智能止鼾枕头及应用于智能止鼾枕头的止鼾方法技术

本发明专利技术公开了一种智能止鼾枕头及应用于该智能止鼾枕头的止鼾方法。该智能止鼾枕头包括枕套、枕芯以及安装在枕芯内的打鼾监测装置及鼾声消除装置。该打鼾监测装置用于采集睡眠者产生的多种睡眠信号，对该多种睡眠信号进行综合处理，建立疑似鼾声信号特征频谱，对该疑似鼾声信号特征频谱及标准鼾声信号特征频谱进行频率成分对比分析以判断睡眠者是否进入打鼾状态，如是，则向鼾声消除装置下发鼾声消除指令；该鼾声消除装置用于接收到该鼾声消除指令时，对睡眠者作出适当的睡眠干预以消除睡眠者产生的鼾声。本发明专利技术在不惊扰到睡眠者正常睡眠的前提下实现了鼾声的自动化监测及消除，达到了极高的鼾症诊断准确率，显著地提高了睡眠者的睡眠质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及止鼾
，更具体地说，涉及一种智能止鼾枕头及应用于智能止鼾枕头的止鼾方法。
技术介绍
打鼾，又称“打呼噜”或睡眠呼吸暂停综合症，是一种普遍存在的睡眠现象。打鼾致使睡眠呼吸反复暂停，易造成大脑、血液严重缺氧，形成低血氧症，进而诱发高血压、脑心病、心率失常、心肌梗死、心绞痛等各种病症，已经严重危害到人们的身体健康。此外，打鼾还会降低人们的睡眠质量，鼾症患者通常会出现睡眠质量差，精神萎靡不振的情况。随着睡眠呼吸暂停综合症的发病率的不断提高，打鼾其及危害已受到医学界的广泛关注。然而，借助于医疗仪器对鼾症作出精确诊断的实现则较为不易，这是因为在睡眠者打鼾诊断过程中，患者需要自带各种检测设备(各种电极和传感器)，很多用户都会出现不适应，难以入眠的情况，进而影响到鼾症患者的睡眠质量及鼾症诊断结果。现有的止鼾枕头的工作原理在于：通过安置在止鼾枕头内的医疗传感设备采集表征睡眠者睡眠状态的探测信号，将该探测信号的波形特征与鼾声标准波形特征进行简单地对比分析，根据对比分析结果判断睡眠者是否进入打鼾状态，继而通过细微振动对鼾症患者身体相关部位作出轻微刺激，使鼾症
患者改变既有睡姿以消除鼾声。因此，在现有的止鼾枕头中采用的上述鼾声监测手段的监测结果不够全面，鼾声预判准确率不高，易造成鼾症误判，反而造成睡眠者久久无法入睡的恶劣后果。另外，现有的止鼾枕头极少具备自干预功能，需要用户进行手动调节，不能实现自动的睡眠干预，难以达到令人满意的鼾声消除效果。而为数不多的具备自干预功能的止鼾枕头，通常采用的是通过产生细微振动使鼾症患者改变既有睡姿以消除鼾声的鼾声消除方案，这种鼾声消除方案不够人性化，对睡眠者身体刺激动作幅度难以把控，刺激动作过轻，则鼾声消除效果欠佳，对睡眠者身体刺激动作幅度过大，则容易将用户从睡眠中惊醒。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于针对现有技术中该种鼾声监测手段的鼾声预判准确率低，易造成鼾症误判，造成睡眠者久久无法入睡的恶劣后果，以及市面上的止鼾枕头大都不具备自动睡眠干预功能，难以实现令人满意的鼾声消除效果的技术缺陷，提供了一种可以克服上述缺陷的智能止鼾枕头以及应用于该智能止鼾枕头的止鼾方法及系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种智能止鼾枕头，该智能止鼾枕头包括枕套、枕芯及安装在枕芯内的打鼾监测装置及鼾声消除装置；该打鼾监测装置用于采集睡眠者产生的多种睡眠信号，对该多种睡眠信号进行综合处理，建立疑似鼾声信号特征频谱，对该疑似鼾声信号特征频谱及标准鼾声信号特征频谱进行频率成分对比分析以判断睡眠者是否进入打鼾状态，如睡眠者进入打鼾状态，则向鼾声消除装置下发鼾声消除指令；该多
种睡眠信号至少包括睡眠者发出的声音信号、睡眠者作用于枕芯内填充物所产生的振动信号及压力信号；该鼾声消除装置用于接收到该鼾声消除指令时，对睡眠者作出适当的睡眠干预以消除睡眠者产生的鼾声。相应地，本专利技术还提供了一种应用于上述智能止鼾枕头的止鼾方法，该止鼾方法包括如下步骤：通过打鼾监测装置采集睡眠者产生的多种睡眠信号，对该多种睡眠信号进行综合处理，建立疑似鼾声信号特征频谱；该多种睡眠信号至少包括睡眠者发出的声音信号、睡眠者与智能止鼾枕头接触所产生的振动信号及压力信号；将该疑似鼾声信号特征频谱与标准鼾声信号特征频谱进行频率成分对比分析以判断睡眠者是否进入打鼾状态，如睡眠者进入打鼾状态，则向鼾声消除装置下达鼾声消除指令，通过鼾声消除装置对睡眠者作出适当的睡眠干预以消除睡眠者产生的鼾声。