一种人体卧姿姿态舒适度测评方法、系统和存储介质技术方案

本发明专利技术涉及一种人体卧姿姿态舒适度测评方法、系统和存储介质，包括，在支撑人体卧姿姿态的床垫上设置一列弹簧，获取床垫处于空载状态下的第一弹簧高度数据；获取床垫处于负载下的第二弹簧高度数据；基于第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据，确定弹簧高度的变化值，通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息；获取人体卧姿姿态舒适度评价数据；更换负载进行多次检测，得到人体脊椎表征信息与人体卧姿姿态舒适度评价数据的预设对应关系式；后续对任意床垫进行检测时，只需获取人体脊椎表征信息，输入至预设对应关系式，就可以直观的给出床垫舒适度评分值，有利于用户选择床垫，同时也有助于设计人员更好地设计床垫和评价床垫舒适性。舒适性。舒适性。

【技术实现步骤摘要】
一种人体卧姿姿态舒适度测评方法、系统和存储介质


[0001]本专利技术涉及人体卧姿姿态支撑系统(如床垫等)的工效学设计和评估
，具体涉及一种人体卧姿姿态舒适度测评方法、系统和存储介质。

技术介绍

[0002]睡眠质量在人类健康中起着至关重要的作用，已成为评估身体健康的指标。为了提高睡眠质量，市场上出现了多种新型床垫，比如智能床垫，采用传统的床垫与现代科技相结合，针对人体生理特征和睡眠习惯，经过科学组合设计出的床垫。如，有些智能床垫可在电机作用下升高腿部位置，使血液回流，对心脏、大脑和腿部大有裨益，另可抬高头部位置，方便在床上看书、看电视等休闲娱乐。有的智能床垫配备有传感器，可以监测到人体的姿态变化(如从平躺/仰卧转化为侧卧等)、人体的BMI(身体质量指数)、脊柱形态参数等，对床垫的分区软硬度进行调整，以匹配不同的人体姿态，提升床垫对人体睡眠姿态的支撑性和舒适度，有助于改善睡眠舒适体验和睡眠质量。
[0003]现有的许多新型床垫都旨在提高床垫的支撑舒适度等工效学问题，但目前市面上并没有检测床垫舒适度的方法和设备，缺少能反映出床垫的支撑舒适度的量化指标，不便于对床垫工效学进行设计、评价和选择。

