睡眠质量评估以及调控系统的制作方法

本发明涉及一种睡眠质量评估系统，尤其涉及一种具有调控床垫装置软硬度能力的睡眠质量评估以及调控系统。

背景技术：

现今多数睡眠质量的评估都需要到医疗机构进行评测，不仅需要花费相当时间，而且无法及时监测睡眠质量的变化。

因此，提供一种使用者可以随时检测自己的睡眠质量的睡眠质量评估以及调控系统，已经是业界的一个重要课题。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种睡眠质量评估及调控系统，用于评估一用户的睡眠质量以及调控所述使用者躺卧的一床垫装置，其特征在于，所述睡眠质量评估及调控系统包括：一控制装置，通信连接一服务器；以及一床垫装置，包括：一气囊模块，所述气囊模块设置在所述床垫装置中；以及一传感器模块，设置在所述床垫装置上，连接所述控制装置，所述传感器模块包括一压力传感器单元以及一陀螺仪传感器单元，所述压力传感器单元设置在所述床垫装置的上表面，所述陀螺仪传感器单元设置在所述床垫装置中，所述压力传感器单元用于采集所述使用者躺卧时的多个压力信号，所述陀螺仪传感器单元用于采集所述使用者躺卧时的多个陀螺仪信号，所述多个压力信号以及所述多个陀螺仪信号传送至所述控制装置；其中，所述睡眠质量评估及调控系统根据所述多个压力信号以及所述多个陀螺仪信号，以计算一睡眠质量评估值。

优选地，所述床垫装置包括一第一侧以及一第二侧，所述第一侧为靠近所述使用者躺卧时头部的一侧，所述第二侧则为与所述第一侧相对的一侧。

优选地，所述压力传感器单元包括：一第一压力传感器；一第二压力传感器；以及一第三压力传感器；其中，所述第一压力传感器、所述第二压力传感器以及所述第三压力传感器并列地设置在所述床垫装置的所述上表面。

优选地，所述压力传感器单元还包括：一第四压力传感器；一第五压力传感器；以及一第六压力传感器；其中，所述第四压力传感器、所述第五压力传感器以及所述第六压力传感器并列地设置在所述床垫装置的所述上表面；其中，所述第四压力传感器、所述第五压力传感器以及所述第六压力传感器设置在所述第一压力传感器、所述第二压力传感器以及所述第三压力传感器的一侧。

优选地，所述气囊模块包括六个气囊单元，矩阵式地设置在所述床垫装置中，所述六个气囊单元分别与所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器、所述第四压力传感器、所述第五压力传感器以及所述第六压力传感器对应设置。

优选地，所述控制装置包括：一通信模块；一存储模块；一充泄气模块，连接所述床垫装置的所述气囊模块；以及一控制模块，电性连接所述通信模块、所述存储模块以及所述充泄气模块，所述控制模块提供多个控制信号至所述充泄气模块，以对所述气囊模块进行充气或是泄气。

优选地，所述控制模块根据一睡眠质量评估方法，计算所述睡眠质量参数，所述睡眠质量评估方法包括：接收一预定时间区段中的所述多个压力信号以及所述多个陀螺仪信号；根据所述预定时间区段中的所述多个压力信号以及所述多个陀螺仪信号，产生多个压力值以及多个陀螺仪值；将所述多个压力值与一压力参考值进行比较，且将所述多个陀螺仪值与一陀螺仪参考值进行比较，以产生所述预定时间区段的多个睡眠质量数值；以及根据所述多个睡眠质量数值以及一睡眠质量参考值，产生一睡眠质量评估值。

优选地，所述睡眠质量评估及调控系统根据一床垫调整方法调整所述床垫装置的所述气囊模块，其中，所述气囊模块包括多个气囊，所述床垫调整方法包括：选择一情境模式或是一手动模式调整所述气囊模块；当选择所述情境模式调整所述气囊模块时，选择所述情境模式中的多个情境参数的其中之一；以及所述控制装置根据所选择的所述情境模式中的所述多个情境参数的其中之一提供所述多个控制信号至所述充泄气模块，以对所述气囊模块进行充气或是泄气。

优选地，所述床垫调整方法还包括：选择同时调整所述气囊模块的所述多个气囊或是分别调整所述气囊模块的所述多个气囊；当选择同时调整所述气囊模块的所述多个气囊时，所述控制模块根据所述用户提供的一第一气囊调整值提供控制信号至所述充泄气模块，以对所述气囊模块的所述多个气囊进行充气或是泄气；当选择分别调整所述气囊模块的所述多个气囊时，所述控制模块根据所述用户提供的多个第二气囊调整值提供控制信号至所述充泄气模块，以对所述气囊模块的所述多个气囊进行充气或是泄气，其中，所述多个第二气囊调整值分别对应所述使用者选择调整的所述气囊。

