CN208096525U - 基于人工智能的呼吸异常检测床垫 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫，包括床垫上设有感应层，感应层上设有按阵列部署的多个独立的压力感应单元；压力感应单元通过导线连接模数转换器，组成压力感应模块；床垫侧面设有控制盒，控制盒内设有主控制器，主控制器连接拾音器、心率检测器、压力感应模块、控制按键、显示屏；主控制器通过WIFI模块连接外部网络设备；控制盒为翻盖式结构，盒盖外表面安装有显示屏和控制按键，盒盖内部电路通过柔性线连接盒体内部电路；盒体内设有用于存放电子腕带的条形槽，条形槽内设有两个充电触点；电子腕带中设有脉搏传感器。本实用新型设计简单，使用方便，充分满足了使用者的需要，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及家具领域，具体是一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫。
背景技术
阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）是一种十分常见的病症，与多种心血管疾病相关。患者呼吸暂停期间的病理生理活动会导致植物神经、心脏和血管的功能紊乱。这些病理生理过程也可进一步导致患者白天神经体液调节失衡和心血管器质、功能上的异常并最终可能导致患者夜间睡眠时猝死，也可能增加非睡眠猝死的风险。OSA患者在睡眠中出现反复的呼吸暂停事件，伴随无效吸气功以对抗阻塞的上呼吸道，引起反复的微觉醒和睡眠片段化、突发的过高的胸内负压，以及血氧饱和度下降继发全身性低氧血症，导致自主神经系统功能失调、慢性炎症、血管内皮功能不全、代谢紊乱、氧化应激、胰岛素抵抗和高凝状态等，从而对心脑血管系统产生急性和慢性的影响，最终引起高血压、冠心病、心力衰竭、卒中和心律失常等疾病，从而引发与OSA相关的猝死。
在我国，60-69岁老人中男性患病率为39%，女性17%。以呼吸暂停低通气指数来估算，各国睡眠呼吸暂停综合征的患病几率，美国40岁以上男性的患病率为1.24%，欧洲国家1%-2.7%，日本为1.3%-4.2%，我国为3%-5%左右，比例高于世界各国。因此，对于此类患者，需要对他们睡眠中的呼吸情况进行检测，一旦发现发病，尽快提醒家人注意，防止长时间得不到有效治疗发生猝死。
实用新型内容
本实用新型就是为了解决上述问题，提供了一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫。
本实用新型是按照以下技术方案实施的。
一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫，包括床垫本体，床垫为多层结构，包括表面的织物层和中间的弹性层，上表面的织物层和弹性层之间设有感应层，所述感应层上靠近床头位置的半个区域设有按阵列部署的多个独立的压力感应单元；压力感应单元的尺寸为边长2cm的正方形区域，压力感应单元阵列中，相邻行列之间间距均为8cm；压力感应单元通过导线连接模数转换器，组成压力感应模块；床垫侧面设有控制盒，控制盒内设有主控制器，主控制器连接拾音器、心率检测器、压力感应模块、控制按键、显示屏；主控制器通过WIFI模块连接外部网络设备；所述控制盒为翻盖式结构，包括盒盖和盒体，所述盒盖上设有卡扣，盒体上设有卡槽；盒盖外表面安装有显示屏和控制按键，盒盖内部电路通过柔性线连接盒体内部电路；盒体内设有用于存放电子腕带的条形槽，条形槽内设有两个充电触点；所述电子腕带中设有脉搏传感器。
进一步的，所述主控制器内部集成语音识别模块。
进一步的，所述盒盖的最大翻折角度为190度。
进一步的，所述WIFI模块连接的外部网络设备包括分布式终端和智能手机；所述分布式终端内部设有蜂鸣器和指示灯。
本实用新型获得了如下有益效果。
本实用新型公开了一种呼吸异常检测床垫，床垫中内置拾音器，一方面满足了用户与控制系统的交互功能需求，另一方面实现了呼吸声音的采集。床垫中还设有压力传感器，用于动态检测睡眠过程中身体的不自主动作。此外还提供了用于心率检测的腕带，腕带不用时存放于控制盒中充电，起床后没有及时摘下腕带，控制盒会发出提醒信息。本实用新型设计简单，使用方便，充分满足了使用者的需要，具有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的结构框图；
图2是本实用新型中床垫感应层的俯视图；
图3是本实用新型中控制盒的结构示意图。
其中，1.感应层；2.压力感应单元；3.控制盒；301.盒盖；302.卡扣；303.卡槽；304.盒体；305.条形槽；306.充电触点。
具体实施方式
下面参照附图和实施例对本实用新型进行详细说明。
