一种床垫舒适性评价系统、评价方法及床垫优选方法技术方案

本发明专利技术涉及床垫设计技术领域，具体涉及一种床垫舒适性评价系统、评价方法及床垫优选方法。对床垫的舒适性判断，通常取决于用户的主观感受或者单纯的物理指标，这种评价方式无法做到客观评价床垫的舒适性，可靠性不高。本发明专利技术通过建立身体曲线在特征点的变化率与睡眠质量的关系模型，根据睡眠质量的边界条件拟合得到舒适性标准曲线，从而以此作为床垫舒适性评价的判断标准，由软硬件结合共同构成本发明专利技术的评价系统及评价方法，同时还可利用该评价系统针对客户进行定制床垫的推荐。满足完整的覆盖范围并具有代表性，具有比较理想的评估效果。果。果。

A mattress comfort evaluation system, evaluation method and mattress optimization method

【技术实现步骤摘要】
一种床垫舒适性评价系统、评价方法及床垫优选方法


[0001]本专利技术涉及床垫设计和评估
，具体涉及一种床垫舒适性评价系统、评价方法及床垫优选方法。

技术介绍

[0002]床垫是睡眠时的必要用品，其舒适程度极大地影响着人们的休息质量，舒适的床垫能使人的腰部、背部和臀部肌肉得到很好地放松。调查研究表明相当一部分睡眠问题与床垫的舒适性有关。
[0003]市面上的床垫包括多种类型，包括弹簧床垫、乳胶床垫、棕榈床垫和凝胶床垫等，部分床垫还具有可调节功能。但是对床垫的舒适性判断，通常取决于用户的主观感受，这种评价方式无法做到客观评价床垫的舒适性，导致对床垫产品舒适性的评价可靠性不高。
[0004]现有技术中还有利用体压分布指标来评价床垫舒适性的方法，而且体压分布指标的计算和选取方式也有差别，已公开专利CN106092635A公开了一种床垫压力舒适性评价方法。这些方法是通过让被试者躺在受测床垫上，采用体压测试仪测试体压分布，将所得体压数据进行数学处理，得到体压分布指标，这些指标可能不尽相同，包括最大压力、平均压力、最大压力梯度、平均压力梯度等，通过这些指标来评价舒适性，通过这一方法可以帮助人们选择更适合自己的床垫，提升睡眠品质，改善因为床垫不舒适造成的睡眠品质不佳的问题。现有的方法在利用体压分布指标评价床垫舒适性时，分区域采集压力、压强等参数进行比较，评价结果与用户实际感受一致性有限，可靠性并不是非常高。
[0005]睡眠之后体内变化最大、研究最多的是脑电的变化。人在白天清醒的状态下,从正常脑电图上最常见的脑电波是alpha(α阿尔法)和beta(β贝塔)波,当一个人困倦时,便会出现theta(θ西塔)波。入睡后脑电变化总的趋势是,频率变慢振幅增高。将人的睡眠过程划分为不同的几个阶段，主要分为R&K分期标准和AASM分期标准。通过PSG所采集到的脑电、眼电、肌电等人体生理信号，对其波形特征进行分析，这种分期标准被普遍应用于睡眠研究中。随着科学进步以及医学研究快速发展，美国睡眠协会(AASM)于2007年推出AASM标准，此标准将睡眠过程分为五期，将R&K标准中的NREMⅢ、IV期统一划分为Ⅲ期，其中NREMⅠ期、NREMⅡ期属于浅睡期，NREMⅢ期属于深睡期。