优选地，所述用户利用一移动装置通过一联机配对方法与所述床垫装置进行配对，所述联机配对方法包括：接收所述床垫装置的一条形码；发送一联机确认信号至所述控制装置；以及确认所述联机确认信号，以进行通信连接。

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的睡眠质量评估以及调控系统，可以监测用户躺卧在床垫装置上进行睡眠时的睡眠质量，还可以记录用户睡眠时的各种生理状态参数，用户还可以根据睡眠质量与各种生理状态参数来调整床垫装置的软硬度，以提高睡眠质量。

为能够更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与图式，然而所提供的图式仅用于提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1是本发明实施例的睡眠质量评估及调控系统的模块示意图。

图2是本发明实施例的睡眠质量评估及调控系统的另一示意图。

图3是本发明实施例的传感器模块的部分示意图。

图4是本发明实施例的用户睡眠质量评估值的示意图。

图5是本发明实施例的睡眠质量评估方法的流程图。

图6是本发明实施例的床垫调整方法的流程图。

图7是本发明实施例的联机配对方法的流程图。

具体实施方式

以下是通过特定的具体实施例来说明本发明所提供有关“睡眠质量评估及调控系统”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所提供的内容了解本发明的优点与效果。本发明可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节也可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的构思下进行各种修改与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，事先声明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所提供的内容并非用以限制本发明的保护范围。

应当可以理解的是，虽然本文中可能会使用到“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种组件或者信号，但这些组件或者信号不应受这些术语的限制。这些术语主要是用以区分一组件与另一组件，或者一信号与另一信号。另外，本文中所使用的术语“或”，应视实际情况可能包含相关联的列出项目中的任一个或者多个的组合。

[第一实施例]

请参阅图1至图3，图1是本发明实施例的睡眠质量评估及调控系统的模块示意图。图2是本发明实施例的睡眠质量评估及调控系统的另一示意图。图3是本发明实施例的传感器模块的部分示意图。

在本实施例中，提供了一种睡眠质量评估及调控系统1，用于评估一用户的睡眠质量以及调控用户躺卧的床垫装置。

睡眠质量评估及调控系统1包括一控制装置11以及一床垫装置12。在本实施例中，控制装置11包括一控制模块111、一充泄气模块112、一通信模块113以及一存储模块114。

充泄气模块112连接床垫装置的气囊模块121。

控制模块111则是电性连接通信模块113、存储模块114以及充泄气模块112。

床垫装置12则包括一气囊模块121以及一传感器模块122。气囊模块121设置在床垫装置12中。传感器模块122设置在床垫装置12上，并且连接控制装置11。在本实施例中，传感器模块122是通信连接控制装置11。也就是，传感器模块122是以有线通信方式或是无线通信方式连接控制装置11。传感器模块122侦测到的各种感测信号传送至控制装置11。

传感器模块122包括一压力传感器单元122a以及一陀螺仪传感器单元122b。

压力传感器单元122a设置在床垫装置12的上表面。在本实施例中，压力传感器单元122a是软性压力传感器单元，包括多个压力传感器(图未示)。

陀螺仪传感器单元122b则是设置在床垫装置12中。

压力传感器单元122a用于采集使用者躺卧时的多个压力信号。陀螺仪传感器单元122b用于采集使用者躺卧时的多个陀螺仪信号。而且，压力传感器单元122a的多个压力信号以及陀螺仪传感器单元122b的多个陀螺仪信号都会传送至控制装置11。

控制装置11还包括一通信模块113。控制装置11通过通信模块113连接一服务器13或是一移动装置14。此外，控制装置11还可以通过通信模块113接收压力传感器单元122a的多个压力信号以及陀螺仪传感器单元122b的多个陀螺仪信号。控制装置11也可以通过其他通信模块与传感器模块122进行通信连接，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，陀螺仪传感器单元122b包括一第一陀螺仪传感器122b-1以及一第二陀螺仪传感器122b-2，分别设置在床垫装置12的靠近用户头部的区域。

在本实施例中，服务器13可以是一本地服务器或是一远程服务器，其可根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，控制装置11根据压力传感器单元122a的多个压力信号以及陀螺仪传感器单元122b的多个陀螺仪信号，计算一睡眠质量评估值。此外，控制装置11会将睡眠质量评估值传送至服务器13或是移动装置14。

