CN105078414A - 人体睡眠监测装置及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监测技术领域，公开一种人体睡眠监测装置及监测方法，包括信号处理模块、报警模块、反射膜、检测光线发射模块和接收模块；其中：反射膜将未被人体吸收的敏感光线导向接收模块；反射膜与人体接触的面为透光面，检测光线发射模块和接收模块安装于背离人体接触面的表面上；反射膜背离人体接触面的面为反射面，将照射到反射膜上的敏感光线全反射；信号处理模块与接收模块信号连接，根据敏感光线的强度信息获得心脏收缩数据信息、并与人体正常睡眠状态的心脏收缩数据信息比对，异常时向报警模块发射报警信号；当报警模块接收到报警信号时报警，因此能实时监测人体睡眠时的状态，当人体睡眠状态不正常时进行提醒直至正常，提高人体睡眠效果。

Description

人体睡眠监测装置及监测方法

技术领域

本发明涉及监测技术领域，尤其涉及一种人体睡眠监测装置及监测方法。

背景技术

物联网技术用于监测领域的智能行业将成为未来重要产业之一，随着经济全球化不断发展，智能监测市场规模巨大，在不久的将来监测健康行业将融入更多人工智慧、传感技术等高科技，使健康监测服务走向真正意义的智能化，推动医疗事业的繁荣发展。在中国新医改的大背景下，智能监测正在走进寻常百姓的生活。

人的睡眠是使身体各项机能得到充分休息和恢复的过程，但是不正确的睡姿会引发身体疾病，比如不正确的睡姿导致呼吸不畅，存在呼吸道的疾病的潜在危险、睡姿不正确会压迫颈椎，时间长了导致颈椎疾病，影响身体健康，另外睡眠效果如果不好，也会影响到身体各项机能恢复程度，影响身体健康。

发明内容

本发明提供一种人体睡眠监测装置及监测方法，可以实时监测人体睡眠时的状态，进行提醒改变人体为正常睡眠姿势。

为达到上述目的，本发明提供以下技术方案：

一种人体睡眠监测装置，包括信号处理模块、报警模块、反射膜、安装于所述反射膜的检测光线发射模块和接收模块；其中：

所述反射膜用于将所述检测光线发射模块发出且未被人体吸收的敏感光线导向所述接收模块；所述反射膜具有用于与人体接触的人体接触面，所述人体接触面为透光面，所述检测光线发射模块和所述接收模块安装于所述反射膜背离所述人体接触面的表面上；所述反射膜背离所述人体接触面的表面为反射面，以将所述反射膜内的敏感光线中照射到反射膜上的部分进行全反射；

所述报警模块当接收到报警信号时进行报警；

所述信号处理模块与所述接收模块信号连接，根据所述接收模块接收到的敏感光线的强度信息获得心脏收缩数据信息、并将获得的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态的心脏收缩数据信息比对，当获得的心脏收缩数据信息出现异常时向所述报警模块发射报警信号，所述报警模块当接收到报警信号时进行报警。

在上述人体睡眠监测装置中，检测光线发射模块用于发射能够被人体血液吸收的敏感光线，敏感光线进入发射膜后，穿过反射膜与人体接触的透光面照射到人体上并被人体血液吸收，未被吸收的敏感光线在照射到反射膜上时进行全反射，最终被反射膜导向接收模块；人体睡眠时，人体的血液流量会根据心脏的状态有一定的规律，如心脏收缩时，人体的血流量减少，检测光线发射模块发出的敏感光线被人体血液吸收的较少，进而被反射膜导向信号接收模块的敏感光线较多；当心脏扩张时，人体的血流量增加，检测光线发射模块发出的敏感光线被人体血液吸收的较多，进而被反射膜导向接收模块的敏感光线较少，一段时间后，信号处理模块会根据接收模块接收到的敏感光线强弱的规律得到人体睡眠状态下的心脏收缩频率动态分布，进而得出心脏收缩数据信息；然后，信号处理模块将得到的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态下心脏收缩数据相对比，如果存在异常时判断人体睡眠状态不正常，信号处理模块向报警模块发出报警信号，报警模块进行报警，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。