技术实现思路

[0006]针对上述
技术介绍
中的问题，本专利技术提出了一种床垫舒适性评价系统、评价方法及床垫优选方法，其建立身体曲线在特征点的变化率与睡眠质量的关系模型，根据睡眠质量的边界条件拟合得到舒适性标准曲线，从而以此作为床垫舒适性评价的判断标准，由软硬件结合共同构成本专利技术的评价系统及评价方法，同时还可利用该评价系统针对客户进行定制床垫的推荐。
[0007]不同床垫引起侧卧姿态下脊柱侧弯的变化情况不同，最理想的床垫应该是能够保持脊柱的自然形态。此时床垫与人体的形态匹配，能够很好地承托人体的各个部分，保持脊
柱曲线接近于自然状态，也即是水平直线状态，这时候肌肉才会得到较好地放松。
[0008]本专利技术一方面提供一种床垫舒适性评价方法，应用于电子设备，该方法预先建立舒适性模型，包括以下步骤：
[0009]S1、测量计算并绘制特征点变化率曲线
[0010]S1.1测量若干被试人员在站立姿态下的特征点坐标系位置，所述特征点分布在脊柱曲线和单侧下肢肢体上；
[0011]S1.2安排被试人员在不同品牌、不同类型的床垫上按照规定姿态侧躺，测量在同一坐标系下的特征点坐标系位置；
[0012]S1.3计算每个被试人员的特征点延垂直于床垫平面方向的变化率；
[0013]S1.4绘制特征点变化率曲线；
[0014]S2、分析睡眠生理参数
[0015]S2.1在居住环境中采用步骤S1.2中的床垫，安排被试人员分多天试睡，并监测被试人员的包括睡眠脑电在内的生理参数；
[0016]S2.2根据睡眠脑电的信号特征判断深睡期与浅睡期，并记录深睡期时长α和浅睡期时长β；
[0017]S2.3计算时长比例γ：
[0018]γ＝α/β；
[0019]S3、拟合特征点变化率曲线得到舒适性模型
[0020]S3.1基于预设时长比例θ，筛选出大于或者等于预设时长比例θ的时长比例γ；
[0021]S3.2将与筛选出的时长比例γ关联的特征点变化率曲线进行数学拟合，得到舒适性标准曲线；
[0022]该方法基于舒适性模型中的舒适性标准曲线对用户使用床垫的舒适性进行评价，包括以下步骤：
[0023]S4、按照步骤S1的过程采集并绘制用户在被测试床垫上的特征点变化率曲线；
[0024]S5、如果特征点变化率曲线在舒适性标准曲线的包络范围内则满足舒适度要求，否则不满足，对于不满足的情况，最接近舒适性标准曲线的特征点变化率曲线，与其对应的床垫的相对舒适性最高。
[0025]有利地，步骤S1.1中采用人体运动捕捉系统，通过在特征点设置标记点的形式记录人体不同生理部位在不同状态下的空间位置变化。
[0026]有利地，步骤S1.2中的规定姿态要求侧身且全身伸直躺下，眼睛看向水平左侧，双手交叉置于身体正前方，双脚并拢。
[0027]有利地，坐标系的原点设置在跟腱位置处。
[0028]有利地，步骤S3.1中的预设时长比例θ根据临床经验确定，并且可以根据用户反馈进行适度调整。
[0029]有利地，监测的生理参数还包括眼动、肌电、心电、口鼻气流、鼾声、CPAP或Bi
‑
PAP压、胸部运动、腹部运动、腿动、体位、血氧、脉率、脉搏波形和血氧状态中的一种或多种，通过多项指标判断深睡期与浅睡期。
[0030]另一方面，本专利技术还提供一种床垫舒适性评价系统，该评价系统包括特征点变化率曲线绘制模块、睡眠生理参数分析模块、舒适性模型建立模块以及舒适性评价模块，其中
[0031]所述特征点变化率曲线绘制模块测量若干被试人员在站立姿态下的特征点坐标系位置，所述特征点分布在脊柱曲线和单侧下肢肢体上；被试人员在不同品牌、不同类型的床垫上按照规定姿态侧躺，由该特征点变化率曲线绘制模块测量在同一坐标系下的特征点坐标系位置；计算每个被试人员的特征点延垂直于床垫平面方向的变化率；并基于变化率值绘制特征点变化率曲线；
