一種實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療器械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代社會人們?nèi)找骊P(guān)注自身的健康狀況，尤其是疾病患者，對呼吸和脈搏的相關(guān)數(shù)據(jù)信息日益關(guān)注。但是現(xiàn)有技術(shù)的監(jiān)測設(shè)備大多數(shù)體型龐大，不便于家庭或個人使用，而且不易操作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，以克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，包括電源，所述睡眠儀還包括傳感器、放大電路模塊、DSP (數(shù)字信號處理)數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、無線模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述傳感器、放大電路模塊、DSP數(shù)據(jù)處理模塊和控制模塊根據(jù)相對應(yīng)的輸入輸出端口依次連接，所述控制模塊的相應(yīng)端口分別連接無線模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊；所述傳感器內(nèi)設(shè)有PVDF壓力管，所述PVDF壓力管在傳感器內(nèi)呈正弦波排列，所述PVDF壓力管的首端連接有壓電轉(zhuǎn)換模塊，所述壓電轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)連接線引出有四芯插頭。
[0005]進(jìn)一步的，所述PVDF壓力管通過上固定板和下固定板夾持固定，并在拐彎處用粘貼海綿保持PVDF壓力管的固定狀態(tài)，所述上固定板和下固定板均為軟性板。
[0006]進(jìn)一步的，所述PVDF壓力管的末端通過相互配合的上固定板和下固定板扣壓緊。
[0007]進(jìn)一步的，所述上固定板和下固定板的左、右兩端采用固定塑料固定。
[0008]上述的時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀的監(jiān)測方法，包括以下步驟:
(1)睡眠狀態(tài)的?目息米集:
通過PVDF壓力管進(jìn)行睡眠狀態(tài)的信息采集，睡眠狀態(tài)的信息包括脈搏跳動次數(shù)、呼吸次數(shù)(其中包括深呼吸次數(shù)和淺呼吸次數(shù))、體動次數(shù)，然后將采集的信息經(jīng)壓電轉(zhuǎn)模塊轉(zhuǎn)換為電信號。
[0009](2)采集信號的放大、濾波處理:
把壓電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的電信號經(jīng)過放大模塊放大、濾波元件的濾波后，送入DSP數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)一步的分析處理。
[0010](3) DSP數(shù)據(jù)處理模塊對數(shù)據(jù)的分析處理:
選擇不同頻率段的電信號進(jìn)行AD采樣，經(jīng)過快速傅里葉變換(FFT)計算和DSP數(shù)據(jù)處理模塊的分析，得出在一定時間段內(nèi)的脈搏跳動次數(shù)、呼吸次數(shù)(包括深呼吸次數(shù)和淺呼吸次數(shù))和體動次數(shù)。
[0011](4)控制模塊對信號的處理:
DSP數(shù)據(jù)處理模塊輸出的數(shù)據(jù)信息輸送到控制模塊相應(yīng)的輸入端口，在控制模塊的協(xié)調(diào)作用下，將輸出的睡眠信息存儲到數(shù)據(jù)存儲模塊或者經(jīng)過無線模塊發(fā)送到計算機(jī)分析，并進(jìn)行相應(yīng)的圖像顯示。
[0012]本發(fā)明的有益效果為:所述睡眠儀體積小方便攜帶，使用時直接放入枕頭正下方，內(nèi)置的傳感器把采集到的脈搏跳動次數(shù)、呼吸次數(shù)和體動次數(shù)的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析和存儲。
【附圖說明】
[0013]下面根據(jù)附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]圖1是本發(fā)明實施例所述的實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀的結(jié)構(gòu)原理框圖；
