一種雲端大數據治療床墊及其工作方法與流程

2023-05-10 11:57:16 2

本發明涉及智能家具領域，具體涉及一種雲端大數據治療床墊及其工作方法。

背景技術：

床墊是一種介於人體和床之間物品，床墊的作用是為了保證使用者獲得健康而又舒適的睡眠。隨著人們生活水平的提高，人們要求床墊能夠進一步提高使用者的睡眠質量。

在傳統睡眠中，打鼾症是種常見的睡眠問題，大多數人認為這是司空見慣的，而不以為然，還有人把打呼嚕看成睡得香的表現。其實打呼嚕是健康的大敵，由於打呼嚕使睡眠呼吸反覆暫停，造成大腦、血液嚴重缺氧，形成低血氧症，而誘發高血壓、腦心病、心率失常、心肌梗死、心絞痛。夜間呼吸暫停時間超過120秒容易在凌晨發生猝死。

此外傳統床墊，對與使用者睡眠習慣不具備檢測功能，不能有效對使用者的睡眠進行管理，也不能對使用者的睡眠情況提出建議。

技術實現要素：

本發明的目的，是為了解決背景技術中的問題，提供一種雲端大數據治療床墊及其工作方法。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

一種雲端大數據治療床墊，包括：數據處理元件和功能性元件；

所述數據處理元件包括，控制晶片，壓力傳感器，音頻採集器，溫度測量器，交互裝置，所述控制晶片上設置有聯網模塊、分析處理模塊和控制模塊；

所述功能性元件包括，頂墊、底墊和頂墊與底墊之間的控溫墊和動磁組，所述頂墊上設置有觸控屏以及與所述控溫墊相連的透氣孔；

所述頂墊包括，上下兩部分的膠層和中部的藥物層，所述藥物層設置有與所述頂墊連通的藥物替換口；

所述底墊上設置有支撐條，所述支撐條內設置有壓力傳感器，所述支撐條包括，升降條和固定條，所述頂墊對應所述升降條處設置有升降口，左右排列的兩個所述升降條為一組，單人床墊包含一個升降條組，雙人床墊包含左右兩個升降條組；

所述控溫墊包括，控溫管、氣流管、抽風機、擋框和送風機，所述控溫管設置在床墊兩側，所述擋框設置在所述控溫墊的邊緣，所述氣流管包括，第一管組、第二管組、第三管組和第四管組，所述第一管組、第二管組為負壓管，所述第三管組和第四管組為正壓管；

所述音頻採集器設置在所述頂墊內，多個所述壓力傳感器設置在支撐條內，所述溫度測量器設置在所述頂墊下表面，所述交互裝置與所述觸控屏相連。

床墊採用抽風機將氣體從外界抽入第一管組和第二管組內，在控溫管的作用下，將第一管組和第二管組的第一中央單元和第二中央單元內部的空氣經行加熱或降溫，控溫管的控溫效果通過觸控屏設定後由控制晶片控制，從而達到對床墊整體溫度控制的效果，保證了床墊的舒適性，在合適的睡眠溫度中，也有利於打鼾症狀的緩解。進一步地，第三管組和第四管組為正壓管組，能將將藥物層的藥物成分，以合適的溫度吹向人體，起到治療保健的效果，並且藥物層的成分可以在雲端數據分析下智能給出配方建議。此外，動磁組具有磁療保健功能。

作為優選，所述升降條包括，固定部、升降部和伸縮部，所述固定部固定在底墊上，所述固定部內設置有充放氣口，所述充放氣口通過氣管與氣源相連。

作為優選，所述升降條降落狀態時的頂部與所述頂墊頂面平齊，所述固定條頂部與所述頂墊底面平齊，所述頂墊頂面指的是朝向床墊外的表面，所述頂墊底面指的是朝向床墊內的一面。