因此，上述人体睡眠监测装置，可以实时监测人体睡眠时的状态，当人体睡眠状态不正常时进行提醒，直至人体睡眠状态正常，进而能够提高人体睡眠效果。

优选地，所述信号处理模块包括：

光电转换器，所述光电转换器与所述接收模块信号连接，用于将所述信号接收模块接收到的光线强度信息转换为电流强度信息；

放大器，所述放大器与所述光电转换器信号连接，用于将所述放大器得到的电流信息放大到可识别程度；

数据转化器，所述数据转换器与所述放大器信号连接，用于将所述放大器得到的放大后的电流信息转换为数据信息；

数据处理单元，所述数据处理单元与所述数据转化器以及报警模块信号连接，当所述数据处理单元根据所述数据转化器转化的数据信息判断出人体睡眠状态不正常时向所述报警模块发出报警信号。

优选地，所述报警模块为震动报警器。

优选地，所述检测光线发射模块为红外发射器。

优选地，所述反射膜的人体接触面用于覆盖所述人体的足底。

优选地，所述检测光线发射模块安装于所述反射膜用于覆盖脚跟部的部位，所述接收模块安装于所述反射膜用于覆盖脚趾部的部位。

优选地，所述的人体睡眠监测装置还包括：

安装于所述反射膜的至少一个理疗模块，每一个所述理疗模块与所述信号处理模块信号连接；

所述信号处理模块还用于根据接收模块接收的信息判断人体器官的健康状态，当判断一个器官处于病变状态时，控制对应的理疗模块对脚底对应的穴位理疗。

优选地，每一个所述理疗模块为理疗光线发射模块。

优选地，每一个所述理疗模块为按摩模块。

优选地，所述至少一个理疗模块包括多个理疗模块，一个所述理疗模块用于对脚底的一个穴位进行理疗。

一种人体睡眠监测装置的监测方法，包括：

所述检测光线发射模块向人体发射易被人体吸收的敏感光线；

敏感光线穿过所述反射膜的反射面进入所述反射膜，透过所述反射膜的透光面照射到人体上，人体血液吸收敏感光线，未被人体血液吸收的敏感光线返回所述反射膜照射到反射面，通过反射面的全反射导向所述接收模块；

所述接收模块把接收到的敏感光线的强度信息传送到所述信号处理模块；

所述信号处理模块对敏感光线的强度信息进行分析，获得心脏收缩数据信息，并将获得的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态的心脏收缩数据信息比对；

当获得的心脏收缩数据信息出现异常时所述信号处理模块向所述报警模块发射报警信号，所述报警模块报警，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。

附图说明

图1为本发明提供的一种人体睡眠监测装置的结构示意图；

图2为本发明提供的一种人体睡眠监测装置的另一种结构示意图；

图3为本发明提供的一种人体睡眠监测装置的监测方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明实施例提供的一种人体睡眠监测装置，包括信号处理模块5、报警模块6、反射膜3、安装于反射膜3的检测光线发射模块1和接收模块4；其中：

反射膜3用于将检测光线发射模块1发出且未被人体吸收的敏感光线导向接收模块4；反射膜3具有用于与人体接触的人体接触面，人体接触面为透光面，检测光线发射模块1和接收模块4安装于反射膜3背离人体接触面的表面上；反射膜3背离人体接触面的表面为反射面，以将反射膜3内的敏感光线中照射到反射膜3上的部分进行全反射；

报警模块6当接收到报警信号时进行报警；

信号处理模块5与接收模块4信号连接，根据接收模块4接收到的敏感光线的强度信息获得心脏收缩数据信息、并将获得的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态的心脏收缩数据信息比对，当获得的心脏收缩数据信息出现异常时向报警模块6发射报警信号，报警模块6当接收到报警信号时进行报警。

在上述人体睡眠监测装置中，检测光线发射模块1用于发射能够被人体血液吸收的敏感光线，敏感光线进入反射膜3后，穿过反射膜与人体接触的透光面照射到人体上并被人体血液吸收，未被吸收的敏感光线在照射到反射膜3上时进行全反射，最终被反射膜3导向接收模块4；人体睡眠时，人体的血液流量会根据心脏的状态有一定的规律，如心脏收缩时，人体的血流量减少，检测光线发射模块1发出的敏感光线被人体血液吸收的较少，进而被反射膜3导向信号接收模块4的敏感光线较多；当心脏扩张时，人体的血流量增加，检测光线发射模块1发出的敏感光线被人体血液吸收的较多，进而被反射膜3导向接收模块4的敏感光线较少，一段时间后，信号处理模块5会根据接收模块4接收到的敏感光线强弱的规律得到人体睡眠状态下的心脏收缩频率动态分布，进而得出心脏收缩数据信息；然后，信号处理模块5将得到的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态下心脏收缩数据相对比，如果存在异常时判断人体睡眠状态不正常，信号处理模块5向报警模块6发出报警信号，报警模块6进行报警，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。

