心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法，該系統(tǒng)包括智能床墊和顯示終端，其中，所述智能床墊中配置有傳感器和藍牙控制器，所述傳感器用于采集人體信息數(shù)據(jù)，所述藍牙控制器獲取所述傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)，根據(jù)所述人體信息數(shù)據(jù)生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端。本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通過采集人體的人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，實現(xiàn)對人體的心率和睡眠質量進行監(jiān)測，以便使使用者能夠監(jiān)測自身心率和睡眠狀態(tài)，調整和保持健康，本發(fā)明的系統(tǒng)和方法通過智能床墊中的傳感器進行數(shù)據(jù)采集，通過藍牙控制器進行分析，通過顯示終端進行輸出顯示，監(jiān)測結果更精確，查看更便捷。
【專利說明】
心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及健康管理領域，尤其涉及一種心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法。
【背景技術】
[0002]眾所周知，人體的睡眠質量和身體健康息息相關，隨著生活水平的提高，人們越來越重視睡眠質量。而目前監(jiān)測睡眠質量，一般是通過智能手環(huán)等實現(xiàn)的，其監(jiān)測點覆蓋面積小，監(jiān)測的準確率比較差，無法很好的滿足用戶精確監(jiān)測自己的睡眠質量的需求。
[0003]心率一般定義為人體心臟每分鐘的跳動次數(shù)，心率變化與心臟疾病密切相關。因而及時了解自己的心率狀態(tài)，在心率發(fā)生異常時及早知道，以便針對病因進行治療，是非常重要的?，F(xiàn)有技術中，通常是通過傳統(tǒng)的心電圖傳感器將不銹鋼或氯化銀等其他材質的接觸式電極連接到人體皮膚表面，以對人體的心率進行監(jiān)測的。該種方式，檢測比較繁瑣，一般需要檢測者脫去衣服直接接觸人體皮膚才能檢測，非常不方便。
[0004]睡眠和心率都是對人體身體健康影響極大的兩項身體指標，對兩者進行監(jiān)測具有重要的臨床指導意義。但目前業(yè)界還沒有對兩者同時進行監(jiān)測的設備，同時對兩者進行監(jiān)測，以跟蹤用戶身體健康狀態(tài)，具有重要的參考價值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，以解決上述問題的至少一個。本發(fā)明的系統(tǒng)包括智能床墊和顯示終端，其中，所述智能床墊中配置有傳感器和藍牙控制器，所述傳感器用于采集人體信息數(shù)據(jù)，所述藍牙控制器獲取所述傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)，根據(jù)所述人體信息數(shù)據(jù)生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端。
[0006]本發(fā)明的系統(tǒng)用于獲取人體信息數(shù)據(jù)，根據(jù)人體信息數(shù)據(jù)檢測用戶的心率睡眠數(shù)據(jù)，以對使用者的身體健康進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結果通過藍牙控制器輸出，從而為使用者提供身體狀態(tài)參考信息，促使使用者及時調整身體，保證健康。本發(fā)明的系統(tǒng)，將智能床墊和顯示終端相結合，顯示終端可以為智能移動設備，可以實現(xiàn)家居的智能化，方便用戶查看和監(jiān)督自己的身體狀態(tài)。
[0007]在一些實施方式中，所述傳感器包括非接觸式心電圖傳感器，所述人體信息數(shù)據(jù)包括所述非接觸式心電圖傳感器采集的心電圖信號，所述藍牙控制器包括信號采集模塊和心率輸出模塊，所述信號采集模塊對所述心電圖信號進行采樣，并將采樣結果輸出至所述心率輸出模塊，所述心率輸出模塊用于對接收到的所述采樣結果進行二次濾波，并對濾波后的信號進行心率計算，生成心率值輸出至所述顯示終端。由此，該系統(tǒng)無需直接接觸人體，隔著一定厚度的紡織物就可以感應出信號，以對使用者的心率進行監(jiān)測，而且通過藍牙控制器的采樣、二次濾波和心率計算，得到的用戶心率數(shù)據(jù)更加精確，有助于提高系統(tǒng)的準確性，為用戶提供可靠的參考依據(jù)。
[0008]在一些實施方式中，所述顯示終端上配置有輸出模塊和統(tǒng)計模塊，所述輸出模塊用于根據(jù)接收到的心率值生成心率變化曲線輸出；所述統(tǒng)計模塊用于根據(jù)接收到的心率值統(tǒng)計心率變化情況，根據(jù)心率變化情況生成提醒信息輸出。由此，用戶通過顯示終端就可以很方面的查看自己的心率狀態(tài)，并能在有異常時及時得到提醒和建議，有助于保障良好的身體健康狀態(tài)。
