本發(fā)明涉及智能枕頭領(lǐng)域，特別是一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭。

背景技術(shù)：

睡眠質(zhì)量是影響人身心健康的重要部分，只有在掌握人體睡眠信息的前提下，才能采取適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)措施提高睡眠質(zhì)量?，F(xiàn)有的睡眠監(jiān)測(cè)產(chǎn)品分為三大類分別是專業(yè)多導(dǎo)睡眠儀、睡眠監(jiān)測(cè)手環(huán)和睡眠監(jiān)測(cè)床墊枕頭。多導(dǎo)睡眠儀通過(guò)測(cè)試腦電、眼動(dòng)、心電、血氧、體動(dòng)等指標(biāo)獲取睡眠數(shù)據(jù)，結(jié)果精準(zhǔn)，但是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，只能在醫(yī)院等專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行；睡眠監(jiān)測(cè)手環(huán)通過(guò)加速度模塊測(cè)試體動(dòng)獲取睡眠數(shù)據(jù)，價(jià)格便宜，但是結(jié)果不夠準(zhǔn)確，而且需要用戶佩戴，影響用戶體驗(yàn)；睡眠監(jiān)測(cè)床墊、枕頭等非穿戴設(shè)備通過(guò)壓電傳感模塊獲取用戶體動(dòng)、呼吸、心率等數(shù)據(jù)，進(jìn)而根據(jù)算法得到用戶睡眠數(shù)據(jù)，無(wú)需用戶佩戴使用，不影響用戶睡眠習(xí)慣，簡(jiǎn)單方便。但是現(xiàn)有的睡眠監(jiān)測(cè)枕頭床墊等一般使用壓電薄膜實(shí)現(xiàn)壓電傳感，但壓電薄膜面積較小且需要額外制作封裝，實(shí)現(xiàn)人體睡眠監(jiān)測(cè)所需壓電薄膜面積較大成本高昂。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有的睡眠監(jiān)測(cè)采用壓電薄膜實(shí)現(xiàn)壓電傳感，成本高昂的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭，該智能枕頭利用壓電電纜在人體睡眠過(guò)程中發(fā)生的形變感應(yīng)信號(hào)，獲得人體睡眠數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，成本低廉。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭，包括枕頭本體，枕頭本體內(nèi)部設(shè)有壓電電纜傳感器，壓電電纜傳感器連接有用于將壓電電纜傳感器產(chǎn)生的壓電信號(hào)放大的放大濾波電路，放大濾波電路連接有用于將壓電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路連接有用于將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行算法分析處理的處理器芯片,處理器芯片上設(shè)有將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理模塊和用于將處理過(guò)的數(shù)據(jù)傳輸至無(wú)線客戶端的無(wú)線通信模塊；壓電電纜傳感器包括彈性圓柱筒以及纏繞于彈性圓柱筒表面的壓電電纜。

優(yōu)選地，彈性圓柱筒表面上的壓電電纜的間隔為0～10cm。

優(yōu)選地，彈性圓柱筒表面上的壓電電纜的間隔為8cm。

優(yōu)選地，枕頭本體分為頭枕部和頸枕部，壓電電纜傳感器設(shè)置在頸枕部?jī)?nèi)。

優(yōu)選地，放大濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、數(shù)據(jù)處理模塊、無(wú)線通信模塊以及處理器芯片都設(shè)置在一殼體內(nèi)，殼體設(shè)置在枕頭本體內(nèi)或枕頭本體外。

更優(yōu)選地，無(wú)線通信模塊為藍(lán)牙模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明提供一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭，該智能枕頭利用彈性圓柱筒受壓發(fā)生形變，帶動(dòng)壓電電纜發(fā)生形變使其電荷發(fā)生變化產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，獲得人體生理特征信號(hào)，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)人體睡眠，讓壓電電纜達(dá)到了接近壓電薄膜的效果，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，成本低廉，適合大規(guī)模生產(chǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提供的一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭的示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明提供的一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭中壓電電纜傳感器的示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明提供的優(yōu)選實(shí)施方式做具體說(shuō)明。

