CN112107299A - 睡眠监控传感装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种睡眠监控传感装置，该睡眠监控传感装置包括检测电路模块、压电传感器模块、启动触发电路模块和控制模块，其中，检测电路模块用于检测用户睡眠状态；压电传感器用于根据感测到的压力输出感测电信号；启动触发电路模块的控制端与压电传感器的输出端连接，用于在感测电信号超过启动阈值时，输出启动触发信号；控制模块与启动触发电路模块的输出端、检测电路模块连接，用于接收到启动触发信号控制检测电路模块启动。本发明实施例的睡眠监控传感装置通过启动触发电路模块输出启动触发信号，控制检测电路模块实现用户睡眠监测，无需检测电路模块长期运行，节约能耗，降低成本。

Description

睡眠监控传感装置

技术领域

本发明涉及睡眠监控技术领域，尤其是涉及一种睡眠监控传感装置。

背景技术

睡眠监控传感带/垫的自动监测技术主要依赖监测传感器长期运行不关闭，对用户的睡眠例如人体呼吸、心跳等参数进行监测，或者，通过在睡眠监控传感带/垫中增加额外的监测传感器检测到人体躺下后再启动运行睡眠监测传感器。

但是，对于睡眠监测传感器长期运行不关闭，睡眠监测传感器需要直接连通电源线，或者频繁充电，会存在功耗较高的问题。对于额外增加监测传感器例如电容传感器，可能会提高成本，且电容传感器自身运行也会消耗较高能耗。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的目的在于提出一种睡眠监控传感装置，该睡眠监控传感装置可以节约能耗，降低成本。

为了达到上述目的，本发明实施例的提出一种睡眠监控传感装置，该装置包括：检测电路模块，用于检测用户睡眠状态；压电传感器，用于根据感测到的压力输出感测电信号；启动触发电路模块，所述启动触发电路模块的控制端与所述压电传感器的输出端连接，用于在所述感测电信号超过启动阈值时，输出启动触发信号；控制模块，与所述启动触发电路模块的输出端、所述检测电路模块连接，用于接收到所述启动触发信号控制所述检测电路模块启动。

根据本发明实施例的睡眠监控传感装置，基于该装置中的压电传感器，通过在睡眠监控传感装置中增加启动触发电路模块，在压力传感器感测外部压力变化输出感测电信号时，通过启动触发电路模块输出的启动触发信号，控制检测电路模块启动，即通过启动触发电路模块输出的启动触发信号，实现检测电路模块的启动运行，利用低功耗的启动触发电路模块待机运行，代替整个检测电路模块长期运行，无需检测电路模块长期处于启动运行状态，节约睡眠监控传感装置的能耗，也无需新增检测电路模块对用户躺下的行为进行检测，降低了睡眠监控传感装置的生产成本。

在一些实施例中，所述启动触发电路模块包括：采集单元，所述采集单元的第一端作为所述启动触发电路模块的控制端，所述采集单元的第一端与所述压电传感器的输出端连接，用于采集所述感测电信号；二极管单元，所述二极管单元的第一端与所述采集单元的第二端连接，所述二极管单元的第二端与所述控制模块连接，用于在所述感测电信号超过所述启动阈值时导通，并输出所述启动触发信号。采集单元和二极管单元低功耗运行，避免检测电路模块长期运行，可以节约能耗。

在一些实施例中，所述采集单元包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述压电传感器的输出端连接；所述二极管单元包括二极管和第二电阻，所述二极管的阳极与所述第一电阻的第二端、预设电源分别连接，所述二极管的阴极与所述第二电阻的第一端、所述控制模块分别连接，所述第二电阻的第二端接地。压电传感器输出的感测信号超过启动阈值时，二极管导通，输出启动触发信号，为控制检测电路模块启动提供硬件基础。

在一些实施例中，所述二极管单元还包括：第一电容，所述第一电容的第一端与所述预设电源连接，所述第一电容的第二端与所述二级管的阳极连接；第二电容，所述第二电容的第一端与所述二极管的阴极、所述第二电阻的第一端分别连接，所述第二电容的第二端与所述控制模块连接。感测信号经第二电容输出，为控制检测电路模块启动提供支持。

在一些实施例中，所述检测电路模块包括：睡眠状态检测单元，用于采集检测睡眠用户睡眠时的状态信号；放大电路，与所述睡眠状态检测单元连接，用于将所述状态信息进行放大处理；模数转换电路，与所述放大电路连接，用于将放大处理后的状态信号进行模数转换，以获得数字化的状态信号；所述控制模块，还用于根据所述数字化的状态信号生成睡眠监测信息。检测电路在启动时通过对用户睡眠时的状态信号进行采集以及处理生成数字化信号，实现睡眠监控传感装置对用户睡眠状态的检测。