床垫装置12包括一第一侧以及一第二侧，第一侧为靠近使用者躺卧时头部的一侧，第二侧则是与第一侧相对的一侧，也就是使用者躺卧时脚部的一侧。

在本实施例中，传感器模块122包括6个压力传感器。6个压力传感器矩阵式地设置在床垫装置12上。床垫装置12是一双人床，因此，每一侧会有3个压力传感器，分别侦测使用者躺卧时的头部、腰部以及脚部的压力分布。

在本实施例中，压力传感器单元122a包括一第一压力传感器122a-1、一第二压力传感器122a-2、一第三压力传感器122a-3、一第四压力传感器122a-4、一第五压力传感器122a-5以及一第六压力传感器122a-6。

第一压力传感器122a-1、第二压力传感器122a-2以及第三压力传感器122a-3并列地设置在床垫装置12的上表面。

第四压力传感器122a-4、第五压力传感器122a-5以及第六压力传感器122a-6也是并列地设置在床垫装置12的上表面。第四压力传感器122a-4、第五压力传感器122a-5以及第六压力传感器122a-6则是设置在第一压力传感器122a-1、第二压力传感器122a-2以及第三压力传感器122a-3的一侧。

在本实施例中，气囊模块121包括六个气囊单元(图未示)，是矩阵式地设置在床垫装置12中。六个气囊单元(图未示)分别与第一压力传感器122a-1、第二压力传感器122a-2、第三压力传感器122a-3、第四压力传感器122a-4、第五压力传感器122a-5以及第六压力传感器122a-6对应设置。

传感器模块122还包括一心律传感器(图未示)、一血压传感器(图未示)、一血液氧气浓度传感器(图未示)、一温度传感器(图未示)、一湿度传感器(图未示)以及一过敏原传感器(图未示)。在本实施例中，血压传感器(图未示)、心律传感器(图未示)、血液氧气浓度传感器(图未示)可以设置在同一区域，以让用户方便测试。例如：第一位置123a以及第二位置123b。

温度传感器(图未示)、湿度传感器(图未示)以及过敏原传感器(图未示)则可以设置在相近区域，以监测床垫装置12的温度、湿度以及过敏原微生物的滋生情况。例如床垫装置12两侧的中央区域。

在本实施例中，传感器模块122的各传感器可以将感测信号传送至控制装置11的控制模块111。控制模块111再通过通信模块113传送至服务器13以进行纪录和计算。在本实施例中，通信模块113是一蓝牙通信模块(bluetooth)。在其他实施例中，通信模块113可以是wifi通信模块、紫蜂通信模块(zigbee)、lora通信模块、sigfox通信模块，在本发明中不做限制。

在本实施例中，过敏原传感器(图未示)是微机电系统(microelectromechanicalsystems，mems)制程的传感器，用于侦测多种人类的过敏原，像是尘螨、细菌、霉菌或是毛发等。过敏原传感器会对设置区域的过敏原进行侦测采样。在此同时温度传感器(图未示)、湿度传感器(图未示)的感测信号会一并传送至控制装置11的控制模块113。

控制模块113会将感测信号传送至服务器13以进行过敏原浓度变化的计算。

过敏原浓度的感测方法首先是在一感测时间区间中，由过敏原传感器多次感测以产生多个过敏原浓度。接着再平均这些过敏原浓度以由此产生目前过敏原浓度，或是选择其中一个过敏原浓度作为目前过敏原浓度。而选择其中一个过敏原浓度的方法可以是选取位于中间值的过敏原浓度，本发明对此不作限制。

再者，在本实施例中，目前温度的感测方法首先是在一感测时间区间中多次感测周围环境的温度以产生多个环境温度。接着再平均这些环境温度以产生目前温度，或是选择其中一个环境温度作为目前温度。而选择其中一个环境温度的方法可以是选取位于中间值的环境温度，本发明对此不作限制。类似地，目前湿度的感测方法大致上类似目前温度的感测方法，故在此不再赘述。

服务器13根据过敏原感测信号、温度感测信号、湿度感测信号计算出过敏原的可能变化曲线，进一步可以根据过敏原变化曲线，判断过敏原可能超过标准的日期，以提供一通知信号给用户，提醒用户床垫洗涤时间。

请参照图4，图4是本发明实施例的用户睡眠质量评估值的示意图。

其中，第一信号s1是离床信号，第二信号s2是睡眠较差的信号，第三信号s3则是较深沉睡眠的信号。在本实施例中，使用者卧床时间为第一时间t1，由于第一信号s1、第二信号s2以及第三信号s3分别占有一时间区间，因此在本实施例中，可以根据时间区间的比例权重进行睡眠质量评估值的计算。

