CN101019766A

CN101019766A - 一种可扩大用途的呼吸传感器设制法

Info

Publication number: CN101019766A
Application number: CN 200610153377
Authority: CN
Inventors: 陈蓝
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-09-15
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2007-08-22

Abstract

一种可扩大用途的呼吸传感器设制法，它包括一根中间存放着电池、讯号放大发射模块和呼吸体位运动传感器的弧形带，人呼吸时在腹力的主导下推动呼吸体位运动传感器的位移件作伸缩运动，运动导致呼吸体位传感器产生位移电讯号，该讯号经放大发射模块放大并经天线发射，在床边放有发射器的接收装置，接收装置将接收到的呼吸讯号输入到非正常呼吸检测电路和其它用途电路，上述中间存放着电池、讯号放大发射模块和呼吸体位运动传感器的弧形带是佩带在人们有松紧带的内裤上来实现其工作目的。

Description

一种可扩大用途的呼吸传感器设制法

技术领域

一种呼吸传感器设制法，尤其是一种可扩大用途的呼吸传感器设制法。

背景技术

呼吸是生命体征的重要组成部分，目前测量呼吸的传感器主要是体位传感器，但几乎所有传感器都须在人体胸腹等部直接施以绑带、粘胶布等，这样不仅麻烦而且人体皮肤也会很敏感，传感器按装部位稍有移动就会影响测试讯号，使呼吸讯号微弱、甚至停止，由于体位传感器的不稳定，所以这种用体位检测呼吸的方法常要和鼻子气温、气流检测或在心电图中施以呼吸检测等同时进行，这样就使测量呼吸变得十分困难，只有那些重症病人才会去使用，从而限制了呼吸传感器的其它用途。如科学家们发现人们刚睡眠约80分钟至120分种时段会产生慢波睡眠(或称慢波时相)，这时人们的呼吸会变深，变慢而均匀，如果我们将体位传感器在人体的安装变得很简单，人人都可以方便地自己来使用它，那么我们就有可能使目前只用来检测重病人呼吸的体位传感器兼作其它用途，如：利用睡眠时呼吸会变深，变慢而均匀的现象制造出睡后自动关闭家用电器的呼吸传感器；又如：科学家还发现人们在睡觉前，如能控制呼吸节奏使其变慢而均匀，将会改善睡眠，增健益寿，因此呼吸体位传感器还可以帮助人们睡前检测对呼吸的自持情况；还将使一些普通病人或老人在家中自己就能方便地使用它，一有呼吸危险就能自动向家人或医院报警。

发明内容

本发明的目的是：推出一种安装方便、成本又低，并且不直接安装在皮肤上的可检测睡眠时呼吸的体位传感器，通过这种方便安装的传感器，扩展体位传感器的其它用途。

本发明的目的是这样实现的：它包括一根中间存放着电池、讯号放大发射模块和呼吸体位运动传感器的弧形带，人呼吸时在腹力的主导下推动呼吸体位运动传感器的位移件作伸缩运动，运动导致呼吸体位传感器产生位移电讯号，该讯号经放大发射模块放大并经大线发射，在床边放有发射器的接收装置，接收装置将接收到的呼吸讯号输入到非正常呼吸检测电路和其它用途电路，具特征是：上述中间存放着电池、讯号放大发射模块和呼吸体位运动传感器的弧形带是佩带在人们有松紧带的内裤上来实现其工作目的。

这样当人的内裤带上佩戴了放有呼吸体位运动传感器的弧形带子入睡时，由于内裤的裤带本身有伸缩性，人腹主要克服裤带本身原已存在的压缩力，故人感觉不到有额外的压力产生，又由于裤腰被穿在人两腿中的裤管所限位，它只能在腹部上下滑动，而不会使弧形带中部相对腹部的位置有大的偏移，因此能保证弧形带稳定地工作。而且本发明的所有工作器件都装在一根弧形带子中，弧形带子上有插件或双面胶可以直接将弧形带佩在裤带上，其安装定位就十分方便，这种方便的安装方法，使得每个人在家里都能轻松自如地佩带它，人们除了检测睡眠中呼吸不正常时作报警外，还可以产生一些其它用途，如用于帮助人们观察呼吸自持情况或进行睡后自动关闭电视机等，使一般病人在家中就能了解其呼吸变化，对于梦游病人来说，如果他走得太远，接收机就会接不到讯号而报警，通知家人主意，当然还可有其它的一些用途，不过我们只要能使呼吸传感器增加其中一项用途，就算达到了我们本发明之目的。