作為優選，所述升降條和所述升降口設置在床墊的上半區，所述固定條包括長條和短條，所述長條設置在床墊的下半區，所述短條設置在床墊的上半區位於升降條之間處。

作為優選，所述第一管組包括，多個第一中央單元、多個第一纏繞單元、一個第一抽風口和一個第一進風口，所述第一抽風口和第一進風口設置在所述第一管組的兩端，所述第一中央單元與所述第一纏繞單元交替連接，所述第一纏繞單元纏繞在所述控溫管外，所述第一抽風口與所述抽風機相連；所述第二管組包括，多個第二中央單元、多個第二纏繞單元、一個第二抽風口和一個第二進風口，所述第二抽風口和第二進風口設置在所述第二管組的兩端，所述第二中央單元與所述第二纏繞單元交替連接，所述第二纏繞單元纏繞在所述控溫管外，所述第二抽風口與所述抽風機相連；所述第三管組包括，多個第三中央單元、多個第三纏繞單元、一個第三出風口和一個第三送風口，所述第三出風口和第三送風口設置在所述第三管組的兩端，所述第三中央單元與所述第三纏繞單元交替連接，所述第三纏繞單元纏繞在所述控溫管外，所述第三送風口與所述送風機相連；所述第四管組包括，多個第四中央單元、多個第四纏繞單元、一個第四出風口和一個第四送風口，所述第四出風口和第四送風口設置在所述第四管組的兩端，所述第四中央單元與所述第四纏繞單元交替連接，所述第四纏繞單元纏繞在所述控溫管外，所述第四送風口與所述送風機相連；所述第一抽風口、第二進風口、第三出風口和第四送風口設置自床墊腳部，所述第一進風口、第二抽風口、第三送風口和第四出風口設置在床墊的頭部。

作為優選，相鄰的一個所述第一中央單元、一個所述第二中央單元、一個所述第三中央單元和一個所述第四中央單元構成一個控溫單元；一個第一纏繞單元、一個第二纏繞單元、一個第三纏繞單元和一個第四纏繞單元相互纏繞構成一個調溫單元；所述調溫單元交錯地連接在所述控溫單元兩端，所述支撐條設置在所述控溫單元之間，所述擋框包裹在所述調溫單元外，所述擋框為截面為「C形」的隔熱材料，有效防止控溫管溫度對床墊邊緣造成幹擾，保證床墊內部溫度的舒適性。

作為優選，所述第一中央單元、所述第二中央單元、所述第三中央單元和所述第四中央單元的中部厚度大於其兩端厚度，所述第一中央單元、所述第二中央單元、所述第三中央單元和所述第四中央單元的中部均與所述頂墊相貼合。使得中央單元的溫度能有效傳遞到頂墊，提高床墊舒適性。

作為優選，所述動磁組包括，設置在控溫墊兩端的轉輪和迴轉帶，所述迴轉帶上固定有磁石，所述磁石在所述磁條帶上按一定間隔排列，所述迴轉帶為閉合圓環，所述第一管組和第二管組穿插在所述迴轉帶內。所述第一中央單元與所述第二中央單元均設置有氣孔，所述第一中央單元或所述第二中央單元上的氣孔總面積小於所述第一進風口或所述第二進風口的進風總面積的5%。

作為優選，所述第三中央單元和所述第四中央單元上設置有吹風口，每個所述控溫單元上的吹風口的總面積小於每個控溫單元上的氣孔的總面積。

開設氣孔能將床墊表面的氣體吸入第一管組金額第二管組內，在床墊表面形成負壓，使得床墊具有主動透氣的功能，此外由於氣孔的總面積遠小於進風口的面積，故氣孔不會對進風壓力照成影響，從而保證了氣流管的正常工作，使得床墊的控溫效果不被影響。此外，負壓可以保證頂墊吸附在功能墊上，在升降條升降的同時，頂墊不發生錯位移動。而吹風口的設置，可以將第三管組和第四管組內的空氣從功能墊吹向頂墊，使得藥物層的成分析出床墊被人體吸收達到治療保健效果。吹風口的總面積小於氣孔的總面積，能保證頂墊的吸附性能，增加舒適性。

