CN211884898U - 非接触式睡眠仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例的非接触式睡眠仪，包括睡眠仪主体以及设置在睡眠仪主体中的电路板，电路板上设置有第一处理芯片和非接触信号检测器，第一处理芯片包括输入输出引脚，输入输出引脚与非接触信号检测器的输出端相连。其中，非接触信号检测器，用于向待监测对象发出并接收检测脉冲信号，以生成待监测对象的微动信号。第一处理芯片，用于通过输入输出引脚接收微动信号，并生成所述待监测对象的生理信号以及表征待监测对象的睡眠信号。本实用新型实现了实现无感化、非接触精准监测；具有小尺寸结构，便于结构性的扩展；多用户场景下，可以有效区分出目标用户；可以智能唤醒用户，避免强制唤醒。

Description

非接触式睡眠仪

技术领域

本实用新型属于睡眠仪技术领域，具体涉及一种非接触式睡眠仪。

背景技术

当前中国人的睡眠质量数据触目惊心：约2亿人打鼾、近3 亿人失眠、5000万人在睡眠中发生过呼吸暂停，高达38.2％的中国人存在睡眠问题，位居世界第二。大量研究表明，睡眠及睡眠障碍与心血管疾病、糖尿病、呼吸疾病、精神障碍等多种慢性疾病密切相关。我国居民的睡眠情况及相关健康问题令人担忧。

现有的睡眠监测设备多采用接触式，如PSG(多导睡眠仪)，不仅体积庞大，而且需要对患者进行心电、脑电、血氧、鼻气流整晚监测，身上需要贴满各种电极、夹子，如此复杂的监测方式，严重影响患者的睡眠质量。因此设计一款无感、非接触监测睡眠质量，且可以在失眠情况下帮助入睡的设备很有必要。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种非接触式睡眠仪。

本实用新型提供一种非接触式睡眠仪，包括：睡眠仪主体以及设置在所述睡眠仪主体中的电路板，所述电路板上设置有第一处理芯片和非接触信号检测器，所述第一处理芯片包括输入输出引脚，所述输入输出引脚与所述非接触信号检测器的输出端相连；其中，

所述非接触信号检测器，用于向待监测对象发出并接收检测脉冲信号，以生成所述待监测对象的微动信号；

所述第一处理芯片，用于通过所述输入输出引脚接收所述微动信号，并生成所述待监测对象的生理信号以及表征所述待监测对象的睡眠信号。

可选地，所述非接触信号检测器采用超带宽雷达模块，所述超带宽雷达模块包括片上系统以及与所述片上系统相连的接收天线和发送天线，所述片上系统的输出端通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连。

可选地，所述片上系统包括AD转换模块以及与所述AD转换模块相连的第二处理芯片，所述第二处理芯片通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连。

可选地，所述电路板上还设置有通信模块，所述通信模块的输入端通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连，所述通信模块的输出端用于与服务器或移动终端相连。

可选地，所述通信模块采用GPRS、4G或者WIFI模块。

可选地，所述电路板上还设置有音乐模块，所述音乐模块通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连。

可选地，所述电路板上还设置有电源模块，所述电源模块用于向所述电路板上的各器件供电。

可选地，所述电源模块包括第一供电电源和第二供电电源，所述第一供电电源用于向所述非接触信号检测器单独供电，所述第二供电电源用于向所述电路板上所设置的所述第一处理芯片供电。

可选地，所述电路板上还设置有存储器，所述存储器通过所述输入输出引脚与所述处理芯片相连。

可选地，所述存储器包括micro SD卡和Flash。

本实用新型实施例的非接触式睡眠仪，包括睡眠仪主体以及设置在所述睡眠仪主体中的电路板，所述电路板上设置有第一处理芯片和非接触信号检测器，所述第一处理芯片包括输入输出引脚，所述输入输出引脚与所述非接触信号检测器的输出端相连。其中，所述非接触信号检测器，用于向待监测对象发出并接收检测脉冲信号，以生成所述待监测对象的生理信号以及所述待监测对象的微动信号。所述第一处理芯片，用于通过所述输入输出引脚接收所述微动信号，并生成表征所述待监测对象的睡眠信号。本实用新型实现了实现无感化、非接触精准监测；具有小尺寸结构，便于结构性的扩展；多用户场景下，可以有效区分出目标用户；可以智能唤醒用户，避免强制唤醒。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例的一种非接触式睡眠仪的电路板组成示意框图；