[0009]在一些實施方式中，所述傳感器還包括壓力傳感器，所述人體信息數(shù)據(jù)還包括所述壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，所述藍牙控制器包括睡眠數(shù)據(jù)生成模塊，用于獲取壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)進行分析處理，生成睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端，其中生成的睡眠數(shù)據(jù)包括睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點。由此，通過藍牙控制器對壓力數(shù)據(jù)進行分析，就可以得到睡眠數(shù)據(jù)，從而對睡眠狀態(tài)進行跟蹤，有效監(jiān)測睡眠質量，為用戶提供健康狀態(tài)參考信息，實現(xiàn)人體對自己身體的監(jiān)測，有助于保障健康。
[0010]在一些實施方式中，所述顯示終端上還配置有睡眠數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)接收到的睡眠數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計運算，生成睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長，并根據(jù)所述睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長輸出睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖和睡眠質量報告。由此，用戶通過顯示終端就可以很方面的查看自己的睡眠狀態(tài)，并能在有異常時及時得到提醒和建議，有助于保障良好的睡眠狀態(tài)和根據(jù)睡眠狀態(tài)調節(jié)自己的身體狀態(tài)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，同時還提供了一種心率睡眠監(jiān)測方法，包括:
[0012]將藍牙控制器通過藍牙連接至匹配的顯示終端；
[0013]所述藍牙控制器從傳感器獲取采集的人體信息數(shù)據(jù)；
[0014]所述藍牙控制器對所述人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端。由此，本發(fā)明的方法就可以根據(jù)獲取的人體信息數(shù)據(jù)檢測用戶的心率睡眠數(shù)據(jù)，以對使用者的身體健康進行監(jiān)測，并將監(jiān)測結果通過藍牙控制器輸出，從而為使用者提供身體狀態(tài)參考信息，促使使用者及時調整身體，保證健康。本發(fā)明的系統(tǒng)，將智能床墊和顯示終端相結合，顯示終端可以為智能移動設備，可以實現(xiàn)家居的智能化，方便用戶查看和監(jiān)督自己的身體狀態(tài)。
[0015]在一些實施方式中，所述傳感器包括非接觸式心電圖傳感器，所述傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)還包括心電圖信號，
[0016]所述藍牙控制器對所述人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端包括:
[0017]所述藍牙控制器通過ADC轉換對所述心電圖信號進行采樣；
[0018]所述藍牙控制器對采樣的結果信號進行二次濾波處理；
[0019]所述藍牙控制器對濾波處理后的信號進行心率運算，生成心率值輸出至所述顯示終端。由此，該方法無需直接接觸人體，隔著一定厚度的紡織物就可以感應出信號，以對使用者的心率進行監(jiān)測，而且通過藍牙控制器的采樣、二次濾波和心率計算，得到的用戶心率數(shù)據(jù)更加精確，有助于提高系統(tǒng)的準確性，為用戶提供可靠的參考依據(jù)。
[0020]在一些實施方式中，所述顯示終端接收到心率值后，包括:
[0021 ]根據(jù)心率值輸出心率變化曲線;和/或對接收到的心率值進行統(tǒng)計運算，根據(jù)心率值變化生成提醒信息輸出。由此，用戶通過顯示終端就可以很方面的查看自己的心率狀態(tài)，并能在有異常時及時得到提醒和建議，有助于保障良好的身體健康狀態(tài)。
[0022]在一些實施方式中，所述傳感器還包括壓力傳感器，所述傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)還包括壓力數(shù)據(jù)，
[0023]所述藍牙控制器對所述人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端包括:
[0024]所述藍牙控制器定時獲取所述壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)分析結果生成睡眠數(shù)據(jù)；
[0025]所述藍牙控制器將生成的所述睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端；
[0026]其中所述睡眠數(shù)據(jù)包括睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點。
[0027]由此，通過藍牙控制器對壓力數(shù)據(jù)進行分析，就可以得到睡眠數(shù)據(jù)，從而對睡眠狀態(tài)進行跟蹤，有效監(jiān)測睡眠質量，為用戶提供健康狀態(tài)參考信息，實現(xiàn)人體對自己身體的監(jiān)測，有助于保障健康。
