CN216535260U - 一种睡眠监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种睡眠监测系统。一种睡眠监测系统包括监测装置和信号采集处理装置；监测装置包括第一监测组、中间监测组和第二监测组，第一监测组、中间监测组和第二监测组均包括至少一个监测件，第一监测组用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号；中间监测组用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号；第二监测组用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号；信号采集处理装置用于获取第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，并对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行处理得到使用者的睡眠监测信息。通过采用上述方案，实现不易混淆双人数据的效果。

Description

一种睡眠监测系统

技术领域

本实用新型实施例涉及睡眠监测技术，尤其涉及一种睡眠监测系统。

背景技术

目前，睡眠监测系统指对使用者的睡眠进行监测以获取使用者的睡眠参数的系统。睡眠监测系统通常只能实现单人的睡眠监测，然而实际使用场景中，却是双人居多，然而目前对双人进行监测的睡眠监测系统也大都是在单人监测的情况下简单的叠加，例如直接使用两个睡眠监测系统或者单个睡眠监测系统中具有两个用于对睡眠进行监测的监测件。

从而导致，睡眠市场上虽然出现了各种方案、各种形态各种功能的睡眠监测类产品，但是由于只能适用于单人场景，在双人场景下适应性低，反而并不能很好的解决大众的睡眠监测需求，故而急需一种双人场景下避免数据混淆的睡眠监测系统。

实用新型内容

本实用新型提供一种睡眠监测系统，以实现不易混淆双人数据的效果。

本实用新型实施例提供了一种睡眠监测系统，该睡眠监测系统包括监测装置和信号采集处理装置；

所述监测装置包括第一监测组、中间监测组和第二监测组；所述第一监测组、所述中间监测组和所述第二监测组均包括至少一个监测件，所述信号采集处理装置与所述监测件均电连接；

所述监测件用于监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号；

所述第一监测组用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号；

所述中间监测组用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号；

所述第二监测组用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号；

所述信号采集处理装置用于获取所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号，并对所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号进行处理得到使用者的睡眠监测信息。

在本实用新型的可选实施例中，所述监测件包括压电式传感器。

在本实用新型的可选实施例中，所述信号采集处理装置包括信号调理电路模块和信号处理模块；

所述信号调理电路模块与所述第一监测组、所述第二监测组和所述中间监测组均电连接，所述信号调理电路模块用于对所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号进行放大和滤波；

所述信号处理模块与所述信号调理电路模块电连接，所述信号处理模块用于接收经过放大和滤波后的所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。

在本实用新型的可选实施例中，所述信号处理模块包括模数转换单元和计算单元；

所述模数转换单元与所述信号调理电路模块电连接，所述模数转换单元用于将经过放大和滤波后的为模拟信号的所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号转换成数字信号；

所述计算单元与所述模数转换单元电连接，所述计算单元用于从数字信号中提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。

在本实用新型的可选实施例中，所述模数转换单元和所述计算单元集成于同一微处理器中。

在本实用新型的可选实施例中，所述睡眠监测系统还包括无线传输模块，所述信号采集处理装置与所述无线传输模块电连接。

在本实用新型的可选实施例中，所述睡眠监测系统还包括稳压模块，所述稳压模块与所述信号采集处理装置电连接；

所述稳压模块用于对供电电压进行稳压，以向所述信号采集处理装置提供稳定的电源。

在本实用新型的可选实施例中，所述睡眠监测系统还包括供电模块；

所述供电模块与所述稳压模块电连接，所述供电模块用于提供供电电压。

在本实用新型的可选实施例中，所述供电模块包括电池。

在本实用新型的可选实施例中，所述睡眠监测系统还包括移动终端，所述信号采集处理装置通过所述无线传输模块与所述移动终端通信。

本实用新型通过设置第一监测组、中间监测组和第二监测组，第一监测组用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号；中间监测组用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号；第二监测组用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号。当使用者睡在床上任一位置，分别通过第一监测组、中间监测组和第二监测组能够监测得到使用者的第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，信号采集处理装置通过获取第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，并对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行处理得到使用者的睡眠监测信息，比起单纯将两个睡眠监测系统或两个监测件叠加使用，使用者睡在床体中间或偏中间位置时，中间监测组能够准确对使用者进行监测，解决了极易混淆双人数据的问题，实现不易混淆双人数据的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种睡眠监测系统的结构示意图。

