一种基于柔性传感器的智能床垫制造技术

一种基于柔性传感器的智能床垫，包括：床垫本体；柔性传感层贴附在床垫本体上表面；信号采集装置贴附在床垫本体一侧或者嵌入床垫本体中；导电体设置于床垫本体表面；柔性传感器包括：第一硅胶层、金属层以及第二硅胶层；信号采集装置包括：电路板、电源、无线模块和控制模块；柔性传感器通过导电体连接信号采集装置。当在床垫上睡眠时，身体的会对床垫造成挤压，从而使柔性传感器的发生拉伸形变，此时柔性传感器的电阻值也发生了相应的变化。即睡眠时身体不同姿态对床垫的挤压情况与柔性传感器的形变量(电阻值)相关，便可实现对睡眠姿态状况连续的监控，而这些监控都是通过“电阻值”持续、实时的反映睡眠姿态的变化量。实时的反映睡眠姿态的变化量。实时的反映睡眠姿态的变化量。

【技术实现步骤摘要】
一种基于柔性传感器的智能床垫


[0001]本技术属于智慧医疗
，特别是涉及一种基于柔性传感器的智能床垫。

技术介绍

[0002]随着人们生活水平的不断提高，人们对身体健康提出了更高的要求。同时，生活压力的增大，生活节奏加快，人们更迫切要求一个健康高效的睡眠环境。不健康的睡眠可能导致困倦、酸痛、眩晕。
[0003]为解决这个问题，智慧医疗融入了多种技术监测睡眠状况，如柔性传感器技术，对每日睡眠状况进行监测，包括睡眠时间、睡眠姿势，晨起记录。床垫上柔性传感器记录睡眠数据，并将其通过无线模块上传到智能终端，通过分析睡眠数据，得到睡眠状态与质量评估，为改善睡眠提供参考建议。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种基于柔性传感器的智能床垫。
[0005]本技术基于柔性传感器的智能床垫包括：床垫本体；柔性传感层：由柔性传感器、弹力布和保护层组成，所述柔性传感器置于所述两层保护层间的对应位置，所述柔性传感层置于床垫本体上表面，用于检测床垫表面压力信号；所述柔性传感器包括：第一硅胶层、设置在所述第一硅胶层上的金属层以及覆盖所述金属层的第二硅胶层，所述金属层的厚度小于0.1毫米；信号采集装置包括：电路板，设置在所述电路板上的电源、无线模块和控制模块，所述电源为所述无线模块、所述控制模块提供电能；所述柔性传感器通过所述导电体连接所述信号采集装置。
[0006]在一实施例中，所述金属层设有微裂纹，所述微裂纹沿着形变方向延伸。
[0007]在一实施例中，所述金属层包括三层子金属层，所述三层子金属层皆设有微裂纹，所述第一子金属层和第二子金属层的微裂纹方向呈90度交错设置，所述第二子金属层的微裂纹方向和第二子金属层的微裂纹方向也呈90度交错设置。
[0008]在一实施例中，所述微裂纹为镂空的线性结构。
[0009]在一实施例中，柔性传感层位于床垫本体表面，所述柔性传感层边缘同床垫上表面边缘用拉链连接。
[0010]在一实施例中，柔性传感器分为两种型号，片状传感器置于床垫本体上表面对应睡眠时人体臀部以及部分大腿区域，条状传感器置于床垫上表面对应睡眠时人体头部、背部、腿部和脚部区域。在一实施例中，所述金属层与所述控制模块电连接。
[0011]采用本技术的基于柔性传感器的智能床垫，通过记录柔性传感器受力引起电阻变化，达到记录睡眠姿态的目的。臀部可供活动的自由度较小，只需确定大致位置信息，采取面积较大的片状柔性传感器进行检测；睡眠期间头部、背部、脚踝位置变化较大，但不会大幅偏离脊柱所在轴向，因此以条状传感器记录其位置信息。当在床垫上睡眠时对柔性
传感器产生了挤压形变（柔性传感器的表面表现为拉伸形变），此时该柔性传感器的电阻值也发生了变化，即拉伸型变量对应电阻值的变化量。即睡眠期间对床垫的挤压形变量与柔性传感器的形变量相关，而且是柔性传感器因受力而连续输出的电阻值，即可实现对睡觉时的身体姿态的连续监控，而这些监控都是通过“电阻值”连续、实时且直接反应睡眠期间身体姿态的变化情况。
[0012]通过检测柔性传感器的阻值变化情况，本技术可记录每日睡眠时间，更好的规划生活作息。
[0013]若发生睡眠姿势不佳，可以通过本技术的基于柔性传感器的智能床垫实时监测睡眠姿态，及时调整睡眠姿态以及睡眠习惯，提前发现可能存在的健康隐患，减少低质量的睡眠，预防失眠等状况的发生，提高生活品质。
[0014] 【附图说明】
[0015]图1为一个实施例基于柔性传感器的智能床垫结构示意图；
[0016]图2为一个实施例基于柔性传感器的智能床垫分解示意图；
[0017]图3为一个实施例柔性传感器的分解示意图；
[0018]图4为一个实施例微裂纹的微显示图；
[0019]图5为一个实施例第一子金属层的示意图；
[0020]图6为一个实施例第二子金属层的示意图；
[0021]图7为一个实施例第三子金属层的示意图；
[0022]图8为一个实施例信号采集装置的示意图。
