人體睡眠監護器的製造方法
2023-12-07 02:31:41 1
人體睡眠監護器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種人體睡眠監護器，其由殼體構成，該殼體內設有心率傳感器及中央控制單元，二者數據連接，該中央控制單元包括：信號放大器、A/D轉換器、微處理器及無線信號收發器，其中心率傳感器將採集到的人體心率信號傳送給信號放大器，經信號放大器進行信號放大，並進行濾波處理，再由A/D轉換器將接收到的模擬電壓信號轉換為數位訊號，傳輸給微處理器進行分析處理，並控制無線信號收發器將得到的心率處理結果發送至雲端伺服器進行存儲，本發明實現了人體心率數據的自動採集及網絡上傳。
【專利說明】人體睡眠監護器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種心率檢測【技術領域】，尤其涉及一種具有無線檢測功能及數據傳輸的人體睡眠監護器。
【背景技術】
[0002]健康是衡量人民生活質量的重要標準，也一直是人類永遠關心的主題，隨著社會的發展，物質生活水平的迅速提高，醫療技術不斷進步，很多以前無法治癒的疾病也能看到良好的治療；另一方面，發展使得人們生活節奏加快，工作和生活壓力增大，再加上工業發展帶來的環境汙染等問題，都對人們的健康提出了嚴重挑戰，許多新的危害人類健康的因素也接踵而來，目前，人體健康監測主要以醫療設備為主，而這些設備大多都應用於醫院中，人們若想要了解自身的身體狀態必須要前往醫院進行檢測，對於一些年齡大的老人及工作繁忙的上班族來說都存在一定的困難。雖然市面上也出現了一些小型的健康檢測設備，但這些健康檢測設備大部分體積稍大、操作困難、功耗高、浪費能源，更為重要的是這些設備基本都是一次測量後無法對測量數據進行存儲及遠端的發送，這樣既不便於階段性健康監控以供醫生和測量者掌握情況，也不便於數據長期報訊和數據準確性的確保，難以實現綜合分析管理。
[0003]隨著年齡的增長，人體機體功能衰退，應變能力減退，這些生理變化嘗嘗可以通過人體的心率和身 體狀態變現出來。當人生病時，特別是心臟病發作時，心率都會發生明顯的改變。另外，心率與身體狀態也能反映了人的生理信息，如疲勞、醉酒等也會引起心率與身體狀態的改變。所以，實時地監測心率與身體狀態不僅對病人，對於健康人也是有用的。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在於提供一種人體睡眠監護器，以解決現有技術中心率檢測裝置使用不方便，不能夠自動測量和上傳數據，不能實現遠程監控、遠程醫療功能等問題。
[0005]為達到上述目的，本發明提供一種人體睡眠監護器，其由殼體構成，該殼體內設有心率傳感器及中央控制單元，二者數據連接，該中央控制單元包括:信號放大器、A/D轉換器、微處理器及無線信號收發器，其中心率傳感器將採集到的床上人體心率信號傳送給信號放大器，經信號放大器進行信號放大，並進行濾波處理，再由A/D轉換器將接收到的模擬電壓信號轉換為數位訊號，傳輸給微處理器進行分析處理，並控制無線信號收發器將得到的心率處理結果發送至雲端伺服器進行存儲，所述的殼體內還設有電源模塊，對上述各組件進行供電。
[0006]較佳地，上述的殼體採用高強度的金屬製成。
[0007]較佳地，上述的殼體上設有指示燈，其用以顯示人體睡眠監護器的運行狀態。
[0008]較佳地，上述的心率傳感器採用MEMS加速度傳感器。
[0009]較佳地，上述的無線信號收發器採用ZigBee、Z-ffave或藍牙無線通信方式。
[0010]較佳地，上述的電源模塊採用3V內置電池、外置5v直流電源或二者的結合進行供電。
[0011]較佳地，上述的人體睡眠監護器均對應唯一的編號，雲端伺服器內存儲有多個人體睡眠監護器的編號數據，及每個編號對應的授權終端設備，雲端伺服器將接收到的人體睡眠監護器發送的心率處理結果推送至對應的授權終端設備。