图2为本实用新型第二实施例的一种非接触式睡眠仪的非接触信号检测器的组成示意框图；

图3为图2中的非接触信号检测器中的片上系统的组成示意框图。

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

如图1所示，一种非接触式睡眠仪100，包括睡眠仪主体以及设置在睡眠仪主体中的电路板110，电路板110上设置有第一处理芯片111和非接触信号检测器112。第一处理芯片111包括输入输出引脚，输入输出引脚与非接触信号检测器112的输出端相连。其中，非接触信号检测器112，用于向待人体发出并接收检测脉冲信号，以生成人体的微动信号。第一处理芯片111，用于通过输入输出引脚接收微动信号，并生成生理信号以及表征人体的睡眠信号。

本实用新型通过非接触信号检测器112，无需进行身体接触，便可获得人体的微动信号，第一处理芯片111根据接收到的人体微动信号，生成可以表征人体睡眠质量的睡眠信号，例如是心率、呼吸率，完成对人体睡眠质量的监测。

如图2所示，本实用新型实施例中的非接触信号检测器112 采用超带宽雷达模块，该超带宽雷达模块包括片上系统112a以及与片上系统112a相连的接收天线和发送天线，片上系统112a的输出端通过输入输出引脚与第一处理芯片111相连。

如图3所示，片上系统112a包括AD转换模块112a_1以及与AD转换模块112a_1相连的第二处理芯片112a_2，第二处理芯片112a_2通过输入输出引脚与第一处理芯片111相连。

具体地，超宽带雷达模块向人体发射与接收脉冲信号，透过衣服和被褥探测人体体表信号，探测距离可达0-5米。AD转换模块112a_1，对混叠信号进行高速采样，之后由第二处理芯片112a_2 进行人体信号前端计算，可结合设备距人体距离、运动和信号质量信息，通过中断的方式告知第一处理芯片111信号处理完毕，并将各种基本数据发送给第一处理芯片111。

在多用户共处同一监测区域范围内时，本新型可通过设置合适的监测距离排除干扰，有效监测指定用户的睡眠情况。具体地，在超过1人在检测区域范围内时，超宽带雷达模块会正常的检测最靠近的那个人，发射信号最强的。但某些时刻距离远，尺寸大的可能给出更强的反射信号，在此种情况下，可以通过手机APP 调节睡眠与助眠仪的监测距离，如两人同床情况，充分考虑多种场景，为用户提供全方位的睡眠健康管理服务。

如图1所示，电路板110上还设置有通信模块113，通信模块113的输入端通过输入输出引脚与第一处理芯片111相连，通信模块113的输出端用于与服务器或移动终端相连。具体地，通信模块113可采用GPRS、4G或者WIFI模块。借助于通信模块 113，一方面，第一处理芯片111将重要指标(心率、呼吸率、体动值、距离，精神状态等数据)实时上传服务器，供用户实时查看，也可提供给用户的亲友进行远程查看，以及将上述重要指标信息提供给服务器端，进行睡眠分期计算；另一方面，通信模块 113是人机交互的重要途径，用户可以通过移动终端设置监测距离以及助眠音乐、智能闹钟、离床预警等功能。

如图1所示，电路板110上还设置有存储器114，存储器114 通过输入输出引脚与第一处理芯片111相连。存储器114包括 micro SD卡和Flash，具体地，micro SD卡可用于存储助眠音乐， Flash可用于存储无法上传的实时数据，例如在断网或网络信号不好时，实时数据无法上传，此时可将实时数据存储在Flash中，当网络恢复正常时，将异常时保存的数据全部上传，以避免服务器因丢失数据造成睡眠报告计算不准确。

Flash还可用于存储新版本的代码，非接触式睡眠仪100可设置在每天在14点进行版本更新自动检测，如果有新版本，则利用通信模块113从服务器获取新版本代码，然后将其保存于Flash中，以在自动重启非接触式睡眠仪100时更新版本。

如图1所示，电路板110上还设置有音乐模块115，音乐模块115通过输入输出引脚与第一处理芯片111相连。音乐模块115 从micro SD卡中读取音乐文件，对读取到的音乐文件进行解码、功率放大后由扬声器播放，扬声器功率为1W。音乐模块115具有音乐播放模式的选择功能，例如快进、快退、下一首、上一首、暂停、继续播放等。该音乐模块115通过串口的方式与第一处理芯片111连接，移动终端可远程控制音乐模块115。