在一些实施例中，所述睡眠状态检测单元包括呼吸检测单元、心率检测单元、血氧检测单元以及体温检测单元中的至少一种。通过睡眠状态检测单元可以实现对用户呼吸、心率、血氧、等参数的检测，方便用户知晓其处于睡眠状态时各种参数信息。

在一些实施例中，所述检测电路模块还包括计时单元，所述计时单元与所述控制模块连接，用于记录所述检测电路模块未反馈检测信号时间；所述控制模块，还用于当所述时间超过预设时间时，控制所述检测电路模块关闭。通过设置计时模块，在预设时间内未收到检测信号时，及时控制检测电路模块关闭，避免检测电路模块开启后处于长期运行状态，节约能耗。

在一些实施例中，所述睡眠监控传感装置还包括：通信模块，与所述控制模块连接，用于将所述睡眠监测信息发送给监控终端。方便用户通过监控终端例如手机APP或者智能手环知晓其睡眠信息。

在一些实施例中，睡眠监控传感装置为睡眠监控传感带或者睡眠监控传感垫。基于该睡眠监控传感带或睡眠监控传感垫可以实现对用户睡眠状态的检测。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的睡眠监控传感装置的框图；

图2是根据本发明一个实施例的启动触发电路模块的电路图；

图3是根据本发明一个实施例的感测信号输出的电信号变化的示意图；

图4是根据本发明一个实施例的睡眠监控传感装置工作的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

用户处于睡眠状态时，睡眠监控传感装置会根据用户的静止、翻身以及移动状态，记录因人体呼吸、心跳、血氧以及体温变化引起的电压或电流信号，通过对电压或电流信号进行分析，实现对用户睡眠质量综合的检测。

下面参考图1-图4描述根据本发明第一方面实施例的睡眠监控传感装置。

如图1所示，本发明实施例的睡眠监控传感装置1包括检测电路模块11、压电传感器12、启动触发电路模块13和控制模块14。

其中，检测电路模块11用于检测用户睡眠状态；压电传感器12用于根据感测到的压力输出感测电信号；启动触发电路模块13的控制端与压电传感器12的输出端连接，用于在感测电信号超过启动阈值时，输出启动触发信号；控制模块14与启动触发电路模块13的输出端、检测电路模块11连接，用于接收到启动触发信号控制检测电路模块11启动。

在实施例中，检测电路模块11主要用于对用户的睡眠状态进行检测，例如呼吸检测电路模块11用于检测用户处于睡眠状态时的呼吸参数信息，心率检测电路模块用于检测用户的心率参数信息，为了节省睡眠监控传感装置1的能耗，检测电路模块11在启动前处于关闭状态，通过设置启动触发电路模块13，对检测电路模块11的启停状态进行控制，可以避免检测电路模块11长期处于运行状态，造成睡眠监控传感装置1功耗较高的问题。

举例说明，用户躺下时，压电传感器12检测到外部压力发生变化，根据感测到的压力值输出感测电信号，由于压电传感器12与启动触发电路模块13连接，启动触发电路模块13接收感测电信号，在感测电信号超过启动触发电路模块13的启动阈值时，启动触发电路模块13输出启动触发信号，即启动触发电路模块13处于导通状态，控制模块14接收到启动触发电路模块13输出的启动触发信号，控制检测电路模块11启动，检测电路模块11启动运行后，可以检测用户因呼吸、心跳引起的电压或电流信号，从而实现对用户睡眠状态的监测，通过使低功耗的启动触发电路模块13处于待机运行状态，代替功耗较高的检测电路模块11长期处于运行状态，在启动触发电路模块13检测到感测电信号超过启动阈值时，输出启动触发信号，控制检测电路模块11启动，节约睡眠监控传感装置1的功耗。

根据本发明实施例的睡眠监控传感装置1，基于该装置中的压电传感器12，通过在睡眠监控传感装置1中增加启动触发电路模块13，在压力传感器12感测外部压力变化输出感测电信号时，通过启动触发电路模块13输出的启动触发信号，控制检测电路模块11启动，即通过启动触发电路模块13输出的启动触发信号，实现检测电路模块11的启动运行，利用低功耗的启动触发电路模块13待机运行，代替整个检测电路模块11长期运行，无需检测电路模块11长期处于启动运行状态，节约睡眠监控传感装置1的能耗，也无需新增检测电路模块11对用户躺下的行为进行检测，降低了睡眠监控传感装置1的生产成本。

