传感器组件和家具制造技术

公开了一种传感器组件和家具。用于家具的、用于检测家具的用户的活动的传感器组件(1)包括光发射器(2)和光接收器(3)，光发射器(2)和光接收器(3)形成连接光发射器(2)和光接收器(3)的光学光路(4)的起点和终点。光接收器(3)被配置成基于所接收的光的数量输出接收信号。传感器组件(1)还包括：评估电路，该评估电路被配置成基于接收信号或从该接收信号得到的信号来生成运动信号；以及振荡体(5)，其以使得振荡体(5)的移动导致光路(4)的特性改变的方式可移动地安装。传感器组件(1)被布置成使得用户的活动引起振荡体(5)振荡。

【技术实现步骤摘要】
传感器组件和家具
本公开内容涉及一种用于家具的用于检测用户的活动的传感器组件，涉及一种包括这样的传感器组件的家具，并且涉及一种用于检测家具用户活动的方法。
技术介绍
用于监测诸如人的生理参数之类的活动的传感器尤其在健康和活动追踪器领域中是已知的。在此，例如，定期或连续地测量和评估心跳或呼吸，从而使用户获得例如他或她的运动和身体状况的概况。然而，最近的研究表明，睡眠质量也会对一个人白天的表现产生重大影响。尤其是，睡眠质量也会影响人们在工作场所的“健康”，这就是为什么合适的解决方案不仅对个人有益，而且对于关心他们的员工工作时的健康的公司也很重要。用于监测日常活动的常规解决方案(例如健康腕带)有时适合在夜间测量生理参数，但是为了舒适和/或使用充电器充电，用户通常会在夜间将其卸下。另外，相当多的人发现佩戴健康追踪器通常令人不安且不舒服。常规的健康追踪器的另一个缺点是专门针对一些特定参数(例如用户的脉搏)，而其他参数(例如声音和移动)对于评估睡眠质量也很重要，但由于缺少合适的传感器而被忽略了。测量夜间活动的常规解决方案特别基于力或压力变化的测量。测量躺在床上的人对床垫以及放置在床垫上方或下方的传感器施加的力。移动会导致力或压力发生变化，可以在测量的信号中检测到这种变化。用户的心跳或呼吸可以通过力或压力的周期性变化来确定。然而，这些解决方案的问题在于，放置在床垫上的用于床的传感器会打滑或影响用户的睡眠舒适度。如果将传感器放置在床垫下面，则不会影响睡眠舒适度，但是会大大减弱已经很小的力变化，因此很难甚至无法测量。另一个复杂的因素是，在该位置，来自床周围的振动也可以通过床架结合进来，并且必须相应地通过电子或机械方式进行过滤或减弱。传感器在床垫内的安装是一个折衷方案，但不允许对现有床垫进行改装。
技术实现思路
本公开内容提供了一种用于测量用户的夜间活动的改进构思。改进构思基于以下思想：提供用于测量活动(例如生理参数)的高度灵敏的传感器，并使其以不损害用户的舒适度的方式放置得靠近家具或放置在家具本身上。为此，使用具有可移动元件的传感器，该传感器被设置成通过家具的用户的移动而机械振荡。通过光学装置检测和评估振荡。以这种方式确定的振荡频率和/或振幅允许得出关于例如由诸如用户的心跳或呼吸的生理参数以及其他移动或声音触发的周期性重复振动的结论。例如，根据改进构思的用于家具的用于检测家具的用户的活动的传感器组件包括光发射器和光接收器，光发射器和光接收器形成光学光路的起点和终点并且经由该光路彼此连接。光接收器被配置成基于所接收的光的数量来发射接收信号。传感器组件还具有振荡体，该振荡体以使得振荡体的移动导致光路特性改变的方式可移动地安装。此外，传感器组件的评估电路被配置成基于接收信号或从接收信号得到的信号来生成运动信号。传感器组件被配置成以使得家具的用户的活动引起振荡体振荡的方式安装在家具中或家具上。光发射器是发光元件，例如发光二极管(LED)或激光二极管。光接收器是诸如光电二极管的元件，其将入射在光接收器上的光转换成与所接收的光的数量成比例的电接收信号。光发射器和光接收器以如下方式彼此对准：如果振荡体没有完全阻挡光，则光发射器的发射光的至少一部分照射光接收器的光敏部分。换言之，光发射器和光接收器通过光路连接。光路具有诸如长度和取向的特性以及诸如吸收、反射或散射的光学特性。振荡体是例如影响光路中的光的数量的柔性凸片。光的数量受柔性凸片的影响，例如受到吸收、反射或散射的影响。在没有柔性凸片振荡的情况下，光接收器接收到限定的恒定量的光。