一种睡眠情况监测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种睡眠情况监测装置，涉及智能监测领域。睡眠情况监测装置至少包括压力传感器、与压力传感器相连的床板主体、采集并处理传感器数据的微处理器。压力传感器用于数据采集，并将数据传输至微处理器进行数据分析，最后将监测结果通过显示屏显示出来。本实用新型的突出优点为不影响正常睡眠，安全可靠，使用方便，成本可控，有广阔的市场前景。
【专利说明】
一种睡眠情况监测装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及智能监测领域，具体地涉及一种睡眠监测装置。
【背景技术】
[0002] 睡眠是人类生命活动中必不可少的生理过程。睡眠不仅时间要充足，更在于好的 睡眠质量。如今最常用的睡眠检测产品主要分为医疗设备和穿戴式设备。
[0003] 医学上对于睡眠结构和进程的了解，主要是利用多导睡眠仪，采用多导睡眠描记 法来完成的，但这些设备和技术主要集中于医院和研究所，其昂贵的价格与体积大的特点 制约了其普及性，不适合个人家庭使用。且这一类监测设备由于需要与使用者相接触使用， 会影响被测者的实际睡眠效果。
[0004] 当然，随着传感器技术的发展，小型化的穿戴式监测设备的研究水平也不断提高， 尤其以手环类产品居多。如今最常用的检测方式就是采用体动记录仪进行监测，而一般都 是采用三轴传感器对三个方向轴进行数据记录，根据记录数据，分析软件通过计算可以分 析出能量消耗和睡眠相关参数，如觉醒时间，觉醒次数，睡眠效率等。但是，这一类传感器在 实际使用中仍存在行为区分不明显，误检测概率较高等缺点。
[0005] 针对这些情况，有必要设计一款结构简单且测量准确的新型睡眠监测装置。
【发明内容】
[0006] 本实用新型的目的是针对上述【背景技术】中的缺陷，提供一种结构简单、测量准确 的睡眠监测装置。
[0007] 该睡眠监测装置包括压力传感器、与压力传感器相连的床板主体、采集并处理传 感器数据的智能盒。
[0008] 所述的压力传感器，其上下表面与床板主体相连接，在上下层床板之间发生压力 变化时，其输出电压也会呈现规律性变化。
[0009] 所述的床板主体主要由上下层床板组成，上下层之间由四个角上的压力传感器相 连接，其余位置中空。
[0010] 所述的采集并处理传感器数据的智能盒置于床板主体之中。
[0011] 进一步的技术方案是:所述的床板主体中空位置由较软的均匀介质填充，用于保 护床板。
[0012] 与现有技术相比，本实用新型具有以下几个优点：
[0013] 1.本实用新型适用人群广阔，老少皆宜，尤其对于婴儿睡眠情况的监测与其他产 品相比有着显著的优势。
[0014] 2.不影响使用者的正常睡眠，无任何不适感。
[0015] 3.由于本实用新型与床板一体化，使用方便，可作为智能家具的一部分，市场前景 广阔。
【附图说明】
[0016] 图1是本实用新型的实施例流程图
[0017] 图2是本实用新型的实施例所述的睡眠情况监测装置的结构图
[0018] 图中，1.上层床板，2.显示屏，3.压力传感器d，4.压力传感器a，5.智能盒，6.下层 床板，7.压力传感器b，8.压力传感器c〇
【具体实施方式】
[0019] 在以下实施例中，将具体举例说明睡眠情况监测装置的功能实现，以分析使用者 睡姿变化和睡眠情况。
[0020] 图1为本实用新型提供的一种睡眠情况监测装置的实施例流程图，并结合图2所示 的实施例装置的结构图，以说明通过本实用新型分析使用者睡姿变化和睡眠情况。
[0021] 步骤100:启动智能盒5,利用压力传感器a4、压力传感器b7、压力传感器C8、压力传 感器d3采集数据，并进行滤波处理。
[0022] 步骤101:运用力矩平衡原理:动力臂长X动力=阻力臂长X阻力，通过对压力传 感器的数据分析，对人体的重心位置进行计算，得到其位置坐标。将人体的重力G看作是动 力，而每个传感器的反支力$&、？13、？〇、？(1)则视为阻力。设床的宽为50，床的长为100。具体 计算如下：
[0023]若将压力传感器a4和压力传感器d3作为转轴，根据力矩平衡原理，重物对于该转 轴产生的力矩与压力传感器b7和压力传感器c8在该转轴上产生的力矩之和为零，用公式表 达如下：
[0025]由此得出该重物的X坐标值；
[0026] 若将压力传感器a4和压力传感器b7作为转轴，与前面同理可知重物对于该转轴产 生的力矩与压力传感器d3和压力传感器c8在该转轴上产生的力矩之和为零，用公式表达如 下：
[0028]由此得出该重物的y坐标值并得出重心的具体位置。
[0029]步骤102:以体动为判断依据，根据上述的睡眠周期原理构建马尔可夫链，提高睡 眠结构判断的准确性。将一段较短时间At内的重心移动距离作为幅值大小，即纵轴为幅 值，并以时间t作为横轴，将每个△ t对应的幅值点保存下来。
[0030] 步骤103:每隔一段较长时间ΔΤ，分析这些幅值的方差分布，当这些幅值的平均值 和均方差同时下降时，则是睡眠周期的状态切换。如果数据的幅值和方差分别跌至3cm和 〇. 2以下，则可预估为深度睡眠期，但是如果这期间有大小动作，即存在一个幅值大于5cm， 则为中度睡眠期，若有三个以上幅值大于5cm则判断为轻度睡眠期;反之，如果平均值和均 方差同时上升至15cm和2以上，则可预估为觉醒期；以此类推。此外，如果有大的动作出现， 且持续时间超过5秒，则判为觉醒期。
[0031] 步骤104:如果4个压力传感器没有检测到人体的压力，就不进行上述的任何判断。 而觉醒期不会直接切换到深度睡眠期，中间必然会有轻度睡眠期或中度睡眠期过渡，如果 出现这类情况，就需要重新采集下一组数据进行判断，剔除上一组数据带来的误判。
[0032] 步骤105:将智能盒5最终得出的正确结果显示在与智能盒5相连的显示屏2上。
[0033] 经上述步骤即能得到使用者的睡眠情况。
[0034]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事例性 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。
【主权项】
1. 一种睡眠情况监测装置，其特征在于:所述的装置包括压力传感器a(4)、压力传感器 13(7)、压力传感器(：（8)、压力传感器(1(3)、上层床板（1)、下层床板(6)、智能盒（5)、显示屏 (2);所述的压力传感器a(4)、压力传感器b(7)、压力传感器c(8)和压力传感器d(3)的上下 表面均分别固定于上层床板（1)的下表面和下层床板(6)的上表面;所述的智能盒(5)内部 设有微处理器和电源模块，其嵌于上层床板（1)和下层床板(6)之间；所述的显示屏(2)位于 上层床板(1)的上表面。
【文档编号】A61B5/00GK205683066SQ201620192988
【公开日】2016年11月16日
【申请日】2016年3月9日 公开号201620192988.0, CN 201620192988, CN 205683066 U, CN 205683066U, CN-U-205683066, CN201620192988, CN201620192988.0, CN205683066 U, CN205683066U
【发明人】顾天华, 沈晓斌, 叶洪吉, 蔡斌斌
【申请人】顾天华