音乐模块115中存储有国际认可的可帮助睡眠的音乐，例如白噪声。用于用户出现睡眠障碍时，通过播放音乐，帮助用户快速入眠，提高用户睡眠质量。同时继续监测用户睡眠情况，在用户入睡后，自动关闭助眠音乐，为监测者提供更贴心的服务。

如图1所示，电路板上还设置有电源模块116，电源模块116 用于向电路板110上的各器件供电。

具体地，电源模块116用于提供稳定可靠的电源，采用双电源系统，包括第一供电电源和第二供电电源。第一供电电源用于向超宽带雷达模块单独供电，以满足超宽带雷达模块对电源系统的高要求，第二供电电源用于向电路板110上所设置的所述第一处理芯片111供电，配合自锁式按键开关，构成了整个电源系统。

非接触式睡眠仪100，还具有智能闹钟功能，在监测者设置好的时间之前进行浅睡眠检测，根据用户的睡眠情况，控制音乐模块115发出不同的闹钟音乐。具体地，可以是：如果用户在设置的闹钟时间到来时仍处于深睡眠，则在闹钟时间进行强制唤醒，如果监测者在闹钟时间前5～20分钟(可设置)内处于浅睡眠，则音乐由小渐大，提前唤醒监测者。本实用新型的非接触式睡眠仪 100，可以实现无痛唤醒，不让人产生不适感。

为了克服传统设备体型庞大，易受场景约束的困难，本发明进行了小型化处理，搭建出适合家用的小型装置。具体地，可采用立方体结构，具体地，长为10cm，宽为5cm，高为16cm，也可在此结构进行扩展，例如，可设计成各式各样的装饰品，如台灯，或将其摆放于床头柜或者安装在床墙面上，使用时只需将装置放于床头柜，天线一端朝向床铺即可工作，简单易用。

本实用新型，通过超宽带雷达模块的脉冲信号第一处理芯片 111进行计算，分离出重要指标，得到期望的结果，再由4G、WIFI 的方式实现无线传输，自动将数据上传到服务器，并实现断点续传功能。用户可以通过各种终端查看自己的实时心率、呼吸率，在入睡有问题时，可以通过APP开启设备的助眠音乐，设备内集成了多个国际认可的助眠音乐，帮助用户快速入睡。通过分析用户睡眠过程中清醒、浅睡、深睡和REM等睡眠时相的分布情况，并依据睡眠时长，浅深睡及REM，清醒占比等给出科学的睡眠评估意见。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种非接触式睡眠仪，其特征在于，包括：睡眠仪主体以及设置在所述睡眠仪主体中的电路板，所述电路板上设置有第一处理芯片和非接触信号检测器，所述第一处理芯片包括输入输出引脚，所述输入输出引脚与所述非接触信号检测器的输出端相连；其中，

所述非接触信号检测器，用于向待监测对象发出并接收检测脉冲信号，以生成所述待监测对象的微动信号；

所述第一处理芯片，用于通过所述输入输出引脚接收所述微动信号，并生成所述待监测对象的生理信号以及表征所述待监测对象的睡眠信号。

2.根据权利要求1所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述非接触信号检测器采用超带宽雷达模块，所述超带宽雷达模块包括片上系统以及与所述片上系统相连的接收天线和发送天线，所述片上系统的输出端通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连。

3.根据权利要求2所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述片上系统包括AD转换模块以及与所述AD转换模块相连的第二处理芯片，所述第二处理芯片通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述电路板上还设置有通信模块，所述通信模块的输入端通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连，所述通信模块的输出端用于与服务器或移动终端相连。

5.根据权利要求4所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述通信模块采用GPRS、4G或者WIFI模块。

6.根据权利要求1-3任一项所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述电路板上还设置有音乐模块，所述音乐模块通过所述输入输出引脚与所述第一处理芯片相连。

7.根据权利要求1-3任一项所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述电路板上还设置有电源模块，所述电源模块用于向所述电路板上的各器件供电。

8.根据权利要求7所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述电源模块包括第一供电电源和第二供电电源，所述第一供电电源用于向所述非接触信号检测器单独供电，所述第二供电电源用于向所述电路板上所设置的所述第一处理芯片供电。

9.根据权利要求1-3任一项所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述电路板上还设置有存储器，所述存储器通过所述输入输出引脚与所述处理芯片相连。

10.根据权利要求9所述的一种非接触式睡眠仪，其特征在于，所述存储器包括microSD卡和Flash。

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