一种呼吸状态监测方法及装置与流程

本发明涉及医疗保健用具领域，具体涉及一种呼吸状态监测方法及装置。

背景技术：

目前，环境污染、空气质量的不佳，导致患过敏性鼻炎等呼吸道疾病的患者数量有逐渐增加的趋势。在人流密集区、车流密集区、施工现场、烟雾排放工厂等空气污染严重的区域，常常有灰尘、雾霾产生，为了保障呼吸健康，不少人出门会戴口罩，但口罩既不美观也不方便，于是就出现了鼻罩，鼻罩相对口罩有很大改善，说话、吃东西都不受影响。

但是，现有的鼻罩一般只具备对空气进行过滤的简单功能，功能比较单一，不能对佩戴了鼻罩的用户的呼吸状态进行监测。

技术实现要素：

本申请提供一种呼吸状态监测方法及装置，可以对用户的呼吸状态尤其是打喷嚏情况进行监测。

本申请第一方面提供一种实施例中提供一种呼吸状态监测方法，包括：每隔预设检测时间获取声压以及3D加速度传感器输出的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z；根据所述声压以及所述加速度值α_X、α_Y、α_Z判断用户是否打喷嚏；当判断出用户打喷嚏，则进行记录。

可选的，所述根据所述声压以及所述加速度值α_X、α_Y、α_Z判断用户是否打喷嚏包括：分别判断X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z是否大于预设的加速度；当判断出至少一个方向的加速度值大于预设的加速度，则判断获取的所述声压是否大于预设的声压，若是，则判定用户打喷嚏。

可选的，所述当判断出用户打喷嚏，则进行记录之后还包括：统计在预设时间内用户打喷嚏的次数；判断在预设时间内用户打喷嚏的次数是否超过阈值，若是，进行提醒。

可选的，所述进行提醒包括：向建立了蓝牙通信连接的移动终端发送提醒消息。

可选的，所述进行提醒包括：发出声音报警或者发光报警。

本申请根据第二方面提供一种实施例中提供一种呼吸状态监测装置，包括：获取单元，用于每隔预设检测时间获取声压以及3D加速度传感器输出的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z；判断单元，用于根据所述声压以及所述加速度值α_X、α_Y、α_Z判断用户是否打喷嚏；记录单元，用于当判断出用户打喷嚏，则进行记录。

可选的，所述判断单元包括：第一判断模块，用于分别判断X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z是否大于预设的加速度；第二判断模块，用于当判断出至少一个方向的加速度值大于预设的加速度，则判断获取的所述声压是否大于预设的声压；结果分析模块，用于在所述第二判断模块判断出所述声压大于预设的声压时，则判定用户打喷嚏。

可选的，本实施例装置还包括：数量判断单元，用于判断在预设时间内用户打喷嚏的次数是否超过阈值；提醒单元，用于在所述数量判断单元判断结果为是时，进行提醒。

可选的，所述提醒单元具体用于：向建立了蓝牙通信连接的移动终端发送提醒消息。

可选的，所述提醒单元具体用于：发出声音报警或者发光报警。

依据上述实施例的呼吸状态监测方法及装置，由于每隔一定时间即获取3D加速度传感器检测并输出的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z，然后根据三个方向上的加速度值的大小，判断用户头部是否有做出突然的快速动作，若是，表明用户可能在打喷嚏，然后进一步对声压的大小进行判定，结合加速度值以及声压大小可以准确判断出用户是否打喷嚏。后续对打喷嚏的数据进一步分析，可以对用户呼吸状态，尤其是有鼻炎困扰的用户的打喷嚏的情况进行监测。

附图说明

图1为本申请实施例的呼吸状态监测方法的流程图；

图2为本申请另一种实施例的呼吸状态监测方法的流程图；

图3为一种实施例的鼻罩的结构示意图；

图4为一种实施例的呼吸状态监测装置的结构示意图；

图5为另一种实施例的呼吸状态监测装置的结构示意图；

图6为本申请实施例的呼吸状态监测装置的判断单元的结构示意图；

图7为再一种实施例的呼吸状态监测装置的第二判断模块的结构示意图；

图8为又一种实施例的呼吸状态监测装置的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

如图1所示，本申请实施例提供一种呼吸状态监测方法，可以包括以下步骤：

S101、每隔预设检测时间获取声压以及3D(三维，Three Dimensions)加速度传感器输出的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z。

值得指出的是，上述步骤S101中的X、Y、Z三个方向是基于地球坐标系的三个互相垂直的方向。

实际中，可以基于一般打喷嚏的间隔时长结合检测的精度需要来设定预设检测时间的长短。本实施中，为提高检测的精度，避免漏检，可以将预设检测时间尽量缩短，上述的预设检测时间是以毫秒级为单位的间隔时间。