圖2是本發(fā)明實施例所述的傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明實施例所述的DSP數(shù)據(jù)處理模塊的原理框圖；
圖4是本發(fā)明實施例所述的放大電路模塊的電路圖一；
圖5是本發(fā)明實施例所述的放大電路模塊的電路圖二；
圖6是本發(fā)明實施例所述的放大電路模塊的電路圖三；
圖7是本發(fā)明實施例所述的提供傳感器參考電壓的電路圖；
圖8是本發(fā)明實施例所述的提供傳感器電源的電路圖；
圖9是本發(fā)明實施例所述的傳感器靜電保護(hù)的電路圖。
[0015]圖中:
1、電源；2、傳感器；3、放大電路模塊；4、DSP數(shù)據(jù)處理模塊；5、控制模塊；6、無線模塊；7、數(shù)據(jù)存儲模塊；8、PVDF壓力管；9、壓電轉(zhuǎn)換模塊；10、連接線；11、四芯插頭；12、上固定板；13、下固定板；14、貼海綿；15、固定塑料。
【具體實施方式】
[0016]如圖1-9所示，本發(fā)明實施例所述的一種實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，包括電源1、傳感器2、放大電路模塊3、DSP數(shù)據(jù)處理模塊4、控制模塊5、無線模塊6和數(shù)據(jù)存儲模塊7，所述傳感器2、放大電路模塊3、DSP數(shù)據(jù)處理模塊4和控制模塊5根據(jù)相對應(yīng)的輸入輸出端口依次連接，所述DSP數(shù)據(jù)處理模塊4把傳感器2采集到的脈搏跳動次數(shù)、呼吸次數(shù)和體動次數(shù)這些數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，所述控制模塊5的相應(yīng)端口分別連接無線模塊6和數(shù)據(jù)存儲模塊7，所述無線模塊6把處理的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給計算機(jī)分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)到圖像的轉(zhuǎn)換，并顯示出來，數(shù)據(jù)存儲模塊7存儲DSP數(shù)據(jù)處理模塊4發(fā)送過來的處理信息；所述傳感器2內(nèi)設(shè)有PVDF壓力管8，所述PVDF壓力管8在傳感器2內(nèi)呈正弦波排列，采用正弦波形的分布能使PVDF壓力管8采集到較大范圍內(nèi)的睡眠信息，所述PVDF壓力管8的首端連接有壓電轉(zhuǎn)換模塊9，所述壓電轉(zhuǎn)換模塊9將PVDF壓力管8采集到的壓力信號轉(zhuǎn)換為電信號，所述壓電轉(zhuǎn)換模塊9經(jīng)連接線10引出有四芯插頭11，所述四芯插頭11的四個插孔對應(yīng)的功能為:+5V、壓電信號輸出、GND和屏蔽線。
[0017]所述PVDF壓力管8通過上固定板12和下固定板13夾持固定，并在拐彎處采用粘貼海綿14保持PVDF壓力管8的固定狀態(tài)，所述上固定板12和下固定板13均為軟性板，采用質(zhì)地較軟的板子有利于增加傳感器2的靈敏度，還有利于避免外界的干擾，保證傳感器的穩(wěn)定性。所述PVDF壓力管8的末端通過相互配合的上固定板12和下固定板13扣壓緊，有利于壓電轉(zhuǎn)換模塊能靈敏的探測出信號的變化，保證傳感器的靈敏度，所述上固定板12和下固定板13的左、右兩端采用固定塑料15固定,起固定和保護(hù)PVDF壓力管8的作用具體使用時，將所述的睡眠儀放置在枕頭正下方，打開電源1即可。
[0018]工作時，壓電轉(zhuǎn)換模塊9將傳感器2采集到的脈搏跳動次數(shù)、呼吸的次數(shù)和體動的次數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號，輸送到放大電路模塊3的前端，放大電路模塊3的輸出信號給DSP數(shù)據(jù)處理模塊4進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0019]通過控制模塊5的協(xié)調(diào)把采集到的信息通過無線模塊6發(fā)把處理的數(shù)據(jù)信息發(fā)送給計算機(jī)分析，實現(xiàn)數(shù)據(jù)到圖像的轉(zhuǎn)換，并顯示出來，同時將信息存儲到數(shù)據(jù)存儲模塊7。
