一種睡眠監(jiān)控系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及看護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種睡眠監(jiān)控系統(tǒng)及其方法。
【背景技術(shù)】
[0002]人的睡眠分為淺睡階段和深度睡眠階段，從淺睡階段開始進(jìn)入深度睡眠階段，然后再漸漸變淺，進(jìn)入雷姆睡眠并維持一段時(shí)間，這樣就完成一個(gè)睡眠周期，一夜睡眠中約有4?5個(gè)睡眠周期反復(fù)交替。睡眠質(zhì)量的好壞并不是完全取決于睡眠時(shí)間的長短，即使睡眠充足，但在深度睡眠階段被打斷，此階段進(jìn)行的長期記憶恢復(fù)和重要的生理代謝過程將被干擾，長期出現(xiàn)這種在不適宜階段將人的睡眠打斷或喚醒，將極大的影響人的身心健康和大腦記憶功能。人體在不同的睡眠階段在身體動(dòng)作上會表現(xiàn)得很不相同，出現(xiàn)的睡姿或睡姿之間轉(zhuǎn)換的動(dòng)作頻率也不同。所以在某一時(shí)間段內(nèi)，我們可以根據(jù)人體身體睡眠動(dòng)作頻率來設(shè)定喚醒的條件；防止深度睡眠階段被打斷，從而影響睡眠的質(zhì)量。睡眠好是保持健康，充滿活力的一個(gè)重要因素。睡眠不足或者不規(guī)則的睡眠習(xí)慣對我們的健康將可造成嚴(yán)重影響，并可能導(dǎo)致許多嚴(yán)重的疾病，如心血管疾病，糖尿病，抑郁癥，肥胖等。除了保證睡眠時(shí)間上足夠的同時(shí)，人們還必須有良好的睡眠。在許多情況下，特別人群應(yīng)避免特定的睡眠姿勢。例如，患有阻塞性睡眠呼吸暫停問題的人應(yīng)避免趴著睡覺。睡眠監(jiān)控系統(tǒng)對盡早診斷和治療疾病起到重要作用。這些系統(tǒng)可以提供寶貴數(shù)據(jù)，可以更加充分的認(rèn)識個(gè)人的睡眠情況；從而給出睡眠指引或者監(jiān)督，同時(shí)可以預(yù)防在睡眠過程中出現(xiàn)的疾病意外情況。今天，市面上很少有成本低并且不會對使用者造成阻礙的睡眠監(jiān)控系統(tǒng)。大部分都需要專業(yè)人員來使用，并且使用這些儀器的成本非常的高。現(xiàn)有技術(shù)中，可以佩戴在手臂上的人體活動(dòng)記錄儀，可以提供使用者動(dòng)作信息；但是，這些設(shè)備必須要佩戴在身上，而且成本也不低。也有基于針對睡眠監(jiān)測音頻和視頻信號的系統(tǒng)，但這些存在隱私問題。另外，現(xiàn)有技術(shù)中的通過床墊壓力來檢測睡眠的會讓用戶覺得不舒服，同時(shí)這些系統(tǒng)在家里的安裝十分煩復(fù)。這些技術(shù)和設(shè)備都必須有專業(yè)或臨床人士操作和執(zhí)行。所以設(shè)置一種簡單方便操作同時(shí)不影響個(gè)人睡眠的睡眠監(jiān)控系統(tǒng)顯得尤為重要。同時(shí)可以為醫(yī)學(xué)保健提供一些睡眠狀態(tài)數(shù)據(jù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供一種睡眠監(jiān)控系統(tǒng)及其方法，可以提供個(gè)人睡眠睡姿情況從而了解睡眠狀態(tài)，為改善睡眠提供方法。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:
[0005]一種睡眠監(jiān)控系統(tǒng)包括運(yùn)動(dòng)傳感器，監(jiān)控裝置以及輸出裝置，所述運(yùn)動(dòng)傳感器連接監(jiān)控裝置，所述監(jiān)控裝置輸出信號連接輸出裝置；所述監(jiān)控裝置包括微處理器、以及與所述微處理器連接的A/D轉(zhuǎn)換器、閾值校準(zhǔn)模塊、睡姿校準(zhǔn)模塊、存儲器、控制面板和計(jì)時(shí)器；所述運(yùn)動(dòng)傳感器可以是三軸重力加速度傳感器、多普勒傳感器或被動(dòng)紅外傳感器。
[0006]進(jìn)一步地，所述運(yùn)動(dòng)傳感器為三軸重力加速度傳感器，所述三軸重力加速度傳感器與監(jiān)控裝置信號連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述輸出裝置包括顯示裝置和喚醒裝置，所述顯示裝置為液晶顯示器，所述監(jiān)控裝置還包括遙控器，所述遙控器連接所述微處理器。
[0008]可選地，所述三軸重力加速度傳感器與監(jiān)控裝置為有線信號連接。
[0009]一種睡眠監(jiān)控方法，其特征在于包括以下步驟:
[0010]A、預(yù)設(shè)三軸重力加速度傳感器的閾值以及睡姿變化時(shí)的基準(zhǔn)值；
[0011]B、對人體睡眠進(jìn)行監(jiān)控，記錄、分析以及處理睡姿變化和其他動(dòng)作狀態(tài)的實(shí)時(shí)加速度數(shù)據(jù)；
[0012]C、根據(jù)睡姿的變化狀態(tài)以及其他動(dòng)作的實(shí)時(shí)加速度數(shù)據(jù)，輸出睡眠狀態(tài)信息至輸出裝置。
[0013]進(jìn)一步地，在所述步驟A中，預(yù)設(shè)閾值的步驟包括:
[0014]al、打開設(shè)置好的三軸重力加速度傳感器，所述三軸重力加速度傳感器連接所述微處理器；