因此，上述人体睡眠监测装置，可以实时监测人体睡眠时的状态，当人体睡眠状态不正常时进行提醒，直至人体睡眠状态正常，进而能够提高人体睡眠效果。

一种优选实施方式，为了处理上述人体睡眠监测装置中接收模块4接收到的光线，接收模块4与信号处理模块5信号连接，如图1所示，信号处理模块5包括：

光电转换器51，光电转换器51与接收模块4信号连接，用于将信号接收模块4接收到的光线强度信息转换为电流强度信息，接收模块4接收到的光线强度大时，光电转换器51得到的电流强度强，接收模块4接收到的光线强度小时，光电转换器51得到的电流强度弱；

放大器52，放大器52与光电转换器51信号连接，用于将放大器52得到的电流信息放大到可识别程度，光电转换器51得到的电流强度经过放大器52放大以后，便于识别，有利于信息读取；

数据转换器53，数据转换器53与放大器52信号连接，用于将放大器52得到的放大后的电流信息转换为数据信息，数据转换器53将电流信息转换成数据信息方便后续的数据对比，方便操作。

接收模块4接收到的光线强度大时，光电转换器51得到的电流强度强，此时，人体血液吸收的光线较少，人体血流量较少，心脏收缩，接收模块4接收到的光线强度小时，光电转换器51得到的电流强度弱，经过放大器52放大后的电流强度弱，进而经过数据转换器53转换后得到的数据小，此时，人体血液吸收的光线较多，人体血流量增大，心脏扩张，因此，被人体血液吸收光线的强弱规律能够反映出人体睡眠状态下的心脏收缩频率动态分布，进而得出心脏收缩数据信息。

如图1所示，信号处理模块5还包括数据处理单元54，数据处理单元54与报警模块6信号连接，当数据处理单元54判断出人体睡眠状态不正常时控制报警模块6动作，将数据处理单元54得出的数据信息和存储在数据处理单元54内的正常人体睡眠数据进行对比，当对比的结果判断出人体睡眠状态不正常时，信号处理模块5向报警模块6发送报警信号，报警模块6接收到信号后，实施提醒动作，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。

一种优选实施方式，为了使上述人体睡眠姿势装置中报警模块6在接收到信号处理模块5的报警信号后能够报警，报警模块6为震动器，震动器在接收到信号处理模块5发送的报警后，震动器工作，对人体进行提醒，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。

一种优选实施方式，为了使上述人体睡眠监测装置中检测光线发射模块1能够发射出血液可以吸收的敏感光线，检测光线发射模块1可以为红外发射器，还可以为其他能够发射血液可以吸收的敏感光线的发射器，人体睡眠时，人体的血液流量会根据心脏的状态有一定的规律，如心脏收缩时，人体的血流量减少，检测光线发射模块1发出的敏感光线被人体血液吸收的较少，进而被反射膜导向接收模块4的敏感光线较多；当心脏扩张时，人体的血流量增加，检测光线发射模块1发出的敏感光线被人体血液吸收的较多，进而被反射膜导向接收模块4的敏感光线较少，一段时间后，信号处理模块5会根据接收器接收到的敏感光线强弱的规律得到人体睡眠状态下的心脏收缩频率动态分布，进而得出心脏收缩数据信息；然后，信号处理模块5将得到的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态下心脏收缩数据相对比，如果存在异常时判断人体睡眠状态不正常，信号处理模块5向报警模块6发出报警信号，报警模块6工作，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。

