[发明专利]一种腕带式睡眠监控装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种便携式、低功耗的睡眠监控装置，具体涉及一种腕带式睡眠监控装置。

背景技术

睡眠质量对人类的健康至关重要，人的生命有三分之一时间是在睡眠中度过，许多疾病的形成和发展都与睡眠障碍有关，如何有效监测人们的睡眠状况，改善睡眠质量，并为睡眠障碍相关疾病的早期诊断提供依据，越来越引起人们的重视，目前，多数的失眠者依赖于安眠药物治疗，其有一定的副作用，会影响脑神经的健康，现在市场上也出现一些用于治疗睡眠的仪器，多为理疗床或枕头，但存在一定局限性，不能较好地提高睡眠质量。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种腕带式睡眠监控装置，由指套式脉搏传感器采集信号，以高速ARM7为核心，有效地监控人们的睡眠状态，如出现非正常情况，则根据睡眠者起初设置的刺激方式来改变睡眠方式，进而提高睡眠质量。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种腕带式睡眠监控装置，包括信息采集模块，信息调理模块，微控制器控制模块和电源装置；

所述的信息采集模块负责完成睡眠者的脉搏信号和温度信号的采集；

所述的信息调理模块将采集到的脉搏信号进行放大和滤波处理，满足信号采集的要求；

所述的微控制器控制模块将经信息调理模块处理后的信号进行处理，有异常情况后根据使用者设置刺激的方式启动刺激指令，实时监测睡眠者的情况；

所述的电源装置模块包括依次连接的电源转换电路、稳压电路和直流电压电路，供给信息采集模块，信息调理模块，微控制器控制模块电源。

所述的信息采集模块包括指套式脉搏传感器。

信息采集模块包括有温度传感器，能够采集睡眠者的体温信号，将此信号作为微处理器控制动作的参考值。

所述的微控制模块包括微控制器LPC2103，及其由微控制器LPC2103控制连接的蜂鸣器，偏轴电机、无线蓝牙耳机和按键部分。

所述的信息调理模块包括放大电路、由低通滤波电路、高通滤波电路和工频滤波电路组成的滤波电路，同时还包括降低工频干扰的陷波器。

所述的微控制模块包括微控制器LPC2103及其所扩充的外设电路，三路按键直接与微控制器LPC2103连接，用来设置相关参数，蜂鸣器一端接地，一端和PNP型三极管的集电极相连，三极管的基极接一个限流电阻，与微控制器LPC2103的P0.5管脚连接，当P0.5管脚为低电平信号时，三极管导通，蜂鸣器发出声响，提醒睡眠者；偏轴电机控制部分由三极管来驱动直流电机，当P0.15为低电平时三极管导通，即可启动电机工作；采用无线通讯电路，即采用蓝牙技术，选用芯片Bluecore02，其通讯引脚对应连接微控制器LPC2103的收发信号设置端，包括UART1的发送器输出和接收器输入，和UART1的数据设置就绪输入和数据终端就绪输出，保证信号的无线传输；由数字式温度传感器DS18B20来测量体温信号，直接输出温度信号，DS18B20共有3个引脚，1脚接地，2脚接LPC2103的I/O口用作数据通信，3脚接5V电源。

所述的脉搏信号调理模块包括放大电路和滤波电路，放大电路采用运算放大器AD620，滤波电路采用8阶巴特沃斯低通开关电容滤波器MAX291，该芯片需要一个时钟来驱动电路工作，且时钟的频率应为3dB截止频率的100倍。

本发明的优点是：基于微控制器的一体化设计，质量轻且体积小，便于携带；采用指套式脉搏传感器，使用方便，不干扰睡眠者正常睡眠，也避免腕带式脉搏传感器把脉不准的情况；作为整套装置，睡眠者可自行选择干扰睡眠的方式，操作简单且使用方便；将体温信号作为参考值，防止误操作，即睡眠者没有使用装置的情况。

工作方式可通过预先设置，设置为其中一种或几种，工作方式有：蓝牙耳机声音刺激、震动刺激和蜂鸣器刺激，若事先选择为蓝牙耳机声音刺激方式，出现非正常情况时，装置将开启蓝牙功能，睡眠者通过佩戴的蓝牙耳机接收到装置内自带的声音，刺激并干预大脑，改变睡眠方式；如事先选择为震动刺激及蜂鸣器刺激方式，出现非正常情况时，装置将同时开启震动刺激与蜂鸣器刺激，震动部分是一个小马达，带动偏轴电机来实现，此部分在腕带上，犹如有股力量在推睡眠者似的，使睡眠者改变睡眠方式，蜂鸣器刺激是采用有源蜂鸣器，通过微控制器发出控制指令来实现。

附图说明

图1为睡眠者佩戴本发明的结构示意图。

图2为本发明的结构原理图。

图3为健康人脉搏波时域波形。

图4为高血压患者脉搏波时域波形。