[0015]a2、所述微處理器開始記錄I分鐘內(nèi)的實(shí)時(shí)加速度數(shù)據(jù)并儲存至存儲器；
[0016]a3、閾值校準(zhǔn)模塊讀取儲存在存儲器的所述實(shí)時(shí)加速度數(shù)據(jù)并確定數(shù)據(jù)中最小和最大的加速度值；
[0017]a4、如果所述閾值校準(zhǔn)模塊中最小和最大加速度值小于儲存器里預(yù)定的極限閥值，則儲存這兩個(gè)值作為閾值。
[0018]更進(jìn)一步地，在所述步驟A中，預(yù)設(shè)睡姿變化的基準(zhǔn)值的步驟包括:
[0019]zl、控制所述監(jiān)控裝置進(jìn)入睡姿變化基準(zhǔn)值的預(yù)設(shè)；
[0020]z2、所述三軸重力加速度傳感器傳輸人體在床上的狀態(tài)信息至微處理器并存儲在存儲器，所述睡姿校準(zhǔn)模塊讀取所述存儲器信息，如果所述三軸重力加速度傳感器的加速度值在所述兩個(gè)閾值以內(nèi)，并維持10秒，則所述睡姿校準(zhǔn)模塊存儲所述對應(yīng)的加速度值作為基準(zhǔn)值；
[0021]z3、使用步驟z2的校準(zhǔn)方式，分別校準(zhǔn)人體的以下靜止?fàn)顟B(tài)信息:躺著睡、向左側(cè)睡和向右側(cè)睡；以及睡姿運(yùn)動(dòng)過程的狀態(tài)信息:從向左側(cè)到面朝上睡、從面朝上到向右側(cè)睡和從向右側(cè)到面朝上睡。
[0022]再進(jìn)一步地，所述步驟B包括:
[0023]bl、所述三軸重力加速度傳感器傳輸加速度數(shù)據(jù)至監(jiān)控裝置；
[0024]b2、所述監(jiān)控裝置啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，如果2秒中內(nèi)實(shí)時(shí)加速度數(shù)據(jù)在閾值范圍，則存儲記錄此實(shí)時(shí)加速度數(shù)據(jù)，否則重啟計(jì)時(shí)器；
[0025]b3、微處理器分析步驟b2數(shù)據(jù)中的加速度數(shù)據(jù)，判斷與基準(zhǔn)值相似度，如果在70%以上則存儲至相應(yīng)睡姿數(shù)據(jù)，否則存儲至其他數(shù)據(jù)。
[0026]再進(jìn)一步地，所述監(jiān)控裝置根據(jù)睡姿數(shù)據(jù)和其他動(dòng)作數(shù)據(jù)，從睡姿數(shù)據(jù)和其他動(dòng)作數(shù)據(jù)的動(dòng)作頻率分析當(dāng)前睡眠階段，并在預(yù)設(shè)的睡眠階段和時(shí)間周期內(nèi)輸出喚醒信號至喚醒裝置，所述喚醒裝置可以是揚(yáng)聲器或智能化藍(lán)光刺激的喚醒系統(tǒng)。
[0027]可選地，個(gè)人可以使用遙控器對自身進(jìn)行閾值與睡姿基準(zhǔn)值的預(yù)設(shè)。
[0028]本發(fā)明提供的監(jiān)控系統(tǒng)對人體睡眠的睡姿變化和其他動(dòng)作的加速度數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄并分析處理后輸出睡眠狀態(tài)；為提高睡眠質(zhì)量和預(yù)防由于不良的睡眠習(xí)慣引起疾病的意外情況提供有益的數(shù)據(jù)支持。人體處于淺睡眠階段時(shí)，在預(yù)設(shè)的睡眠階段和時(shí)間周期內(nèi)輸出喚醒信號至喚醒裝置。本方法中采用三軸重力加速度傳感器感應(yīng)睡眠姿勢及其變化，成本較低，并易于操作。
【附圖說明】
[0029]圖1是本發(fā)明一種睡眠監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖2是本發(fā)明一種睡眠監(jiān)控方法流程圖；
[0031]圖3是本發(fā)明一種睡眠監(jiān)控方法中預(yù)設(shè)閾值的流程圖；
[0032]圖4是本發(fā)明一種睡眠監(jiān)控方法中預(yù)設(shè)睡姿基準(zhǔn)值的流程圖；
[0033]圖5是本發(fā)明一種睡眠監(jiān)控方法中記錄、分析以及處理數(shù)據(jù)過程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖，具體闡明本發(fā)明的實(shí)施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構(gòu)成對本發(fā)明專利保護(hù)范圍的限制。
[0035]如圖1所示，一種睡眠監(jiān)控系統(tǒng)，包括運(yùn)動(dòng)傳感器，監(jiān)控裝置I以及輸出裝置3，所述運(yùn)動(dòng)傳感器連接監(jiān)控裝置1，所述監(jiān)控裝置I輸出信號連接輸出裝置3 ;所述監(jiān)控裝置I包括微處理器101、以及與所述微處理器101連接的A/D轉(zhuǎn)換器102、閾值校準(zhǔn)模塊103、睡姿校準(zhǔn)模塊104、存儲器106、控制面板105和計(jì)時(shí)器107 ;所述運(yùn)動(dòng)傳感器可以是三軸重力加速度傳感器2、多普勒傳感器或被動(dòng)紅外傳感器。本實(shí)施例中，采用的運(yùn)動(dòng)傳感器為三軸重力加速度傳感器2，所述三軸重力加速度傳感器2與監(jiān)控裝置I信號連接。所述輸出裝置3包