CN209391945U - 一种高光谱健康监测枕及监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高光谱健康监测枕及监测系统，监测枕包括枕头本体、微处理器、无线传输模块以及两个高光谱探头，所述高光谱探头集成了高光谱采集装置和主动光源，枕头本体设置有睡眠区域，两个高光谱探头分别设置在睡眠区域两侧，无线传输模块与微处理器连接，两个高光谱探头与微处理器连接；睡眠区域内还设置有体温监测装置和条状的薄膜压力传感器，薄膜压力传感器粘接固定于睡眠区域内，体温监测装置和薄膜压力传感器与微处理器连接；睡眠区域表面设置有多粒凸起的按摩颗粒，睡眠区域内部还设置有呈蜂巢式分布的气孔；通过在枕头本体上设置监测装置，可以避免用户佩带设备入睡，从而提高健康监测的方便性。

Description

一种高光谱健康监测枕及监测系统

技术领域

本实用新型涉及健康监测技术领域，尤其涉及一种高光谱健康监测枕及监测系统。

背景技术

随着科技的发展，生活水平的不断提高，人们对自身健康的关注越来越多，而睡眠质量是影响人们身心健康的重要部分。

目前已有的智能穿戴设备大都能提供睡眠监测的功能，但一般都是通过加速度传感器来监测用户的体动，从而获得睡眠数据，用户必须佩带设备，使用极为不方便。

此外，现有的一些便携式穿戴检测设备，有的仅能检测体温，有的仅能检测心率，功能单一，单项指标很难评估用户的健康状况。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的智能穿戴设备必须佩带在用户身上进行监测带来的不便，提出一种高光谱健康监测枕及监测系统，避免用户在睡觉时佩带设备带来的不适，提高健康监测的方便性。

一种高光谱健康监测枕，包括枕头本体、微处理器、无线传输模块以及两个高光谱探头，所述高光谱探头集成了高光谱采集装置和主动光源，所述枕头本体设置有睡眠区域，所述两个高光谱探头分别设置在所述睡眠区域两侧，所述无线传输模块与所述微处理器连接，所述两个高光谱探头与所述微处理器连接；

所述睡眠区域内还设置有体温监测装置和条状的薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器粘接固定于所述睡眠区域内，所述体温监测装置和薄膜压力传感器与所述微处理器连接；

所述睡眠区域表面设置有多粒凸起的按摩颗粒，所述睡眠区域内部还设置有呈蜂巢式分布的气孔。

进一步地，所述睡眠区域内部还设置有用于调整头部角度以减少打鼾的气囊装置；

所述气囊装置包括气囊和微型气泵，所述微型气泵与所述气囊通过管路连接，所述微型气泵与所述微处理器连接。

进一步地，所述睡眠区域两侧分别设有监测窗口，所述高光谱探头设置于所述监测窗口内，所述高光谱探头朝向所述睡眠区域。

优选的，主动光源为红外光源。

进一步地，所述监测窗口包括设置在所述枕头本体上的第一容腔，以及盖设在所述第一容腔上的透明软性材料。

进一步地，所述高光谱健康监测枕还包括电源模块，所述电源模块与所述高光谱探头、无线传输模块、微处理器、体温监测装置、薄膜压力传感器以及微型气泵连接，用于为所述高光谱探头、无线传输模块、微处理器、体温监测装置、薄膜压力传感器以及微型气泵供电。

进一步地，所述枕头本体的背面设有第二容腔，所述无线传输模块、微处理器、微型气泵以及电源模块设置于所述第二容腔内。

进一步地，所述电源模块为充电锂电池。

进一步地，所述枕头本体内部的填充材料为乳胶。

一种高光谱健康监测系统，包括上述的高光谱健康监测枕，还包括后端服务器以及移动终端，所述后端服务器与所述无线传输模块无线通信连接，所述移动终端与所述后端服务器无线通信连接。

