CN204500707U - 人体睡眠翻身监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种人体睡眠翻身监测装置，所要解决的技术问题是克服现有技术中睡眠翻身监测装置结果准确度低的缺点，提供一种原理简单且成本低廉的人体睡眠翻身监测装置。解决其技术问题所采用的技术方案是：人体睡眠翻身监测装置，包括电源模块、红外发射接收对管、单片机及支撑柱，所述电源模块分别与红外发射接收对管及单片机相连，红外发射接收对管包括红外线发射管和红外线接收管,红外线接收管又与单片机相连；红外发射接收对管安装于支撑柱顶部。本实用新型的有益效果是：只需安装少许红外发射接收对管即可实现高效率地对人体睡眠翻身情况的监测，其红外发射接收对管的位置易于确定，结构简单灵活，成本低廉；适于对人体睡眠翻身情况进行监测。

Description

人体睡眠翻身监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种监测装置，尤其是涉及一种人体睡眠翻身监测装置。

背景技术

人的一生有三分之一的时间是在睡眠中度过。良好的睡眠质量将给整个机体带来动力。监测睡眠中的一些生理参数不仅可以评估人体睡眠质量，而且能够对某些疾病提供有力的诊断依据。在睡眠过程中，使用者的翻身次数可以作为衡量其睡眠质量好坏的重要参数，翻身次数过多则说明睡眠质量较差，而翻身过少同样不利于身体机能的正常恢复。通过对使用者翻身状态的监测，可以有效了解其睡眠质量，为某些疾病提供有力的诊断依据，进而提供相应的治疗方案。

目前国内外普遍采用的是通过分析床垫上的人体压力分布来监测人体的睡眠状态。例如，公告号为CN202515647U的实用新型专利，公开了一种家用睡眠状况监测装置，其具体技术方案是包括信号检测部分及与其连接的信号处理部分，所述信号检测部分包括在睡眠者身体以及睡眠者身体两侧设置多个压力传感器。当睡眠者翻身时，即可触发相应的压力传感器，压力传感器发送相应的信号脉冲，记录下睡眠者翻身次数随时间的变化，实现对睡眠者睡眠状况的监测。此外，还有公告号为CN201993886U的实用新型专利，公开了一种儿童睡眠翻身保护报警装置，其技术方案与上述专利类似：在儿童床上安装多个压力传感器形成压力传感器系统，当儿童翻滚至儿童睡眠翻身保护报警装置上时，压力传感器系统即发出无线信号，控制器随即开始报警。

然而，现有技术中的监测人体睡眠状态的装置都具有局限性，因人体差异，所安装压力传感器的位置和间距不好确定，需要多个压力传感器，并且要对所有的压力传感器进行监测，占用硬件及软件资源大，成本高，结构复杂，效率不高，结果准确度低，环保性差。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中睡眠翻身监测装置结果准确度低的缺点，提供一种构造简单且结果可靠的人体睡眠翻身监测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：人体睡眠翻身监测装置，包括电源模块、红外发射接收对管、单片机及支撑柱，所述电源模块分别与红外发射接收对管及单片机相连，红外发射接收对管包括红外线发射管和红外线接收管, 红外线接收管又与单片机相连；红外发射接收对管安装于支撑柱顶部。

进一步的，所述红外发射接收对管至少包括三组红外发射接收对管。

作为上述技术方案的优选方案，所述红外线发射管与红外线接收管之间的距离为1m～1.2m。

进一步的，所述支撑柱的高度为51cm～83cm。

进一步的，还包括显示模块，所述显示模块与单片机相连。

进一步的，本装置还包括报警器，所述报警器与单片机相连。

本实用新型的有益效果是：只需安装少许几个红外发射接收对管即可实现高效率地对人体睡眠翻身情况的监测，其红外发射接收对管采用的红外线安全无害，不会对人体造成伤害，且安装位置易于确定及调整，结构简单且灵活，成本低廉，适用范围广泛，适于各个年龄段各类人群使用。本实用新型适用于对人体睡眠翻身情况进行监测。

附图说明

图1是本实用新型的部分结构示意图；

图2是待监测人体平躺时本实用新型实施例的工作示意图；

图3是待监测人体翻身时本实用新型实施例的工作示意图；

其中，1是第一红外发射接收对管，2是第二红外发射接收对管，3是腰腹部红外发射接收对管。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本实用新型的技术方案。

如图1所示，本实用新型的人体睡眠翻身监测装置包括电源模块、红外发射接收对管、单片机及支撑柱，所述电源模块分别与红外发射接收对管及单片机相连，红外发射接收对管包括红外线发射管和红外线接收管, 红外线接收管又与单片机相连；红外发射接收对管分别安装于支撑柱顶部，在实际使用中，支撑柱设置在待监测的人体平躺时的左右两侧的上方。

红外发射接收对管包括红外线发射管和红外线接收管。红外线发射管一般为红外发光二极管，红外线接收管是一种光敏二极管。红外发射接收对管设置在待监测的人体平躺时左右两侧的上方，人体处于平躺姿势时遮挡不住红外发射接收对管，红外线发射管发出的红外光直接被红外线接收管接收，单片机不予计数，实际意义为待监测的人体并未翻身；若人体在睡眠过程中有翻身动作，则会遮挡住红外线发射管发出的红外光，使其无法进入红外线接收管接收的范围，则单片机进行计数，如此便可得知人体睡眠的翻身情况。具体而言，可以将红外发射接收对管距人体平躺时上半身最高处的距离为1cm～3cm，以保证平躺时人体不会遮挡住红外线发射管发出的光束能够直接进入红外线接收管的接收范围中，而在人体翻身时能有效遮挡红外线发射管发出的光束，实现高效、简单、准确的记录翻身次数及情况。