[0028]在一些實施方式中，所述顯示終端在接收到睡眠數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述睡眠數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計運算，獲取睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長，并根據(jù)所述睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長，輸出睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖和睡眠質量報告。由此，用戶通過顯示終端就可以很方面的查看自己的睡眠狀態(tài)，并能在有異常時及時得到提醒和建議，有助于保障良好的睡眠狀態(tài)和根據(jù)睡眠狀態(tài)調節(jié)自己的身體狀態(tài)。
【附圖說明】
[0029]圖1為本發(fā)明一實施方式的心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的結構示意圖；
[0030]圖2為一實施方式的心率睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖；
[0031]圖3為另一實施方式的心率睡眠監(jiān)測方法的流程示意圖；
[0032]圖4為本發(fā)明一實施方式的顯示終端上輸出的心率變化曲線的顯示狀態(tài)示意圖；
[0033]圖5為本發(fā)明一實施方式的顯示終端上輸出的睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖的顯示狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0035]圖1示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)的結構。如圖1所示，該裝置包括智能床墊I和顯示終端5。其中，智能床墊I中設置有用于采集人體信息數(shù)據(jù)的傳感器和用于進行數(shù)據(jù)處理及傳輸?shù)乃{牙控制器4。傳感器和藍牙控制器4相連接，藍牙控制器4從傳感器獲取采集的人體信息數(shù)據(jù)，進行分析處理，生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至顯示終端5。顯示終端5根據(jù)收到的心率睡眠數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，輸出監(jiān)測結果。在具體使用時，用戶開啟藍牙控制器4和顯示終端5，藍牙控制器4和顯示終端5會自動通過藍牙相匹配。而用戶躺在智能床墊I上之后，傳感器就會持續(xù)采集人體信息數(shù)據(jù)。藍牙控制器4獲取傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，就可以通過藍牙將得到的心率睡眠數(shù)據(jù)傳輸給顯示終端5進行顯示。用戶通過該系統(tǒng)，可以非常方便的同時對自己的身體信息數(shù)據(jù)進行監(jiān)測，并通過顯示終端5查看監(jiān)測結果，有助于了解自身的健康狀態(tài)進行及時調整。
[0036]優(yōu)選地，為了有效獲取心率睡眠數(shù)據(jù)，如圖1所示，本實施例的傳感器可以設置為包括呈陣列式分布的心電圖傳感器3和/或壓力傳感器2，心電圖傳感器3用于獲取心電圖數(shù)據(jù)，壓力傳感器2用于獲取壓力數(shù)據(jù)。藍牙控制器4根據(jù)心電圖數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)進行初步分析和處理，以得到心率睡眠數(shù)據(jù)，并將心率睡眠數(shù)據(jù)進行輸出到顯示終端5。
[0037]其中，本發(fā)明實施例中的心電圖傳感器3優(yōu)選為非接觸式心電圖傳感器。非接觸式心電圖傳感器設置在智能床墊I的棉層中，所有的非接觸式心電圖傳感器呈陣列分布，該陣列例如可以設置為包括至少一個矩形組，每個矩形組由至少兩個心電圖傳感器組成(即只要保證人體上身不少于2個電極，就可以測試心電圖數(shù)據(jù)，進而得到心率數(shù)據(jù))。如圖1所示的實施例中，非接觸式心電圖傳感器的陣列分布設置為包括三個矩形組，即第一矩形組31、第二矩形組32和第三矩形組33，每個矩形組中包括呈直角三角形排布的三個心電圖傳感器3。其中，呈直角三角形排布意味著有兩個心電圖傳感器是在一條直線上分布的。本實施例中優(yōu)選將上部的兩個心電圖傳感器排布在一條直線上，這樣就可以使上部的兩個心電圖傳感器與人體的左右肩部接觸，另一個傳感器與人體的腿(本實施例為右腿的位置)相接觸，從而使三個心電圖傳感器組成三點式心電圖測量電極。其中，右腿位置的電極連接有驅動補償電路，用來對心電信號進行補償，以根據(jù)傳感器自身的特性對人體的心率進行檢測。驅動補償電路和差分放大電路連接，通過差分放大電路和50/60HZ陷波器濾波輸出心電圖信號。其中，本實施例中的心電圖傳感器優(yōu)選為I O* 10*2mm或10.5*10.5*2mm規(guī)格大小的非接觸式心電圖傳感器，差分放大電路和50/60HZ陷波器濾波通過現(xiàn)有技術即可實現(xiàn)。