在一些实施例中，如图2所示，为本发明一个实施例的启动触发电路模块的电路示意图。启动触发电路模块13包括采集单元15和二极管单元16，采集单元15的第一端作为启动触发电路模块13的控制端，采集单元15的第一端与压电传感器12的输出端连接，压电传感器12感测到外部压力发生变化，输出感测电信号，采集单元15用于采集感测电信号，二极管单元16的第一端与采集单元15的第二端连接，二极管单元16的第二端与控制模块14连接，二极管单元16在感测电信号超过启动阈值时导通，即感测电信号超过二极管单元16的启动阈值时，二极管单元16处于导通状态，输出启动触发信号，为控制检测电路模块11启动提供支持。

在实施例中，如图3所示，为本发明一个实施例的感测电信号输出的电压信号变化的示意图。启动触发电路模块13输出启动触发信号，即表明压电传感器12输出的感测电信号超过图3中的a点对应的电压值，a点对应的电压值为波峰电压值，波峰电压值超过启动阈值时，启动触发电路模块13中的二极管单元16导通，并输出启动触发信号，检测电路模块11启动，启动后通过该检测电路模块11检测人体的呼吸或心跳参数信息。

由图3可知，确定输出感测电信号是否超过启动触发电路模块13的启动阈值，可以由图3中的a点对应波峰电压值进行确定，也可由图3中的b点对应的波谷电压值进行确定，即压电传感器12输出的感测电信号超过图3中b点对应的电压值，b点对应的电压值为波谷电压值，波谷电压值的绝对值超过启动阈值时，启动触发电路模块13的二极管单元16导通，并输出启动触发信号，检测电路模块11启动，启动后通过该检测电路模块11检测人体的呼吸或心跳参数信息。在一些实施例中，如图2所示，采集单元15包括第一电阻R1，第一电阻R1的第一端与压电传感器12的输出端连接；二极管单元16包括二极管VD和第二电阻R2，二极管VD的阳极与第一电阻R1的第二端、预设电源Ui分别连接，二极管VD的阴极与第二电阻R2的第一端、控制模块14分别连接，第二电阻R2的第二端接地。其中，预设电源Ui是控制启动触发电路模块13的电源，使启动触发电路模块13处于待机运行状态，二极管VD的导通阈值范围为100mV-1V之间，感测电信号超过二极管VD的导通阈值时，二极管VD处于导通状态。

在一些实施例中，如图2所示，二极管单元16还包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1的第一端与预设电源Ui连接，第一电容C1的第二端与二级管VD的阳极连接，第二电容C2的第一端与二极管VD的阴极、第二电阻R2的第一端分别连接，第二电容C2的第二端与控制模块14连接。感测电信号经过二极管VD，在感测电信号超过启动阈值时，二极管VD导通，感测电信号经第二电容C2，控制模块14接收到感测电信号，控制检测电路模块11启动，实现对用户睡眠状态的检测。

在一些实施例中，检测电路模块11包括睡眠状态检测单元、放大电路以及模数转换电路，其中，睡眠状态检测单元用于采集检测睡眠用户睡眠时的状态信号，放大电路与睡眠状态检测单元连接，用于将状态信息进行放大处理；模数转换电路与放大电路连接，用于将放大处理后的状态信号进行模数转换，以获得数字化的状态信号；控制模块用于根据数字化的状态信号生成睡眠监测信息。检测电路模块11启动后，睡眠状态检测单元、放大电路以及模数转换电路开始运行，并对用户处于睡眠时的状态信号进行放大以及模数转换处理，得到数字化的状态信号例如将电压或电流信号转换为数字状态信号，控制模块14接收该数字状态信号并生成睡眠监测信息例如呼吸、血氧等睡眠监测信号。

在一些实施例中，睡眠状态检测单元包括呼吸检测单元、心率检测单元、血氧检测单元以及体温检测单元中的至少一种。例如，呼吸检测单元可用于用于处于睡眠状态时的因呼吸引起的电压或者电流信号，并对该电压或者电流信号进行放大以及模数转换处理，得到用户的呼吸数字信号，即通过睡眠状态检测单元可以实现对用户呼吸、心率、血氧、等参数的检测，方便用户知晓其处于睡眠状态时各种参数信息。

在一些实施例中，检测电路模块11还包括计时单元，计时单元与控制模块14连接，用于记录检测电路模块11未反馈检测信号时间；控制模块14还用于当时间超过预设时间时，控制检测电路模块11关闭。检测电路模块11处于运行状态睡眠用户的呼吸、血氧等参数信息进行检测时，为避免检测电路模块11开启后处于长期运行状态，通过设置计时模块，在预设时间内未收到检测信号时，及时控制检测电路模块11关闭，节约能耗。

在一些实施例中，睡眠监控传感装置1还包括通信模块，通信模块与控制模块14连接，用于将睡眠监测信息发送给监控终端。方便用户通过监控终端例如手机APP或者智能手环知晓其睡眠信息。