作為優選，所述藥物層內包括，以質量計：川貝2-10份、明礬5-20份、冰片8-14份、花椒萃取油3-10份、滲透劑2-5份、羊毛脂20-50份

一種雲端大數據治療床墊的工作方法，包括以下幾個部分：

A數據採集與上傳，數據分成三類：①壓力數據，來自壓力傳感器，壓力傳感器均布在支撐條內，傳入控制晶片內具有多組數據；②聲音數據，來自音頻採集器，記錄睡眠聲音的頻率和分貝數；③溫度數據，包括三組，第一組為觸控屏設定床墊溫度，第二組來自溫度測量器的實時溫度，第三組來自聯網模塊下載的實時天氣溫度數據；用戶在伺服器上建立帳號，將設備編號綁定帳號後，聯網模塊將採集的數據上傳雲端伺服器，將數據存儲在對應帳號內；

B本地數據處理，通過分析處理模塊對數據進行處理，記錄下各種信號傳輸到控制模塊：①壓力數據，記錄為：上床信號，下床信號，床上活動信號；②聲音數據，根據聲音頻率進行區分，記錄為：打鼾信號和床上活動信號；③溫度數據，將設定床墊溫度與實時溫度進行比對，記錄為：高溫信號和低溫信號；④開關機信號：開機信號和關機信號；

C雲端數據處理，對伺服器上的數據進行處理，根據壓力數據中床上活動信號，聲音數據中打鼾信號，根據信號出現頻率分析睡眠質量，配合大數據技術，並且分析雲端的健康資料庫，向觸控屏推送睡眠建議，建議內容包括，藥物層的可供替換的配方、動磁組的運行速度和夜間溫度的設定；

D互動反饋，控制模塊接收到來自分析處理模塊信號後採取的行為：①上床信號或開機信號，控溫墊和動磁組啟動工作；②下床信號或關機信號，停止控溫墊和動磁組的運行；③打鼾信號，啟動升降條；④高溫信號，降低控溫管溫度；⑤低溫信號，提高控溫管溫度；⑥當上床信號接收超過1小時，且連續出現3次間隔10分鐘以內的床上活動信號時，對比實時天氣溫度數據，改變控溫管溫度。

作為優選，所述本地數據處理過程中，壓力數據的記錄方法為，①當壓力傳感器從無信號變為有信號，記錄為上床信號；②當多個所述壓力傳感器的信號均產生變化，記錄為床上活動信號；③當壓力傳感器從有信號變為無信號，記錄為下床信號。

作為優選，所述互動反饋過程中，升降條的控制方法為，①當升降條組內左右兩條升降條內的壓力傳感器均有壓力信號時，隨機控制一條升降條升起，人體將會在升降條的作用下進行翻身，升降條升起後，音頻採集器檢測接下來30s內的聲音，若鼾聲停止，則升降條降落後不再升起，若依舊有鼾聲，則升降條降落後，升起升降條組的另一條升降條，該升降條升起後保持30s後降落；②當升降條組內左右兩條升降條中只有一條升降條內的壓力傳感器具有信號，則升起該具有信號的升降條，生氣後保持30s，若鼾聲消失，則該升降條降落，若鼾聲保持，則再次升起該升降條，30s後降下。

綜上所述，本發明的有益效果：

① 本發明所述的一種雲端大數據治療床墊，使用者的能進行舒適睡眠，具有自動調節床墊溫度的功能，且具有聯網功能，根據云端大數據，提供健康建議。

② 本發明所述的一種雲端大數據治療床墊，具有磁療養生功能和藥物水療功能，能在睡眠中起到保健作用。

③ 本發明所述的一種雲端大數據治療床墊，能對使用者的睡姿進行調整，控制使用者的打鼾，保障了使用者的身體健康。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖；

圖2是本發明中藥物層的結構示意圖;

圖3是本發明中升降條的結構示意圖;

圖4是本發明中控溫墊的結構示意圖;

圖5是本發明床墊工作方法示意圖。

具體實施方式

以下具體實施例僅僅是對本發明的解釋，其並不是對本發明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書後可以根據需要對本實施例做出沒有創造性貢獻的修改，但只要在本發明的權利要求範圍內都受到專利法的保護。