进一步地，所述移动终端为手机或者平板电脑。

本实用新型提供的高光谱健康监测枕及监测系统，至少包括如下有益效果：

(1)通过在枕头本体上设置监测装置，避免用户佩带设备入睡，提高健康监测的方便性。高光谱探头采用主动式红外光源照射人体睡眠时的颈部区域，红外光能够穿透皮肤组织得到反馈睡眠质量的关键指标：颈部血管区域的血流平稳性、皮肤内部组织在不同睡眠状态下的松弛程度以及皮肤在不同充血状态下的颜色变化。体温监测装置能够监测用户体温，薄膜压力传感器能够监测用户的心跳，监测的信息多样化，有利于对用户的健康状况进行更准确的评估，按摩颗粒可以对用户的颈部进行按摩，内部的气孔可以排除用户的湿气和余热，提高用户睡眠的舒适性；

(2)通过调节睡眠区域内的气囊内的气量，改变用户睡眠时头部的角度，以减少打鼾，提高用户的睡眠质量。

(3)结构设计巧妙，监测窗口的设置可以安置高光谱探头并保证高光谱图像的有效采集。

附图说明

图1为本实用新型提供的高光谱健康监测枕一种实施例的结构示意图。

图2为本实用新型提供的高光谱健康监测枕中的高光谱探头放大图。

图3为本实用新型提供的高光谱健康监测枕一种实施例的结构框图。

图4为本实用新型提供的高光谱健康监测枕的高光谱探头监测范围示意图。

图5为本实用新型提供的高光谱健康监测枕每天不同时间段采集的高光谱图像示意图。

图6为本实用新型提供的高光谱健康监测枕每天不同时间段采集的高光谱图像比对示意图。

图7为本实用新型提供的高光谱健康监测枕另一种实施例的结构框图。

图8为本实用新型提供的高光谱健康监测枕另一种实施例的结构示意图。

图9为本实用新型提供的高光谱健康监测系统一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

参考图1至图3，本实施例提供的一种高光谱健康监测枕，包括枕头本体101、微处理器102，无线传输模块103以及两个高光谱探头104，高光谱探头104包括高光谱采集装置(1041)和主动光源(1042)，枕头本体101设置有睡眠区域，两个高光谱探头104分别设置在睡眠区域两侧，无线传输模块103与微处理器102连接，两个高光谱探头104与微处理器102连接；

睡眠区域内还设置有体温监测装置105和条状的薄膜压力传感器106，薄膜压力传感器106粘接固定于睡眠区域内，体温监测装置105和薄膜压力传感器106与微处理器102连接；

睡眠区域表面设置有多粒凸起的按摩颗粒，睡眠区域内部还设置有呈蜂巢式分布的气孔。

具体地，参考图4，枕头本体101根据人机工程学原理划分了睡眠区域，两个高光谱探头104的监测范围覆盖该睡眠区域，微处理器102控制高光谱探头104用户采集用户颈部的高光谱图像，并通过无线传输模块103发送至后端服务器进行分析处理，再反馈给用户。参考图5和图6，可以采集使用者不同时段的高光谱图像进行对比，获得用户的睡眠质量信息，从而获得用户的健康状况。

优选的，主动光源为红外光源。

通过对采集的高光谱图像进行分析，可以获得用户的睡姿、睡眠时间、颈部血液流速等信息，从而评估用户的睡眠质量。

进一步地，本实施例提供的高光谱健康监测枕还包括体温监测装置105和条状的薄膜压力传感器106，体温监测装置105优选为红外测温传感器，微处理器102控制体温监测装置105采集用户的体温，并通过无线传输模块103发送至后端服务器进行分析处理，再反馈给用户。

薄膜压力传感器106和用户的颈部动脉接触，采集压力数据，并无线传输模块103发送至后端服务器进行分析处理，获得用户的心跳数据，并反馈给用户。

此外，睡眠区域表面设置有多粒凸起的按摩颗粒，睡眠区域内部还设置有呈蜂巢式分布的气孔。按摩颗粒可以对用户的颈部进行按摩，内部的气孔可以排除用户的湿气和余热，提高用户睡眠的舒适性。