本专利技术采用了基于多种传感数据(该传感数据至少包括睡眠者发出的声音信号、睡眠者与智能止鼾枕头接触所产生的振动信号及压力信号)建立疑似鼾声信号特征频谱，再将该疑似鼾声信号特征频谱及鼾声特征标准频谱中的相同频率成分进行波形特征对比分析，基于所得的多种频率成分波形对比分析结果对睡眠者是否进入鼾声状态作出综合判定的鼾声监测方法。本专利技术还提出了在不惊醒鼾症患者的前提下对鼾症患者作出适当的睡眠干预以消除鼾声的五种不同的鼾声消除方案。应用本专利技术应用于智能止鼾枕头的止鼾方法及系统，可以克服现有技术中普遍采用的单一睡眠信号波形特征对比分析的鼾声监测方案容易造成鼾症
的误诊，惊扰睡眠者的正常睡眠的技术缺陷，以及现有的止鼾枕头无法实现自动睡眠干预功能，鼾声消除效果不理想的技术缺陷。本专利技术在不惊扰到睡眠者正常睡眠的前提下实现了鼾声的自动监测及消除，达到了极高的鼾症诊断准确率，显著地提高了睡眠者的睡眠质量。附图说明图1为本专利技术的第一个较佳实施例提供的智能止鼾枕头的结构框图；图2为图1所示的智能止鼾枕头的打鼾监测装置的结构框图；图3为图2所示的打鼾诊断模块的结构框图；图4为图1所示的智能止鼾枕头的鼾声消除装置的结构示意图；图5为本专利技术的第二个较佳实施例提供的智能止鼾枕头的鼾声消除装置的结构示意图；图6为本专利技术的第三个较佳实施例提供的智能止鼾枕头的鼾声消除装置的结构示意图；图7为本专利技术的第四个较佳实施例提供的智能止鼾枕头的鼾声消除装置的结构示意图；图8为本专利技术的第五个较佳实施例提供的智能止鼾枕头的鼾声消除装置的结构示意图；图9为本专利技术的一个较佳实施例提供的止鼾方法的流程图；图10为图9所示的方法中的疑似打鼾信号特征频谱构建步骤的流程图；图11为图9中所示的方法中的鼾声判定步骤的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术针对现有技术中广泛采用的将某种睡眠探测信号的波形特征与相应的鼾声标准波形特征进行简单对比分析的方式判断睡眠者是否患有鼾症的鼾声监测方案存在鼾声误判率高，容易造成鼾症误诊，惊扰到用户正常睡眠的技术缺陷，以及现有的止鼾枕头无法实现自动睡眠干预功能，鼾声消除效果不理想的技术缺陷，提出了一种具备智能睡眠干预功能的智能止鼾枕头及应用于智能止鼾枕头的止鼾方法及系统。在本专利技术智能止鼾枕头及应用于智能止鼾枕头的止鼾方法及系统中，本专利技术采用了先通过多种内置的多种传感器采集睡眠者的多种睡眠信号，对该多种睡眠信号进行综合处理及分析，建立疑似打鼾信号特征频谱，再将疑似打鼾信号特征频谱及打鼾特征标准频谱的相同频率成分分别进行波形特征对比分析，根据所得的多个波形特征对比分析结果对睡眠者是否进入打鼾状态作出综合判定的鼾声监测方案，达到了极高的鼾症诊断准确率；另外，本专利技术还采用了对鼾症患者作出适当的睡眠干预，消除鼾声的鼾声消除方案，实现了在不惊醒睡眠者的前提下消除鼾声，提高用户睡眠质量的技术效果。下面将对本专利技术智能止鼾枕头的内部结构进行详细说明：如图1所示，该智能止鼾枕头包括枕套(未示出)、枕芯300、以及安装在枕芯300内的打鼾监测装置100及鼾声消除装置200。其中：该打鼾监测装置100用于采集睡眠者产生的多种睡眠信号，对该多种睡眠信号进行综合处理，建立疑似鼾声信号特征频谱，将该疑似鼾声信号特征
频谱与标准鼾声信号特征频谱进行比较分析以判断睡眠者是否进入打鼾状态，如睡眠者进入打鼾状态，则向鼾声消除装置200下发鼾声消本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能止鼾枕头，该智能止鼾枕头包括枕套、枕芯及安装在枕芯内的打鼾监测装置及鼾声消除装置，其特征在于：该打鼾监测装置用于采集睡眠者产生的多种睡眠信号，对该多种睡眠信号进行综合处理，建立疑似鼾声信号特征频谱，对该疑似鼾声信号特征频谱及标准鼾声信号特征频谱进行频率成分对比分析以判断睡眠者是否进入打鼾状态，如睡眠者进入打鼾状态，则向鼾声消除装置下发鼾声消除指令；该多种睡眠信号至少包括睡眠者发出的声音信号、睡眠者头部作用于枕芯内填充物所产生的振动信号及压力信号；该鼾声消除装置用于接收到该鼾声消除指令时，对睡眠者作出适当的睡眠干预以消除睡眠者产生的鼾声。