附图说明

图1是本发明的传感器相对腹面作垂直运动的工作原理图。

图2是本发明的传感器相对腹面作水平运动的工作原理图。

图3是上述弧形带内体位移动传感器的电路原理图。

图4是接收装置中包含有其它用途的电路原理图。

具体实施方式

图1是本发明的传感器相对腹面作垂直运动的工作原理图。图中的1表示将呼吸体位传感器固定在裤带左、右上的二个佩插件，2是构成弧形带的仪器腔外壁，3是沿壁发射天线，4是讯号放大发射模块，5是传感导线，6组成呼吸体位传感器的磁感应部件，由于它采用发电机原理因此我们称它为发电机式体位垂直运动感应器(以下简称发电机)，7是齿条，8是感应器齿轮，9是仪器腔内壁孔，10电池，11仪器腔，12构成弧形带的仪器腔内壁，13电池导线，14保护囊气孔，15是保护软囊壁，16是作为辅助力的弹簧(也可以不用)，17是垂直位移杆，18是保护囊腔，19是感应器轴，20是发射天线。

图中的仪器腔外壁2和仪器腔内壁12组成不能被拉伸但有弹性的质软弧形带子，此带上用1表示佩插件，它能使弧形带和睡裤腰间的松紧带连接，软囊壁15上有放气的孔14，软囊壁15和位移件17下端固连，位移件外套有弹簧16(用该弹簧后可以使裤带不和保护软壁囊固接，如不用弹簧时必需人腹中部的裤带和软壁囊相固接)，位移件穿过仪器腔内壁孔9进入到仪器腔11中，其上端和齿条7固连，齿条和齿轮8啮合，齿轮和感应器轴19固连，感应器轴是微型直流发电机6的转动轴，当人吸气时腹部膨胀，就会推动位移杆17在孔9中向上运动，经齿条7和齿轮8使轴19旋转，于是发电机6的导线5中有直流电流，此电流方向由发电机轴的转向而定，设人吸气时电流为正向，该正单向电流进入讯号放大发射模块4后，将电流讯号放大并且经发射天线20和连接它的沿壁发射天线向外发射讯号，沿壁发射天线是紧贴在仪器腔内壁上的天线，目的是使人在侧身睡时保持天线的发射效能，10是供讯号放大发射模块4工作的电池，13是电池导线。上述的齿轮也可以通过增速箱后，再转动发电机，且发电机也可由磁感应线圈和磁钢代替，但必须专门制作，而微型发电机可以市购微型电动机代替，还可以采用压敏元件。

图2是本发明的传感器相对腹面作水平运动的工作原理图。本图简略掉二边的佩插件，它中间也没气囊等结构，现将中间部位展开成直线作讨论。图中的1是单接触片导线，2是接触片组(图中只指组中的一个接触片)，3是导电推杆，4是供推杆活动的孔眼，5是弧形带的右边部分，6是单接触片，7是接触片组中的某接触片导线，8是接触片组绝缘导线束，虚线9代表放大发射模块，10是放大发射模块的电源线，11是电池，12是发射天线，13是弧形带的左半部分。弧形带的右边5连牢着导电推杆3，推杆3穿入在弧形带左半部分13的滑孔4中，随着呼吸运动，推杆3在滑孔中左右滑动，并始终和单接触片6相接，单接触片经导线1进入放大发射模块9，导电推杆的端头在滑动中可以分别和接触片组2中的任一个接触片相接，每个接触片都从放大发射模块中通过导线束8和导线9得到一个从电池9和导线10过来的分压电压，使从右至左的每个接触片之间的电压差由高至低，所以当人吸气弧形带左右两半拉开时，在导电推杆上出现一个递进的电压，这个递进电压就成为放大器的输入讯号，当人呼气时由于裤带的收缩力又使推杆3上出现一个递减讯号，这个讯号将差别于吸气时的递进讯号，因此放大器将加以鉴别。当然上述图1、图2中的垂直运动和水平运动所采用的传感器是机械触点式，还是磁电感应或其它的压电原件其实都是可以通用的。