下面結合附圖以實施例對本發明進行詳細說明。

實施例1：

根據圖1～圖5所示，一種雲端大數據治療床墊，包括：數據處理元件和功能性元件；

數據處理元件包括，控制晶片，壓力傳感器，音頻採集器，溫度測量器，交互裝置，控制晶片上設置有聯網模塊、分析處理模塊和控制模塊；

功能性元件包括，頂墊1、底墊2和頂墊1與底墊2之間的控溫墊3和動磁組4，頂墊1上設置有觸控屏12以及與控溫墊3相連的透氣孔11；

頂墊1包括，上下兩部分的膠層1a和中部的藥物層1b，藥物層1b設置有與頂墊1連通的藥物替換口，藥物層1b內包括，以質量計：川貝2-10份、明礬5-20份、冰片8-14份、花椒萃取油3-10份、滲透劑2-5份、羊毛脂20-50份；

底墊2上設置有支撐條21，支撐條21內設置有壓力傳感器，支撐條21包括，升降條211和固定條212，頂墊1對應升降條211處設置有升降口13，左右排列的兩個升降條211為一組，單人床墊包含一個升降條211組，雙人床墊包含左右兩個升降條211組；

控溫墊3包括，控溫管31、氣流管32、抽風機33、擋框34和送風機35，控溫管31設置在床墊兩側，擋框34設置在控溫墊3的邊緣，氣流管32包括，第一管組32a、第二管組32b、第三管組32c和第四管組32d，第一管組32a、第二管組32b為負壓管，第三管組32c和第四管組32d為正壓管；

音頻採集器設置在頂墊1內，多個壓力傳感器設置在支撐條21內，溫度測量器設置在頂墊1下表面，交互裝置與觸控屏12相連。

根據圖2所示，升降條211包括，固定部2111、升降部2112和伸縮部2113，固定部2111固定在底墊2上，固定部2111內設置有充放氣口2114，充放氣口2114通過氣管與氣源相連。

升降條211降落狀態時的頂部與頂墊1頂面平齊，固定條212頂部與頂墊1底面平齊。

升降條211和升降口13設置在床墊的上半區，固定條212包括長條和短條，長條設置在床墊的下半區，短條設置在床墊的上半區位於升降條211之間處。

根據圖3所示，第一管組32a包括，多個第一中央單元32a1、多個第一纏繞單元32a2、一個第一抽風口32a3和一個第一進風口32a4，第一抽風口32a3和第一進風口32a4設置在第一管組32a的兩端，第一中央單元32a1與第一纏繞單元32a2交替連接，第一纏繞單元32a2纏繞在控溫管31外，第一抽風口32a3與抽風機33相連；第二管組32b包括，多個第二中央單元32b1、多個第二纏繞單元32b2、一個第二抽風口32b3和一個第二進風口32b4，第二抽風口32b3和第二進風口32b4設置在第二管組32b的兩端，第二中央單元32b1與第二纏繞單元32b2交替連接，第二纏繞單元32b2纏繞在控溫管31外，第二抽風口32b3與抽風機33相連；第三管組32c包括，多個第三中央單元32c1、多個第三纏繞單元32c2、一個第三出風口32c3和一個第三送風口32c4，第三出風口32c3和第三送風口32c4設置在第三管組32c的兩端，第三中央單元32c1與第三纏繞單元32c2交替連接，第三纏繞單元32c2纏繞在控溫管31外，第三送風口32c4與送風機35相連；第四管組32d包括，多個第四中央單元32d1、多個第四纏繞單元32d2、一個第四出風口32d3和一個第四送風口32d4，第四出風口32d3和第四送風口32d4設置在第四管組32d的兩端，第四中央單元32d1與第四纏繞單元32d2交替連接，第四纏繞單元32d2纏繞在控溫管31外，第四送風口32d4與送風機35相連；第一抽風口32a3、第二進風口32b4、第三出風口32c3和第四送風口32d4設置自床墊腳部，第一進風口32a4、第二抽風口32b3、第三送風口32c4和第四出風口32d3設置在床墊的頭部。

相鄰的一個第一中央單元32a1、一個第二中央單元32b1、一個第三中央單元32c1和一個第四中央單元32d1構成一個控溫單元321；一個第一纏繞單元32a2、一個第二纏繞單元32b2、一個第三纏繞單元32c2和一個第四纏繞單元32d2相互纏繞構成一個調溫單元322；調溫單元322交錯地連接在控溫單元321兩端，支撐條21設置在控溫單元321之間，擋框34包裹在調溫單元322外，擋框34為截面為「C形」的隔熱材料。

