人體睡眠監測系統技術方案

本發明專利技術公開的人體睡眠監測系統包括：壓電薄膜傳感器、信號放大濾波單元、中央處理單元和通信單元；所述信號放大濾波單元包括積分放大子單元、高通濾波子單元和低通濾波放大子單元，所述積分放大子單元、高通濾波子單元和低通濾波放大子單元依次串聯；所述中央處理單元包括中央處理器，所述通信單元包括通信芯片和天線；所述積分放大子單元的輸入端信號連接所述壓電薄膜傳感器的輸出端；所述低通濾波放大子單元的輸出端信號連接所述中央處理器的輸入端，所述中央處理器的輸出端信號連接所述通信芯片的輸入端；所述通信芯片的輸出端信號連接所述天線。本發明專利技術提供的人體睡眠監測系統不需要進行人體的接觸，可準確進行數據采集，方便人體睡眠的監測。

Human sleep monitoring system

Including the human sleep monitoring system is disclosed: piezoelectric film sensor, signal amplifying and filtering unit, central processing unit and the communication unit; the signal amplifying and filtering unit includes an integral sub unit, put high pass filter and low pass filter on the sub unit sub unit, the integral unit, put large sub unit and low pass filter pass filter put sub units are successively connected in series; the central processing unit comprises a central processor, the communication unit includes a communication chip and an antenna; the output end of the input signal sub unit of the integral on connecting the piezoelectric thin film sensor; the low-pass filter output signal is connected with the sub unit discharge the input end of the central processor, input the output signals of the central processor is connected with the communication chip; the output end of the signal communication chip The antenna is connected with the antenna. The human body sleep monitoring system provided by the invention does not need human contact, can accurately collect data, and is convenient for monitoring the human body's sleep.