图3是弧形带内体位传感器的电路原理图。图中的L是放在弧形带中的发射天线，T是讯号发射器，F是发射放大器，X是从图1发电机6中发出的呼吸讯号电流输入端。

图4是接收装置中包含有其它用途的电路原理图。图中的Y代表接收天线，A代表接收放大器，V代表测定病人非正常呼吸检定仪，如得不到呼吸讯号，表明病危或人在梦游离时离开床位很远，B是呼吸讯号停止或特别急促时的报警器。R是用来供锻炼呼吸节奏的练习人员观察自己练习效果的单位时间内呼吸次数记录仪，上述的检定仪和记录仪属现有技术，本文不再详述。图中虚线框内是当人进入睡眠状态后自动关闭用电器的电路原理图，图中的4017是一种计数器集成电路，它可以多块串接，在它上方有一个用M表示的脉冲发生器，它向4017的输入脚输入脉冲，使4017每接收一个脉冲就变换一个输出脚，也就是进一个数字，放大器A的输出端和4017的置零脚相接，因此人每呼吸一次，A就向4017置零脚输出一个脉冲，4017就置零一次，因此脉冲发生器不可能使4017的输出脚数位很高，而且当人快进入睡眠时，由于其呼吸已趋均匀，故输出的数位也只是徘徊在一定范围内，在这范围内的数字输出脚上，我们又分别接入具有置零装置的累计计数器，从图中可以看到有5个输出线，它们各自接入J1、J2、J3、J4、J5五个累计计数器，每个累计计数器的输出端分别通过隔离二极管D1、D2、D3、D4、D5通向睡眠深度转换开关K的各分线接点，转换开关K的中心接点是一个扇形面，它可以同时和几个相邻的累计计数器输出端电连接，这是因为每个人睡眠中的呼吸深度是不同的，所以在刚试用的几天中，如感觉家用电器关闭时间不当，就可以调节睡眠深度开关K到最适当的位置，扇形面就可以使中心接点接收更为深度睡眠讯号的累计计数器的输出端，最后中心接点连向家用电器控制继电器P。这样当人入睡时由于呼吸变得缓慢而均匀，因此每当置零后4017有一个固定数位的输出脚输出讯号，于是后面的累计计数器就进行累计，每个累计计数器也都有一个置零脚，它受长时间隔脉冲发生器S的控制，约过半小时S就会发出一个脉冲，使所有累计计数器置零一次，这样就可以利用人在慢波睡眠中能较长时间保持均匀深度呼吸的自然规律，我们就可以固定所有累计计数器只有某个数的输出脚才能和睡眠深度开关的分线脚相通，例如某使用者的呼吸频率使图中的累计计数器J5不断的累计，假如累计计数器J5那个固定的输出脚在半小时的检测时间中，能通过开关K使继电器P的线圈得电，就能使继电器P触点吸合工作，这样家用电器就能受到人们的睡眠控制了。

上述发射器的工作电源可以用普通开关控制，如果只是在睡觉时对呼吸进行检测还可以将水银半灌在绝缘柱中放入仪器腔中，当人躺到时水银将柱二端的触点接通。

Claims

1.一种可扩大用途的呼吸传感器设制法，它包括一根中间存放着电池、讯号放大发射模块和呼吸体位运动传感器的弧形带，人呼吸时在腹力的主导下推动呼吸体位运动传感器的位移件作伸缩运动，运动导致呼吸体位传感器产生位移电讯号，该讯号经放大发射模块放大并经天线发射，在床边放有发射器的接收装置，接收装置将接收到的呼吸讯号输入到非正常呼吸检测电路和其它用途电路，其特征是：上述中间存放着电池、讯号放大发射模块和呼吸体位运动传感器的弧形带是佩带在人们有松紧带的内裤上来实现其工作目的。