述位姿状态不是安全位姿状态时，根据所述位姿状态，利用床垫参数预测模型获得床垫形变参数，并根据所述床垫形变参数控制所述床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使所述床垫本体发生形变。

根据本申请的实施例，可选的，上述保护装置中，多个压力传感器阵列设置于所述床垫本体，所述床垫形变调节装置为多个，且分别设置于所述床垫本体并靠近所述床垫本体的边沿位置。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本申请提供的一种防止坠床的保护方法、装置、存储介质及床垫，所述保护方法包括：当确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据所述位姿状态，利用床垫参数预测模型获得床垫形变参数；根据所述床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变通过监测用户在床垫本体上的位姿状态，特别是用户在床垫本体上处于睡眠状态时的位姿状态，当用户处于不安全的位姿状态时，通过改变床垫本体的形状，引导用户由当前的不安全的位姿状态转换为相对安全的位姿状态，避免用户从床垫本体边缘坠落，进而保证用户的睡眠质量和安全。

附图说明

在下文中将基于实施例并参考附图来对本申请进行更详细的描述。

图1为本申请实施例一提供的一种防止坠床的保护方法的流程示意图。

图2为本申请实施例一中床垫参数预测模型的训练过程示意图。

图3为本申请实施例一提供的一种防止坠床的保护方法的另一流程示意图。

图4为本申请实施例一中位姿预测模型的训练过程示意图。

图5为本申请实施例一提供的一种防止坠床的保护方法的另一流程示意图。

图6为本申请实施例二提供的一种防止坠床的保护装置的连接框图。

在附图中，相同的部件使用相同的附图标记，附图并未按照实际的比例绘制。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，借此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题，并达到相应技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本申请实施例以及实施例中的各个特征，在不相冲突前提下可以相互结合，所形成的技术方案均在本申请的保护范围之内。

实施例一

请参阅图1，本申请提供一种可应用于位于床垫本体中的处理器的防止坠床的保护方法，所述保护方法应用于所述处理器时执行步骤s13和步骤s14。

步骤s13：当确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据所述位姿状态，利用床垫参数预测模型获得床垫形变参数。

步骤s14：根据所述床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变。

本实施例中，通过监测用户在床垫本体上的位姿状态，当用户在床垫本体上处于不是安全位姿状态时，通过改变床垫本体的形状，引导用户由当前的不安全位姿状态转换为相对安全的位姿状态，避免用户从床垫本体的边缘坠落，进而保障用户的睡眠质量和安全。

在步骤s13中，位姿状态包括位置和姿势；安全位姿状态可以是用户通过控制器设定的，该控制器可以手机，也可以是床垫自带的遥控器，该控制器可以通过无线装置和床垫中的处理器建立通信连接；床垫形变参数是床垫本体发生形变大小的实际参数。其中，床垫形变参数可以是床垫本体发生高度变化的高度参数。

示例性的，假设床垫本体为1.5米大小的床，安全位姿状态包括安全位置和安全姿势，安全位置可以是以床垫本体为中心左右两侧1米范围内，当位姿状态表征用户在床垫本体右侧25厘米边缘范围内的位置时，表明当前用户的位姿状态作为不属于安全位姿状态的一种；在姿势为侧卧且位置在床垫本体右侧25厘米边缘范围内时，用户更容易从床垫本体上坠落，可以将该位姿状态也作为不属于安全位姿状态的另一种。

请参阅图2，床垫参数预测模型可通过步骤s1301和步骤s1302训练得到。

步骤s131：获取第二样本集，所述第二样本集包括多个第二样本数据，每个所述第二样本数据分别包括样本位姿状态和该样本位姿状态对应的样本形变参数。

步骤s132：将多个所述第二样本数据作为输入，对第二预设模型进行训练，得到所述床垫参数预测模型。

在步骤s131中，第二样本集包括多个第二样本数据，且每个第二样本数据包括样本位姿状态以及该样本位姿状态对应的样本形变参数的。其中，该位姿状态为不安全位姿状态的位姿状态，样本形变参数表征能有效引导用户由当前的不安全位姿状态转换为相对安全的位姿状态的参数。