[0038]本發(fā)明實施例中的壓力傳感器在智能床墊I的棉層中呈陣列分布或呈網(wǎng)格狀分布。陣列分布可以設置為包括至少一個陣列組，每個陣列組由多個呈直線排布的壓力傳感器組成。網(wǎng)格狀分布為將智能床墊I劃分為多個長和寬為0.2-0.3m的矩形網(wǎng)格，壓力傳感器2設置在網(wǎng)格的交叉點處。陣列分布的方式，獲取的數(shù)據(jù)相對較少，在保證準確率的基礎上計算相對簡單，性價比更高。而網(wǎng)格狀分布的方式設置的壓力傳感器更多，檢測到的數(shù)據(jù)精準度更高，但計算量大。如圖1所示的實施例中，壓力傳感器2為呈陣列分布的方式，設置為包括兩個陣列組，即第一陣列組21和第二陣列組22。每個陣列組中壓力傳感器呈直線分布，且每個陣列組中壓力傳感器之間、以及各個陣列組之間設置為具有相同的固定間距(例如都設置為0.3m，間距也可以設置的更小些，這樣獲取的數(shù)據(jù)更多，計算的結果更精確，但是同樣也增加了計算量，可以根據(jù)需求進行靈活設置)。本實施例中的第一陣列組21包括并列設置的五個壓力傳感器2，第二陣列組22包括并列設置的六個壓力傳感器2。其中，第一陣列組21中的壓力傳感器2與第二陣列組22中的壓力傳感器2呈交叉設置，即第一陣列組21中的壓力傳感器2位于第二陣列組22的各壓力傳感器2的空隙處。其中，本實施例中的壓力傳感器的尺寸優(yōu)選為I O* 10mm。
[0039]根據(jù)床的形狀和尺寸(如1.8*1.5m)，如圖1所示，可以根據(jù)人體的睡眠姿勢習慣將智能床墊I劃分為頭部11、身部12和足部13。如圖1所示，為了應用心電圖傳感器3和壓力傳感器2對人體的心率和睡眠數(shù)據(jù)進行精確檢測，將心電圖傳感器3的陣列設置在身部12和足部13，將壓力傳感器2的陣列設置在身部12。由此，當人躺在本系統(tǒng)的智能床墊I上時，就可以通過心電圖傳感器3和壓力傳感器2對人體的心電圖數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)進行檢測，并通過藍牙控制器4進行處理，以生成心率和睡眠數(shù)據(jù)輸出至顯示終端5。本實施例的心電圖傳感器陣列包括三個矩形陣列，由此，使用者躺在床的左、中、右三個位置，都可以對其心率數(shù)據(jù)進行檢測。而本實施例的壓力傳感器陣列為兩組，且鋪滿整個棉層I的中間位置(即身部12)，由此，使用者在床上進行翻身等動作時，都可以進行精確的壓力檢測。
[0040]進一步地，本發(fā)明實施例中的藍牙控制器4設置為包括信號采集模塊和心率輸出模塊(圖未示出)。信號采集模塊通過ADC轉換對傳感器采集到的心電圖信號進行采樣(采樣頻率優(yōu)選為20HZ)，并將采樣結果輸出至心率輸出模塊。心率輸出模塊對接收到的采樣結果進行二次濾波，并對濾波后的信號進行心率計算，生成心率值輸出至顯示終端5。其中，二次濾波可以通過現(xiàn)有技術實現(xiàn)，如通過平滑濾波或FIR濾波(Finite Impulse Response濾波，有限長單位沖激響應濾波，又稱非遞歸型濾波)等，故在此不再贅述。心率輸出模塊對二次濾波后的信號進行心率計算，主要是通過對二次濾波后的心電圖信號統(tǒng)計一分鐘內(nèi)的脈沖尖峰，每分鐘內(nèi)的脈沖尖峰個數(shù)即為心率值。如圖1所示，本發(fā)明實施例的顯示終端5上配置有輸出模塊51和統(tǒng)計模塊52。其中，輸出模塊51用于根據(jù)接收到的心率值生成心率變化曲線輸出，統(tǒng)計模塊52用于根據(jù)接收到的心率值統(tǒng)計心率變化情況，根據(jù)心率變化情況生成提醒信息輸出。藍牙控制器4通過心率輸出模塊輸出心率值至顯示終端5后，輸出模塊51就可以根據(jù)心率值輸出心率變化曲線，而統(tǒng)計模塊52就可以根據(jù)檢測過程心率值的變化，判斷身體狀況，在心率發(fā)生明顯異常時，生成提醒信息輸出給用戶。其中，在顯示終端5上輸出的心率變化曲線如圖4所示，為輸出模塊51根據(jù)心率值繪制輸出的曲線圖。而在心率發(fā)生異常時，生成的提醒信息如可以是以信息的形式或語音的形式輸出心率異常的提示，如“您的心率值過高”。
[0041]進一步地，藍牙控制器4中還可以包括睡眠數(shù)據(jù)生成模塊(圖未示出)，用于獲取壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)壓力數(shù)據(jù)進行分析處理，生成睡眠數(shù)據(jù)輸出至顯示終端。具體地，藍牙控制器4定時掃描壓力傳感器獲取每個壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊根據(jù)獲取的壓力數(shù)據(jù)判斷主受力壓力傳感器，并分析主受力壓力傳感器的壓力變化情況，根據(jù)主受力壓力傳感器的壓力變化情況，判斷用戶的睡眠狀態(tài)和記錄不同睡眠狀態(tài)的開始和結束時間，從而生成包括睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點的睡眠數(shù)據(jù)傳輸至顯示終端5。其中，睡眠狀態(tài)包括入睡、清醒、淺睡和深睡。檢測淺睡和深睡狀態(tài)的過程為，藍牙控制器4定時掃描壓力傳感器獲取每個壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)可以是每分鐘掃描一遍全部壓力傳感器，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊根據(jù)全部的壓力數(shù)據(jù)判斷出主受力壓力傳感器，在主受力壓力傳感器的基礎上，每秒掃描一次主受力壓力傳感器的壓力值，并判斷當前的壓力值和前一秒的壓力值的差值是否小于預設的閥值，如果小于預設的閥值，則記錄該次數(shù)，累計重復該過程一分鐘，從而統(tǒng)計出一分鐘內(nèi)人體動作小于預設閥值的次數(shù)，通過公式能量=次數(shù)*閥值獲取用戶該分鐘內(nèi)的能量值，連續(xù)記錄固定時間長度內(nèi)的能量值，如十二分鐘內(nèi)的能量值。