这个光的数量可以被称为光的标准数量。柔性凸片相对于光路的位置的改变以光发射器的恒定输出功率或恒定发射量的光来改变在光接收器处接收的光的数量。因此，振荡体的振荡使得光接收器接收到的光的数量周期性地变化。振荡体以使得通过用户的相应活动激发振荡的方式附接至家具。例如，在床上，由躺在床上的用户的移动或生理参数(例如心跳)触发的振动经由床垫可能还经由床架被传送至传感器组件的振荡体。此外，在桌子或一件座椅家具的情况下，可以通过例如由用户的生理参数触发的振荡体的移动或振荡来确定用户的存在。评估电路被配置成基于接收信号生成运动信号。例如，运动信号对应于检测到的接收信号的周期性，特别是例如振荡体的至少一种振荡模式的振幅和/或频率。然后，可以例如以使用户接收关于期望的活动或期望的生理参数的信息的方式来评估该运动信号。在一些实施方式中，振荡影响光接收器从光发射器接收的光的数量。振荡体的振荡导致例如光路上的光的周期性变化的吸收、反射或散射。例如，这种改变导致在光接收器处接收的光的数量在光的标准数量周围的光的最大量与最小量之间周期性地振荡。在一些实施方式中，评估电路还被配置成例如经由包括控制电路的控制器、借助于通过使接收信号与参考信号之间的差最小化而产生的控制信号来控制由光发射器发射的光的数量。此外，这些实施方式中的评估电路可以被配置成例如经由信号发生器、基于控制信号或从控制信号得到的信号来生成运动信号。除了测量接收到的光的数量之外，还可以提供控制系统，该控制系统通过使由光发射器发射的光的数量变化来保持在光接收器处接收的光的数量恒定。然后，用于光发射器的控制变量可以用作测量振荡体的移动或振荡的基础，例如作为运动信号。如上所述，通过相应地调节由光发射器发射的光的数量来补偿所接收的光的数量的差异或变化。如果例如振荡体的移动导致接收到的光的数量减少，则增加发射的光的数量，直到接收到的光的数量再次对应于在振荡体没有移动的情况下的光的数量，即光的标准数量。如果振荡导致接收到的光的数量增加，则相应地发射更少的光。在一些实施方式中，评估电路包括滤波器级，并且被配置成通过使用滤波器级对接收信号或从接收信号得到的信号进行滤波来生成运动信号。滤波器级可以是在低通滤波器级的下游具有微分器的低通滤波器级。替选地，滤波器级可以是带通滤波器级。使用带通滤波器例如具有滤除高频干扰信号以及与用户活动无关的低频慢信号变化的效果。由于微分器也具有高通效应，因此，低通滤波器和微分器的组合最终会导致带通的传输性能。除了滤波或集成到滤波中之外，还可以提供放大，特别是自适应增益控制，以例如增加信号范围。在一些实施方式中，所述活动是生物活动，并且包括以下中至少一种：心跳、脉搏、移动、声音和呼吸。上述生理参数特别适合精确评估睡眠质量。虽然常规的健康追踪器经常使用心跳和脉搏来评估睡眠质量，但是用户的自身移动、呼吸和声音也是表征睡眠质量的重要量度。尽管健康追踪器和力或压力传感器并非被设计用于此类测量，但传感器组件的振荡体也可以与这些类型的活动相关联，从而可以对睡眠质量进行完整而准确的分析。在一些实施方式中，振荡体被灵活地安装，使得振荡体仅具有一个机械自由度。已经表明，与竖直方向上的振动(即，传统解决方案的朝着力或压力传感器的振动，例如，压力传感器位于躺着的人下面或床的床垫下面)相比，躺在床上的人的某些生理参数(例如，心跳)在沿着人的身长的水平方向上产生明显更强的振动。这是因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种传感器组件(1)，其用于家具且用于检测所述家具的用户的活动，其特征在于，所述传感器组件(1)包括：/n光发射器(2)和光接收器(3)，所述光发射器(2)和所述光接收器(3)形成连接所述光发射器(2)和所述光接收器(3)的光学光路(4)的起点和终点，其中，所述光接收器(3)适合于基于所接收的光的数量来输出接收信号；/n评估电路，其被配置成基于所述接收信号或从所述接收信号得到的信号来生成运动信号；以及/n振荡体(5)，其以使得所述振荡体(5)的移动导致所述光路(4)的特性改变的方式可移动地安装，/n其中，所述传感器组件(1)被布置成使得所述用户的活动引起所述振荡体(5)振荡。/n