【技术特征摘要】
1.一种智能止鼾枕头，该智能止鼾枕头包括枕套、枕芯及安装在枕芯内的打鼾监测装置及鼾声消除装置，其特征在于：该打鼾监测装置用于采集睡眠者产生的多种睡眠信号，对该多种睡眠信号进行综合处理，建立疑似鼾声信号特征频谱，对该疑似鼾声信号特征频谱及标准鼾声信号特征频谱进行频率成分对比分析以判断睡眠者是否进入打鼾状态，如睡眠者进入打鼾状态，则向鼾声消除装置下发鼾声消除指令；该多种睡眠信号至少包括睡眠者发出的声音信号、睡眠者头部作用于枕芯内填充物所产生的振动信号及压力信号；该鼾声消除装置用于接收到该鼾声消除指令时，对睡眠者作出适当的睡眠干预以消除睡眠者产生的鼾声。2.根据权利要求1所述的智能止鼾枕头，其特征在于，该打鼾监测装置包括：睡眠信号采集模块，该睡眠信号采集模块至少包括用于采集睡眠者发出的声音信号的声音信号采集单元、用于采集睡眠者头部作用于枕芯内填充物所产生的振动信号的振动信号采集单元、用于采集睡眠者头部作用于枕芯内填充物所产生的压力信号的压力信号采集单元；信号调理模块，包括放大单元及滤波单元，用于对该声音信号、该振动信号、该压力信号分别进行放大及滤波处理；模数转换模块，用于将经调理的声音信号、振动信号及压力信号分别转换为离散的数字信号；打鼾诊断模块，用于基于该些离散的数字信号建立疑似鼾声信号特征频
\t谱，将该疑似鼾声信号特征频谱及鼾声特征标准频谱的相同频率成分进行波形特征对比分析，根据所得的多个波形特征对比分析结果对睡眠者是否进入打鼾状态作出综合判定，及在确定睡眠者进入打鼾状态时，生成鼾声消除指令；第一通信模块，用于将该鼾声消除指令传送至该鼾声消除装置。3.根据权利要求2所述的智能止鼾枕头，其特征在于，该打鼾诊断模块具体包括：信号处理单元，用于对该些数字信号进行傅立叶转换，得到睡眠特征频谱；疑似鼾声信号特征频谱构建单元，用于从该睡眠特征频谱的众多频率成分中提取所有疑似鼾声信号特征频率成分，并对所提取的疑似鼾声信号特征频率成分分别进行滤波处理，得到疑似鼾声信号特征频谱；鼾声判定单元，用于将该疑似鼾声信号特征频谱及该鼾声特征标准频谱作为比较对象，对该疑似鼾声信号特征频谱及该鼾声特征标准频谱的同种频率成分进行波形特征对比分析；在所得的多种频率成分的波形特征对比分析结果中，如该疑似鼾声信号特征频谱的声音信号波形特征、振动信号波形特征、压力信号波形特征中任意两种频率成分与该鼾声特征标准频谱的相应频率成分之间的波形相似度均不低于设定的波形相似度阈值，则判定睡眠者进入打鼾状态，并生成鼾声消除指令。4.根据权利要求1所述的智能止鼾枕头，其特征在于，该鼾声消除装置包括内置气囊、外置气囊、连通外置气囊及内置气囊的导气管、传动机构、电机驱动系统、以及第一电机，其中，该内置气囊固定在枕芯的中央区域，
\t该外置气囊、该导气管、该传动机构、该电机驱动系统及该第一电机均位于智能止鼾枕头的外部；该电机驱动系统集成有与该第一通信模块匹配的第二通信模块，用于通过该第二通信模块接收到来自该打鼾监测装置的鼾声消除指令时，对该第一电机进行驱动，使该第一电机控制该传动机构依照设定速度朝该外置气囊方向移动，或朝与该外置气囊方向相反的方向移动，以将该外置气囊的气体通过该导气管挤压到该内置气囊内，或将该内置气囊内的气体通过该导气管挤压到该外置气囊内，进而带动智能止鼾枕头升高或降低，以此调节睡眠者的睡眠姿态，消除睡眠者的鼾声。5.根据权利要求1所述的智能止鼾枕头，其特征在于，该鼾声消除装置设置在枕芯内的可以调节到智能止鼾枕头的位置，其包括上支撑板、电机驱动系统、以及分别固定于上支撑板底部一端，用于在电机驱动系统的驱动下正向或反向转动，进而带动上支撑板底部一端随之上升或下降的第二电机及第三电机；其中，该电机驱动系统集成有与该第一通信模块匹配的第二通信模块，用于通过该第二通信模块接收到来自该打鼾监测装置的鼾声消除指令时，对该第二电机或该第三电机进行驱动，使该第二电机或该第三电机正向转动或反向转动，进而带动与该第二电机或该第三电机固定连接的该上支撑板底部一端随之缓缓上升或下降，以此调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘众，卢坤涛，孙成俊，
申请(专利权)人：深圳市格兰莫尔寝室用品有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44