圖1至圖4，為本發(fā)明提供的一種壓電電纜圓筒纏繞結(jié)構(gòu)的智能枕頭的優(yōu)選實(shí)施方式。如圖1至圖4所示，該智能枕頭包括枕頭本體10，枕頭本體10內(nèi)部設(shè)有壓電電纜傳感器20，壓電電纜傳感器20連接有用于將壓電電纜傳感器產(chǎn)生的壓電信號(hào)放大的放大濾波電路30，放大濾波電路30連接有用于將壓電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40連接有用于將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行算法分析處理的處理器芯片50,處理器芯片50上設(shè)有將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理的數(shù)據(jù)處理模塊60和用于將處理過(guò)的數(shù)據(jù)傳輸至無(wú)線客戶端的無(wú)線通信模塊70，壓電電纜傳感器20包括彈性圓柱筒21以及纏繞于彈性圓柱筒21表面的壓電電纜22，在人睡在枕頭本體10上時(shí)，彈性圓柱筒21發(fā)生形變，變?yōu)楸馄剑瑥椥詧A柱筒21表面的壓電電纜22受圓柱筒21帶動(dòng)發(fā)生形變，壓電電纜22內(nèi)的電荷發(fā)生變化，產(chǎn)生壓電信號(hào)。

人體頸部寬度約為10～15cm，為實(shí)現(xiàn)采集人體呼吸、心率等生理體征信號(hào)，將壓電電纜22在彈性圓柱筒21表面上的纏繞間距設(shè)置為0～10cm，優(yōu)選為8cm，以保證人體躺下時(shí)至少有一段壓電電纜22處于人體頸部正下方。壓電電纜22采用360°纏繞設(shè)計(jì)，使得人體因呼吸、心跳導(dǎo)致的壓力變化傳導(dǎo)至壓電電纜22時(shí)，一部分轉(zhuǎn)化為沿壓電電纜22方向的拉伸應(yīng)力，提高壓電電纜22對(duì)應(yīng)力的靈敏度，從而提高壓電電纜的探測(cè)范圍，用低成本的壓電電纜22實(shí)現(xiàn)高成本的壓電薄膜的監(jiān)測(cè)效果。

如圖2所示，枕頭本體10分為頭枕部11和頸枕部12，壓電電纜傳感器20設(shè)置在頸枕部12內(nèi)。放大濾波電路30、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40、數(shù)據(jù)處理模塊60、無(wú)線通信模塊70以及處理器芯片50都設(shè)置在一殼體80內(nèi)，殼體80設(shè)置在枕頭本體10內(nèi)或枕頭本體10外。具體來(lái)說(shuō)，該殼體60優(yōu)選設(shè)置在枕頭本體10的頭枕部11內(nèi)。若放置于枕頭本體11外，需要使用電纜對(duì)壓電電纜和殼體80進(jìn)行連接。殼體80內(nèi)一般還設(shè)有為壓電電纜傳感器20、放大濾波電路30、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40、數(shù)據(jù)處理模塊60以及無(wú)線通信模塊70供電的電源以及電源管理模塊。殼體80上還設(shè)有接口81，便于數(shù)據(jù)聯(lián)通和充電；無(wú)線通信模塊70優(yōu)選為藍(lán)牙模塊。

該智能枕頭監(jiān)測(cè)人體睡眠的過(guò)程為：人睡在枕頭本體10上，人的頸部處于頸枕部12，至少有一段壓電電纜22處于人體頸部正下方；彈性圓柱筒21受頸部下壓的重力發(fā)生形變，變?yōu)楸馄?，彈性圓柱筒21表面的壓電電纜22受圓柱筒21帶動(dòng)發(fā)生形變，壓電電纜22通過(guò)壓電效應(yīng)產(chǎn)生壓電信號(hào)并輸送至放大濾波電路30，放大濾波電路30對(duì)壓電信號(hào)放大后，再輸送至模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路40將壓電信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)經(jīng)芯片處理器50上的數(shù)據(jù)處理模塊60進(jìn)行處理，處理后的信號(hào)經(jīng)無(wú)線通信模塊70傳輸至無(wú)線客戶端，這樣就可從無(wú)線客戶端獲得人體睡眠時(shí)生理特征信號(hào)，并通過(guò)軟件算法處理，轉(zhuǎn)換為完整的睡眠圖。該生理特征信號(hào)包括呼吸信號(hào)、心率信號(hào)和體動(dòng)信號(hào)。

綜上所述，本發(fā)明的技術(shù)方案可以充分有效的實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，且本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及功能原理都已經(jīng)在實(shí)施例中得到充分的驗(yàn)證，能達(dá)到預(yù)期的功效及目的，在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對(duì)發(fā)明的實(shí)施例做出多種變更或修改。因此，本發(fā)明包括一切在專利申請(qǐng)范圍中所提到范圍內(nèi)的所有替換內(nèi)容，任何在本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍內(nèi)所作的等效變化，皆屬本案申請(qǐng)的專利范圍之內(nèi)。