【技术实现步骤摘要】
本申请涉及床垫温度控制，尤其涉及一种基于生理数据的床垫自动调温方法及系统。
技术介绍
1、在现有技术中，智能床垫逐渐被应用于提升用户的睡眠质量。此类床垫通常配备生理参数传感器，用于检测用户的生理数据，如心率、体动和体温。这些数据被用于分析用户的睡眠状态，通过温度、硬度等参数的调节，提供相对舒适的睡眠环境。一些床垫还配备温控系统，能够根据检测到的环境和体温数据自动调节床垫温度。
2、然而，现有的智能床垫系统仍然存在一些问题。多数系统仅能检测单一或有限的生理参数，难以提供全面的睡眠阶段识别和温度控制。同时，这些系统缺乏对睡眠阶段的个性化温度调整能力，难以在不同睡眠阶段提供最佳温度，导致用户体验不足。
3、因此，有必要研发一种新的基于生理数据的床垫自动调温方法。
技术实现思路
1、本申请提供一种基于生理数据的床垫自动调温方法及系统，以提升用户的睡眠质量。
2、本申请提供一种基于生理数据的床垫自动调温方法，包括：
3、通过设置于智能床垫内的生理参数传感器，采集用户的实时生理数据，其中，所述实时生理数据包括心率、体动数据、呼吸频率和体温数据；
4、基于所述实时生理数据，识别用户的当前睡眠阶段，其中，所述睡眠阶段包括入睡阶段、浅睡眠阶段、深睡眠阶段和觉醒阶段；
5、建立用户的最适睡眠温度数据库，其中，所述最适睡眠温度数据库用于记录不同睡眠阶段下，用户的生理数据与床垫温度的对应关系；记录用户在床垫温度下的睡眠质量评分，所述睡
6、根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度；
7、根据当前环境温度，结合所述最适睡眠温度数据库记录的补偿系数对目标调节温度进行修正，获得修正后目标调节温度；
8、通过床垫内置的水循环温控系统，将床垫温度动态调节至所述修正后目标调节温度。
9、更进一步地，通过设置于智能床垫内的生理参数传感器，采集用户的实时生理数据，包括：
10、在床垫胸部对应位置布置光电容积脉搏波传感器，所述光电容积脉搏波传感器通过检测用户胸部区域的血液流动变化获得脉搏信号，从而计算用户的实时心率；在用户身体其他区域设置辅助光电容积脉搏波传感器，用于进一步提升心率检测的准确性，减少因姿势变化产生的误差；
11、在床垫内部设置加速度传感器，通过检测用户身体在床垫表面的细微振动和移动来采集体动数据；
12、在床垫表面布置薄膜压力传感器，通过检测由用户呼吸引起的微小压力波动来确定初始呼吸频率；根据所述初始呼吸频率，结合加速度传感器数据进行信号处理与校正，获得稳定的呼吸频率数据；
13、在床垫接触表层布置红外温度传感器，通过无接触方式接收用户身体不同部位的热辐射来测量体温数据。
14、更进一步地，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
15、当检测到用户进入入睡阶段时，根据所述最适睡眠温度数据库，将床垫温度的目标调节温度设定为该用户历史入睡状态下、睡眠质量评分最高对应的床垫温度。
16、更进一步地，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
17、当检测到用户进入浅睡眠阶段时，根据所述最适睡眠温度数据库，将床垫温度的目标调节温度设定为该用户历史浅睡眠状态下、体温波动幅度最小对应的温度。
18、更进一步地，所述基于所述实时生理数据，识别用户的当前睡眠阶段，包括：
19、根据如下的公式(1)，计算用户的动态综合睡眠指数：
20、
21、其中，dsi为用户的动态综合睡眠指数；hrv表示心率变异性，用于反映自主神经活性；θ和μ为衰减系数；rf表示呼吸频率；rfavg表示用户的平均呼吸频率；mv表示体动频率；tvar表示体温变化率；σ为稳定因子；w5、w6、w7、w8为权重系数；
22、当dsi值大于第一预设阙值θ1时，判定用户处于觉醒阶段；当dsi值介于第二预设阙值θ2和θ1之间时，判定用户处于浅睡眠阶段；当dsi值介于第三预设阀值θ3和θ2之间时,判定用户处于入睡阶段；当dsi值低于第三预设阈值θ3时，判定用户处于深睡眠阶段；其中，θ1>θ2>θ3；
23、心率变异性hrv通过如下的公式(2)计算：
24、
25、其中，n是通过智能床垫内的光电容积脉搏波传感器采集用户的心跳间隔序列{rr1,rr2,…,rrn}的数量；rri+1表示第i+1个心跳间隔；rri表示第i个心跳间隔。
26、更进一步地，所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，还包括：
27、根据如下的公式(3)，动态调整所述生理参数传感器的数据采样频率fsample：
28、
29、其中，fbase为基础采样频率；τ和κ为调整因子；dsi为用户的动态综合睡眠指数；为调整阈值；dhr/dt表示心率变化速率；drf/dt表示呼吸频率变化速率；dmv/dt表示体动频率变化速率；dt/dt表示体温变化速率；w1、w2、w3、w4为权重系数。
30、更进一步地，所述建立用户的最适睡眠温度数据库，包括：
31、记录在用户的不同睡眠阶段的生理数据以及相应的床垫温度；
32、根据如下的公式(4)计算并记录用户的综合睡眠质量评分sq：
33、
34、其中，smv为体动频率评分；sds为深睡眠时长评分；shrv为心率变异性评分；tvar为用户的体温变化率；tvar,avg为用户的平均体温变化率；θ和η为调节系数；
35、所述体动频率评分smv通过如下的公式(5)计算：
36、
37、其中,γ为衰减系数,和α为调节系数；mv为体动频率；
38、所述深睡眠时长评分sds通过如下的公式(6)计算：
39、
40、其中,tds表示深睡眠时长；tds,avg表示用户的平均深睡眠时长；δ和β为调节系数；k为衰减因子；
41、所述心率变异性评分shrv通过如下的公式(7)计算：
42、
43、其中，hrvavg为用户的平均心率变异性；λ和v为调节系数；hrv为用户的心率变异性；
44、按照如下的公式(8)，计算并记录环境温度与床垫温度的补偿系数ccomp：
45、
46、其中，sqenv为在环境温度tenv下的综合睡眠质量评分；sqbase为基准环境温度tbase下的综合睡眠质量评分。
47、本申请提供一种基于生理数据的床垫自动调温系统，包括：
48、采集单元，用于通过设置于智能床垫内的生理参数传感器，采集用户的实时生理数据，其中，所述实时生理数据包括心率本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，通过设置于智能床垫内的生理参数传感器，采集用户的实时生理数据，包括：
3.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
4.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
5.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
6.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
7.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述基于所述实时生理数据，识别用户的当前睡眠阶段，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，通过设置于智能床垫内的生理参数传感器，采集用户的实时生理数据，包括：
3.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
4.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述根据用户的不同睡眠阶段以及所述最适睡眠温度数据库，确定目标调节温度，包括：
5.根据权利要求1所述的基于生理数据的床垫自动调温方法，其特征在于，所述根据用户的不同睡眠阶段...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟萍，梅啸昱，梅依玟，
申请(专利权)人：腾飞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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