其中，该第二样本数据可以通过实验获得。具体的，让用户以各种不同姿势和位置躺在床垫本体上的非安全区域，再通过床垫形变调节装置以不同的形变参数对床垫本体执行干预操作，以使床垫本体形变，进而获得位姿状态以及该位姿状态对应的样本形变参数。

在步骤s132中，通过第二样本数据对第二预设模型进行训练，建立不同的位姿状态和样本形变参数相对应的规律，以使该第二预设模型可以在输入某位姿状态时，对应的输出该位姿状态对应的形变参数。

上述步骤s132包括：将多个所述第二样本数据输入至所述第二预设模型，以使所述第二预设模型依次输出预测形变参数，依次确定所述预测形变参数与对应的第二样本数据中的样本形变参数的差值，根据所述差值调整所述第二预设模型。在所述差值达到预设条件时，得到床垫参数预测模型。

其中，输入至第二预设模型的第二样本数据可以是一个批次所做实验采集得到的第二样本数据，也可以是不同批次所做实验才采集得到的第二样本数据。一般的，多采用不同批次所做实验的多个第二样本数据输入第二预设模型，保证数据的多样化性。依次确定所述预测形变参数与对应的第二样本数据中的样本形变参数的差值，该差值可以表征该第二预设模型在此轮训练中，对形变参数预测的准确性，通过根据该差值调整所述第二预设模型，以减小预测形变参数与对应的第二样本数据中的样本形变参数之间的差别，更新第二预设模型，并将更新后的第二预设模型投入下一轮训练。在所述预测形变参数与对应的第二样本数据中的样本形变参数的差值达到预设条件的情况下，得到床垫参数预测模型。其中，预设条件可以是差值低于预设阈值。

除此之外，停止所述第二预设模型的调整的预设条件还可以是更新第二预设模型的次数达到预设次数阈值。

在步骤s14中，床垫形变调节装置是使床垫本体发生形变的机械装置，其根据床垫形变参数执行干预操作，该干预操作是使床垫本体发生与床垫形变参数相对应的形变大小的操作。

示例性的，仍以上述步骤s13中的示例为例，当位姿状态表征用户在床垫本体右侧25厘米边缘范围内的位置时，将该位姿状态输入床垫参数预测模型，得到的床垫形变参数是使床垫本体的右侧升高5厘米，对应的，干预操作是使床垫本体的右侧升高5厘米，由床垫形变调节装置执行干预操作，以使床垫本体的右侧边缘发生形变。

请参阅图3，本申请还提供一种可应用床垫的防止坠床的保护方法，在执行上述步骤s13之前，所述方法还包括步骤s12：获取位姿状态和安全位姿状态。

在步骤s12中，所述获取位姿状态的步骤可以包括步骤s121和步骤s122。

步骤s121：获取设置于床垫本体的压力传感器检测到的压力数据。

步骤s122：根据所述压力数据以及位姿预测模型，得到所述位姿状态。

在步骤s121中，用户躺在床垫本体上时，设置于床垫本体的压力传感器会检测得到压力数据，通过压力传感器检测得到的压力数据可以得出用户在床垫本体的位姿状态。示例性的，仍以上述步骤s13中的示例为例，床垫本体右侧边缘25厘米区域内设置有压力传感器，当用户位于该区域时，该区域内的压力传感器受力，检测到对应的压力数据。

可以理解的是，用户的某一个位置未处于安全位姿状态，并不会发生坠落。例如，用户的某一只腿位于床垫本体右侧边缘25厘米区域，检测得到的位姿状态不是安全位姿状态，但一只腿位于该区域并不会造成坠落。因此，通过设置多个压力传感器检测得到的压力数据，综合判断可以准确的得到用户的位姿状态，以避免用户的某一个位置未处于安全位姿状态执行不必要的干预操作，进而可以减少该床垫中的处理器的功耗。