然后，將十二分鐘內(nèi)的累計能量值和各能量值分別與預設深睡閾值進行比較，如果累計能量值和各能量值都達到預設深睡閾值，則記錄睡眠狀態(tài)為深睡，并記錄進入深睡狀態(tài)的時間節(jié)點，否則記錄睡眠狀態(tài)為淺睡，并記錄進入淺睡狀態(tài)的睡眠時間節(jié)點，并將該得到的睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點存儲。檢測清醒狀態(tài)的過程為，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊在接收到主受力壓力傳感器的值時，判斷壓力值的大小是否為很小的值(即趨近于O)，如果某一秒的主受力壓力傳感器的壓力值趨近于0，則初步判斷為起床，此時藍牙控制器將掃描所有壓力傳感器的壓力值，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊判斷所有壓力傳感器的壓力值，如果都趨近于0，則判斷用戶發(fā)生了起床動作，記錄該睡眠狀態(tài)為清醒狀態(tài)，并該時間節(jié)點為清醒的開始時間節(jié)點。之后，藍牙控制器持續(xù)每秒獲取所有壓力傳感器的壓力值，當檢測到存在壓力值不趨近于O時，判斷用戶又回來睡覺，記錄該時間節(jié)點，并判斷主受力壓力傳感器，在主受力壓力傳感器的基礎上繼續(xù)進行淺睡和深睡狀態(tài)的檢測。其中，在用戶上床后到淺睡之前的狀態(tài)，記錄為入睡狀態(tài)。通過以上處理，就可以根據(jù)壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)對用戶的睡眠數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。其中，當持續(xù)二十分鐘都檢測到用戶為起床狀態(tài)(即清醒狀態(tài))，則說明該檢測過程結束，在檢測結束，即檢測到用戶起床后，藍牙控制器將記錄的該檢測過程的全部睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示終端，同時藍牙控制器進入待機省電模式。圖1所示，顯示終端5上還配置有睡眠數(shù)據(jù)處理模塊53，用于根據(jù)接收到的睡眠數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計運算，生成睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長，并根據(jù)睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長輸出睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖和睡眠質量報告。其中，生成的睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖如圖5所示，為顯示睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長的柱狀圖。而睡眠質量報告可以是根據(jù)時長進行分析判斷得出的報告信息，如清醒及淺睡的時長超過預設閥值，則輸出睡眠質量差的報告信息，深睡時長達到預設閥值則輸出睡眠質量優(yōu)的報告信息等。
[0042]其中，根據(jù)需要也可以對用戶的起床次數(shù)和翻身次數(shù)進行記錄。記錄起床次數(shù)，可參照上述起床狀態(tài)的檢測，每檢測到發(fā)生一次起床狀態(tài)，就將起床次數(shù)加一。翻身次數(shù)的計算，可以是在檢測到主受力壓力傳感器后，存儲主受力壓力傳感器的編號及其對應的壓力值。之后，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊根據(jù)存儲的主受力壓力傳感器的編號及其對應的壓力值進行比較，即將當前的主受力壓力傳感器及其對應的壓力值與之前一次的主受力壓力傳感器的編號及壓力值進行比較，當發(fā)生主受力點變化時，如前一次的主受力壓力傳感器的編號為(I，2，3)，當前主受力壓力傳感器的編號為(2，3，4)時，則判斷發(fā)生一次翻身，將翻身次數(shù)加
O
[0043]優(yōu)選地，為了保證藍牙信號的穩(wěn)定性，以將心率和睡眠數(shù)據(jù)及時地發(fā)送出去，本發(fā)明實施例的藍牙控制器4優(yōu)選設置在智能床墊I的邊緣部。
[0044]由此，用戶通過將智能床墊鋪設在床上，就可以根據(jù)需求，通過傳感器采集心電圖信號，根據(jù)心電圖信號檢測心率數(shù)據(jù)通過藍牙控制器輸出，以根據(jù)心率數(shù)據(jù)對身體健康狀況進行監(jiān)控。同時，通過智能床墊也能夠采集壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)壓力變化監(jiān)測用戶的睡眠質量，以根據(jù)輸出結果及時調整身體狀態(tài)，促進健康。而將結果輸出至顯示終端后，顯示終端將結果以統(tǒng)計圖和提醒報告的方式輸出，使用者就可以根據(jù)需求很直觀的查看自己的心率變化和睡眠狀態(tài)，以對自己的身體健康進行關注和及時調整，從而保持健康，非常方便快捷。
[0045]圖2和圖3示意性地顯示了心率睡眠數(shù)據(jù)的監(jiān)測方法。
[0046]如圖2所示，以傳感器為非接觸式心電圖傳感器，采集的人體信息數(shù)據(jù)為心電圖數(shù)據(jù)，監(jiān)測到的信息為心率值為例，本發(fā)明實施例的監(jiān)測方法包括:
[0047]步驟S201:通過藍牙將藍牙控制器連接至匹配的顯示終端。