技术实现思路

[0004]针对上述
技术介绍
中的问题，本专利技术提出了一种智能人体卧姿姿态舒适度检测方法、系统和存储介质，通过对大量样本的检测得到能直观反映用于支撑人体卧姿姿态的床垫(以下简称床垫)舒适度的函数关系式，实现床垫舒适度的量化检测。
[0005]一种智能人体卧姿姿态舒适度测评方法，其特征在于，包括，
[0006]获取床垫处于空载状态下的第一弹簧高度数据，所述床垫设有一列弹簧；
[0007]获取床垫处于负载下的第二弹簧高度数据，所述负载状态为人体脊椎覆盖于弹簧的状态；
[0008]基于第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据，确定弹簧高度的变化值，通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息；
[0009]根据所述人体脊椎表征信息采用预设对应关系式计算得到床垫舒适度评分；
[0010]其中，所述预设对应关系式的构建方法包括：
[0011]获取承载人体卧姿姿态的床垫处于空载状态下的第一弹簧高度数据；
[0012]获取床垫处于人体脊椎覆盖于弹簧的负载状态下的第二弹簧高度数据；
[0013]基于第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据，确定弹簧高度的变化值，通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息；
[0014]获取人体卧姿姿态舒适度评价数据；
[0015]更换负载进行多次检测，得到人体脊椎表征信息与人体卧姿姿态舒适度评价数据的预设对应关系式；
[0016]后续对床垫进行检测，获取所述人体脊椎表征信息，输入至所述预设对应关系式，得到床垫舒适度评分值。
[0017]进一步的，床垫上设有滑轨，滑轨上设有若干个弹簧，获取床垫处于空载状态下第一弹簧高度数据包括：床垫处于空载状态下，测量第一弹簧高度数据，得到数据组X[j]；j表示弹簧序号；
[0018]获取第二弹簧高度数据包括：床垫处于负载状态下，人体覆盖滑轨，人体脊椎压在弹簧上，测量第二弹簧高度数据，持续测量得到n组数据Y[i][j]；i表示第i次测量，0<i≤n；每组数据中包含所有弹簧的高度数据；
[0019]确定测试床垫的弹簧高度的变化值Z[i][j]包括：Z[i][j]＝Y[i][j]–
X[j]；
[0020]其中，同一次检测中获取的人体卧姿姿态舒适度评价数据F与获取的弹簧高度的变化值Z[i][j]一一对应；
[0021]通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息包括：对Z进行求导Dz[i][j]＝(Z[i+1][j]‑
Z[i][j])/Z[i][j]；此处0<i≤n
‑
1；
[0022]对n次检测得到的Dz[i][j]求和，
[0023]对U[j]数据组求取均值，形成人体脊椎表征信息Uavg；
[0024]对应获取人体卧姿姿态舒适度评价数据F；
[0025]得到人体脊椎表征信息Uavg与人体卧姿姿态舒适度评价数据F的预设对应关系式包括：更换m个负载，即让不同的人躺在床垫上，进行m次检测，重复获取第一弹簧高度数据、第二弹簧高度数据和舒适度分数，得到m组Uavg[m]，同时得到m组舒适度分数F[m]；m为自然数，m≥2；
[0026]对Uavg[m]和F[m]进行线性拟合，得到人体脊椎表征信息与人体卧姿姿态舒适度评价数据的预设对应关系式：
[0027]F＝f(Uavg)＝K*Uavg+B；K为一元回归系数,B为常数。
[0028]进一步的，所述获取第二弹簧高度数据步骤中，持续测量时间为20
‑
30分钟，n为1200
‑
2000。
[0029]基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种智能人体卧姿姿态舒适度测评系统，包括数据获取模块、数据处理模块和舒适度检测模块；
[0030]所述数据获取模块包括数据获取单元、床垫，所述床垫设有一列弹簧；所述数据获取单元用于获取第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据；
[0031]所述第一弹簧高度数据为床垫处于空载状态下的弹簧高度数据；
[0032]所述第二弹簧高度数据为床垫处于负载状态下的弹簧高度数据，所述负载状态为人体脊椎覆盖于弹簧的状态；
[0033]所述数据处理模块用于根据第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据，计算得到弹簧高度的变化值，通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息；所述数据处理模块还用于获取舒适度分数，计算得到人体脊椎表征信息与人体卧姿姿态舒适度评价数据的预设对应关系式；
[0034]所述舒适度检测模块用于后续对床垫进行检测，获取所述人体脊椎表征信息，输入至所述预设对应关系式，得到床垫舒适度评分值。
[0035]进一步的，所述数据获取模块获取第一弹簧高度数据包括：床垫上设有滑轨，滑轨上设有若干个弹簧，床垫处于空载状态下，测量第一弹簧高度，得到数据组X[j]；j表示弹簧序号；
[0036]所述数据获取模块获取第二弹簧高度数据包括：床垫处于负载下，人体覆盖滑轨，人体脊椎压在弹簧上，测量第二弹簧高度，持续测量得到n组数据Y[i][j]；i表示第i次测量，0<i≤n；
[0037]所述数据处理模块计算出弹簧高度的变化值Z[i][j]包括：Z[i][j]＝Y[i][j]–
X[j]；
[0038]通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息包括：对Z进行求导Dz[i][j]＝(Z[i+1][j]‑
Z[i][j])/Z[i][j]；
[0039]对n次检测得到的Dz[i][j]求和，
[0040]对U[j]数据组求取均值，形成人体脊椎表征信息Uavg；
[0041]对应获取人体卧姿姿态舒适度评价数据F；
[0042]所述数据处理模块计算得到人体脊椎表征信息U本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种人体卧姿姿态舒适度测评方法，其特征在于，包括，获取承载人体卧姿姿态的床垫处于空载状态下的第一弹簧高度数据，所述床垫设有一列弹簧；获取床垫处于负载状态下的第二弹簧高度数据，所述负载状态为人体脊椎覆盖于弹簧的状态；基于第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据，确定弹簧高度的变化值，通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息；根据所述人体脊椎表征信息采用预设对应关系式计算得到床垫舒适度评分；其中，所述预设对应关系式的构建方法包括：获取承载人体卧姿姿态的床垫处于空载状态下的第一弹簧高度数据；获取床垫处于人体脊椎覆盖于弹簧的负载状态下的第二弹簧高度数据；基于第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据，确定弹簧高度的变化值，通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息；获取床垫支撑条件下人体卧姿姿态的舒适度评价数据；更换负载进行多次测评，得到人体脊椎表征信息与人体卧姿姿态舒适度评价数据的预设对应关系式。2.根据权利要求1所述的人体卧姿姿态舒适度测评方法，其特征在于，支撑人体卧姿姿态的床垫上设有滑轨，滑轨上设有若干个弹簧，获取床垫处于空载状态下第一弹簧高度数据包括：床垫处于空载状态下，测量第一弹簧高度数据，得到数据组X[j]，j表示弹簧序号；获取第二弹簧高度数据包括：床垫处于负载状态下，人体覆盖滑轨，人体脊椎压在弹簧上，测量第二弹簧高度数据，持续测量得到n组数据Y[i][j]，i表示第i次测量，0<i≤n；确定测试床垫的弹簧高度的变化值包括：Z[i][j]＝Y[i][j]
–
X[j]；其中，同一次检测中获取的人体卧姿姿态舒适度评价数据F与获取的弹簧高度的变化值Z[i][j]一一对应；通过弹簧高度的变化值得到人体脊椎表征信息包括：对Z进行求导Dz[i][j]＝(Z[i+1][j]
‑
Z[i][j])/Z[i][j]；对n次检测得到的Dz[i][j]求和，对U[j]数据组求取均值，形成人体脊椎表征信息Uavg；对应获取人体卧姿姿态舒适度评价数据F；得到人体脊椎表征信息与人体卧姿姿态舒适度评价数据的预设对应关系式包括：更换m个负载，进行m次检测，得到m组Uavg[m]，同时得到m组人体卧姿姿态舒适度评价数据F[m]；m为自然数；对m组Uavg[m]和F[m]进行线性拟合，得到人体脊椎表征信息Uavg与人体卧姿姿态舒适度评价数据F的预设对应关系式：F＝f(U
avg
)＝K*U
avg
+B；K为一元回归系数,B为常数。3.根据权利要求1所述的人体卧姿姿态舒适度测评方法，其特征在于，所述获取第二弹簧高度数据步骤中，持续测量时间为20
‑
30分钟，n为1200
‑
2000。
4.一种人体卧姿姿态舒适度测评系统，其特征在于，包括数据获取模块、数据处理模块和舒适度检测模块；所述数据获取模块包括数据获取单元、床垫，所述床垫设有一列弹簧；所述数据获取单元用于获取第一弹簧高度数据和第二弹簧高度数据；所述第一弹簧高度数据为床垫处于空载状...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼慧敏，牛文磊，罗玲，冉令华，张欣，赵朝义，王瑞，吴海媚，李江南，
申请(专利权)人：中国标准化研究院，
类型：发明
国别省市：