[發明專利]一種呼吸正異常識別方法及裝置

在審

• 申請號: 202111158704.8
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號: CN113796851A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（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

本發明公開了一種呼吸正異常識別方法及裝置，屬于睡眠監控技術領域，目的在于克服現有睡眠異常檢測較為不便的缺陷。壓力傳感器獲取原始振動數據，并傳遞給處理器；原始振動數據加入定長信號隊列，以得到在離床結果；若判斷在床狀態，對信號隊列中連續若干個信號值進行判斷，以得到體動狀態結果；若判斷為平靜狀態，則對原始振動數據進行分析處理以獲得睡眠狀態參數，將睡眠狀態參數與標準呼吸參數進行比對，以得到呼吸正異常判斷結果。通過床墊上的壓力傳感器獲取呼吸信息，并通過呼吸包絡信息判斷呼吸是否異常，準確性較高，抗干擾性強，且無需隨身佩戴檢測設備，不會對被監測對象行動造成限制，具有較好的被監測對象體驗。

技術領域

本發明屬于睡眠監控技術領域，涉及一種呼吸正異常識別方法。

背景技術

睡眠時間占據人類壽命的三分之一，睡眠的質量對人體健康的影響十分巨大。人在睡眠狀態下，中樞神經，身體各器官，心血管系統，呼吸節律等變化直接反應人體的健康程度。有效且準確的監測和記錄睡眠狀態對人體健康狀態具有實際意義。監測睡眠狀態下的異常呼吸狀態，能及時發現人體健康問題，快速進行干預，從而提高睡眠質量和健康水平。

目前常用的睡眠異常呼吸監測方法有聲音檢測、氣流檢測、血氧檢測等。

聲音檢測由于使用環境的各種噪音情況，檢測準確度不高，而且收音設備需要外置在接近被監測對象的位置，方向性和抗干擾性較差。

氣流檢測和血氧檢測的準確度較高，但是由于需要被監測對象貼身佩戴相應設備，對被監測對象行動造成不便，影響被監測對象體驗。

發明內容

本發明針對現有技術存在的問題提出一種呼吸正異常識別方法，目的在于克服現有睡眠異常檢測較為不便的缺陷。

本發明是這樣實現的：

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據，并將原始振動數據傳遞給處理器；

原始振動數據加入定長信號隊列，通過滑動數據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，對信號隊列中連續若干個信號值進行判斷，以得到體動狀態結果；

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

當滑動數據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，否則判斷為在床狀態。

當信號隊列中連續若干個信號值相等，且大于3或者小于0.5時，判斷為體動狀態，否則判斷為平靜狀態。

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據S1(h)；

對原始振動數據S1(h)進行分析處理包括以下步驟：

對原始振動數據S1(h)進行帶通濾波處理得到數字信號集S2(h)；通過逐次逼近法獲取數字信號集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個數據的呼吸包絡，標記出N個呼吸包絡。

原始振動數據S1(h)通過以下公式進行帶通濾波處理得到數字信號集S2(h)：

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