【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及睡眠设备，特别是涉及一种床垫及睡眠监测方法。
技术介绍
1、人在床上睡眠的时间占一天的三分之一，而睡眠的质量直接影响到工作和生活的状态，但一般情况下，人们只能通过睡眠之后的模糊的感觉判断睡眠的质量，但人的状态可能会继承，导致睡眠后感觉到的睡眠质量即模糊、又不一定准确。
2、虽然有部分厂商推出可以对睡眠进行监测的枕头和被褥等寝具，但在人的睡眠过程中，这种设备和人的位置很容易变动，造成检测结果出现问题，而且很多这种设备都是直接检测人呼吸的声音，以判断人的睡眠质量，而呼吸声音容易被其他声音混淆，进一步降低监测的准确性，使使用者无法准确得知自己的睡眠质量，难以对接下来的生活和工作进行调整。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种床垫及睡眠监测方法，以解决现有技术中睡眠监测结果不准确的技术问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术提供了一种床垫，包括外套、垫体、压力传感器和处理器，所述外套包裹所述垫体，所述垫体上设有多个互相连通的检测区域，多个所述压力传感器分别对应设在各所述检测区域上，所述压力传感器和所述检测区域一一对应，以分别检测各所述检测区域所受的压力，所述压力传感器均连接于所述处理器，以传输压力信号e至所述处理器，所述处理器被配置为：
3、根据各所述压力信号e的方差v1、周期t和振幅a1，筛选得到最优信号e,将最优信号e进行窗口划分、分段处理、滑动滤波去噪处理后得到的睡眠信号n；
4、根据所述睡眠信号n的方差v2和振幅
5、将所述睡眠信号n进行傅里叶变换后得到频谱f，在所述频谱的一定范围内搜寻得到的最高谱峰m，将所述谱峰m进行换算，得出呼吸频率br。
6、本专利技术还涉及一种基于前述床垫的睡眠监测方法，包括以下步骤：
7、(s1)计算各个压力信号e的方差v2，筛选得到方差v2不大于a的压力信号e；
8、(s2)计算在步骤(s1)中筛选得到的压力信号e的周期t，筛选得到周期t在b至c之间的压力信号e；
9、(s3)计算在步骤(s2)中筛选得到的压力信号e的振幅a1，将振幅最大的压力信号e定义为最优信号e；
10、(s4)对最优信号e进行观测窗口长度为d、移动步长设定为p的窗口划分，然后进行分段处理，再逐步更新，得到实时的最优信号段s；
11、(s5)对最优信号段s进行长度为r的滑动滤波去噪处理，得到睡眠信号n；
12、(s6)对睡眠信号n进行傅里叶变换处理，得出睡眠信号n的频谱f；
13、(s7)在频谱f的p至g范围内，搜寻最高的谱峰m，将该谱峰m视为呼吸频率br对应的频点，并换算得出呼吸频率br；
14、(s8)计算睡眠信号n的方差v2和振幅a2；
15、(s9)根据方差v2和振幅a2，得出睡眠体动状态ss；
16、(s10)将呼吸频率br和睡眠体动状态ss按时间分别记载在图表上。
17、进一步的，步骤(s9)中，睡眠体动状态ss包括正常睡眠状态、咳嗽状态、翻身状态和离床状态；
18、当v2不大于200、且a2不大于500时，睡眠体动状态ss为正常睡眠状态；
19、当v2在200至1500之间、且a2不大于500时，睡眠体动状态ss为咳嗽状态；
20、当v2不大于1500、且a2大于500时，睡眠体动状态ss为翻身状态；
21、当v2大于1500、且a2大于500时，睡眠体动状态ss为离床状态。
22、进一步的，步骤(s1)中，a为30000。
23、进一步的，步骤(s2)中，b为2s，c为6s。
24、进一步的，步骤(s4)中，d为300步，p为150步。
25、进一步的，步骤(s5)中，r为3至9。
26、进一步的，步骤(s7)中，p为0.2hz，g为0.5hz。
27、进一步的，还包括以下步骤：
28、在步骤(s7)的换算得出呼吸频率br后，当该呼吸频率br的数组长度j大于h，使用该呼吸频率br的数组中所有的呼吸频率br对该呼吸频率br进行平滑处理。
29、进一步的，h为3至9。
30、本专利技术实施例一种床垫及睡眠监测方法与现有技术相比，其有益效果在于：
31、本专利技术在床垫的多个互相连通的检测区域均设置压力传感器，以全面检测使用者在睡眠状态下对床垫施加的压力，各个压力传感器将检测到的压力转变为压力信号e传输至处理器，处理器根据各压力信号e的方差v1、周期t和振幅a1，筛选得到最优信号e,将最优信号e进行窗口划分、分段处理、滑动滤波去噪处理后得到的睡眠信号n，根据睡眠信号n的方差v2和振幅a2，得出使用者的睡眠体动状态ss；所述睡眠信号n进行傅里叶变换后得到频谱f，在所述频谱的一定范围内搜寻得到的最高谱峰m，将所述谱峰m进行换算，得出呼吸频率br；在使用者的睡眠中持续多次检测并得出睡眠体动状态ss和呼吸频率br，并将其分别记载到图表上，通过观察图表上记载的睡眠体动状态ss和呼吸频率br可以得出使用者的睡眠质量；由于使用床垫作为压力传感器载体，而且各检测区域可以共同覆盖床垫的上表面，各压力传感器的检测到的信号较多，总是可以筛选出有效信号进行处理，而且不会被其他声音影响检测结果，所以只要使用者躺在床垫的上面，即使床垫和使用者的位置发生变动，又或者床垫的附近产生多余的声音，对监测结果影响不大，监测准确性高。
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1.一种床垫，其特征在于，包括外套、垫体、压力传感器和处理器，所述外套包裹所述垫体，所述垫体上设有多个互相连通的检测区域，多个所述压力传感器分别对应设在各所述检测区域上，所述压力传感器和所述检测区域一一对应，以分别检测各所述检测区域所受的压力，所述压力传感器均连接于所述处理器，以传输压力信号E至所述处理器，所述处理器被配置为：
2.一种基于权利要求1所述床垫的睡眠监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其特征在于，步骤(S9)中，睡眠体动状态SS包括正常睡眠状态、咳嗽状态、翻身状态和离床状态；
4.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其特征在于，步骤(S1)中，a为30000。
5.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其特征在于，步骤(S2)中，b为2s，c为6s。
6.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其特征在于，步骤(S4)中，D为300步，P为150步。
7.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其特征在于，步骤(S5)中，r为3至9。
8.根据权利要求2所述的睡
9.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的睡眠监测方法，其特征在于，h为3至9。
...【技术特征摘要】
1.一种床垫，其特征在于，包括外套、垫体、压力传感器和处理器，所述外套包裹所述垫体，所述垫体上设有多个互相连通的检测区域，多个所述压力传感器分别对应设在各所述检测区域上，所述压力传感器和所述检测区域一一对应，以分别检测各所述检测区域所受的压力，所述压力传感器均连接于所述处理器，以传输压力信号e至所述处理器，所述处理器被配置为：
2.一种基于权利要求1所述床垫的睡眠监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其特征在于，步骤(s9)中，睡眠体动状态ss包括正常睡眠状态、咳嗽状态、翻身状态和离床状态；
4.根据权利要求2所述的睡眠监测方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海威，俞晓峰，张通，张震震，杨小牛，
申请(专利权)人：广东粤港澳大湾区黄埔材料研究院，
类型：发明
国别省市：
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