在步骤s122中，位姿预测模型是表征压力数据和位姿状态相对应的规律。示例性的，位于床垫本体边缘的多个压力传感器检测得到的多个压力数据对应的不是安全位姿状态。

通过压力数据输入至位姿预测模型中，得到该压力数据对应的位姿状态。

其中，通过建立压力数据和该压力数据对应的位姿状态的规律，以得到位姿预测模型，以使该模型可以在输入压力数据时，该模型输出相对应的位姿状态。

请参阅图4，该位姿预测模型的训练方法包括步骤s1221和步骤s1222。

步骤s1221：获取第一样本集，所述第一样本集包括多个第一样本数据，每个所述第一样本数据分别包括多个样本压力数据和该多个样本压力数据对应的样本位姿状态。

在本实施例中，第一样本数据包括多个样本压力数据以及该多个样本压力数据对应的样本位姿状态。

其中，该第一样本数据也可以通过实验获得。具体的，让用户以不同姿势和位置躺在床垫本体的不同区域上，得到此时床垫本体上该区域对应的多个压力传感器检测得到的压力数据，将该姿势和位置信息作为位姿状态，以及该压力数据作为第一样本数据。通过多次实验，得到第一样本集。

步骤s1222：将多个所述第一样本数据作为输入，对第一预设模型进行训练，得到所述位姿预测模型。

在本实施例中，输入至第一预设模型的第一样本数据可以是一个批次所做实验采集得到的第一样本数据，也可以是不同批次所做实验才采集得到的第一样本数据。通过多个第一样本数据对第二预设模型进行训练，建立不同区域的多个样本压力数据和位姿状态相对应的规律，以使该第二预设模型可以在输入某多个样本压力数据时，对应的输出该多个样本压力数据对应的位姿状态。

可以理解的是，当用户未处于睡眠状态时，用户可以有意识(非睡眠模式)的判断自身的位置或姿势是否处于一种非安全的状态(例如，床垫本体边缘)，在处于非安全的状态时，用户可以有意识的改变自身的位置或姿势，以避免从床垫坠落。因此，请参阅图5，所述保护方法还包括步骤s10和步骤s11。

步骤s10：获取通过智能监测设备检测到的人体体征信息。

在本实施例中，该智能监测设备可以是接触式的智能设备，例如智能手环，可以检测用户的心率等体征信息；该智能监测设备也可以是非接触式的智能设备，例如雷达，可以检测用户的脑电波等体征信息。

步骤s11：根据所述人体体征信息判断用户是否处于睡眠状态，在确定用户处于睡眠状态时，获取位姿状态和预设安全位姿状态。

在本实施例中，在根据人体体征信息检测到用户处于睡眠状态时，表明用户处于无意识状态，当自身的位姿状态不是安全位姿状态时，不能有意识的调整自身的位姿。在用户处于睡眠状态，执行获取位姿状态和安全位姿状态的步骤，进而对用户进行防坠落保护措施。

在本实施例中，通过对在睡眠状态的用户实时监测其位姿状态，且在位姿状态不是安全位姿状态时，生成床垫形变参数，以使控制床垫形变调节装置执行床垫形变参数对应的干预操作，进而使床垫本体发生形变，保护用户的安全。且在睡眠状态下执行获取位姿状态和安全位姿状态的步骤，减少了用户在有意识的状态下还执行获取位姿状态和安全位姿状态等步骤的功耗。

实施例二

请参阅图6，本实施例还提供一种防止坠床的保护装置，所述保护装置包括：处理器，所述处理器用于执行存储在存储器中的以下程序模块：预测模块21，用于当确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据所述位姿状态，利用床垫参数预测模型获得床垫形变参数；执行模块22，用于根据所述床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变。

其中，预测模块21的实施原理与步骤s13类似，因此，关于预测模块21的具体描述可以参照实施例一，在此不做赘述。执行模块22的实施原理与步骤s14类似，因此，关于执行模块22的具体描述可以参照实施例一，在此不做赘述。

实施例三

本实施例还提供一种计算机可读存储介质，如闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如，sd或dx存储器等)、随机访问存储器(ram)、静态随机访问存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程只读存储器(prom)、磁性存储器、磁盘、光盘、服务器、app应用商城等等，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可以实现如实施例一中的方法步骤。

