CN102860840B - 无线睡眠呼吸监测器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无线睡眠呼吸监测器，所述监测器包括数据采集装置、震动唤醒装置和手持终端，所述数据采集装置包括心音/呼吸音传感器、音频采集电路和蓝牙收发模块；所述震动唤醒装置包括震动器、震动唤醒电路和蓝牙收发模块；所述数据采集装置，通过设置的心音/呼吸音传感器将声音信号耦合到音频采集电路进行放大和数字化，通过蓝牙收发模块发送于手持终端；手持终端，通过将音频信号的处理和数字的滤波，提取心音信号和呼吸音信号，并根据提取的心音信号和呼吸音信号的特征值，判断使用者是否出现熟睡中的呼吸骤停状况；及通过音频唤醒信号对使用者音频唤醒；震动唤醒装置，通过震动器将熟睡中呼吸骤停的使用者震动唤醒。

Description

无线睡眠呼吸监测器
技术领域
本发明涉及一种新型家庭健康监测设备，尤其涉及人体处于睡眠状态下的多功能无线睡眠呼吸监测器。
背景技术
睡眠呼吸监测器是一种家庭健康监测设备，医用呼吸监测器主要由面罩式(或插入式)呼吸传感器、连接电缆和主机组成，有以下几个缺点：
1、使用者需在面部佩戴面罩式呼吸传感器，不符合使用者日常的睡眠习惯，降低睡眠质量；
2、使用者佩戴有线连接的面罩式呼吸传感器后，熟睡中无法翻身，醒来后不方便起床活动；
3、当使用者在熟睡中出现呼吸障碍时，无法在不干扰他人的情况下自动唤醒使用者。
发明内容
为解决上述中存在的问题与缺陷，本发明提供了一种多功能无线睡眠呼吸监测器，该监测器对使用者的睡眠呼吸状态的无障碍监测，在使用者出现熟睡状态下的呼吸骤停时，能及时将使用者被唤醒，降低使用者因呼吸障碍而导致的睡眠窒息风险，提高使用者的睡眠质量。所述技术方案如下：
无线睡眠呼吸监测器，包括：
数据采集装置、震动唤醒装置和手持终端，所述数据采集装置包括心音/呼吸音传感器、音频采集电路和蓝牙收发模块；所述震动唤醒装置包括震动器、震动唤醒电路和蓝牙收发模块；所述
数据采集装置，通过设置的心音/呼吸音传感器将声音信号耦合到音频采集电路进行放大和数字化，通过蓝牙收发模块发送于手持终端；
手持终端，通过将音频信号的处理和数字的滤波，提取心音信号和呼吸音信号，并根据提取的心音信号和呼吸音信号的特征值，判断使用者是否出现熟睡中的呼吸骤停状况；及
通过音频唤醒信号对使用者音频唤醒；
震动唤醒装置，通过震动器将熟睡中呼吸骤停的使用者震动唤醒。
本发明提供的技术方案的有益效果是：
通过在手持终端上编程，实现对采集到的心音/呼吸音混合信号的滤波、分离和提取处理，使多功能无线睡眠呼吸监测器避免使用硬件滤波器电路，提高了整个系统的可靠性和便携性。利用手持终端数字信号处理(DSP)模块强大的音频信号处理能力，提高了睡眠呼吸状态监测和判断的准确性。通过蓝牙无线传输心音/呼吸音信号和唤醒启动信号，使多功能无线睡眠呼吸监测器避免使用电缆连接各个装置，提高睡眠呼吸监测器的可佩戴性，降低了使用者的不适感。而且，通过手持终端存储心音和呼吸音信号，能储存使用者的大量睡眠呼吸资料，为对使用者做进一步的睡眠呼吸障碍疾病诊断提供可靠的数据。
附图说明
图1是多功能无线睡眠呼吸监测器实施例结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述：
本实施例提供了一种无线睡眠监测器，包括数据采集装置、震动唤醒装置和手持终端4，所述数据采集装置包括心音/呼吸音传感器1、音频采集电路2和蓝牙收发模块3；所述震动唤醒装置包括震动器7、震动唤醒电路6和蓝牙收发模块5；所述
数据采集装置，通过设置的心音/呼吸音传感器将声音信号耦合到音频采集电路进行放大和数字化，通过蓝牙收发模块发送于手持终端；
手持终端，通过将音频信号的处理和数字的滤波，提取心音信号和呼吸音信号，并根据提取的心音信号和呼吸音信号的特征值，判断使用者是否出现熟睡中的呼吸骤停状况；及
通过音频唤醒信号对使用者音频唤醒；
震动唤醒装置，通过震动器将熟睡中呼吸骤停的使用者震动唤醒。
上述数据采集装置和震动唤醒装置各设置有提供所需电源的电源模块。