本实施例提供的高光谱健康监测枕，通过在枕头本体上设置监测装置，避免用户佩带设备入睡，提高健康监测的方便性。高光谱探头采用主动式红外光源照射人体睡眠时的颈部区域，红外光能够穿透皮肤组织得到反馈睡眠质量的关键指标：颈部血管区域的血流平稳性，皮肤内部组织在不同睡眠状态下的松弛程度，以及皮肤在不同充血状态下的颜色变化。体温监测装置能够监测用户体温，薄膜压力传感器能够监测用户的心跳，监测的信息多样化，有利于对用户的健康状况进行更准确的评估，按摩颗粒可以对用户的颈部进行按摩，内部的气孔可以排除用户的湿气和余热，提高用户睡眠的舒适性。

实施例二

参考图7，本实施例提供一种高光谱健康监测枕，包括枕头本体、微处理器201，无线传输模块202以及两个高光谱探头203，枕头本体设置有睡眠区域，两个高光谱探头203分别设置在睡眠区域两侧，无线传输模块202与微处理器201连接，两个高光谱探头203与微处理器201连接；

睡眠区域内还设置有体温监测装置204和条状的薄膜压力传感器205，薄膜压力传感器205粘接固定于睡眠区域内，体温监测装置204和薄膜压力传感器205与微处理器201连接；

睡眠区域表面设置有多粒凸起的按摩颗粒，睡眠区域内部还设置有呈蜂巢式分布的气孔。

睡眠区域内部还设置有用于调整头部角度以减少打鼾的气囊装置；

所述气囊装置包括气囊206和微型气泵207，微型气泵207与气囊206通过管路连接，微型气泵207与微处理器201连接。

微处理器201控制微型气泵207调节气囊206内的气量，从而改变用户睡眠时头部的角度，以减少打鼾。

本实施例提供的高光谱健康监测枕，通过调节睡眠区域内的气囊内的气量，改变用户睡眠时头部的角度，以减少打鼾，提高用户的睡眠质量，主动光源采用非可见的红外光源，方便高光谱相机进行数据采集，同时避免可见光源对睡眠质量造成影响。

实施例三

参考图8，本实施例提供一种高光谱健康监测枕，包括枕头本体301、微处理器，无线传输模块以及两个高光谱探头，枕头本体设置有睡眠区域，两个高光谱探头分别设置在睡眠区域两侧，无线传输模块与微处理器连接，两个高光谱探头与微处理器连接；

睡眠区域内还设置有体温监测装置和条状的薄膜压力传感器，薄膜压力传感器粘接固定于睡眠区域内，体温监测装置和薄膜压力传感器与微处理器连接；

睡眠区域表面设置有多粒凸起的按摩颗粒，睡眠区域内部还设置有呈蜂巢式分布的气孔。

睡眠区域内部还设置有用于调整头部角度以减少打鼾的气囊装置；

所述气囊装置包括气囊和微型气泵，微型气泵与气囊通过管路连接，微型气泵与微处理器连接。

进一步地，睡眠区域两侧分别设有监测窗口302，高光谱探头设置于监测窗口302内，所述高光谱探头为高光谱采集装置和主动光源，所述高光谱探头朝向所述睡眠区域。

进一步地，监测窗口302包括设置在枕头本体301上的第一容腔，以及盖设在第一容腔上的透明软性材料，高光谱探头可以透过该透明软性材料采集高光谱图像。

进一步地，本实施例提供的高光谱健康监测枕还包括电源模块，电源模块与所述高光谱探头、无线传输模块、微处理器、体温监测装置、薄膜压力传感器以及微型气泵连接，用于为所述高光谱探头、无线传输模块、微处理器、体温监测装置、薄膜压力传感器以及微型气泵供电。