第一中央單元32a1、第二中央單元32b1、第三中央單元32c1和第四中央單元32d1的中部厚度大於其兩端厚度，第一中央單元32a1、第二中央單元32b1、第三中央單元32c1和第四中央單元32d1的中部均與頂墊1相貼合。

根據圖1所示，動磁組4包括，設置在控溫墊3兩端的轉輪41和迴轉帶42，迴轉帶42上固定有磁石43，磁石43在磁條帶42上按一定間隔排列，迴轉帶42為閉合圓環，第一管組32a和第二管組32b穿插在迴轉帶42內。

第一中央單元32a1與第二中央單元32b1均設置有氣孔323，第一中央單元32a1或第二中央單元32b1上的氣孔323總面積小於第一進風口32a4或第二進風口32b4的進風總面積的5%；第三中央單元32c1和第四中央單元32d1上設置有吹風口324，每個控溫單元321上的吹風口324的總面積小於每個控溫單元321上的氣孔323的總面積；頂墊1上設置有與控溫墊3相連的透氣孔11。

根據圖4所示，。

實施例2：

採用上述實施例1中的床墊，根據圖5所示，雲端大數據治療床墊的工作方法，包括以下幾個部分：

A數據採集與上傳，數據分成三類：①壓力數據，來自壓力傳感器，壓力傳感器均布在支撐條21內，傳入控制晶片內具有多組數據；②聲音數據，來自音頻採集器，記錄睡眠聲音的頻率和分貝數；③溫度數據，包括三組，第一組為觸控屏12設定床墊溫度，第二組來自溫度測量器的實時溫度，第三組來自聯網模塊下載的實時天氣溫度數據；用戶在伺服器上建立帳號，將設備編號綁定帳號後，聯網模塊將採集的數據上傳雲端伺服器，將數據存儲在對應帳號內；

B本地數據處理，通過分析處理模塊對數據進行處理，記錄下各種信號傳輸到控制模塊：①壓力數據，記錄為：上床信號，下床信號，床上活動信號；②聲音數據，根據聲音頻率進行區分，記錄為：打鼾信號和床上活動信號；③溫度數據，將設定床墊溫度與實時溫度進行比對，記錄為：高溫信號和低溫信號；④開關機信號：開機信號和關機信號；

C雲端數據處理，對伺服器上的數據進行處理，根據壓力數據中床上活動信號，聲音數據中打鼾信號，根據信號出現頻率分析睡眠質量，配合大數據技術，並且分析雲端的健康資料庫，向觸控屏12推送睡眠建議，建議內容包括，藥物層的可供替換的配方、動磁組的運行速度和夜間溫度的設定；

D互動反饋，控制模塊接收到來自分析處理模塊信號後採取的行為：①上床信號或開機信號，控溫墊3和動磁組4啟動工作；②下床信號或關機信號，停止控溫墊3和動磁組4的運行；③打鼾信號，啟動升降條211；④高溫信號，降低控溫管31溫度；⑤低溫信號，提高控溫管31溫度；⑥當上床信號接收超過1小時，且連續出現3次間隔10分鐘以內的床上活動信號時，對比實時天氣溫度數據，改變控溫管31溫度。

本地數據處理過程中，壓力數據的記錄方法為，①當壓力傳感器從無信號變為有信號，記錄為上床信號；②當多個壓力傳感器的信號均產生變化，記錄為床上活動信號；③當壓力傳感器從有信號變為無信號，記錄為下床信號。

互動反饋過程中，升降條211的控制方法為，①當升降條211組內左右兩條升降條211內的壓力傳感器均有壓力信號時，隨機控制一條升降條211升起，人體將會在升降條211的作用下進行翻身，升降條211升起後，音頻採集器檢測接下來30s內的聲音，若鼾聲停止，則升降條211降落後不再升起，若依舊有鼾聲，則升降條211降落後，升起升降條211組的另一條升降條211，該升降條211升起後保持30s後降落。②當升降條211組內左右兩條升降條211中只有一條升降條211內的壓力傳感器具有信號，則升起該具有信號的升降條211，生氣後保持30s，若鼾聲消失，則該升降條211降落，若鼾聲保持，則再次升起該升降條211，30s後降下。