[0048]在打開顯示終端上的藍牙和相應的APP后，顯示終端的APP會自動搜索匹配的藍牙控制器，將顯示終端通過藍牙連接至智能床墊中的藍牙控制器。
[0049]步驟S202:藍牙控制器對非接觸式心電圖傳感器采集的心電圖信號進行采樣。
[0050]非接觸式心電圖傳感器通過其在智能床墊中的陣列排布，即每個矩陣組中包括上面兩個和下面一個傳感器，組成一個心電信號檢測補償電路，檢測補償電路獲取信號后經(jīng)過50/60HZ陷波器濾波后，輸出信號為心電圖信號。藍牙控制器中包含有ADC轉換模塊，通過ADC轉換模塊以20HZ的采樣頻率，對心電圖傳感器輸出的心電圖信號進行采樣。
[0051 ] 步驟S203:藍牙控制器對采樣結果進行二次濾波處理，并對處理結果進行心率計算，得到心率值輸出至顯示終端。
[0052]藍牙控制器中設置有二次濾波處理模塊(如平滑濾波或FIR濾波)。在ADC轉換模塊采樣到心電圖信號后，藍牙控制器首先對采樣結果進行二次濾波處理，之后對濾波后的心電圖信號進行峰值個數(shù)統(tǒng)計，計算出的一分鐘內(nèi)的峰值數(shù)就是心率值。由此，就可以得到整個監(jiān)測時間段內(nèi)的所有心率數(shù)據(jù)值，在檢測結束時，將所有的心率數(shù)據(jù)值輸出給顯示終端。
[0053]步驟S204:顯示終端根據(jù)心率值輸出心率變化曲線，并根據(jù)心率變化輸出提醒信息。
[0054]顯示終端接收到心率數(shù)據(jù)值后，根據(jù)所有的心率數(shù)據(jù)值繪制出心率變化曲線輸出顯示。同時，顯示終端也可以對心率數(shù)據(jù)進行分析判斷，當發(fā)現(xiàn)心率發(fā)生異常時，生成心率異常及注意事項的提醒信息輸出給用戶。
[0055]如圖3所示，以傳感器為壓力傳感器，采集的人體信息數(shù)據(jù)為壓力數(shù)據(jù)，監(jiān)測到的信息為睡眠數(shù)據(jù)為例，本發(fā)明實施例的監(jiān)測方法包括:
[0056]步驟S301:通過藍牙將藍牙控制器連接至匹配的顯示終端。
[0057]在打開顯示終端上的藍牙和相應的APP后，顯示終端的APP會自動搜索匹配的藍牙控制器，將顯示終端通過藍牙連接至智能床墊中的藍牙控制器。
[0058]步驟S302:藍牙控制器定時掃描壓力傳感器，獲取壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)。
[0059]在具體應用中，當人上床睡覺后，本發(fā)明的藍牙控制器會首先掃描一遍全部的壓力傳感器，獲取每個壓力傳感器的壓力值。之后，藍牙控制器對獲取的壓力值進行簡單分析處理，判斷出當前身體的主受力壓力傳感器(壓力數(shù)據(jù)值較大的壓力傳感器)，然后基于主受力壓力傳感器，定時掃描主受力壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)主受力點和壓力數(shù)據(jù)的變化來進行翻身次數(shù)、起床次數(shù)和睡眠質量的分析。
[0060]步驟S303:藍牙控制器對各壓力數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)壓力變化生成睡眠數(shù)據(jù)輸出至顯示終端。
[0061]藍牙控制器根據(jù)基于主受力壓力傳感器獲取到的壓力數(shù)據(jù)進行分析，生成睡眠數(shù)據(jù)輸出至顯示終端。其中，睡眠數(shù)據(jù)包括睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點，睡眠狀態(tài)包括入睡、清醒、淺睡和深睡。
[0062]其中，本發(fā)明實施例對睡眠檢測的處理可以為:在主受力壓力傳感器的基礎上，每隔固定時間(如I秒)掃描一次主受力壓力傳感器的值，將當前值和前一秒的值相減，如果小于預設的閥值(該閥值是用來體現(xiàn)人體是否出現(xiàn)一定程度的翻身或移動動作，該閥值是經(jīng)過大量的樣本數(shù)據(jù)驗證得來)，則認為沒有發(fā)生動作，并記錄該次數(shù)，累計重復該過程I分鐘，統(tǒng)計出I分鐘人體動作小于閥值的次數(shù)，定義公式:能量=閥值*次數(shù)，并通過該能量來表征人體動作的參數(shù)，用于判斷入睡、淺睡、深睡狀態(tài)。具體過程可以為，藍牙控制器定時掃描壓力傳感器獲取每個壓力傳感器的壓力數(shù)據(jù)可以是每分鐘掃描一遍全部壓力傳感器，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊根據(jù)全部的壓力數(shù)據(jù)判斷出主受力壓力傳感器，在主受力壓力傳感器的基礎上，每秒掃描一次主受力壓力傳感器的壓力值，并判斷當前的壓力值和前一秒的壓力值的差值是否小于預設的閥值，如果小于預設的閥值，則記錄該次數(shù)，累計重復該過程一分鐘，從而統(tǒng)計出一分鐘內(nèi)人體動作小于預設閥值(該閥值是經(jīng)過大量的樣本數(shù)據(jù)驗證得出，用于體現(xiàn)人體是否出現(xiàn)一定程度的翻身或移動動作，如果小于該閥值則認為沒有發(fā)生動作)的次數(shù)，通過公式能量=次數(shù)*閥值獲取用戶該分鐘內(nèi)的能量值，連續(xù)記錄固定時間長度內(nèi)的能量值，如十二分鐘內(nèi)的能量值。然后，將十二分鐘內(nèi)的累計能量值和各能量值分別與預設深睡閾值進行比較，如果累計能量值和各能量值都達到預設深睡閾值，則記錄睡眠狀態(tài)為深睡，并記錄進入深睡狀態(tài)的時間節(jié)點，否則記錄睡眠狀態(tài)為淺睡，并記錄進入淺睡狀態(tài)的睡眠時間節(jié)點，并將該得到的睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點存儲。