进一步地，枕头本体301的背面设有第二容腔303，无线传输模块、微处理器、微型气泵以及电源模块设置于所述第二容腔内。

进一步地，电源模块为充电锂电池。

进一步地，枕头本体301内部的填充材料为乳胶，使得枕头本体不易变形。

本实施例提供的高光谱健康监测枕，结构设计巧妙，监测窗口的设置可以安置高光谱探头并保证高光谱图像的有效采集。

实施例四

参考图9，本实施例提供一种高光谱健康监测系统，包括高光谱健康监测枕401，还包括后端服务器402以及移动终端403，后端服务器402与无线传输模块无线通信连接，移动终端403与后端服务器402无线通信连接。

高光谱健康监测枕401的结构和工作原理请参考实施例一，在此不再赘述。

后端服务器用于接收高光谱图像进行分析处理，并发送至移动终端，用户可通过移动终端了解监测的健康状况。

进一步地，移动终端包括但不限于手机、平板电脑等。

本实施例提供的高光谱健康监测系统，能够避免用户佩带设备入睡，提高健康监测的方便性，结构简单，能够使用户方便地了解健康状况。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种高光谱健康监测枕，其特征在于，包括枕头本体、微处理器、无线传输模块以及两个高光谱探头，所述高光谱探头集成了高光谱采集装置和主动光源，所述枕头本体设置有睡眠区域，所述两个高光谱探头分别设置在所述睡眠区域两侧，所述无线传输模块与所述微处理器连接，所述两个高光谱探头与所述微处理器连接；

所述睡眠区域内还设置有体温监测装置和条状的薄膜压力传感器，所述薄膜压力传感器粘接固定于所述睡眠区域内，所述体温监测装置和薄膜压力传感器与所述微处理器连接；

所述睡眠区域表面设置有多粒凸起的按摩颗粒，所述睡眠区域内部还设置有呈蜂巢式分布的气孔。

2.根据权利要求1所述的高光谱健康监测枕，其特征在于，所述睡眠区域内部还设置有用于调整头部角度以减少打鼾的气囊装置；

所述气囊装置包括气囊和微型气泵，所述微型气泵与所述气囊通过管路连接，所述微型气泵与所述微处理器连接。

3.根据权利要求1所述的高光谱健康监测枕，其特征在于，所述睡眠区域两侧分别设有监测窗口，所述高光谱探头设置于所述监测窗口内，所述高光谱探头朝向所述睡眠区域。

4.根据权利要求3所述的高光谱健康监测枕，其特征在于，所述监测窗口包括设置在所述枕头本体上的第一容腔，以及盖设在所述第一容腔上的透明软性材料。

5.根据权利要求2所述的高光谱健康监测枕，其特征在于，所述高光谱健康监测枕还包括电源模块，所述电源模块与所述高光谱探头、无线传输模块、微处理器、体温监测装置、薄膜压力传感器以及微型气泵连接，用于为所述高光谱探头、无线传输模块、微处理器、体温监测装置、薄膜压力传感器以及微型气泵供电。

6.根据权利要求5所述的高光谱健康监测枕，其特征在于，所述枕头本体的背面设有第二容腔，所述无线传输模块、微处理器、微型气泵以及电源模块设置于所述第二容腔内。

7.根据权利要求5所述的高光谱健康监测枕，其特征在于，所述电源模块为充电锂电池。

8.根据权利要求1所述的高光谱健康监测枕，其特征在于，所述枕头本体内部的填充材料为乳胶。

9.一种高光谱健康监测系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的高光谱健康监测枕，还包括后端服务器以及移动终端，所述后端服务器与所述无线传输模块无线通信连接，所述移动终端与所述后端服务器无线通信连接。

10.根据权利要求9所述的高光谱健康监测系统，其特征在于，所述移动终端为手机或者平板电脑。