[0023]本技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
[0024]【具体实施方式】
[0025]体现本技术特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本技术能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本技术的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本技术。
[0026]结合附图1～7，在一个实施例中，基于柔性传感器的智能床垫1，包括：床垫本体3，其内床网31；柔性传感层2，柔性传感层上下覆盖保护布21；柔性传感器以弹性布24为基体，所述导电布表面贴附柔性硅胶传感器22,23。
[0027]在一实施例中，结合附图3，本技术的柔性传感器22，23结构相同规格不同，柔性传感器22为条状柔性传感器，柔性传感器23为片状柔性传感器，主要以柔性传感器22的结构进行说明，其中柔性传感器22包括：第一硅胶层221然后通过磁控溅射的方式溅射金属构成金属层222，该金属层222的材质可以是金、银、铜、铁或合金等金属，该金属层222的厚度小于0.1毫米，根据产品需要设置微米级或纳米级厚度；最后在该金属层222上再设置第二硅胶层223，形成立体结构的柔性传感器22；所述柔性传感层2上下覆盖保护层21为弹性布，并用硅胶粘合在柔性传感器上。
[0028] 进一步的，结合附图4该柔性传感器22的金属层222设有微裂纹2224，微裂纹2224沿着形变方向延伸。当然，在其它实施例中，该微裂纹2221为镂空的线性结构，也可以是其它形状，例如菱形、圆形、线性或者不规则形状等。该裂纹2224结构的设计其核心是在拉伸形变的过程中，微裂纹2224中的空隙为拉伸形变提供了空间，同时在拉伸形变的过程中，金属层222的长度（横向）或者厚度（纵向）都发生了形变，由R=ρL/S (其中,ρ表示电阻的电阻
率,是由其本身性质决定,L表示电阻的长度,S表示电阻的横截面积)可知，电阻值就会跟随柔性传感器22（实质是金属层222的形变）而发生变化，电阻值就会与柔性传感器22的形变量构建关联关系，实现柔性传感器22对应床垫受身体压力（主要是头部、背部、脚跟）产生形变的监控。包裹该金属层222的第一硅胶层221和第二硅胶层223快速的把金属层222“拉回”至初始状态（未超过为该柔性传感器22拉伸的极限位置，一般可达2
‑
3倍的拉伸形变量），同时硅胶还可以保护金属层222不受到破坏，使得该柔性传感器22的使用寿命会更长。
[0029]在其他实施例中，结合附图4、5和6，金属层222包括第一子金属层2221、第二子金属层2222和 第三子金属层2223，第一子金属层2221、第二子金属层2222和第三子金属层2223皆设有微裂纹2224，第一子金属层2221的微裂纹2224方向和第二子金属层2222的微裂纹2224方向呈角度交错设置，第三子金本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性传感器的智能床垫，其特征在于，包括：床垫本体；柔性传感层，置于所述床垫本体上表面，其中含有两种规格的柔性传感器，分为长条状和片状，所述柔性传感器均匀置于在所述床垫本体上表面，所述片状柔性传感器分布对应臀部以及部分大腿区域，所述条状柔性传感器分布于对应头部、背部、腿部、脚踝处的床垫本体上表面，所述柔性传感器贴附于弹性布上，上下两层用保护层保护；信号采集装置可固定在床垫本体侧面或嵌入床垫本体；导电体与信号采集装置和柔性传感器电连接，设置于床垫本体表面；所述柔性传感器包括：第一硅胶层、设置在所述第一硅胶层上的金属层以及覆盖所述金属层的第二硅胶层，所述金属层的厚度小于0.1毫米；所述信号采集装置包括：电路板、设置在所述电路板上的电源、无线模块和控制模块，所述电源为所述无线模块、所述控制模块提供电能；所述柔性传感器通过所述导电体连接所述信号采集装置。2.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能床垫，其特征在于，所述金属层设有微裂纹，所述微裂纹沿着形变方向延伸。3.根据权利要求1所述的基于柔性传感器的智能床垫，其特征在于，所述金属层包括第一子金属层、第二子金属层和第三子金属层，所述第一子金属层、所述第二子金属层和所述第三子金属层皆设有微裂纹，所述第一子金属层的微裂纹方向和所述第二子金属层的微裂纹方向成角度交错设...

【专利技术属性】
技术研发人员：王充，曹永革，陈玉平，许德上，
申请(专利权)人：零镜深圳科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：