1、监测装置；11、第一监测组；12、中间监测组；13、第二监测组；2、信号采集处理装置；21、信号调理电路模块；22、信号处理模块；221、模数转换单元；222、计算单元；3、无线传输模块；4、稳压模块；5、供电模块；6、电路板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1为本实用新型实施例提供的一种睡眠监测系统的结构示意图，如图1所示，该睡眠监测系统包括监测装置1和信号采集处理装置2；监测装置1包括第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13；第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13均包括至少一个监测件(图中未示出)，信号采集处理装置2与监测件均电连接；

监测件用于监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号。

第一监测组11用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号。

中间监测组12用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号。

第二监测组13用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号。

信号采集处理装置2用于获取第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，并对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行处理得到使用者的睡眠监测信息。

其中，监测装置1可为独立于床体的设备部件，在使用时置于床体上即可，例如睡眠监测带，当监测装置1为睡眠监测带时，将睡眠监测带放置在床体上，便可实现对使用者睡眠的监测；监测装置1也可为包括睡眠监测功能的床体，例如智能床垫，当监测装置1为智能床垫时，使用者睡眠时会躺卧在智能床垫上，智能床垫便可实现对使用者睡眠的监测。

第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13是指均能够对使用者的睡眠进行监测的部件。在一个具体的实施例中，第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13可均包括传感器。床体第一侧可为床体左侧，床体第二侧可为床体右侧，当然，床体第一侧也可为床体右侧，此时床体第二侧相应的为床体左侧。床体中部为床体第一侧和床体第二侧之间的部位。

睡眠监测信息可包括心率信息、呼吸信息、体动信息、有/无人信息、人员数量信息和人员位置信息等的一项或多项。人员数量信息是指床体上的人员数量，人员位置信息是指床体上的人员所处的位置。使用者自身会具有心率信息和呼吸信息，当使用者在床体上运动时，例如翻身等，便会产生体动信息，通过是否接收到心率信息和/或呼吸信息，便可确定床体的有/无人信息，通过第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13分别监测到的第一监测信号、中间监测信号和第二监测信号便可确定睡眠监测信息。

其中，由于监测件用于监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号，通过使第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13均包括至少一个监测件，从而第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13能够对床体不同区域内的使用者睡眠进行监测。

信号采集处理装置2指用于对第一监测信号、中间监测信号和第二监测信号进行解析处理的装置，例如，当第一监测信号和中间监测信号所对应的睡眠监测信息均包括心率信息，信号采集处理装置2通过解析第一监测信号和中间监测信号得到二者所包括的心率信息并进行比较，当比较得到为不同人员的心率信息，则可以确定床体上有两人，一人睡在床体第一侧，另一人睡在床体中部。当然，根据应用场景的不同，信号采集处理装置2的解析处理信号的方式会相应的不同，在此只是举例说明。

发明人研究发现，目前对双人进行监测的睡眠监测系统也大都是在单人监测的情况下简单的叠加，例如直接使用两个睡眠监测系统或者单个睡眠监测系统中具有两个用于对睡眠进行监测的监测件。当两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件的间距较小时，当某一使用者睡在两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件的正中间或者偏中间时，无论床上是否同时存在第2人，两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件上都会采集到有效的信号(这两个信号不会有太大的差异)，所以首先有1人还是2人就会误判，那数据的归属也就很难判断准确；因此，要达到使用者躺在一侧，另一侧的睡眠监测系统或监测件上所检测的该使用者的信号有明显差异，即信号幅度明显降低，就要求两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件中间的间距较大，但此时若使用者偏瘦并侧睡于两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件中间的空余部分，两个单人睡眠监测系统或单个睡眠监测系统中两个监测件都会检测不到信号，因此，目前对双人进行睡眠监测的睡眠监测系统存在极易混淆双人数据的情况。

而上述方案，通过设置第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13，第一监测组11用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号；中间监测组12用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号；第二监测组13用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号。当使用者睡在床上任一位置，分别通过第一监测组11、中间监测组12和第二监测组13能够监测得到使用者的第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，信号采集处理装置2通过获取第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，并对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行处理得到使用者的睡眠监测信息，比起单纯将两个睡眠监测系统或两个监测件叠加使用，使用者睡在床体中间或偏中间位置时，中间监测组12能够准确对使用者进行监测，解决了极易混淆双人数据的问题，实现不易混淆双人数据的效果。

