本實用新型涉及智能家居，尤其涉及一種心率睡眠監測裝置及一種具有心率睡眠監測功能的智能床墊。

背景技術：

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。而目前的一些監測睡眠質量的裝置，如監測睡眠質量的智能手環，其監測點覆蓋面積小，效率和效果都比較差，無法很好的滿足用戶精確監測自己的睡眠質量的需求。

心率一般定義為人體心臟每分鐘的跳動次數，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，在心率發生異常時及早知道，以便針對病因進行治療，是非常重要的。現有技術中，通常是通過傳統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。

技術實現要素：

根據本實用新型的一個方面，提供了一種心率睡眠監測裝置，以解決上述問題的至少一個。本實用新型的裝置包括棉層、傳感器和藍牙控制器，其中，所述傳感器和所述藍牙控制器設置于所述棉層中，所述傳感器與所述藍牙控制器相連接，所述傳感器采集生物特征數據傳輸至所述藍牙控制器，所述藍牙控制器對所述生物特征數據進行處理，生成心率睡眠數據并輸出。

本實用新型的裝置用于獲取人體的生物特征數據，根據人體的生物特征數據檢測用戶的心率睡眠數據，以對使用者的身體健康進行監測，并將監測結果通過藍牙控制器輸出，從而為使用者提供身體狀態參考信息，促使使用者及時調整身體，保證健康。本實用新型的裝置結構簡單，功能多樣，非常實用。

在一些實施方式中，所述生物特征數據為心電圖數據，所述傳感器包括非接觸式心電圖傳感器。由此，該裝置無需直接接觸人體，隔著一定厚度的紡織物就可以感應出心電圖信號，以對使用者的心率進行監測，非常方便。

在一些實施方式中，所述非接觸式心電圖傳感器呈陣列分布，所述陣列包括三個矩形組，其中，每個矩形組中包括至少兩個非接觸式心電圖傳感器。由此，在每個矩形組的位置都能夠進行心率檢測，覆蓋面更廣，能有效提高檢測的準確率。

在一些實施方式中，每個矩形組中包括三個非接觸式心電圖傳感器，所述三個非接觸式心電圖傳感器呈三角形排布，組成三點式心電圖測量電極。由此，就可以通過三點式心電圖測量電極對人體的心率信號進行檢測，準確率更高。

在一些實施方式中，所述生物特征數據為壓力數據，所述傳感器還包括壓力傳感器。由此，通過藍牙控制器對壓力數據進行分析，就可以得到睡眠數據，從而對睡眠狀態進行跟蹤，有效監測睡眠質量，為用戶提供健康狀態參考信息。

在一些實施方式中，所述壓力傳感器呈陣列分布，所述陣列包括第一陣列組和第二陣列組，所述第一陣列組包括并列設置的五個壓力傳感器，所述第二陣列組包括并列設置的六個壓力傳感器，其中，所述第一陣列組中的壓力傳感器與所述第二陣列組的壓力傳感器交叉設置，且所述第一陣列組和第二陣列組之間、以及各壓力傳感器之間的間距相等。由此，可以獲取壓力變化，以檢測出人體的翻身次數、起床次數和其他動作次數，以評估睡眠質量。且由于相比傳統的睡眠質量監測方式，本實施例的壓力傳感器都設置在人體背部位置，更加敏感，檢測結果更準確。

在一些實施方式中，所述壓力傳感器呈網格狀分布，各壓力傳感器設置在網格的交叉點處。由此，進行檢測的壓力點更多，獲取的數據更多，準確率更高。

在一些實施方式中，所述藍牙控制器設置在所述棉層的邊緣部。由此，可以保證藍牙信號的穩定性，以將心率和睡眠數據通過藍牙控制器發送出去。

根據本實用新型的一個方面，還提供了一種具有心率睡眠監測功能的智能床墊，其特征在于，包括包覆在外層的織物層、心率睡眠監測裝置和床墊底座，所述心率睡眠監測裝置設置在所述床墊底座上，其中，所述心率睡眠監測裝置為上述的心率睡眠監測裝置。