上述方法步骤的具体实施例过程可参见实施例一，本实施例在此不再重复赘述。

实施例四

本申请实施例提供了一种床垫，包括床垫本体、多个压力传感器、床垫形变调节装置、存储器和处理器。

处理器是床垫的控制中心，利用各种接口和线路连接床垫中的其他部分，通过确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据位姿状态，利用床垫参数预测模型，以得到床垫形变参数，再根据该床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变。其中，所述处理器可以是专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，简称asic)、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，简称dsp)、数字信号处理设备(digitalsignalprocessingdevice，简称dspd)、可编程逻辑器件(programmablelogicdevice，简称pld)、现场可编程门阵列(fieldprogrammablegatearray，简称fpga)、控制器、微控制器、微处理器或其他电子元件实现。

存储器用于存储各种类型的数据，这些数据例如包括床垫中的任何应用程序或方法的指令以及应用程序相关的数据，例如，安全位姿状态等。其中，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，例如静态随机存取存储器(staticrandomaccessmemory，简称sram)，电可擦除可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammableread-onlymemory，简称eeprom)，可擦除可编程只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，简称eprom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，简称prom)，只读存储器(read-onlymemory，简称rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。

多个压力传感器设置于床垫本体上，用于检测压力数据，处理器根据检测得到的多个压力数据确定用户在床垫本体上的位置和姿势，即位姿状态。其中，多个压力传感器阵列设置于所述床垫本体。

床垫形变调节装置设置于床垫本体内，并用于执行干预操作，以使床垫本体发生形变。由于床垫本体属于弹性设备，因此，可以在床垫本体内设置使床垫本体发生形变的床垫形变调节装置。其中，所述床垫形变调节装置为多个，且分别设置于所述床垫本体并靠近所述床垫本体的边沿位置。其中，床垫形变调节装置包括垂直升降单元，通过改变垂直升降单元的垂直升降大小，以将床垫本体的上表面形成一个曲面。其中，该垂直升降单元可以通过液压或气压的方式实现。

示例性的，可以在床垫本体内的边缘设置一组垂直升降单元，当用户位于床垫本体边缘时，表征用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据位姿状态，利用床垫参数预测模型，以得到床垫形变参数，该床垫形变调节参数表征垂直升降单元上升高度的参数，即在该情况下，可以使设置在床垫本体边缘内的一组床垫垂直升降单元通过上升一定的高度，以使位于床垫本体边缘的平面高于除该边缘以外的其他平面，以引导用户从该边缘移动至床垫本体中心处，避免用户从床垫本体跌落。

可以理解，床垫还可以包括通信组件。通信组件用于该床垫与其他设备之间进行有线或无线通信。无线通信，例如wi-fi，蓝牙，近场通信(nearfieldcommunication，简称nfc)，2g、3g或4g，或它们中的一种或几种的组合，因此相应的该通信组件可以包括：wi-fi模块，蓝牙模块，nfc模块。

在本实施例中，设置在床垫本体上的多个压力传感器检测得到的多个压力数据，该多个压力数据输入至位姿预测模型，以得到位姿状态，处理器在确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，将所述位姿状态输入至床垫参数预测模型，以得到床垫形变参数，并根据床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变，进而避免用户从床垫本体上坠落，保护用户的安全。

综上，本申请提供的一种防止坠床的保护方法、装置、存储介质及床垫，所述保护方法包括：当确定用户在床垫本体上的位姿状态不是安全位姿状态时，根据所述位姿状态，利用床垫参数预测模型获得床垫形变参数；根据所述床垫形变参数控制床垫形变调节装置执行对应的干预操作，以使床垫本体发生形变。通过监测用户在床垫本体上的位姿状态，当用户处于不安全的位姿状态时，通过改变床垫本体的形状，引导用户由当前的不安全的位姿状态转换为相对安全的位姿状态，避免用户从床垫本体边缘坠落，进而保证用户的睡眠质量和安全；且在睡眠状态下执行获取位姿状态和安全位姿状态的步骤，减少了用户在有意识的状态下还执行获取位姿状态和安全位姿状态等步骤的功耗。

在本申请实施例所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统和方法实施例仅仅是示意性的。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然本申请所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本申请而采用的实施方式，并非用以限定本申请。任何本申请所属技术领域内的技术人员，在不脱离本申请所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本申请的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。