示例性的，监测件包括压电式传感器。

其中，压电式传感器是一种基于压电效应的传感器。是一种自发电式和机电转换式传感器。它的敏感元件由压电材料制成。压电材料受力后表面产生电荷。此电荷经电荷放大器和测量电路放大和变换阻抗后就成为正比于所受外力的电量输出。压电式传感器用于测量力和能变换为电的非电物理量。它的优点是频带宽、灵敏度高、信噪比高、结构简单、工作可靠和重量轻等。因此，通过使监测件包括压电式传感器，能够方便的监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号。

在本实用新型一个可选实施例中，信号采集处理装置2包括信号调理电路模块21和信号处理模块22；信号调理电路模块21与第一监测组11、第二监测组13和中间监测组12均电连接，信号调理电路模块21用于对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行放大和滤波。

信号处理模块22与信号调理电路模块21电连接，信号处理模块22用于接收经过放大和滤波后的第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。

其中，信号调理电路模块21是指能够对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行放大和滤波的电路，在一个具体的实施例中，信号调理电路模块21可由放大电路和滤波电路组成。放大电路，能增加信号的输出功率。它通过电源取得能量来源，以控制输出信号的波形与输入信号一致，但具有较大的振幅。依此来讲，放大器电路亦可视为可调节的输出电源，用来获得比输入信号更强的输出信号。滤波电路常用于滤去整流输出电压中的纹波，一般由电抗元件组成，如在负载电阻两端并联电容器C，或与负载串联电感器L，以及由电容，电感组成而成的各种复式滤波电路。通过设置信号调理电路模块21，能够滤除干扰信号同时放大第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号，进而使得到的睡眠监测信息较为精准。

此外，在一个具体的实施例中，信号调理电路模块21的数量有三个，三个信号调理电路模块21与第一监测组11、第二监测组13和中间监测组12一一对应连接，便于分别对第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号进行放大和滤波。

在上述实施例的基础上，信号处理模块22包括模数转换单元221和计算单元222；

模数转换单元221与信号调理电路模块21电连接，模数转换单元221用于将经过放大和滤波后的为模拟信号的第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号转换成数字信号；

计算单元222与模数转换单元221电连接，计算单元222用于从数字信号中提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。

其中，模数转换单元221指能够将模拟信号转换为数字信号的部件，计算单元222内置有用于进行信号处理的算法。第一监测信号、第二监测信号和中间监测信号通常为模拟信号，通过模数转换单元221将其转换为数字信号利于计算单元222对其进行处理。计算单元222通过内置的对信号进行处理的算法，从数字信号中提取特征并计算得到睡眠监测信息，睡眠监测信息可为心率、呼吸、体动、体动能量、有/无人、单/双人等参数和状态信息。

示例性的，模数转换单元221和计算单元222集成于同一微处理器中。

其中，微处理器由一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。微处理器能完成取指令、执行指令，以及与外界存储器和逻辑部件交换信息等操作，是微型计算机的运算控制部分。它可与存储器和外围电路芯片组成微型计算机。通过将多个模数转换单元221和计算单元222集成于同一微处理器中，使用较为方便。

在本实用新型一个可选实施例中，睡眠监测系统还包括无线传输模块3，信号采集处理装置2与无线传输模块3电连接。

其中，无线传输模块3指能够使信号采集处理装置2与其他部件进行通讯的模块，例如，信号采集处理装置2通过无线传输模块3可与移动终端进行通讯，从而信号采集处理装置2能够将得到的睡眠监测信息发送给移动终端，从而使用者通过移动终端便可查看自己的睡眠监测信息，使用较为方便。在一个具体的实施例中，无线传输模块3可包括WIFI模块、蓝牙模块中的至少一项，根据使用需求的不同，无线传输模块3也可为其他的模块，只要能够使信号采集处理装置2能够与其他部件进行无线通讯即可。

在上述实施例的基础上，睡眠监测系统还包括移动终端(图中未示出)，信号采集处理装置2通过无线传输模块3与移动终端通信。

其中，移动终端或者叫移动通信终端是指可以在移动中使用的计算机设备，广义的讲包括手机、笔记本、平板电脑、POS机甚至包括车载电脑。通过使睡眠监测系统包括移动终端，信号采集处理装置2通过无线传输模块3与移动终端通信，从而使用者能够方便的通过移动终端查看自己的睡眠监测信息，使用较为方便。