S102、根据声压以及加速度值α_X、α_Y、α_Z判断用户在预设检测时间内是否打喷嚏。

本实施例根据通过两方面的数据来判断用户是否打喷嚏。首先根据X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z判断用户头部是否有做出突然的快速动作，若是，表明用户可能在打喷嚏。然后结合获取的声压大小来进一步确定用户是否到喷嚏，可减少误判。

S103、当判断出用户打喷嚏，则进行记录。

根据步骤S102的方法在每次检测出用户打喷嚏时，都进行记录，以便后续进行统计。

实施例二：

如图2所示，本申请实施例提供一种呼吸状态监测方法，与实施例一的区别在于，本实施例的呼吸状态监测方法还对用户打喷嚏的次数进行监控，当发现用户打喷嚏次数超出一定量时，则表示用户可能存在鼻炎发作等呼吸问题，此时向用户进行提醒，具体的，在当判断出用户打喷嚏，则进行记录后，本实施例方法还包括以下步骤：

S104、统计在预设时间内用户打喷嚏的次数。

S105、判断在预设时间内用户打喷嚏的次数是否超过阈值，若是，则执行步骤S106。

S106、进行提醒。

当步骤S105判断出预设时间内用户打喷嚏的次数未超过阈值，则表示用户的呼吸状态属于正常，打喷嚏的频率在正常范围内，则继续返回执行步骤S101-S104。

可以理解的是，如果用户在预设时间内打喷嚏次数较多，则可能是由于鼻炎或者感冒所导致。预设时间和阈值也是基于一般打喷嚏的间隔时长进行设置。例如预设时间为1s内，普通用户不会打喷嚏超过2个，即可将预设时间设置为1s，阈值设置为2个。实际根据需要可以将预设时间和阈值进行设置，本实施例上述所举例子仅作说明，不作为限定。

本申请的呼吸状态监测方法，每隔一定时间即获取3D加速度传感器检测并输出的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z，然后根据三个方向上的加速度值的大小，判断用户头部是否有做出突然的快速动作，若是，表明用户可能在打喷嚏，本实施例方法进一步对声压的大小进行判定，结合加速度值以及声压大小可以准确判断出用户是否打喷嚏。每次判断出用户有打喷嚏行为，则记录，最后将记录的打喷嚏行为进行统计，得到在某一个时间段内用户打喷嚏次数的总数，再判断打喷嚏次数是否有超过阈值，有则进行提醒，从而可以对用户呼吸状态，尤其是有鼻炎困扰的用户的打喷嚏的情况进行监测。

实施例三：

本申请实施例提供一种呼吸状态监测方法，可以包括以下步骤：

S201、每隔预设检测时间获取声压以及3D加速度传感器输出的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z。

S201A、将加速度值α_X、α_Y、α_Z进行放大。

S201B、将放大后的加速度值进行模数转换，得到X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z的数字信号。

从3D加速度传感器获取的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z是模拟信号，为了计算方便，本例将加速度值α_X、α_Y、α_Z先进行放大，再进行模数转换，得到加速度值α_X、α_Y、α_Z的数字信号。如图3所示，在鼻罩中设置有中央处理单元1，3D加速度传感器2与中央处理单元连接，3D加速度传感器2可集成放大器及模数转换器，将加速度值α_X、α_Y、α_Z转换为数字信号，可以使得后续计算中，方便处理器进行处理和判断，提升处理效率。

值得指出的是，与实施例一相同的是，上述步骤S201中的X、Y、Z三个方向是基于地球坐标系的三个互相垂直的方向。实际中，可以基于一般打喷嚏的间隔时长结合检测的精度需要来设定预设检测时间的长短。本实施中，为提高检测的精度，避免漏检，可以将预设检测时间尽量缩短，上述的预设检测时间是以毫秒级为单位的间隔时间。

S202A、分别判断X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z是否大于预设的加速度。

S202B、当判断出至少一个方向的加速度值大于预设的加速度，则判断获取的声压是否大于预设的声压，若是，则执行步骤S202C。

S202C、判定用户打喷嚏。

可以理解的是，本例中，在步骤S202B中如果判断获取的声压没有大于预设的声压，则判定用户没有打喷嚏。举例来说，实际中在判断出至少一个方向的加速度值大于预设的加速度，例如当检测Y方向的加速度值α_Y大于预设的加速度，但判断获取的声压小于预设的声压，同样不会判定用户打喷嚏。因为此时只能表示用户头部在Y方向上有较快的动作发生，但打喷嚏时，用户会发出较大声响，如果声压没有足够大，则表示用户没有打喷嚏，通过这个方式可以大大较少误判，提高检测精度。