[0032]所述睡眠生理参数分析模块在居住环境中采用同一批参加测试的床垫，在被试人员分多天试睡时，监测被试人员的包括睡眠脑电在内的生理参数；根据睡眠脑电的信号特征判断深睡期与浅睡期，并记录深睡期时长α和浅睡期时长β；计算时长比例γ：
[0033]γ＝α/β；
[0034]所述舒适性模型建立模块基于预设时长比例θ，筛选出大于或者等于预设时长比例θ的时长比例γ；将与筛选出的时长比例γ关联的特征点变化率曲线进行数学拟合，得到舒适性标准曲线；
[0035]所述舒适性评价模块接收由特征点变化率曲线绘制模块针对用户和被测试床垫得到的特征点变化率曲线，并判断特征点变化率曲线是否在舒适性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种床垫舒适性评价方法，应用于电子设备，其特征在于：该方法预先建立舒适性模型，包括以下步骤：S1、测量计算并绘制特征点变化率曲线S1.1测量若干被试人员在站立姿态下的特征点坐标系位置，所述特征点分布在脊柱曲线和单侧下肢肢体上；S1.2安排被测试人员在不同品牌、不同类型的床垫上按照规定姿态侧躺，测量在同一坐标系下的特征点坐标系位置；S1.3计算每个测试人员的特征点延垂直于床垫平面方向的变化率；S1.4绘制特征点变化率曲线；S2、分析睡眠生理参数S2.1在居住环境中采用步骤S1.2中的床垫，安排测试人员分多天睡，并监测被试人员的包括睡眠脑电在内的生理参数；S2.2根据睡眠脑电的信号特征判断深睡期与浅睡期，并记录深睡期时长α和浅睡期时长β；S2.3计算时长比例γ：γ＝α/β；S3、拟合特征点变化率曲线得到舒适性模型S3.1基于预设时长比例θ，筛选出大于或者等于预设时长比例θ的时长比例γ；S3.2将与筛选出的时长比例γ关联的特征点变化率曲线进行数学拟合，得到舒适性标准曲线；该方法基于舒适性模型中的舒适性标准曲线对用户使用床垫的舒适性进行评价，包括以下步骤：S4、按照步骤S1的过程采集并绘制用户在被测试床垫上的特征点变化率曲线；S5、如果特征点变化率曲线在舒适性标准曲线的包络范围内则满足舒适度要求，否则不满足，对于不满足的情况，最接近舒适性标准曲线的特征点变化率曲线，与其对应的床垫的相对舒适性最高。2.根据权利要求1所述的床垫舒适性评价方法，其特征在于：步骤S1.1中采用人体运动捕捉系统，通过在特征点设置标记点的形式记录人体不同生理部位在不同状态下的空间位置变化。3.根据权利要求1所述的床垫舒适性评价方法，其特征在于：步骤S1.2中的规定姿态要求侧身且全身伸直躺下，眼睛看向水平左侧，双手交叉置于身体正前方，双脚并拢。4.根据权利要求1所述的床垫舒适性评价方法，其特征在于：坐标系的原点设置在跟腱位置处。5.根据权利要求1所述的床垫舒适性评价方法，其特征在于：监测的生理参数还包括眼动、肌电、心电、口鼻气流、鼾声、CPAP或Bi
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PAP压、胸部运动、腹部运动、腿动、体位、血氧、脉率、脉搏波形和血氧状态中的一种或多种，通过多项指标判断深睡期与浅睡期。6.一种床垫舒适性评价系统，其特征在于：该评价系统包括特征点变化率曲线...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼慧敏，牛文磊，冉令华，王瑞，张欣，赵朝义，吴海媚，罗玲，王中婷，欧阳立昕，程伟宏，王慧玲，
申请(专利权)人：中国标准化研究院，
类型：发明
国别省市：