在本实用新型一个可选实施例中，睡眠监测系统还包括稳压模块4，稳压模块4与信号采集处理装置2电连接；稳压模块4用于对供电电压进行稳压，以向信号采集处理装置2提供稳定的电源。

其中，稳压模块4指在输入电网电压波动或负载发生改变时仍能保持输出电压基本不变的电源电路，可由常见的稳压电路组成。通过设置稳压模块4，信号采集处理装置2工作时的工作电压较为稳定。

此外，当睡眠监测系统包括无线传输模块3时，稳压模块4也与无线传输模块3电连接，从而无线传输模块3与其他部件进行无线通讯时较为稳定，通讯不易由于电压不稳定导致断开。

供电电压可来自于外部供电，也可通过在信号采集处理装置2内置供电模块5，供电模块5与稳压模块4电连接，以提供供电电压。

当睡眠监测系统包括供电模块5时，在一个具体的实施例中后，供电模块5包括电池，电池能够方便的提供供电电压。利用电池作为能量来源，可以得到具有稳定电压，稳定电流，长时间稳定供电，受外界影响很小的电流，并且电池结构简单，携带方便，充放电操作简便易行，不受外界气候和温度的影响，性能稳定可靠。

在本实用新型一个可选实施例中，供电模块5、稳压模块4、无线传输模块3以及信号采集处理装置2均设置在同一个电路板6上，从而使用时可采用电路板6整体进行使用，使用较为方便。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种睡眠监测系统，其特征在于，包括监测装置(1)和信号采集处理装置(2)；

所述监测装置(1)包括第一监测组(11)、中间监测组(12)和第二监测组(13)，所述第一监测组(11)、所述中间监测组(12)和所述第二监测组(13)均包括至少一个监测件，所述信号采集处理装置(2)与所述监测件均电连接；

所述监测件用于监测人体睡眠过程中的呼吸、心跳以及体动引起床体空气压力的变化，并将其转化为电信号；

所述第一监测组(11)用于对床体第一侧区域内的睡眠进行监测并生成第一监测信号；

所述中间监测组(12)用于对床体中部区域内的睡眠进行监测并生成中间监测信号；

所述第二监测组(13)用于对床体第二侧区域内的睡眠进行监测并生成第二监测信号；

所述信号采集处理装置(2)用于获取所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号，并对所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号进行处理得到使用者的睡眠监测信息。

2.根据权利要求1所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述监测件包括压电式传感器。

3.根据权利要求1或2所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述信号采集处理装置(2)包括信号调理电路模块(21)和信号处理模块(22)；

所述信号调理电路模块(21)与所述第一监测组(11)、所述第二监测组(13)和所述中间监测组(12)均电连接，所述信号调理电路模块(21)用于对所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号进行放大和滤波；

所述信号处理模块(22)与所述信号调理电路模块(21)电连接，所述信号处理模块(22)用于接收经过放大和滤波后的所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号，提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。

4.根据权利要求3所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述信号处理模块(22)包括模数转换单元(221)和计算单元(222)；

所述模数转换单元(221)与所述信号调理电路模块(21)电连接，所述模数转换单元(221)用于将经过放大和滤波后的为模拟信号的所述第一监测信号、所述第二监测信号和所述中间监测信号转换成数字信号；

所述计算单元(222)与所述模数转换单元(221)电连接，所述计算单元(222)用于从数字信号中提取特征并计算得到使用者的睡眠监测信息。

5.根据权利要求4所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述模数转换单元(221)和所述计算单元(222)集成于同一微处理器中。

6.根据权利要求1所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述睡眠监测系统还包括无线传输模块(3)，所述信号采集处理装置(2)与所述无线传输模块(3)电连接。

7.根据权利要求1所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述睡眠监测系统还包括稳压模块(4)，所述稳压模块(4)与所述信号采集处理装置(2)电连接；

所述稳压模块(4)用于对供电电压进行稳压，以向所述信号采集处理装置(2)提供稳定的电源。

8.根据权利要求7所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述睡眠监测系统还包括供电模块(5)；

所述供电模块(5)与所述稳压模块(4)电连接，所述供电模块(5)用于提供供电电压。

9.根据权利要求8所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述供电模块(5)包括电池。

10.根据权利要求6所述的睡眠监测系统，其特征在于，所述睡眠监测系统还包括移动终端，所述信号采集处理装置(2)通过所述无线传输模块(3)与所述移动终端通信。

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