一种智能实时睡眠监测与干预系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能实时睡眠监测与干预系统，包括生命体征监测装置、数据处理中心和中药香薰器；生命体征监测装置包括压电传感器和第一通讯电路，压电传感器采集用户动作、呼吸和心脏泵血引发的人体振动信号后将该信号经第一通讯电路传至数据处理中心；数据处理中心包括FIR滤波器和CPU，FIR滤波器提取心冲击信号、呼吸振动信号和体动信号后通过CPU评估用户的睡眠状况并将评估信号发送至中药香薰器；中药香薰器包括第二通讯电路和超声波雾化装置，第二通讯电路将评估信号传递至超声波雾化装置，雾化装置开启即将香薰水分解成雾散发在空气中。本实用新型专利技术可完成对于睡眠状况的监测、分析、干预及反馈的流程，有利于提高睡眠质量。

【技术实现步骤摘要】
一种智能实时睡眠监测与干预系统
本技术属于医疗保健设备
，涉及一种智能实时睡眠监测与干预系统。
技术介绍
充足睡眠是人类生活中必不可少的内容，但是中国睡眠研究会数据表明：中国人的每晚平均睡眠时间已从1942年的8小时降到了如今的6.8小时，并且众多的负面作用随之而来，例如：脾气暴躁、头痛、肠胃问题多发以及糖尿病、心脏病风险升高等。睡眠状况不佳将严重影响人们的日常生活、社会交往甚至生命和健康。其中尤其是老年人，当人们步入老年时，由于大脑皮层功能减弱，新陈代谢减慢，从而影响正常的睡眠过程，出现睡眠的改变和睡眠疾患，导致常常出现难以入睡、维持睡眠困难以及总睡眠时间减少等状况。这些状况可能造成老年人的焦虑、情绪不稳、烦躁不安、精神疲乏，最终促使原有疾病加重和诱发躯体的其他疾病，从而影响老年人的生活质量。所以一套对睡眠状况进行实时监测、分析、干预以及反馈的完整闭环系统可以帮助用户清楚了解自己的睡眠状况，并给予不佳睡眠状态的干预，有针对性，个性化地改善睡眠质量，对提高生活质量有着重大的意义，并存在着巨大的商业价值。但是目前市场上的相关睡眠产品多为单一功能产品，并分别在其睡眠监测、睡眠干预以及数据分析三方面存在以下几个弊端：(1)睡眠监测：各类高科技设备进行睡眠状况的监测时都拥有其短板，如：智能手机与应用系统相比于专用设备监测效果以及采集数据的不准确；智能腕带其数据存在缺陷，无法精准地断定用户的睡眠质量；临床多导睡眠监测仪虽然数据非常全面、精准，并具有临床意义，但由于存在导联的需要，用户会出现不适感、束缚感或不便于应用者在日常生活中使用；(2)睡眠干预：目前国内外存在两种主要方式——药物治疗以及非药物治疗，药物治疗主要是睡眠药、抗抑郁药和维生素B12等，其缺点在于用药可能会产生副作用，严重情况下，一次进量多、时间长而未发现的病人甚至可导致死亡，并且药物治疗会让用户对药物形成依赖，并且大部分药品价格昂贵、停用时可能产生反跳现象；非药物治疗主要是通过生物反馈及各种放松疗法消除焦虑，促进睡眠，其存在见效慢、效果不显著不易察觉的缺点；(3)数据分析：大部分睡眠监测设备对于采集到的各种监测数据通常采用短平快的程式化分析处理，在大数据的分析和应用方面缺乏深度挖掘和特色分析，因而所能提供的应用服务内容大同小异，没有深度，不成体系。因此，开发一种用户体验好且能实时监测用户睡眠状况并干预的智能系统极具现实意义。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术睡眠产品功能单一化且用户体验不佳的缺陷，提供一种用户体验好且能实时监测用户睡眠状况并干预的智能系统，其能形成对人体睡眠状况的监测、分析、干预以及反馈的完整闭环，实现非接触式睡眠情况采集与分析、对入睡困难或睡眠质量不佳状况地干预以及反馈等功能。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种智能实时睡眠监测与干预系统，包括生命体征监测装置、数据处理中心和中药香薰器；所述生命体征监测装置布置在人体上躯干下方，其包括相互连接的压电传感器和第一通讯电路，所述压电传感器采集上方的用户的动作、呼吸和心脏泵血引发的人体振动信号后，人体振动信号经所述第一通讯电路放大并传送至所述数据处理中心；所述数据处理中心包括相互连接的FIR滤波器和CPU，所述FIR滤波器提取第一通讯电路传递信号中的心冲击信号(即心引发的人体振动信号)、呼吸振动信号(即呼吸引发的人体振动信号)和体动信号(即动作引发的人体振动信号)后，通过CPU对用户的睡眠状况进行评估并将评估信号(入睡或未入睡)发送至中药香薰器；所述中药香薰器包括相互连接的第二通讯电路和超声波雾化装置，所述第二通讯电路获取评估信号，将评估信号传递至超声波雾化装置，超声波雾化装置根据评估信号开启或关闭，所述超声波雾化装置开启时产生高频震荡，将中药香薰器中的含有中药成分的香薰水分解成冷雾散发于周围的空气之中，起到干预睡眠的作用。本技术的智能实时睡眠监测与干预系统，智能程度高，通过布置在人体上躯干下方的生命体征监测装置采集用户的动作、呼吸和心脏泵血引发的人体振动信号，通过FIR滤波器提取有用信息后调用CPU对用户的睡眠状况进行评估，根据评估结果调用控制方案，根据控制方案控制中药香薰器，以达到干预用户睡眠(助眠)的效果。本技术的系统不会束缚用户，用户体验好，其功能全面，既能实现睡眠质量的实时监测，又能实时干预睡眠(助眠)，极具应用前景。作为优选的技术方案：如上所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，所述生命体征监测装置安放于床头位置，对应布置在用户躯干心脏下方，长为80cm，宽为60cm，高为1cm。本技术的保护范围并不仅限于此，生命体征监测装置的具体布置及其尺寸本领域技术人员可根据实际需要进行调整，其可根据需要制成床垫样式以提高用户的使用舒适度。如上所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，所述压电传感器安装于所述生命体征监测装置内部，长为70cm，宽为50cm，高为0.3cm，四周由海绵垫包裹，使用感好。本技术的保护范围并不仅限于此，压电传感器的具体尺寸本领域技术人员可根据实际需求进行设置。如上所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，所述第一通讯电路位于生命体征监测装置右上方，其包括相互连接的放大电路与无线通信盒，所述放大电路与压电传感器连接，所述无线通信盒与FIR滤波器无线连接，所述无线通信盒的长为10cm，宽为7.5cm，高为0.8cm。本技术的第一通讯电路的保护范围并不仅限于此，其具体部件及其连接关系本领域技术人员可根据实际情况进行调整。如上所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，所述FIR滤波器包括提取0.1～1Hz呼吸信号的截止频率为1Hz的FIR低通滤波器与提取5～25Hz心冲击信号的截止频率为2～35Hz的FIR带通滤波器，由于体动信号较为明显，因此直接将原有信号中较长时间的截止并且之后出现下降的压电传感器的电平信号判断为体动信号。本技术的FIR滤波器并不仅限于此，此处仅以此为例，本领域技术人员可根据实际数据采集的需要选用合适的FIR滤波器。如上所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，所述CPU通过心冲击信号(即心引发的人体振动信号)、呼吸振动信号(即呼吸引发的人体振动信号)和体动信号判断睡眠状态，即觉醒期、快速眼动期、非快速眼动期，分析使用者是否入眠、睡眠深浅。如上所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，所述中药香薰器包括底座、外壳及布置在底座与外壳所围成的空间内的水箱，所述底座上开有进风口，所述进风口位置设有风扇，所述水箱内盛放有含有中药成分的香薰水，其底部沿风扇的出风方向开有出风口，所述外壳上开有出雾口。本技术的中药香薰器的具体布置并不仅限于此，本技术仅以此为例，给出一种可行的技术方案，其也可不设置风扇，但风扇的设置能够加速超声波雾化装置产生的纳米级冷雾散发于周围的空气之中。如上所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，所述超声波雾化装置布置在水箱内。如上所述的一种智能实时睡眠监本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能实时睡眠监测与干预系统，其特征在于，包括生命体征监测装置、数据处理中心和中药香薰器；/n所述生命体征监测装置直接置于人体上躯干下方，其包括相互连接的压电传感器和第一通讯电路，所述压电传感器采集上方的用户的动作、呼吸和心脏泵血引发的人体振动信号后，人体振动信号经所述第一通讯电路放大并传送至所述数据处理中心；/n所述数据处理中心包括相互连接的FIR滤波器和CPU，所述FIR滤波器与第一通讯电路连接，用于提取第一通讯电路传递信号中的心冲击信号、呼吸振动信号和体动信号，所述CPU用于处理FIR滤波器传递的信号得到用户睡眠状况，并将该信号发生至中药香薰器；/n所述中药香薰器包括相互连接的第二通讯电路和超声波雾化装置，所述第二通讯电路与CPU连接，所述超声波雾化装置用于将含有中药成分的香薰水分解成冷雾。/n