上述睡眠呼吸监测器的心音/呼吸音数据处理软件运行于手持终端上如：iPhone、iPad、iTouch等运行iOS操作系统和其他运行Android操作系统的、包含蓝牙收发模块的智能手持终端。
上述手持终端是带蓝牙收发模块的手持终端，该手持终端具有较强的实时音频信号处理能力和数据存储能力；同时自带标准蓝牙收发模块、WiFi模块，或3G模块，或2G模块。
手持终端上的程序，利用手持终端上的数字信号处理(DSP)模块强大的音频信号处理能力，通过编程实现的高通数字滤波器，提取出心音信号；通过编程实现的低通数字滤波器，提取出呼吸音信号；根据提取出的心音信号和呼吸音信号的特征值，判断使用者是否出现了熟睡中的呼吸骤停状况。如果判断使用者处于熟睡中的呼吸骤停状态，将立即通过蓝牙向震动唤醒装置发出震动启动信号。震动唤醒装置通过物理器件的震动，将处于呼吸骤停状态的使用者从睡眠中唤醒，使使用着恢复意识，重新恢复自主的呼吸。
在采用上述震动唤醒装置唤醒使用者的同时，手持终端自带的音频唤醒信号(或外接音箱之高分贝音频信号)可以同时对使用者进行音频唤醒。
通过蓝牙无线传输心音/呼吸音信号和唤醒启动信号，使多功能无线睡眠呼吸监测器避免使用电缆连接各个装置，提高睡眠呼吸监测器的可佩戴性，降低了使用者的不适感。
通过上述手持终端存储心音和呼吸音信号，能储存使用者大量睡眠呼吸资料，为使用者做进一步的睡眠呼吸障碍疾病诊断提供可靠的数据。手持终端上可以分别回放心音和呼吸音数据，并图形显示心音和呼吸音数据。
手持终端存储的心音和呼吸音数据可以通过手持终端自带的WiFi、或3G、或2G网络发送到Internet上的指定服务器。
本实施例提供的多功能无线睡眠呼吸监测器比较适合在如下具体情况下应用：家庭或医院个人的呼吸状态监测；
如果变换本实施例的数据采集装置在人体上的佩戴位置，将本发明的手持终端心音/呼吸音滤波、分离和提取程序，替换为孕妇胎心音的滤波、分离和提取程序，在胎儿胎心音监护的应用环境下，采用本实施例仍然可以保证孕妇胎儿胎心音监测的有效性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.无线睡眠呼吸监测器，其特征在于，所述监测器包括数据采集装置、震动唤醒装置和手持终端，所述数据采集装置包括心音/呼吸音传感器、音频采集电路和蓝牙收发模块；所述震动唤醒装置包括震动器、震动唤醒电路和蓝牙收发模块；所述
数据采集装置，通过设置的心音/呼吸音传感器将声音信号耦合到音频采集电路进行放大和数字化，通过蓝牙收发模块发送于手持终端；
手持终端，通过将音频信号的处理和数字的滤波，利用手持终端上的数字信号处理模块强大的音频信号处理能力，通过编程实现的高通数字滤波器及通过编程实现的低通数字滤波器，提取心音信号和呼吸音信号，并根据提取的心音信号和呼吸音信号的特征值，判断使用者是否出现熟睡中的呼吸骤停状况；及
通过音频唤醒信号对使用者音频唤醒；
震动唤醒装置，通过震动器将熟睡中呼吸骤停的使用者震动唤醒；
所述心音/呼吸音传感器为高灵敏度拾音器，该高灵敏度拾音器将采集的混合音频信号放大处理后传输给蓝牙收发模块；
手持终端存储心音和呼吸音信号，储存使用者大量睡眠呼吸资料，为使用者的睡眠呼吸障碍疾病诊断提供可靠的数据；
所述手持终端包括数字信号处理模块，该数字信号处理模块用以对心音/呼吸音信号的滤波、分离和分析处理；
所述手持终端的音频唤醒与所述震动唤醒装置中的震动器震动唤醒同时进行；
所述心音/呼吸音数据通过图形显示在手持终端上，并在手持终端进行保存与回放。
2.根据权利要求1所述的无线睡眠呼吸监测器，其特征在于，所述手持终端保存的心音/呼吸音数据可通过手持终端自带的WiFi，或3G、或2G网络发送到Internet服务器。
3.根据权利要求1-2任一项所述的无线睡眠呼吸监测器，其特征在于，所述手持终端适用于呼吸音滤波、分离和提取程序，或通过胎儿胎心音监测器用于孕妇胎心音的滤波、分离和提取程序。
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