【技術實現步驟摘要】
人體睡眠監測系統
本專利技術涉及醫療設備
，尤其涉及一種人體睡眠監測系統。
技術介紹
睡眠是生物中普遍存在的自然休息狀態，人類的睡眠時間占了人生的三分之一，如此睡眠質量的好壞是生活質量一半的基礎。普遍認為睡眠能幫助恢復體力和腦力，并能舒緩壓力，增強記憶力，從而保持身體健康，且眾多研究表明睡眠質量的好壞直接反應人身體的健康狀況。現為更好的監測人體健康狀況，對人體睡眠的監測越來越普遍。目前，對人體睡眠監測普遍采用多導睡眠監測，主要是對心率以及呼吸狀況等生理指標進行監測。多導睡眠監測的監測操作過程較為復雜，在監測的過程中，必須到專業醫療場所，需要專業技術人員進行整夜的監控，費用相對較高，且需要在被監測對象身上設置多個監測電極，進行接觸式監測。監測時候所處的環境以及監測過程中電極的接觸干擾，可能會導致監測的結果不準確，不能客觀自然的反應被監測對象的睡眠狀態。且多導睡眠監測的費用高以及監測復雜，不便于其反復操作對被監測對象的進行人體睡眠監測，如此不利于人體睡眠監測的執行，不能充分保證人體睡眠監測數據的準確性。
技術實現思路
本專利技術提供了一種人體睡眠監測系統，以方便、準確的監測人體睡眠數據。本專利技術提供的一種人體睡眠監測系統，所述系統包括：壓電薄膜傳感器、信號放大濾波單元、中央處理單元和通信單元；其中：所述信號放大濾波單元包括積分放大子單元、高通濾波子單元和低通濾波放大子單元，所述積分放大子單元、高通濾波子單元和低通濾波放大子單元依次串聯；所述中央處理單元包括中央處理器，所述通信單元包括通信芯片和天線；所述積分放大子單元的輸入端信號連接所述壓電薄膜傳感器的輸出端；所述低通濾波放大子單元的輸出端信號連接所述中央處理器的輸入端，所述中央處理器的輸出端信號連接所述通信芯片的輸入端；所述通信芯片的輸出端信號連接所述天線。優選的，上述人體睡眠監測系統中，所述信號放大濾波單元還包括電源濾波子單元，所述電源濾波子單元與所述積分放大子單元串聯。優選的，上述人體睡眠監測系統中，所述電源濾波子單元和所述積分放大子單元之間設置分壓單元，所述分壓單元包括串聯的上拉電阻和第一下拉電阻，所述第一下拉電阻與所述積分放大子單元并聯。優選的，上述人體睡眠監測系統中，所述積分放大子單元和所述高通濾波子單元之間串聯第一隔直電容，所述高通濾波子單元和所述低通濾波放大子單元之間串聯第二隔直電容。優選的，上述人體睡眠監測系統中，所述中央處理單元還包括復位電路，所述復位電路串聯所述中央處理器。優選的，上述人體睡眠監測系統中，所述通信單元還包括射頻信號耦合電容，所述射頻信號耦合電容串聯于所述通信芯片和天線之間。優選的，上述人體睡眠監測系統中，所述通信單元還包括晶體振蕩電路，所述晶體振蕩電路串聯所述通信芯片。優選的，上述人體睡眠監測系統中，所述通信單元還包括第二下拉電阻，所述第二下拉電阻分別與所述射頻信號耦合電容和天線并聯。本專利技術實施例提供的人體睡眠監測系統，包括壓電薄膜傳感器、信號放大濾波單元、中央處理單元和通信單元，用于進行人體的振動信號的采集、處理以及發送。本專利技術實施例提供的人體睡眠監測系統其使用過程為將該系統放置在床墊下，隔著床墊進行人體振動信號的采集，將振動信號轉換為交流電信號，進行交流電信號的計算和處理，獲取相對應的人體心率、呼吸頻率等。在進行人體睡眠監測的時候，并不需要進行人體的接觸，將不會妨礙或影響人體的正常睡眠，能夠準確的進行數據采集，且與現有的人體睡眠監測設備相比能夠方便人體睡眠的監測。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，對于本領域普通技術人員而言，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本專利技術實施例提供的一種人體睡眠監測系統的結構框圖；圖2為本專利技術實施例提供的信號放大濾波單元的電路結構示意圖；圖3為本專利技術實施例提供的中央處理單元的電路結構示意圖；圖4為本專利技術實施例提供的通信單元的電路結構示意圖。具體實施方式為了使本
的人員更好地理解本專利技術中的技術方案，下面將結合本專利技術實施例中的附圖，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本專利技術保護的范圍。參見附圖1，該圖示出了本專利技術實施例提供的人體睡眠監測系統的基本結構，其主要包括壓電薄膜傳感器1、信號放大濾波單元2、中央處理單元3和通信單元4。為了便于本領域技術人員更好地理解本專利技術的技術方案，以下結合具體的電路結構對各功能單元的工作原理以及連接關系進行詳細說明，但應當指出的是，在電子電路
，可替代的電子元器件種類繁多，本專利技術實施例中不可能一一列舉，因此不能將本專利技術實施例所列舉的具體電路結構作為本專利技術保護范圍的限制。參見附圖2-4，附圖2-4分別示出了本專利技術實施例提供的信號放大濾波單元2、中央處理單元3和通信單元4的電路結構。信號放大濾波單元2包括積分放大子單元202、高通濾波子單元203和低通濾波放大子單元204，積分放大子單元202、高通濾波子單元203和低通濾波放大子單元204依次串聯。中央處理單元3包括中央處理器301，通信單元4包括通信芯片401和天線402。所述積分放大子單元202的輸入端信號連接壓電薄膜傳感器1的輸出端；低通濾波放大子單元204的輸出端信號連接中央處理器301的輸入端，中央處理器301的輸出端信號連接通信芯片401的輸入端；通信芯片401的輸出端信號連接天線402。積分放大子單元202、高通濾波子單元203和低通濾波放大子單元204中包括：4通道運算放大器U4A、U4B和U4D，電阻R16、R18、R19、R35、R22、R23、R25、R37、R39和R41以及電容C31、C35和C37。壓電薄膜傳感器1采集人體振動信號，將振動信號轉換為交流電信號，所述電信號依次經過信號放大濾波單元2的積分放大子單元202、高通濾波子單元203和低通濾波放大子單元204，如此將所述電信號進行放大以及濾波作用，有效的將低于0.1Hz和高于15Hz的電信號進行濾除，獲得0.1-15Hz范圍內的電信號。考慮到人體睡眠的心率、呼吸頻率以及動作頻率在0.1-15Hz范圍內，進行信號的放大以及濾波更加準確的提取到0.1-15Hz范圍內的電信號，便于提高電信號后續處理的準確性，保證人體睡眠監測系統監測數據的準確性。經過放大以及濾波處理后的電信號數據被傳輸至中央處理單元3的中央處理器301，中央處理器301將獲取到的電信號進行處理，轉換為波形數據，將獲取到的波形數據進行分頻處理，如0.1-0.5Hz的呼吸波形數據、1-15Hz的心跳波形數據，再將各個頻段的波形數據進行處理，獲取呼吸頻率和心率。如，分別掃描獲得所述頻段波形數據的波峰點，計算各相鄰波峰點的時間間隔，記作各頻段波形數據對應的周期，統計計算各頻段波形數據的周期。具體的，通過掃描各頻段波形數據，進行單點比較，找到波形數據的波峰點。將經過中央處理單元3數據處理后的數據結果經通信單元4發送出去，一般是將數據結果發送至睡眠中繼器，由睡眠中繼器發送至服務器等平臺。經過睡眠本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種人體睡眠監測系統，其特征在于，所述系統包括：壓電薄膜傳感器(1)、信號放大濾波單元(2)、中央處理單元(3)和通信單元(4)；其中：所述信號放大濾波單元(2)包括積分放大子單元(202)、高通濾波子單元(203)和低通濾波放大子單元(204)，所述積分放大子單元(202)、高通濾波子單元(203)和低通濾波放大子單元(204)依次串聯；所述中央處理單元(3)包括中央處理器(301)，所述通信單元(4)包括通信芯片(401)和天線(402)；所述積分放大子單元(202)的輸入端信號連接所述壓電薄膜傳感器(1)的輸出端；所述低通濾波放大子單元(204)的輸出端信號連接所述中央處理器(301)的輸入端，所述中央處理器(301)的輸出端信號連接所述通信芯片(401)的輸入端；所述通信芯片(401)的輸出端信號連接所述天線(402)。

