[發(fā)明專利]一種呼吸正異常識別方法及裝置

在審

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• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113796851A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 孫琪;余星光;張婷
• 申請（專利權）人: 喜臨門家具股份有限公司
• 主分類號: A61B5/08
• 分類號: A61B5/08;A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 竺琪明

1.一種呼吸正異常識別方法，基于床墊、壓力傳感器和處理器，壓力傳感器置于距離床頭40-60cm處，且和肺的位置對應，其特征在于，識別方法包括以下步驟：

壓力傳感器獲取原始振動數(shù)據(jù)，并將原始振動數(shù)據(jù)傳遞給處理器；

原始振動數(shù)據(jù)加入定長信號隊列，通過滑動數(shù)據(jù)窗口對信號隊列進行分段計算，以得到在離床結果；

若判斷在床狀態(tài)，對信號隊列中連續(xù)若干個信號值進行判斷，以得到體動狀態(tài)結果；

若判斷為平靜狀態(tài)，則對原始振動數(shù)據(jù)進行分析處理以獲得睡眠狀態(tài)參數(shù)，將睡眠狀態(tài)參數(shù)與標準呼吸參數(shù)進行比對，以得到呼吸正異常判斷結果。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種呼吸正異常識別方法，其特征在于，當滑動數(shù)據(jù)窗口對信號隊列進行分段計算得到窗口信號隊列的最大值及最小值與信號基值的差值小于等于0.05時，判斷為離床狀態(tài)，否則判斷為在床狀態(tài)。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種呼吸正異常識別方法，其特征在于，當信號隊列中連續(xù)若干個信號值相等，且大于3或者小于0.5時，判斷為體動狀態(tài)，否則判斷為平靜狀態(tài)。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種呼吸正異常識別方法，其特征在于，通過壓力傳感器獲取呼吸壓力模擬信號，通過AD轉換器將呼吸壓力模擬信號轉換成原始振動數(shù)據(jù)S1(h)；

對原始振動數(shù)據(jù)S1(h)進行分析處理包括以下步驟：

對原始振動數(shù)據(jù)S1(h)進行帶通濾波處理得到數(shù)字信號集S2(h)；通過逐次逼近法獲取數(shù)字信號集S2(h)中多個最大值和最小值，將相鄰的兩個最小值或最大值標記為一個包含M個數(shù)據(jù)的呼吸包絡，標記出N個呼吸包絡。

5.根據(jù)權利要求4所述的一種呼吸正異常識別方法，其特征在于，原始振動數(shù)據(jù)S1(h)通過以下公式進行帶通濾波處理得到數(shù)字信號集S2(h)：

S2(h)＝[0.54-0.46cos(2πh/H)]*S1(h)，0≤h≤H。

6.根據(jù)權利要求4所述的一種呼吸正異常識別方法，其特征在于，通過壓力傳感器檢測被監(jiān)測對象是否平靜處于床墊上預設時間，當被監(jiān)測對象處于床墊上在預設時間內(nèi)，則數(shù)據(jù)分析模塊進入校準模式，開始獲取標準呼吸參數(shù)；當被監(jiān)測對象處于床墊上超過預設時間，數(shù)據(jù)分析模塊進入檢測模式，開始獲取睡眠狀態(tài)參數(shù)。

7.根據(jù)權利要求6所述的一種呼吸正異常識別方法，其特征在于，在校準模式下獲取的呼吸包絡為標準呼吸包絡，將每個標準呼吸包絡記為Signal(n)，0≤n≤N，獲取N個標準呼吸包絡中數(shù)據(jù)量最少的標準呼吸包絡，得到一個標準呼吸包絡的最少數(shù)據(jù)量為m，m≤M，將每個標準呼吸包絡的數(shù)據(jù)量歸一化為m，對N個呼吸包絡取平均值得到Signal_Mean(i)＝(ΣSignal[n][i])/N，0≤i≤m；

計算每個標準呼吸包絡和Signal_Mean(i)的均方差得到標準呼吸參數(shù)STD：

STD＝(Σ(Signal[n][i]-Signal_Mean(i))²)/m，0≤i≤m。

8.根據(jù)權利要求7所述的一種呼吸正異常識別方法，其特征在于，在檢測模式下獲取的呼吸包絡為檢測呼吸包絡，將每個檢測呼吸包絡記為test_Signal(n)，0≤n≤N，獲取N個檢測呼吸包絡中數(shù)據(jù)量最少的檢測呼吸包絡，得到一個檢測呼吸包絡的最少數(shù)據(jù)量為m，m≤M，將每個檢測呼吸包絡的數(shù)據(jù)量歸一化為m，對N個呼吸包絡取平均值得到test_Signal_Mean(i)＝(ΣSignal[n][i])/N，0≤i≤m；

計算每個檢測呼吸包絡和test_Signal_Mean(i)的均方差得到睡眠狀態(tài)參數(shù)test_STD：

test_STD＝(Σ(Signal[n][i]-test_Signal_Mean(i))²)/m，0≤i≤m；

當test_STD/STD≤K，K＜1，判定呼吸異常。