[0012]本發明的人體睡眠監護器，應用於床下使用，心率傳感器可自動採集到用戶睡覺時的心率數據，並經中央控制單元放大、濾波、轉換後自動上傳數據至雲端伺服器，這樣用戶或者醫護人員能夠遠程查詢到被測人員的健康狀況，實現了數據的自動上傳、遠程監控、遠程醫療等功能。
[0013]本發明的有益效果:
本發明的人體睡眠監護器不但可實時自動採集到熟睡用戶的心率數據，還可將每次採集到的心率數據發送至雲端伺服器進行存儲，方便用戶及醫護人員了解到被測人員的健康情況，具有時效性及可溯性，能夠第一時間掌握用戶的身體健康數據信息，實現了智能化的醫療保健。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1繪示本發明人體睡眠監護器的結構原理框圖。
[0015]圖2繪 示本發明人體睡眠監護器於實施例中的原理框圖。
【具體實施方式】
[0016]為了便於本領域技術人員的理解，下面結合實施例與附圖對本發明作進一步的說明，實施方式提及的內容並非對本發明的限定。
[0017]參照圖1及圖2所示，本發明的人體睡眠監護器，其由殼體I構成，該殼體I內設有心率傳感器11及中央控制單元12, 二者數據連接,該中央控制單元12包括:信號放大器121、A/D轉換器122、微處理器123及無線信號收發器124，其中心率傳感器11將採集到的人體心率信號傳送給信號放大器121，經信號放大器121進行信號放大，並進行濾波處理，再由A/D轉換器122將接收到的模擬電壓信號轉換為數位訊號，傳輸給微處理器123進行分析處理，並控制無線信號收發器124將得到的心率處理結果發送至雲端伺服器進行存儲，所述的殼體I內還設有電源模塊125，對上述各組件進行供電。
[0018]於本實施例中，所述殼體I由硬度較強的鋼材料製成，能夠承受較強的壓力，將該人體睡眠監護器墊設於床下，與床體接觸，這樣人體睡眠監護器能夠採集到床上用戶的心率數據。
[0019]上述的心率傳感器11採用VTI公司的MEMS加速度傳感器，其具有體積小、重量輕、功耗低、可靠性高、易於集成等特點，該心率傳感器11可通過床體採集到人體的心率數據信號，並將採集到的心率數據信號傳輸給信號放大器121，通過信號放大器121對信號進行實時調整放大倍數，並經濾波處理後發給A/D轉換器122，該A/D轉換器122接收到的放大後的心率數據信號進行數據轉換，轉換為數位訊號發給微處理器123進行分析處理，微處理器123控制所述的無線信號收發器124將分析處理得到的心率數據發送至雲端伺服器。
[0020]上述的無線信號收發器124採用ZigBee無線通信協議，其將心率數據發送給ZigBee網關設備後，由ZigBee網關設備橋接網際網路後將心率數據傳送至雲端伺服器；該雲端伺服器內存儲有多個人體睡眠監護器的編號數據，人體睡眠監護器均對應唯一的編號，以及存儲有每個編號對應的授權終端設備，如:智慧型手機、平板電腦、電腦等可上網設備，用戶可以在自己的授權的終端設備上隨時查看、掌握自己或家人的心率數據信息，此外，醫護人員也可通過授權的終端設備掌握病人的心率數據信息，且雲端伺服器具有存儲的功能，這樣用戶或醫生可以登錄雲端伺服器進行查看、了解被測者的近期或某一段時間的心率數據信息，實現了智能化的醫療保健。
[0021] 上述的微處理器123採用TI公司的CC2XXX系列，該系列晶片上整合了 ZigBee射頻前端、內存和微控制器，它使用I個8位MCU (8051)，具有128KB可編程快閃記憶體和8KB的RAM，具備較高的加密性，在休眠模式和轉換到主動模式使用超短的時間。
[0022]於其他實施例中，上述的無線信號收發器124還可採用Z-Wave、藍牙或其他IEEE802.15.x技術標準的無線通信方式。
