[发明专利]一种催眠智能躺椅垫及其心率和呼吸波的测量方法

权利要求书

1.一种催眠智能躺椅垫，其特征是，包括躺椅垫主体、按摩模块、压电薄膜传感器、应力计传感器、催眠器、自动调整躺椅位置装置和控制模块；所述控制模块分别与压电薄膜传感器、应力计传感器、催眠器和自动调整躺椅位置装置相连接；

所述躺椅垫主体用于承托使用者；

所述按摩模块分别设置在躺椅垫主体上，用于对人体的各个部位进行按摩；

所述压电薄膜传感器设置在躺椅垫主体内，呈阵列分布均匀，用于心率和呼吸的测量；

所述应力计传感器集成于压电薄膜传感器的下面，用于测量各个位置的应力分布，并将数据传递给控制模块；

所述自动调整躺椅位置装置设置在躺椅垫主体的底部，用于控制躺椅垫主体的倾斜角度；

所述催眠器设置在躺椅垫主体的上端。

2.根据权利要求1所述的一种催眠智能躺椅垫，其特征是，所述按摩模块均采用滑轮组式的滚动力来进行按摩；所述催眠器采用α波发生器。

3.根据权利要求1所述的一种催眠智能躺椅垫，其特征是，所述压电薄膜传感器从上到下依次包括第一屏蔽层、第一金属电极、PVDF压电薄膜、第二金属电极和第二屏蔽层组成；所述压电薄膜传感器顶面设置有软质填充物，底面设置有厚度为2nm～6nm的塑料硬质衬底。

4.根据权利要求1所述的一种催眠智能躺椅垫，其特征是，还包括依次连接的心电信号检测模块、心电信号处理模块、心率和呼吸测量模块、心率和呼 吸的实时显示模块；所述心电信号检测模块与压电薄膜传感器相连接；

所述心电信号处理模块包括依次连接的低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器、AD转换；心率和呼吸的实时传输显示模块包括蓝牙模块和移动终端模块。

5.根据权利要求1所述的一种催眠智能躺椅垫，其特征是，所述心电信号检测模块采用信号前置电荷放大器。

6.根据权利要求4所述的一种催眠智能躺椅垫，其特征是，所述前置电荷放大器采用OP27GS型号；所述低通滤波器选用MAX292芯片，设置的截止频率45Hz；所述高通滤波器采用4通道通用滤波器，设置的截止频率为0.04Hz；所述陷波滤波器选用双T网络陷波滤波电路，用以消除工频噪声；所述AD转换芯片的型号为AD7746。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的催眠智能躺椅垫的心率和呼吸波的测量方法，其特征是，包括以下几个步骤：

步骤1)心电信号经过AD转换后成为数字信号，选取t₁秒钟的心电信号作为样本数据；

步骤2)对步骤1)所得到的样本数据进行预处理，采用基于改进的粒子群PSO算法的小波神经网络进行去噪，包括去除工频干扰、肌电干扰、基线漂移三方面的噪声；

步骤3)对预处理后的样本数据进行小波处理，将含噪声的信号进行多尺度分解，分解为若干层；

获得各个尺度上的细节分量和近似分量，将噪声占优的频带置零，提取有用信号占优的频带；把小波分解的最后一层的近似分量和处理后的每一层细节分量，进行信号的小波重构后得到呼吸波；

步骤4)取预处理后的信号的峰谷值，将波峰值减去波谷值得出对应的一组序列，再把这一组序列中的每t₂ms取出最大的两个，最后，利用标准差的原则来搜索符合心率的峰值；

步骤5)计算心率和呼吸波，通过蓝牙发送给移动终端，并显示心率和呼吸波的图形和数字。

8.根据权利要求1所述的一种心率和呼吸波的测量方法，其特征是，所述步骤2)中选取sym8为小基波函数，作为神经网络中的隐层节点激励函数，将sym8小基波函数进行若干尺度分解，获得的尺度和平移参数作为输入层的权值及隐层阈值；以AD转换后获得的心电信号为输入，去噪后的心电信号为输出。

9.根据权利要求1所述的一种心率和呼吸波的测量方法，其特征是，所述t₁＝4，t₂＝400。