本實用新型的智能床墊既能用于床墊，又能對人體的心率和睡眠數據進行監測，結構設計新穎，功能多樣，非常實用。

在一些實施方式中，所述織物層的厚度不超過1cm。由此，傳感器與人體接觸的敏感性更高，檢測出的數據更準確。

附圖說明

圖1為本實用新型一實施方式的心率睡眠監測裝置的結構示意圖；

圖2為一實施方式的心電圖傳感器的陣列分布的示意圖；

圖3為一實施方式的壓力傳感器的陣列分布的示意圖；

圖4為另一實施方式的壓力傳感器的陣列分布的示意圖；

圖5為本實用新型另一實施方式的心率睡眠監測裝置的結構示意圖；

圖6為本實用新型一實施方式的智能床墊的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。

圖1示意性地顯示了根據本實用新型的一種實施方式的心率睡眠監測裝置的結構。如圖1所示，該裝置包括棉層1、用于獲取生物特征數據的傳感器20和用于進行數據處理和傳輸的藍牙控制器4。其中，傳感器20和藍牙控制器4設置在棉層1中，傳感器20和藍牙控制器4相連接。當人體與本實用新型的裝置接觸時，本裝置通過傳感器20獲取人體生物特征數據信息，并通過藍牙控制器4進行初步處理得到心率睡眠數據，并將心率睡眠數據輸出到相應的終端設備進行進一步處理。

優選地，為了有效獲取心率睡眠數據，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和/或壓力傳感器，心電圖傳感器用于獲取心電圖數據，壓力傳感器用于獲取壓力數據，藍牙控制器4根據心電圖數據和壓力數據進行初步分析和處理，以得到心率睡眠數據，并將心率睡眠數據進行傳輸(如輸出到顯示設備或其他外部設備)。

其中，本實用新型實施例中的心電圖傳感器優選為非接觸式心電圖傳感器。非接觸式心電圖傳感器在棉層中呈陣列分布，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據，進而得到心率數據)。圖2示意性地顯示了一種實施方式的心電圖傳感器的陣列分布方式。如圖2所示，非接觸式心電圖傳感器3的陣列分布可以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，以根據傳感器自身的特性對人體的心率進行檢測。其中，本實施例中的心電圖傳感器優選為10*10*2mm或10.5*10.5*2mm規格大小的非接觸式心電圖傳感器。

本實用新型實施例中的壓力傳感器可以設置為在棉層中呈陣列分布。該陣列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。圖3示意性地顯示了一種實施方式的壓力傳感器的陣列分布方式。如圖3所示，本實施例的壓力傳感器2的陣列分布可以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，這樣獲取的數據更多，計算的結果更精確，但是同樣也增加了計算量，可以根據需求進行靈活設置)。如圖3所示，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選為10*10mm。

優選地，壓力傳感器還可以設置為在棉層中呈網格狀分布。圖4示意性地顯示了另一實施方式的壓力傳感器的陣列分布方式。如圖4所示，本實施例將棉層1劃分為多個矩形網格，壓力傳感器2設置在網格的交叉點23處。這種方式設置的壓力傳感器更多，檢測到的數據精準度更高。優選地，為了達到壓力傳感器數量和數據精準度的平衡，本實施例的網格的大小可以設置為長和寬為0.2-0.3m的矩形網格。

本實用新型的心率睡眠監測裝置可以根據需求應用在各種需要監測人體心率和睡眠質量的場合。圖5示意性地顯示了一種實施方式的心率睡眠監測裝置的結構。以心率睡眠監測裝置的應用為床墊為例，根據床的形狀和尺寸，如圖5所示，可以將棉層1設置為與床匹配的尺寸(如1.8*1.5m)，并根據人體的睡眠姿勢習慣將棉層1劃分為頭部11、身部12和足部13。如圖5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據進行精確檢測，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。其中，本實施例的心電圖傳感器陣列選擇為圖2所示的陣列方式，壓力傳感器陣列選擇為圖3所示的陣列方式。由此，當人躺在本裝置的床墊上時，就可以通過心電圖傳感器3和壓力傳感器2對人體的心率和睡眠數據進行檢測，并通過藍牙控制器4進行傳輸。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，都可以對其心率數據進行檢測。而本實施例的壓力傳感器陣列為兩組，且鋪滿整個棉層1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。

如圖5所示，為了保證藍牙信號的穩定性，以將心率和睡眠數據及時地發送出去，本實用新型實施例的藍牙控制器4優選設置在棉層1的邊緣部。

圖6示意性地顯示了將心率睡眠監測裝置應用在智能床墊中的實例。如圖6所示，本實施例的智能床墊包括包覆在外層的織物層100、心率睡眠監測裝置200和床墊底座300，心率睡眠監測裝置200設置在床墊底座300上，即床墊底座300為心率睡眠監測裝置200提供支架支撐。其中，為了提高檢測的精準度，外層的織物層100優選設置為厚度不超過不超過1cm。由此，用戶通過將智能床墊鋪設在床上，就可以根據需求檢測心率數據通過藍牙控制器輸出，以根據心率數據對身體健康狀況進行監控。并且，通過智能床墊也能夠監測用戶的睡眠質量，以根據輸出結果及時調整身體狀態，促進健康。

以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。