[發明專利]一種監護系統及床墊、報警系統及其睡眠狀態識別方法

有效

• 申請號: 201310146138.8
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN103815910A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 李彥坤;劉玲;王鵬理;孟召龍;婁可行
• 申請（專利權）人: 貝辛電子科技（上海）有限公司
• 主分類號: A61B5/11
• 分類號: A61B5/11;A61B5/08;A61B5/00
• 代理公司: 上海精晟知識產權代理有限公司 31253
• 代理人: 馮子玲

技術領域

本發明涉及監護系統，尤其涉及一種嬰幼兒呼吸監護系統、安裝有該嬰幼兒呼吸監護系統的床墊、應用該嬰幼兒呼吸監護系統的報警系統、該嬰幼兒呼吸監護系統的睡眠狀態識別方法。

背景技術

嬰幼兒在進入睡眠時先進入淺睡眠狀態。在淺睡眠時，其不時會做出軀干和肢體運動以及輕聲抽泣等動作，整個睡眠過程不安靜，偶爾短暫的睜開眼睛，四肢和軀體有一些活動，有時出現吸吮或咀嚼動作，輕微的聲響就可引發驚跳動作。淺睡眠后大概1～2小時后進入深睡眠，深睡眠嬰幼兒比較安靜，臉部和四肢呈放松狀態，呼吸非常均勻。嬰幼兒在睡覺時是否腳踢或滾動使被子掉落導致著涼,是否將被子捂住自己的臉導致窒息，父母或監護人像強迫癥一樣時不時會進行檢查，這樣既影響了嬰幼兒的休息，也影響父母或看護人休息和做事。

目前的嬰幼兒監護系統存在如下問題：

1.目前非入侵式柔性呼吸監護床墊主要采用PVDF壓電薄膜作為壓力感應器，成本較貴；

2.壓電駐極體薄膜作為壓力感應器，抗電磁干擾能力低；

3.現有采用壓電薄膜壓力傳感器技術，多采用多點分布式，整體性能差，并且增加裝配成本；

4.厚重，不便運輸和攜帶；

5.不能有效識別嬰幼兒的睡眠狀態。

發明內容

本發明采用一種輕質、超薄的非入侵式呼吸監護系統實時對監測嬰幼兒呼吸，并能對異常情況及時報警，通過識別嬰幼兒睡眠狀態，不僅對嬰幼兒健康成長起非常重要的作用，而且可以為父母或看護人提供更有效的照理工具。

本發明是這樣實現的，一種嬰幼兒呼吸監護系統，其包括壓力感應器、數據采集器、處理器；該壓力感應器布設在床墊下，該數據采集器對該壓力感應器進行數據采集，該處理器對該數據采集器獲取的數據進行數據處理、報警與顯示；該壓力感應器感測嬰幼兒的呼吸與動作而輸出時域譜，該處理器對該時域譜轉換為頻域譜，并判斷該頻域譜是否滿足一個預定階梯規律，并在該頻域譜滿足該預定階梯規律時判斷并定義嬰幼兒處于睡眠狀態；該壓力感應器包括壓電駐極體薄膜、第一金屬接地電極、金屬正電極、第一絕緣隔離層、第二絕緣隔離層；該第一絕緣隔離層和該第二絕緣隔離層設置在該壓電駐極體薄膜的相對兩側上，該第一金屬接地電極設置在該壓電駐極體薄膜與該第一絕緣隔離層之間，該金屬正電極設置在該壓電駐極體薄膜與該第二絕緣隔離層之間，該第一金屬接地電極、該金屬正電極分別與該數據采集器電性連接。

作為上述方案的進一步改進，該壓力感應器還包括第二金屬接地電極以及第三絕緣隔離層，該第三絕緣隔離層設置在該第二絕緣隔離層上，該第二金屬接地電極分布在該第三絕緣隔離層與該第二絕緣隔離層之間，該第二金屬接地電極用于屏蔽該金屬正電極防止該金屬正電極受到電磁干擾。

優選地，在該壓電駐極體薄膜上的金屬正電極的外圍設置了接地電極圈，該接地電極圈與該金屬正電極保持同一平面。

作為上述方案的進一步改進，該數據采集器包括放大濾波模塊、數據采集模塊以及無線發射模塊，該放大濾波模塊電性連接于該壓力感應器與該數據采集模塊之間，該放大濾波模塊用于放大該壓力感應器的電信號和濾除干擾信號，該數據采集模塊通過該無線發射模塊與該處理器無線通訊。

本發明還涉及一種床墊，其安裝有上述任一所述的嬰幼兒呼吸監護系統。

本發明還涉及一種報警系統，其包括壓力感應器、數據采集器、處理器；該壓力感應器布設在床墊下，該數據采集器對該壓力感應器進行數據采集；該處理器包括用于對該數據采集器獲取的數據進行數據處理的數據分析模塊、用于顯示的顯示模塊以及用于報警的報警模塊；該壓力感應器感測嬰幼兒的呼吸與動作而輸出時域譜和頻域譜，該數據分析模塊判斷該頻域譜是否滿足一個預定階梯規律，并在該頻域譜滿足該預定階梯規律時判斷并定義嬰幼兒處于睡眠狀態，否則判斷并定義嬰幼兒處于清醒狀態并驅動該報警模塊進行報警，該數據分析模塊還驅動該顯示模塊顯示該時域譜和頻域譜；該壓力感應器包括壓電駐極體薄膜、第一金屬接地電極、金屬正電極、第一絕緣隔離層、第二絕緣隔離層；該第一絕緣隔離層和該第二絕緣隔離層設置在該壓電駐極體薄膜的相對兩側上，該第一金屬接地電極設置在該壓電駐極體薄膜與該第一絕緣隔離層之間，該金屬正電極設置在該壓電駐極體薄膜與該第二絕緣隔離層之間，該第一金屬接地電極、該金屬正電極分別與該數據采集器電性連接。