一种优选实施方式，为了对人体的睡眠产生过多的影响，更加方便的进行监测，反射膜的人体接触面可以用于覆盖人体的足底。

具体地，上述人体睡眠监测装置中，检测光线发射模块1和接收模块4在反射膜3上的设置位置可以有多种选择方式，如，一种方式中，如图1所示，检测光线发射模块1可以安装于反射膜3用于覆盖脚跟部的部位，接收模块4安装于反射膜3用于覆盖脚趾部的部位；另一种方式中，如图2所示，检测光线发射模块1还可以安装于反射膜3用于覆盖脚趾部的部位，接收模块4安装于反射膜3用于覆盖脚跟部的部位。检测光线发射模块1发射用于发射能够被人体血液吸收的敏感光线，光线一部分被脚部血液吸收，其余未被脚部血液吸收的光线在反射膜3内进行反射，最后导向接收模块4，当脚部血液吸收的光线较多时，导向接收模块4的光线较少，此时，脚部的血流量增大，心脏扩张，当脚部血液吸收的光线较少时，导向接收模块4的光线较多，此时，脚部的血流量减少，心脏收缩，被血液吸收光线的强弱规律能够反映出人体睡眠状态下的心脏收缩频率动态分布，进而得出心脏收缩数据信息。

一种优选实施方式，为了在实现上述人体睡眠监测装置实时监测人体睡眠时的状态，进行提醒改变人体为正常睡眠姿势功能的同时实现监测人体是否存在潜在病症，并通过光疗实现按摩助眠的目的，如图1所示，人体睡眠监测装置还包括：

安装于反射膜3的至少一个理疗模块2，每一个理疗模块2与信号处理模块5信号连接；信号处理模块5还用于根据接收模块4接收的信息判断人体器官的健康状态，当判断一个器官处于病变状态时，控制对应的理疗模块2对脚底对应的穴位理疗，当信号处理模块5判断出人体睡眠状态正常时，信号处理模块5不向报警模块6发送报警信号，报警模块6不动作，将数据处理单元54得到的数据与标准数据进行对比，从而判断身体机能是否处于健康状态，当判断出身体机能不健康，信号处理模块5得出病变器官后向理疗模块2发出动作信号，而后在脚底不同穴位进行不同光照理疗，因此，通过监测人体是否存在其它潜在病症，通过光疗可以有效实现光学理疗和按摩助眠。

具体地，每一个理疗模块2为理疗光线发射模块，每一个理疗光线发射模块在接收到信号处理模块5发送的动作信号后，向其对应的穴位发送相应波长的理疗光线进行照射，以实现光学理疗的目的。

具体地，每一个理疗模块2为按摩模块，按摩模块在接收到信号处理模块5发送的动作信号后，通过向脚底的穴位发送不同波长的光线进行照射，以实现按摩助眠的目的。

具体地，至少一个理疗模块2包括多个理疗模块2，一个理疗模块2用于对脚底的一个穴位进行理疗，理疗光线发射模块在接收到信号处理模块5发送的动作信号后，向不同的穴位发送不同波长的理疗光线，以实现光学理疗和按摩助眠的目的。

为了实现上述人体睡眠监测装置对人体睡眠进行实时监测，并且在人体睡眠状态不正常时进行提醒，直至人体睡眠状态正常，达到能够提高人体睡眠效果，本发明实施例提供的人体睡眠监测装置的监测方法，如图3所述，该检测方法包括：

步骤S301，检测光线发射模块1向人体发射易被人体吸收的敏感光线；

步骤S302，敏感光线穿过反射膜3的反射面进入反射膜3，透过反射膜3的透光面照射到人体上，人体血液吸收敏感光线，未被人体血液吸收的敏感光线返回反射膜3照射到反射面，通过反射面的全反射导向接收模块4；

步骤S303，接收模块4把接收到的敏感光线的强度信息传送到信号处理模块5；

步骤S304，信号处理模块5对敏感光线的强度信息进行分析，获得心脏收缩数据信息，并将获得的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态的心脏收缩数据信息比对；

步骤S305，当获得的心脏收缩数据信息出现异常时信号处理模块5向报警模块6发射报警信号，报警模块6报警，使人体，直至人体的睡眠状态正常。

采用上述方法进行人体睡眠状态实时监控时，由于人体睡眠时，人体的血液流量会根据心脏的状态有一定的规律，如心脏收缩时，人体的血流量减少，检测光线发射模块1发出的敏感光线被人体血液吸收的较少，进而被反射膜3导向信号接收模块4的敏感光线较多；当心脏扩张时，人体的血流量增加，检测光线发射模块1发出的敏感光线被人体血液吸收的较多，进而被反射膜3导向接收模块4的敏感光线较少，故在步骤S304中，信号处理模块5会根据接收模块4接收到的敏感光线强弱的规律能够得到人体睡眠状态下的心脏收缩频率动态分布，进而得出心脏收缩数据信息；在步骤S305中，信号处理模块5将得到的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态下心脏收缩数据相对比，如果存在异常时判断人体睡眠状态不正常，信号处理模块5向报警模块6发出报警信号，报警模块6进行报警，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。