在一些实施例中，睡眠监控传感装置1为睡眠监控传感带或者睡眠监控传感垫。基于该睡眠监控传感带或睡眠监控传感垫可以实现对用户睡眠状态的检测。

下面参考图4对本发明实施例的睡眠监控传感装置的工作过程进行说明，如图4所示，本发明实施例的睡眠监控传感装置工作过程包括以下步骤S11-S17,具体如下。

步骤S11，用户躺到带有睡眠监测传感装置的睡眠监测传感垫上方。

步骤S12，压电传感器感测压力输出感测电信号。

步骤S13，启动触发电路模块判断感测电信号是否超过启动阈值时，若是，执行步骤S14；若否，执行步骤S12。

步骤S14，输出启动触发信号，控制检测电路模块启动，检测电路模块检测用户的呼吸、心跳参数血氧以及体温等信息。

步骤S15，检测电路模块继续运行。

步骤S16，压电触感器未感测到压力输出感测电信号，或者检测电路模块在预设时间内未检测到用户的呼吸、心跳、心率、血氧以及体温等参数。

步骤S17，控制检测电路模块关闭。

总而言之，根据本发明实施例的睡眠监控传感装置1，基于该装置中的压电传感器12，通过在睡眠监控传感装置1中增加启动触发电路模块13，在压力传感器12感测外部压力变化输出感测电信号时，通过启动触发电路模块13输出的启动触发信号，控制检测电路模块11启动，即通过启动触发电路模块13输出的启动触发信号，实现检测电路模块11的启动运行，利用低功耗的启动触发电路模块13待机运行，代替整个检测电路模块11长期运行，无需检测电路模块11长期处于启动运行状态，节约睡眠监控传感装置1的能耗，也无需新增检测电路模块11对用户躺下的行为进行检测，降低了睡眠监控传感装置1的生产成本。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种睡眠监控传感装置，其特征在于，所述睡眠监控传感装置包括：

检测电路模块，用于检测用户睡眠状态；

压电传感器，用于根据感测到的压力输出感测电信号；

启动触发电路模块，所述启动触发电路模块的控制端与所述压电传感器的输出端连接，用于在所述感测电信号超过启动阈值时，输出启动触发信号；

控制模块，与所述启动触发电路模块的输出端、所述检测电路模块连接，用于接收到所述启动触发信号控制所述检测电路模块启动。

2.根据权利要求1所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，所述启动触发电路模块包括：

采集单元，所述采集单元的第一端与所述压电传感器的输出端连接，用于采集所述感测电信号；

二极管单元，所述二极管单元的第一端与所述采集单元的第二端连接，所述二极管单元的第二端与所述控制模块连接，用于在所述感测电信号超过所述启动阈值时导通，并输出所述启动触发信号。

3.根据权利要求2所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，

所述采集单元包括第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述压电传感器的输出端连接；

所述二极管单元包括二极管和第二电阻，所述二极管的阳极与所述第一电阻的第二端、预设电源分别连接，所述二极管的阴极与所述第二电阻的第一端、所述控制模块分别连接，所述第二电阻的第二端接地。

4.根据权利要求3所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，所述二极管单元还包括：

第一电容，所述第一电容的第一端与所述预设电源连接，所述第一电容的第二端与所述二级管的阳极连接；

第二电容，所述第二电容的第一端与所述二极管的阴极、所述第二电阻的第一端分别连接，所述第二电容的第二端与所述控制模块连接。

5.根据权利要求1所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，

所述检测电路模块包括：

睡眠状态检测单元，用于采集检测睡眠用户睡眠时的状态信号；

放大电路，与所述睡眠状态检测单元连接，用于将所述状态信息进行放大处理；

模数转换电路，与所述放大电路连接，用于将放大处理后的状态信号进行模数转换，以获得数字化的状态信号；

所述控制模块，还用于根据所述数字化的状态信号生成睡眠监测信息。

6.根据权利要求5所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，所述睡眠状态检测单元包括呼吸检测单元、心率检测单元、血氧检测单元以及体温检测单元中的至少一种。

7.根据权利要求5所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，

所述检测电路模块还包括计时单元，所述计时单元与所述控制模块连接，用于记录所述检测电路模块未反馈检测信号时间；

所述控制模块，还用于当所述时间超过预设时间时，控制所述检测电路模块关闭。

8.根据权利要求5所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，所述睡眠监控传感装置还包括：

通信模块，与所述控制模块连接，用于将所述睡眠监测信息发送给监控终端。

9.根据权利要求1-8任一项所述的睡眠监控传感装置，其特征在于，所述睡眠监控传感装置为睡眠监控传感带或者睡眠监控传感垫。

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