檢測清醒狀態(tài)的過程為，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊在接收到主受力壓力傳感器的值時，判斷壓力值的大小是否為很小的值(即趨近于O)，如果某一秒的主受力壓力傳感器的壓力值趨近于O，則初步判斷為起床，此時藍牙控制器將掃描所有壓力傳感器的壓力值，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊判斷所有壓力傳感器的壓力值，如果都趨近于O，則判斷用戶發(fā)生了起床動作，記錄該睡眠狀態(tài)為清醒狀態(tài)，并該時間節(jié)點為清醒的開始時間節(jié)點。之后，藍牙控制器持續(xù)每秒獲取所有壓力傳感器的壓力值，當檢測到存在壓力值不趨近于O時，判斷用戶又回來睡覺，記錄該時間節(jié)點，并判斷主受力壓力傳感器，在主受力壓力傳感器的基礎上繼續(xù)進行淺睡和深睡狀態(tài)的檢測。其中，在用戶上床后到淺睡之前的狀態(tài)，記錄為入睡狀態(tài)。通過以上處理，就可以根據(jù)壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)對用戶的睡眠數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。其中，當持續(xù)二十分鐘都檢測到用戶為起床狀態(tài)(即清醒狀態(tài))，則說明該檢測過程結束，在檢測結束，即檢測到用戶起床后，藍牙控制器將記錄的該檢測過程的全部睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示終端，同時藍牙控制器進入待機省電模式。
[0063]同時，本發(fā)明實施例還可以根據(jù)需求對使用者的起床次數(shù)和翻身次數(shù)進行計算。其中，對起床次數(shù)的計算可以為:在主受力壓力傳感器的基礎上，當出現(xiàn)所有主受力壓力傳感器的值很小(或為O)時，初步判斷人可能起床，然后藍牙傳感器將重新檢測受力壓力傳感器，如果沒有發(fā)現(xiàn)受力壓力傳感器，則判斷為人已起床，從而將起床次數(shù)加一。對翻身次數(shù)的計算可以為:在檢測到主受力壓力傳感器后，存儲主受力壓力傳感器的編號及其對應的壓力值。之后，睡眠數(shù)據(jù)生成模塊根據(jù)存儲的主受力壓力傳感器的編號及其對應的壓力值進行比較，即將當前的主受力壓力傳感器及其對應的壓力值與之前一次的主受力壓力傳感器的編號及壓力值進行比較，當發(fā)生主受力點變化時，如前一次的主受力壓力傳感器的編號為(I，2，3)，當前主受力壓力傳感器的編號為(2，3，4)時，則判斷發(fā)生一次翻身，將翻身次數(shù)加一。
[0064]步驟S304:顯示終端根據(jù)接收到的睡眠數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，獲得睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長。
[0065]顯示終端接收到睡眠數(shù)據(jù)后，根據(jù)睡眠狀態(tài)和各狀態(tài)的睡眠時間節(jié)點進行統(tǒng)計計算，得到睡眠時長(即入睡狀態(tài)的時長)、清醒時長(即起床的時長)、淺睡時長和深睡時長。
[0066]步驟S305:顯示終端根據(jù)睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長輸出睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖和/或睡眠質量報告。
[0067]顯示終端在計算獲得睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長后，輸出睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖。如圖5所示，睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖為包括睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長的柱狀圖。根據(jù)需求，還可以根據(jù)睡眠時長進行睡眠質量分析，輸出睡眠質量好壞的報告。
[0068]通過本發(fā)明實施例的監(jiān)測方法進行分析判斷后，藍牙控制器即可將心率和睡眠數(shù)據(jù)發(fā)送給智能終端設備進行顯示，從而為用戶提供依據(jù)。本發(fā)明實施例通過藍牙控制器和顯示終端進行分析處理，通過心電圖數(shù)據(jù)和壓力數(shù)據(jù)獲得的心率睡眠數(shù)據(jù)更精準，能夠為用戶提供有效的參考依據(jù)，且操作簡單，非常便捷。其中，本發(fā)明實施例中的藍牙控制器的控制和判斷程序可以通過現(xiàn)有技術的任意手段實現(xiàn)(如嵌入式編程)。