本实施例根据通过两方面的数据来判断用户是否打喷嚏。首先根据X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z判断用户头部是否有做出突然的快速动作，若是，表明用户可能在打喷嚏。然后结合获取的声压大小来进一步确定用户是否到喷嚏，可减少误判。

上述步骤S202B中的判断获取的声压是否大于预设的声压具体包括以下步骤：

S20、读取比较器输出的声压脉冲信号。

S21、判断声压脉冲信号是否为高脉冲信号。

S22、若是，则确定声压大于预设的声压。

请继续参阅图3，本例中鼻罩还包括麦克风3，麦克风3与中央处理单元1连接，可以在中央处理单元1的控制下，获取鼻罩外部的声压。同时，麦克风3还与比较器4连接，比较器4的输出端与中央处理单元1连接。当麦克风3获取到鼻罩外部的声压时，当判断到声压大于预设的声压，会首先传输至比较器4中，触发比较器4输出高脉冲至中央处理单元，由此可以确定获取的声压大于预设的声压。反之，当判断到声压小于预设的声压，会触发比较器4输出低脉冲至中央处理单元，由此可以确定获取的声压低于预设的声压。

S203、当判断出用户打喷嚏，则进行记录。

根据步骤S202A-S202C的方法，在每次检测出用户打喷嚏时，都进行记录，以便后续进行统计。

S204、统计在预设时间内用户打喷嚏的次数。

S205、判断在预设时间内用户打喷嚏的次数是否超过阈值，若是，则执行步骤S206。

S206、向建立了蓝牙通信连接的移动终端发送提醒消息。

本例中，当鼻罩通过蓝牙天线5与移动终端连接，则可以将预设时间内打喷嚏的次数上传到移动终端。当鼻罩未通过蓝牙天线与移动终端连接，则可以将统计的用户打喷嚏的次数保存在本地的中央处理单元中。

一个实施例中，进行提醒的步骤S106包括：

发出声音报警或者发光报警。本地中央处理器一旦检测到用户踢打喷嚏的次数过多，一方面可以通过蜂鸣器、喇叭等，发出声音，对用户进行提醒。另一方面可以通过LED灯等，发出光亮，对用户进行提醒。

当判断在预设时间内用户打喷嚏的次数超过阈值，可以向移动终端发送提醒消息，用户可以方便地通过移动终端获知自己打喷嚏的次数，不需要自己统计，并且在超过一定数量时，可以得到提醒，方便监测自己的呼吸状态和健康状态。

实施例四：

如图4所示，本实施例提供一种呼吸状态监测装置，包括：

获取单元30，用于每隔预设检测时间获取声压以及3D加速度传感器输出的X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z。

判断单元31，用于根据所述声压以及所述加速度值α_X、α_Y、α_Z判断用户是否打喷嚏。

记录单元32，用于当判断单元31判断出用户打喷嚏，则进行记录。

统计单元33，用于统计在预设时间内用户打喷嚏的次数。

一个实施例中，如图5所示，本实施例装置还包括：

数量判断单元34，用于判断在预设时间内用户打喷嚏的次数是否超过阈值。

提醒单元35，用于在数量判断单元34判断结果为是时，进行提醒。

如图6所示，一个实施例中的呼吸状态监测装置，判断单元31包括：

第一判断模块310，用于分别判断X、Y、Z三个方向的加速度值α_X、α_Y、α_Z是否大于预设的加速度。

第二判断模块311，用于当第一判断模块310判断出至少一个方向的加速度值大于预设的加速度，则判断获取的所述声压是否大于预设的声压。

结果分析模块312，用于在第二判断模块311判断出所述声压大于预设的声压时，则判定用户打喷嚏。

如图7所示，一个实施例中的呼吸状态监测装置，第二判断模块311包括：

读取子模块311A，用于读取比较器输出的声压脉冲信号。

判断子模块311B，用于判断所述声压脉冲信号是否为高脉冲信号。

结果分析子模块311C，用于在判断子模块311B的判断结果为是时，则确定所述声压大于预设的声压。

如图8所示，一个实施例中的呼吸状态监测装置，还包括：

放大单元36，用于将所述加速度值模拟信号进行放大；

模数转换单元37，用于将放大后的加速度值模拟信号进行模数转换，得到X、Y、Z三个方向的加速度值的数字信号α_X、α_Y、α_Z。

一个实施例中的呼吸状态监测装置，提醒单元35具体用于：

向建立了蓝牙通信连接的移动终端发送提醒消息。

一个实施例中的呼吸状态监测装置，提醒单元35具体用于：

发出声音报警或者发光报警。

呼吸状态监测装置也可以通过蜂鸣器、喇叭等，发出声音，对用户进行提醒。也可以通过LED灯等，发出光亮，对用户进行提醒。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。