因此，采用上述人体睡眠监测装置的监测方法对人体睡眠可以进行实时监测，并且在人体睡眠状态不正常时进行提醒，直至人体睡眠状态正常，达到能够提高人体睡眠效果的目的。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种人体睡眠监测装置，其特征在于，包括信号处理模块、报警模块、反射膜、安装于所述反射膜的检测光线发射模块和接收模块；其中：

所述反射膜用于将所述检测光线发射模块发出且未被人体吸收的敏感光线导向所述接收模块；所述反射膜具有用于与人体接触的人体接触面，所述人体接触面为透光面，所述检测光线发射模块和所述接收模块安装于所述反射膜背离所述人体接触面的表面上；所述反射膜背离所述人体接触面的表面为反射面，以将所述反射膜内的敏感光线中照射到反射膜上的部分进行全反射；

所述信号处理模块根据所述接收模块接收到的敏感光线的强度信息获得心脏收缩数据信息、并将获得的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态的心脏收缩数据信息比对，当获得的心脏收缩数据信息出现异常时向所述报警模块发射报警信号，所述报警模块根据接收到的报警信号进行报警。

2.根据权利要求1所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：

光电转换器，所述光电转换器与所述接收模块信号连接，用于将所述信号接收模块接收到的光线强度信息转换为电流强度信息；

放大器，所述放大器与所述光电转换器信号连接，用于将所述放大器得到的电流信息放大到可识别程度；

数据转化器，所述数据转换器与所述放大器信号连接，用于将所述放大器得到的放大后的电流信息转换为数据信息；

数据处理单元，所述数据处理单元与所述数据转化器以及报警模块信号连接，当所述数据处理单元根据所述数据转化器转化的数据信息判断出人体睡眠状态不正常时向所述报警模块发出报警信号。

3.根据权利要求1所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，所述报警模块为震动报警器。

4.根据权利要求1所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，所述检测光线发射模块为红外发射器。

5.根据权利要求1-4任一项所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，所述反射膜的人体接触面用于覆盖所述人体的足底。

6.根据权利要求5所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，所述检测光线发射模块安装于所述反射膜用于覆盖脚跟部的部位，所述接收模块安装于所述反射膜用于覆盖脚趾部的部位。

7.根据权利要求5所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，还包括：

安装于所述反射膜的至少一个理疗模块，每一个所述理疗模块与所述信号处理模块信号连接；

所述信号处理模块还用于根据接收模块接收的信息判断人体器官的健康状态，当判断一个器官处于病变状态时，控制对应的理疗模块对脚底对应的穴位进行理疗。

8.根据权利要求7所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，每一个所述理疗模块为理疗光线发射模块。

9.根据权利要求7所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，每一个所述理疗模块为按摩模块。

10.根据权利要求7所述的人体睡眠监测装置，其特征在于，所述至少一个理疗模块包括多个理疗模块，一个所述理疗模块用于对脚底的一个穴位进行理疗。

11.一种如权利要求1-10任一项所述的人体睡眠监测装置的监测方法，其特征在于，包括：

所述检测光线发射模块向人体发射易被人体吸收的敏感光线；

敏感光线穿过所述反射膜用于安装所述检测光线发射模块部位的表面进入所述反射膜，所述敏感光线透过所述反射膜的透光面照射到人体上，并且，所述敏感光线中未被人体血液吸收的部分经所述反射膜导向所述接收模块；

所述接收模块把接收到的敏感光线的强度信息传送到所述信号处理模块；

所述信号处理模块对敏感光线的强度信息进行分析，获得心脏收缩数据信息，并将获得的心脏收缩数据信息与人体正常睡眠状态的心脏收缩数据信息比对；

当获得的心脏收缩数据信息出现异常时所述信号处理模块向所述报警模块发射报警信号，所述报警模块报警，使人体改变睡眠状态，直至人体的睡眠状态正常。