[0069]以上所述的僅是本發(fā)明的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.心率睡眠監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括智能床墊和顯示終端，其中，所述智能床墊中配置有傳感器和藍牙控制器，所述傳感器用于采集人體信息數(shù)據(jù)，所述藍牙控制器獲取所述傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)，根據(jù)所述人體信息數(shù)據(jù)生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端。2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述傳感器包括非接觸式心電圖傳感器，所述人體信息數(shù)據(jù)包括所述非接觸式心電圖傳感器采集的心電圖信號，所述藍牙控制器包括信號采集模塊和心率輸出模塊，所述信號采集模塊對所述心電圖信號進行采樣，并將采樣結果輸出至所述心率輸出模塊，所述心率輸出模塊用于對接收到的所述采樣結果進行二次濾波，并對濾波后的信號進行心率計算，生成心率值輸出至所述顯示終端。3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示終端上配置有輸出模塊和統(tǒng)計模塊，所述輸出模塊用于根據(jù)接收到的心率值生成心率變化曲線輸出；所述統(tǒng)計模塊用于根據(jù)接收到的心率值統(tǒng)計心率變化情況，根據(jù)心率變化情況生成提醒信息輸出。4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感器還包括壓力傳感器，所述人體信息數(shù)據(jù)還包括所述壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，所述藍牙控制器包括睡眠數(shù)據(jù)生成模塊，用于獲取壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)，根據(jù)所述壓力數(shù)據(jù)進行分析處理，生成睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端，其中生成的睡眠數(shù)據(jù)包括睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點。5.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述顯示終端上還配置有睡眠數(shù)據(jù)處理模塊，用于根據(jù)接收到的睡眠數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計運算，生成睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長，并根據(jù)所述睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長輸出睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖和睡眠質量報生口 ο6.心率睡眠監(jiān)測方法，其特征在于，包括: 將智能床墊通過藍牙控制器連接至匹配的顯示終端； 智能床墊通過設置在其中的傳感器采集人體信息數(shù)據(jù)，所述藍牙控制器獲取采集的人體信息數(shù)據(jù)； 所述藍牙控制器對所述人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端O7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述傳感器包括非接觸式心電圖傳感器，所述傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)還包括心電圖信號， 所述藍牙控制器對所述人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端包括: 通過ADC轉換對所述心電圖信號進行采樣； 對采樣的結果信號進行二次濾波處理； 對濾波處理后的信號進行心率運算，生成心率值輸出至所述顯示終端。8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，所述顯示終端接收到心率值后，包括: 根據(jù)心率值輸出心率變化曲線;和/或 對接收到的心率值進行統(tǒng)計運算，根據(jù)心率值變化生成提醒信息輸出。9.根據(jù)權利要求6至8任一項所述的方法，其中，所述傳感器還包括壓力傳感器，所述傳感器采集的人體信息數(shù)據(jù)還包括壓力數(shù)據(jù)， 所述藍牙控制器對所述人體信息數(shù)據(jù)進行分析處理，生成心率睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端包括: 定時獲取所述壓力傳感器采集的壓力數(shù)據(jù)進行分析，并根據(jù)分析結果生成睡眠數(shù)據(jù)； 將生成的所述睡眠數(shù)據(jù)輸出至所述顯示終端； 其中所述睡眠數(shù)據(jù)包括睡眠狀態(tài)和睡眠時間節(jié)點。10.根據(jù)權利要求9所述的方法，其中，所述顯示終端在接收到睡眠數(shù)據(jù)后，根據(jù)所述睡眠數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計運算，獲取睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長，并根據(jù)所述睡眠時長、清醒時長、淺睡時長和深睡時長，輸出睡眠狀態(tài)統(tǒng)計圖和睡眠質量報告。
【文檔編號】A61B5/00GK105962896SQ201610265574
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月25日
【發(fā)明人】薛磊
【申請人】廣東樂源數(shù)字技術有限公司