如图1~3所示，一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫，包括床垫本体，床垫为多层结构，包括表面的织物层和中间的弹性层，上表面的织物层和弹性层之间设有感应层1，所述感应层1上靠近床头位置的半个区域设有按阵列部署的多个独立的压力感应单元2；压力感应单元2的尺寸为边长2cm的正方形区域，压力感应单元2阵列中，相邻行列之间间距均为8cm；压力感应单元2通过导线连接模数转换器，组成压力感应模块；床垫侧面设有控制盒3，控制盒3内设有主控制器，主控制器连接拾音器、心率检测器、压力感应模块、控制按键、显示屏；主控制器通过WIFI模块连接外部网络设备；所述控制盒3为翻盖式结构，包括盒盖301和盒体304，所述盒盖301上设有卡扣302，盒体304上设有卡槽303；盒盖301外表面安装有显示屏和控制按键，盒盖301内部电路通过柔性线连接盒体304内部电路；盒体304内设有用于存放电子腕带的条形槽305，条形槽305内设有两个充电触点306；所述电子腕带中设有脉搏传感器。
所述主控制器内部集成语音识别模块。
所述盒盖301的最大翻折角度为190度。
所述WIFI模块连接的外部网络设备包括分布式终端和智能手机；所述分布式终端内部设有蜂鸣器和指示灯。
本实用新型的使用方法为：
首先将床垫部署于床上，感应层有压力感应单元2的一侧放在床头位置。将控制盒3的电源线插入床头的电源插头内，等待控制电路启动初始化完成。
然后将与控制盒配套的分布式终端插入电源插头内。一般来说，床垫给老人使用，分布式终端置于子女的房间内。通过控制盒3上的按键以及分布式终端上的按键，完成初始化设定，将控制盒3和分布式终端均通过WIFI连接家中的无线路由器。子女的智能手机同样通过WIFI连接控制盒3。
当使用者要上床睡觉时，说一声“我要睡觉了”，拾音器采集声音，并通过语音识别系统判断出此条语音的含义，开启压力传感器，准备检测使用者的呼吸情况。同时通过扬声器提醒使用者戴上用于心率检测的电子腕带，电子腕带通过脉搏传感器检测脉动情况。使用者入睡后，压力传感器实时感知各个压力感应单元的读数，当读数周期性缓慢变化，变化的间隔基本一致时，证明使用者的呼吸稳定；如果读数总是跳变，变化没有明显的周期性，证明使用者呼吸情况并不好。电子腕带实时监测使用者的心率，如心率过快或过慢超出一定时间，会向分布式终端发送报警信息。拾音器监测打鼾声，如打鼾声突然变得急促或者声音变大，主控制器做出记录，并统计本次睡眠过程中出现过多少次打鼾声剧烈变化的情况，如果数量超过2小时/次，就需要引起注意。
当压力传感器检测到压力明显变小，主控制器就能判定使用者醒来下床，如果此时仍旧佩戴电子腕带，主控制器通过扬声器发出声音，提醒使用者将电子腕带放回至控制盒3内。
使用者还可通过语音设定闹铃，当时间到了，扬声器播放响铃声，提醒使用者起床。
Claims (4)
1.一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫，包括床垫本体，床垫为多层结构，包括表面的织物层和中间的弹性层，其特征在于，上表面的织物层和弹性层之间设有感应层（1），所述感应层（1）上靠近床头位置的半个区域设有按阵列部署的多个独立的压力感应单元（2）；压力感应单元（2）的尺寸为边长2cm的正方形区域，压力感应单元（2）阵列中，相邻行列之间间距均为8cm；压力感应单元（2）通过导线连接模数转换器，组成压力感应模块；床垫侧面设有控制盒（3），控制盒（3）内设有主控制器，主控制器连接拾音器、心率检测器、压力感应模块、控制按键、显示屏；主控制器通过WIFI模块连接外部网络设备；所述控制盒（3）为翻盖式结构，包括盒盖（301）和盒体（304），所述盒盖（301）上设有卡扣（302），盒体（304）上设有卡槽（303）；盒盖（301）外表面安装有显示屏和控制按键，盒盖（301）内部电路通过柔性线连接盒体（304）内部电路；盒体（304）内设有用于存放电子腕带的条形槽（305），条形槽（305）内设有两个充电触点（306）；所述电子腕带中设有脉搏传感器。
2.如权利要求1所述的一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫，其特征在于：所述主控制器内部集成语音识别模块。
3.如权利要求1所述的一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫，其特征在于：所述盒盖（301）的最大翻折角度为190度。
4.如权利要求1所述的一种基于人工智能的呼吸异常检测床垫，其特征在于：所述WIFI模块连接的外部网络设备包括分布式终端和智能手机；所述分布式终端内部设有蜂鸣器和指示灯。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| WO2022020874A1 (de) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Malzl Hans L | System und verfahren zur erfassung der schlafqualität |
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2017
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