【技术特征摘要】
1.一种智能实时睡眠监测与干预系统，其特征在于，包括生命体征监测装置、数据处理中心和中药香薰器；
所述生命体征监测装置直接置于人体上躯干下方，其包括相互连接的压电传感器和第一通讯电路，所述压电传感器采集上方的用户的动作、呼吸和心脏泵血引发的人体振动信号后，人体振动信号经所述第一通讯电路放大并传送至所述数据处理中心；
所述数据处理中心包括相互连接的FIR滤波器和CPU，所述FIR滤波器与第一通讯电路连接，用于提取第一通讯电路传递信号中的心冲击信号、呼吸振动信号和体动信号，所述CPU用于处理FIR滤波器传递的信号得到用户睡眠状况，并将该信号发生至中药香薰器；
所述中药香薰器包括相互连接的第二通讯电路和超声波雾化装置，所述第二通讯电路与CPU连接，所述超声波雾化装置用于将含有中药成分的香薰水分解成冷雾。


2.根据权利要求1所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，其特征在于，所述生命体征监测装置安放于床头位置，对应布置在用户躯干心脏下方，长为80cm，宽为60cm，高为1cm。


3.根据权利要求1所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，其特征在于，所述压电传感器安装于所述生命体征监测装置内部，长为70cm，宽为50cm，高为0.3cm，四周由海绵垫包裹。


4.根据权利要求1所述的一种智能实时睡眠监测与干预系统，其特征在于，所述第一通讯电路位于生命体征监测装置右上方，其包括相互连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾天宇，李一帆，肖利，裴华夫，杨华元，
申请(专利权)人：上海中医药大学，
类型：新型
国别省市：上海;31