请参照图5，图5是本发明实施例的睡眠质量评估方法的流程图。

在本实施例中，睡眠质量评估及调控系统1根据一睡眠质量评估方法，计算睡眠质量评估值，所述睡眠质量评估方法包括：

接收一预定时间区段中的所述多个压力信号以及所述多个陀螺仪信号(步骤s101)；

根据所述预定时间区段中的所述多个压力信号以及所述多个陀螺仪信号，产生多个压力值以及多个陀螺仪值(步骤s102)；

将所述多个压力值与一压力参考值进行比较，且将所述多个陀螺仪值与一陀螺仪参考值进行比较，以产生所述预定时间区段的多个睡眠质量数值(步骤s103)；以及

根据所述多个睡眠质量数值以及一睡眠质量参考值，产生一睡眠质量评估值(步骤s104)。

在本实施例中，压力参考值以及陀螺仪参考值可以根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

请参照图6，图6是本发明实施例的床垫调整方法的流程图。

睡眠质量评估及调控系统1根据一床垫调整方法，提供多个控制信号以调整所述床垫装置12的所述气囊模块121，其中，所述气囊模块121包括多个气囊，所述床垫调整方法包括：

选择一情境模式或是一手动模式调整所述气囊模块121(步骤s201)；

选择所述情境模式中的多个情境参数的其中之一(步骤s202)；以及

所述控制装置11根据所选择的所述情境模式中的所述多个情境参数的其中之一提供所述多个控制信号至所述充泄气模块112，以对所述气囊模块121进行充气或是泄气(步骤s203)。

在步骤s202中，当选择情境模式调整气囊模块121时，选择情境模式中的多个情境参数的其中之一。

在本实施例中，情境模式包括一长寿情境参数。在长寿情境参数中，在使用者躺卧在床垫装置12上的时间区间中，各气囊单元的压力值，会每隔一段预定时间区间进行小幅度的变化，以改变使用者躺卧时的受压情况。以减少固定区域受到相同压力过久的问题，可以有效促进血液循环，并减少皮肤受压受创的问题(例如：褥疮)。

在本实施例中，存储模块114存储有多个情境参数，例如：云端情境参数、海洋情境参数、沙滩情境参数或是绳床情境参数。情境参数可以根据实际需求进行调整设计，在本发明中不做限制。

在本实施例中，床垫调整方法还包括：

选择同时调整所述气囊模块121的所述多个气囊或是分别调整所述气囊模块121的所述多个气囊(步骤s204)；

根据所述使用者提供的一第一气囊调整值提供控制信号至所述充泄气模块112，以对所述气囊模块121的所述多个气囊进行充气或是泄气(步骤s205)；

当选择分别调整所述气囊模块121的所述多个气囊时，所述控制模块111根据所述用户提供的多个第二气囊调整值提供控制信号至所述充泄气模块，以对所述气囊模块121的所述多个气囊进行充气或是泄气(步骤s206)。

在步骤s205中，当选择同时调整气囊模块121的多个气囊时，控制模块111根据用户提供的第一气囊调整值提供控制信号至充泄气模块112，以对气囊模块121的所述多个气囊进行充气或是泄气。

在步骤s206中，当选择分别调整气囊模块121的多个气囊时，控制模块111根据用户提供的多个第二气囊调整值提供控制信号至充泄气模块112，以对所述气囊模块121的所述多个气囊进行充气或是泄气，其中，多个第二气囊调整值分别对应使用者选择调整的气囊。

在本实施例中，使用者可以任意地调整各气囊。

请参照图7，图7是本发明实施例的联机配对方法的流程图。

睡眠质量评估及调控系统，其中，所述用户利用一移动装置14通过一联机配对方法与所述床垫装置12进行配对，所述联机配对方法包括：

接收所述床垫装置12的一条形码(步骤s301)；

发送一联机确认信号至所述控制装置11(步骤s302)；以及

确认所述联机确认信号，以进行通信连接(步骤s303)。

在本实施例中，条形码可以是一一维条形码或是一二维条形码，例如qrcode。

在本实施例中，移动装置14通过一控制程序提供多个控制信号，以调整床垫装置12的气囊模块121。

[实施例的有益效果]

本发明的其中一有益效果在于，本发明所提供的睡眠质量评估以及调控系统，可以监测用户躺卧在床垫装置上进行睡眠时的睡眠质量，还可以记录用户睡眠时的各种生理状态参数，用户还可以根据睡眠质量与各种生理状态参数调整床垫装置的软硬度，以提高睡眠质量。

以上所提供的内容仅为本发明的优选可行实施例，并非因此局限本发明的申请专利范围，所以凡是运用本发明说明书及图式内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的申请专利范围内。