[發(fā)明專利]智能睡眠監(jiān)控系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310428028.0
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103431846A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 王金海;李靜;趙宣;黃超超;鄭羽;韋然;肖亞鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 天津工業(yè)大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 天津佳盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 12002
• 代理人: 李益書

1.智能睡眠監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括生理信號采集模塊、MCU控制模塊、睡姿調(diào)整模塊和報警搶救模塊；其中，

生理信號采集模塊：生理信號采集模塊包括一個可形變氣囊，一路MP5010壓力傳感器、三路由濾波電路和放大電路構(gòu)成的帶通濾波器，人體平躺壓在可形變氣囊上，由于人體心跳時心肌收縮，呼吸過程中胸腔收縮以及其他肌肉運動所產(chǎn)生的力改變了可形變氣囊的體積，導致可形變氣囊內(nèi)部壓強產(chǎn)生輕微變化，可形變氣囊通過導管與MP5010壓力傳感器相連，MP5010壓力傳感器將壓強變化轉(zhuǎn)化為電信號，由于呼吸、心率、位移信號的頻率不同，分別通過通頻帶不同的四階巴特沃茲濾波器，將呼吸、心率、位移信號分離提取后，分三路傳入MCU控制模塊；

MCU控制模塊：包括A/D轉(zhuǎn)換模塊和主控芯片；A/D轉(zhuǎn)換模塊分別將生理信號采集模塊采集的人體的呼吸、心率、位移三路模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號并分別送入主控芯片，主控芯片對送入的呼吸、心率、位移和鼾聲的數(shù)字信號進行分析判斷，得到人體呼吸、心率、位移和打鼾信息；

睡姿調(diào)整模塊：主要包括DM542或同類的步進電機驅(qū)動適配器、相應功率的步進電機以及形狀受電機控制的睡姿調(diào)整枕頭，所述睡姿調(diào)整枕頭由左右兩翼構(gòu)成，左右兩翼靠近中部相對一側(cè)各安裝有一個傳動齒輪，并同時與步進電機軸上安裝的驅(qū)動齒輪直接或間接嚙合；

所述的步進電機驅(qū)動適配器用于接收MCU控制模塊發(fā)出的步進電機驅(qū)動脈沖以及方向、使能控制信號，并對睡姿調(diào)整枕頭進行睡姿調(diào)整；

報警搶救模塊：包括燈光報警和聲音報警，用于接收MCU控制模塊發(fā)出的指令并報警，當MCU控制模塊分析出掉床、心臟信號異常的危險癥狀時，驅(qū)動報警搶救模塊進行相應的燈光和/或聲音報警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能睡眠監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的MCU控制模塊中的主控芯片采用HT66F50芯片。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能睡眠監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的MCU控制模塊進行信號處理的方法即通過四階巴特沃茲濾波器或者其他階次的模擬濾波器，設計通頻帶分別為心率信號0～1Hz、呼吸信號1～2Hz、位移信號10～15Hz的三路帶通模擬濾波器；從而從肌肉運動所產(chǎn)生的壓力變化的信號中分解出心率信號、呼吸信號、位移信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能睡眠監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的睡姿調(diào)整模塊采用兩相混合式步進電機調(diào)整枕頭的形變及位移，當MCU控制模塊分析出人體呼吸信號沒有，心率信號加快或不變，位移信號都正常時，通過MCU控制模塊I/O口向睡姿調(diào)整模塊發(fā)出電機驅(qū)動信號，使得步進電機逆時針旋轉(zhuǎn)20個PWM脈沖即36度，由于齒輪傳動，此時睡姿調(diào)整枕頭兩翼向下運動，被測者的頭部被頂起，之后改變電機方向信號，使步進電機順時針轉(zhuǎn)動2倍逆時針轉(zhuǎn)動角度即72度，此時睡姿調(diào)整枕頭兩翼向上運動，被測者的頭部被陷入睡姿調(diào)整枕頭中心部分，此時被測者頭部保持向上狀態(tài)，此后，再次改變電機方向信號，使電機逆時針轉(zhuǎn)動36度，此時睡姿調(diào)整枕頭兩翼重新保持水平，睡姿調(diào)整結(jié)束。