【技术特征摘要】
20190415 DE 102019109889.01.一种传感器组件(1)，其用于家具且用于检测所述家具的用户的活动，其特征在于，所述传感器组件(1)包括：
光发射器(2)和光接收器(3)，所述光发射器(2)和所述光接收器(3)形成连接所述光发射器(2)和所述光接收器(3)的光学光路(4)的起点和终点，其中，所述光接收器(3)适合于基于所接收的光的数量来输出接收信号；
评估电路，其被配置成基于所述接收信号或从所述接收信号得到的信号来生成运动信号；以及
振荡体(5)，其以使得所述振荡体(5)的移动导致所述光路(4)的特性改变的方式可移动地安装，
其中，所述传感器组件(1)被布置成使得所述用户的活动引起所述振荡体(5)振荡。


2.根据权利要求1所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述振荡影响由所述光接收器(3)从所述光发射器(2)接收的光的数量。


3.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述评估电路还被配置成：
借助于通过使所述接收信号与参考信号之间的差最小化而产生的控制信号来控制所述光发射器(2)发射的光的数量；以及
基于所述控制信号或从所述控制信号得到的信号来生成所述运动信号。


4.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述活动是生物活动，并且包括以下中至少之一：
心跳；
脉搏；
移动；
声音；
呼吸。


5.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述振荡体(5)以使得所述振荡体(5)仅具有一个机械自由度(s)的方式可移动地布置。


6.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述振荡体(5)具有小于20Hz的共振频率。


7.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述振荡体(5)具有在12Hz至14Hz范围内的共振频率。


8.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述光路(4)被实现为用于将光从所述光发射器(2)传输至所述光接收器(3)的直接光学连接。


9.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述光路(4)被实现为用于在不使用反射的情况下将光从所述光发射器(2)传输至所述光接收器(3)的直接光学连接。


10.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述光路(4)短于1cm。


11.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述光路(4)短于5mm。


12.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述光发射器(2)或所述光接收器(3)被附接至所述振荡体(5)。


13.根据权利要求1或2所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述振荡体(5)以使得所述振荡体(5)的半透明部分(7)位于所述光路(4)上的方式布置在所述光发射器(2)与所述光接收器(3)之间，其中，所述振荡体(5)的移动引起所述半透明部分(7)内的所述光路(4)的光学特性变化。


14.根据权利要求13所述的传感器组件(1)，其特征在于，所述半透明部分(7)的特征在于透射率，所述透射...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡·卢卡斯，
申请(专利权)人：逻辑数据电子软件发展股份有限公司，
类型：新型
国别省市：奥地利;AT