此外，单片机的基本功能只是计数的话，可以利用计数器替代单片机即可实现。

如果将现有的软件载入本装置中，即可实现对人体睡眠每次翻身的时间的准确记录，所述软件为本领域技术人员公知的，可利用C语言或Visual C++等编程实现，此外也可以记录发生翻身动作所持续的时间。

为了保证接收到发射信号的质量，且不妨碍人体正常、舒适、安全地睡眠，所述红外线发射管与红外接收管之间的距离为1m～1.2m。

由于一般床垫加床的高度为40cm～50cm，而在使用本装置时人体躺下时，各个红外发射接收对管放置在距人体平躺时上半身最高处、下半身最高处或腰腹部最高处的距离为1cm～3cm，而人体的厚度（胸部一般为10cm～30cm，腿部一般为8cm～18cm）因此支撑柱的高度选定为51cm～83cm。

进一步的，本装置还可以包括显示模块，所述显示模块与单片机相连。可以显示人体睡眠翻身情况，包括翻身次数、时间或持续时间等参数，便于直观迅速地了解人体睡眠质量。

此外，本装置还可以包括报警器，所述报警器与单片机相连。在使用本装置时，可以开启报警器，使得报警器能够在人体翻身到一定次数时候发出警报，如在监视病人睡眠情况时，可以发出警报，警示病人的看护人照料病人或进行喂药等活动；还例如可以在儿童房中安装本装置，一旦儿童翻身，就会发出警报，使得儿童看护者及时照料儿童，查看儿童是否翻身掉下床。

实施例

本实施例中采用L7805CV稳压器芯片作为电源模块，产生稳定的5V电压，为各个模块提供电源。基于成本低廉、低功耗及高性能角度的考虑，可以采用STC89C52RC型号的单片机。此外可以加入555定时器，STC89C52RC单片机输出调制，使得定时器产生脉冲，进而驱动红外线发射管发射红外线，利用红外线接收管对红外线进行接收，而后利用STC89C52RC单片机对是否接收到红外线进行翻身计数及分析。

如图2所示，当待监测的人体平躺在1.2m床上时，为了保证结果的准确性及稳定性，使用的床垫为硬质床垫，在上半身最高高度处的两侧上方分别设置第一红外发射接收对管1的红外线发射管和红外线接收管。具体而言，即第一红外发射接收对管1设置在人体平躺时上半身最高处的上方，距人体平躺时上半身最高处的距离为1cm～3cm，且其水平方向与人体平躺时上半身最高处的水平方向一致。

开启电源模块，平躺时第一红外发射接收对管1的红外线发射管发射红外线，第一红外发射接收对管1的红外线接收管能够正常接收到红外线。如图3所示，当人体在睡眠过程中有翻身动作时，身体侧翻超过平躺时的上半身最高高度，遮挡住红外光束，红外线发射管发射出的红外线被侧翻时的人体阻断，红外线接收管无法有效接收到红外线，则单片机计数一次。若有上位机，则单片机可通过串口发送至上位机，在上位机上进行统计和显示。

同理，为了使得监测结果更加准确可靠，本装置还包括第二红外发射接收对管2，人体平躺时，下半身最高高度处的两侧上方分别设置第二红外发射接收对管2的红外线发射管和红外线接收管。即第二红外发射接收对管2设置在人体平躺时下半身最高处的上方，距人体平躺时下半身最高处的距离为1cm～3cm，其水平方向与人体平躺时下半身最高处的水平方向一致。

此外，由于人体睡眠过程中，腰腹部位置最为稳定，并且根据个体胖瘦差异，有些人的腰腹部可能为全身最胖部位，同时为避免由于人体睡眠过程中上半身及下半身由于手臂或腿部的挪动而使得第一红外发射接收对管1或第二红外发射接收对管2发生误计数导致监测结果不准确。因此，红外发射接收对管包括腰腹部红外发射接收对管3，腰腹部红外发射接收对管设置于人体平躺时腰腹部最高处的上方，距人体平躺时腰腹部最高处的距离为1cm～3cm，其水平方向与人体平躺时腰腹部最高处的水平方向一致。当翻身时，人体腰腹部高度遮挡住红外信号，使得接收部分无法接收到信号，由此计数一次。

以上三组红外发射接收对管，即第一红外发射接收对管1、第二红外发射接收对管2和腰腹部红外发射接收对管3，若分别计数，则会导致结果误差率大，记录混乱，可靠性差，例如会因为手臂或腿部在睡梦过程中无意识做与翻身无关的肢体动作，而发生误计数。为此，我们规定至少有两个红外发射接收对管同时被遮挡住时，才确定为一次翻身，通过这种方法降低计数误差率，提高准确率。

Claims (6)

1.人体睡眠翻身监测装置，其特征在于，包括电源模块、红外发射接收对管、单片机及支撑柱，所述电源模块分别与红外发射接收对管及单片机相连，红外发射接收对管包括红外线发射管和红外线接收管, 红外线接收管又与单片机相连；红外发射接收对管安装于支撑柱顶部。

2.如权利要求1所述的人体睡眠翻身监测装置，其特征在于，所述红外发射接收对管至少包括三组红外发射接收对管。

3.如权利要求1或2所述的人体睡眠翻身监测装置，其特征在于，所述红外线发射管与红外线接收管之间的距离为1m～1.2m。

4.如权利要求3所述的人体睡眠翻身监测装置，其特征在于，所述支撑柱的高度为51cm～83cm。

5.如权利要求4所述的人体睡眠翻身监测装置，其特征在于，还包括显示模块，所述显示模块与单片机相连。

6.如权利要求5所述的人体睡眠翻身监测装置，其特征在于，还包括报警器，所述报警器与单片机相连。