[0020]本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人在本發(fā)明的啟示下都可得出其他各種形式的產(chǎn)品，但不論在其形狀或結(jié)構(gòu)上作任何變化，凡是具有與本申請相同或相近似的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，包括電源(1)，其特征在于:所述睡眠儀還包括傳感器⑵、放大電路模塊(3 )、DSP數(shù)據(jù)處理模塊(4)、控制模塊(5 )、無線模塊(6 )和數(shù)據(jù)存儲模塊(7 )，所述傳感器(2 )、放大電路模塊(3 )、DSP數(shù)據(jù)處理模塊(4 )和控制模塊(5 )根據(jù)相對應(yīng)的輸入輸出端口依次連接，所述控制模塊(5)的相應(yīng)端口分別連接無線模塊(6)和數(shù)據(jù)存儲模塊(7);所述傳感器(2)包括PVDF壓力管(8)，所述PVDF壓力管(8)在傳感器(2)內(nèi)呈正弦波排列，所述PVDF壓力管(8)的首端連接有壓電轉(zhuǎn)換模塊(9)，所述壓電轉(zhuǎn)換模塊(9 )經(jīng)連接線(10 )引出有四芯插頭(11)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，其特征在于:所述PVDF壓力管(8)通過上固定板(12)和下固定板(13)夾持固定并在拐彎處用粘貼海綿(14)保持PVDF壓力管(8 )的固定狀態(tài)，所述上固定板(12 )和下固定板(13 )均為軟性板。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，其特征在于:所述PVDF壓力管(8)的末端通過相互配合的上固定板(12)和下固定板(13)扣壓緊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，其特征在于:所述上固定板(12)和下固定板(13)的左、右兩端采用固定塑料(15)固定。5.權(quán)利要求1-4任一項所述的實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀的監(jiān)測方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)睡眠狀態(tài)的信息采集:通過PVDF壓力管進(jìn)行睡眠狀態(tài)的信息采集，睡眠狀態(tài)的信息包括脈搏跳動次數(shù)、呼吸次數(shù)、體動次數(shù)，然后將采集的信息經(jīng)壓電轉(zhuǎn)模塊轉(zhuǎn)換為電信號; (2)采集信號的放大、濾波處理:把壓電轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)換的電信號經(jīng)過放大模塊放大、濾波元件的濾波后，送入DSP數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)一步的分析處理； (3)DSP數(shù)據(jù)處理模塊對數(shù)據(jù)的分析處理:選擇不同頻率段的電信號進(jìn)行AD采樣，經(jīng)過快速傅里葉變換計算和DSP數(shù)據(jù)處理模塊的分析，得出在一定時間段內(nèi)的脈搏跳動次數(shù)、呼吸次數(shù)和體動次數(shù)； (4)控制模塊對信號的處理:DSP數(shù)據(jù)處理模塊輸出的數(shù)據(jù)信息輸送到控制模塊相應(yīng)的輸入端口，在控制模塊的協(xié)調(diào)作用下，將輸出的睡眠信息存儲到數(shù)據(jù)存儲模塊或者經(jīng)過無線模塊發(fā)送到計算機(jī)分析，并進(jìn)行相應(yīng)的圖像顯示。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種實時監(jiān)測人體睡眠狀態(tài)的睡眠儀，包括電源，所述睡眠儀還包括傳感器、放大電路模塊、DSP數(shù)據(jù)處理模塊、控制模塊、無線模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊，所述傳感器、放大電路模塊、DSP數(shù)據(jù)處理模塊和控制模塊根據(jù)相對應(yīng)的輸入輸出端口依次連接，所述控制模塊的相應(yīng)端口分別連接無線模塊和數(shù)據(jù)存儲模塊；所述傳感器內(nèi)設(shè)有PVDF壓力管，所述PVDF壓力管的首端連接有壓電轉(zhuǎn)換模塊，所述壓電轉(zhuǎn)換模塊經(jīng)連接線引出有四芯插頭。本發(fā)明的有益效果為：所述睡眠儀體積小方便攜帶，使用時直接放入枕頭正下方，內(nèi)置的傳感器把采集到的脈搏跳動次數(shù)、呼吸次數(shù)和體動次數(shù)的數(shù)據(jù)變化進(jìn)行分析和存儲。
【IPC分類】A61B5/00
【公開號】CN105310648
【申請?zhí)枴緾N201410319339
【發(fā)明人】趙偉, 羅強(qiáng), 張旭
【申請人】安進(jìn)醫(yī)療科技（北京）有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月7日