[0023]所述的人體睡眠監護器在初始時，用戶通過踩踏殼體I上將其與ZigBee網關設備組網，如:小力踩踏4下殼體I後，心率傳感器11將採集到的壓力信號轉換後發給微控制器123，微控制器123會分析得到接收到的壓力信號為與ZigBee設備組網信號，會控制無線信號收發器124與附近的ZigBee網關設備進行組網，二者可近距離區域網路內通信；同樣根據踩踏次數的不同還能實現與ZigBee網關設備斷網的動作。將人體睡眠監護器墊在床下，由於採用的心率傳感器11及中央控制單元體積小，故整個殼體的設計輕薄，不會影響床的正常使用，當床上有用戶休息時，人體睡眠監護器內的心率傳感器11進行用戶心率的實時採集，經過中央控制單元12的放大、濾波及轉換後，通過ZigBee無線網絡發送給ZigBee網關設備，在傳輸給雲端伺服器，雲端伺服器可對每次採集到的心率數據進行存儲，方便用戶或醫生登錄雲端伺服器進行查看，而採集到的心率數據也可由雲端伺服器推送至授權的終端設備上；當床上未有用戶休息時，中央控制單元12處於待機狀態，從而達到節電的效果。
[0024]較佳實施例中，上述的雲端伺服器內存儲有用戶正常心率的閾值作為健康比對的參考，當雲端伺服器判斷接收到的人體睡眠監護器發送心率數據不符合正常心率的閾值時，則會產生一報警指令信息推送至對應的授權的終端設備，以第一時間通知到用戶自身的健康狀況，這樣對於老人的身體健康狀況來說是十分有幫助的，老人在身體狀況出現問題時，雲端伺服器可在第一時間將報警指令信息推送到老人的兒女的終端設備，以短時間內完成老人的治療。
[0025]此外，上述的電源模塊採用3V可充電紐扣電池進行供電、外接5v直流電源或二者的結合進行供電，在上述的人體睡眠監護器無需使用時，可通過殼體上設有的電源開關按鍵進行控制關閉，該電源開關按鍵連接所述的中央控制單元12。
[0026]本發明的人體睡眠監護器在使用時僅需設於床下即可，可以隨時採集床上用戶的心率數據信息，且無需任何操作，同時採集到的心率數據信息可進行網絡的存儲，方便用戶及醫護人員的查詢，更為重要的是能將採集到的心率數據信息及不符合正常心率的閾值的報警指令信息發送給用戶或醫護人員，實現了智能化的醫療保健。
[0027]本發明具體應用途徑很多，以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種人體睡眠監護器，其由殼體構成，其特徵在於，該殼體內設有心率傳感器及中央控制單元，二者數據連接，該中央控制單元包括:信號放大器、A/D轉換器、微處理器及無線信號收發器，其中心率傳感器將採集到的床上人體心率信號傳送給信號放大器，經信號放大器進行信號放大，並進行濾波處理，再由A/D轉換器將接收到的模擬電壓信號轉換為數位訊號，傳輸給微處理器進行分析處理，並控制無線信號收發器將得到的心率處理結果發送至雲端伺服器進行存儲，所述的殼體內還設有電源模塊，對上述各組件進行供電。
2.根據權利要求1所述的人體睡眠監護器，其特徵在於，上述的殼體採用高強度的金屬製成。
3.根據權利要求1所述的人體睡眠監護器，其特徵在於，上述的殼體上設有指示燈，其用以顯示人體睡眠監護器的運行狀態。
4.根據權利要求1所述的人體睡眠監護器，其特徵在於，上述的心率傳感器採用MEMS加速度傳感器。
5.根據權利要求1所述的人體睡眠監護器，其特徵在於，上述的無線信號收發器採用ZigBee、Z-ffave或藍牙無線通信方式。
6.根據權利要求1所述的人體睡眠監護器，其特徵在於，上述的電源模塊採用3V內置電池、外置5v直流電源或二者的結合進行供電。
7.根據權利要求1所述的人體睡眠監護器，其特徵在於，上述的人體睡眠監護器均對應唯一的編號，雲端伺服器內存儲有多個人體睡眠監護器的編號數據，及每個編號對應的授權終端設備，雲端伺服器將接收到的人體睡眠監護器發送的心率處理結果推送至對應的授權終端設備。
8.根據權利要求1所述的人體睡眠監護器，其特徵在於，初始時用戶通過踩踏殼體表面實現人體睡眠監護器與外界網關設備的組網/斷網。
【文檔編號】A61B5/0245GK103961083SQ201410211653
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月19日 優先權日:2014年5月19日
【發明者】朱峰, 朱俊嶺, 朱俊崗, 餘建美 申請人:南京物聯傳感技術有限公司