【技術特征摘要】
1.一種人體睡眠監測系統，其特征在于，所述系統包括：壓電薄膜傳感器(1)、信號放大濾波單元(2)、中央處理單元(3)和通信單元(4)；其中：所述信號放大濾波單元(2)包括積分放大子單元(202)、高通濾波子單元(203)和低通濾波放大子單元(204)，所述積分放大子單元(202)、高通濾波子單元(203)和低通濾波放大子單元(204)依次串聯；所述中央處理單元(3)包括中央處理器(301)，所述通信單元(4)包括通信芯片(401)和天線(402)；所述積分放大子單元(202)的輸入端信號連接所述壓電薄膜傳感器(1)的輸出端；所述低通濾波放大子單元(204)的輸出端信號連接所述中央處理器(301)的輸入端，所述中央處理器(301)的輸出端信號連接所述通信芯片(401)的輸入端；所述通信芯片(401)的輸出端信號連接所述天線(402)。2.如權利要求1所述的人體睡眠監測系統，其特征在于，所述信號放大濾波單元(2)還包括電源濾波子單元(201)，所述電源濾波子單元(201)與所述積分放大子單元(202)串聯。3.如權利要求2所述的人體睡眠監測系統，其特征在于，所述電源濾波子單元(201)和所述...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉振平，孫冠兵，李雪峰，王志民，
申請(專利權)人：山東諾安諾泰信息系統有限公司，
類型：發明
國別省市：山東,37