贴覆式睡眠仪

文档序号:25312 发布日期:2021-09-24 浏览:24次 >En<

阅读说明:本技术 贴覆式睡眠仪 (Paste and cover formula sleep appearance ) 是由 刘伟 叶晓辰 孟敏 夏阳 王晓岸 于 2021-07-14 设计创作,主要内容包括:本申请公开了一种贴覆式睡眠仪,该装置包括:贴覆式本体,以及安装于贴覆式本体的电极阵列、骨传导耳机、前端电路和数字电路,前端电路的的输入端口连接电极阵列,数字电路包括微处理单元MCU,微处理单元MCU连接前端电路的输出端口,微处理单元MCU分别与血氧传感器和骨传导耳机连接,微处理单元MCU还连接有通信芯片。本申请通过粘贴结构的设置,使得用户通过在额头的粘贴操作即可实现对用户进行数据采集的目的,解决了头戴式睡眠仪影响用户发型导致的用户体验差的问题;通过电极阵列和血氧传感器两种结构的设置,起到了通过脑电和血氧两种参数,来提高对用户的睡眠状态进行分析的准确度,进一步提高了后续对睡眠进行干预的有效性。(The application discloses paste formula sleep appearance that covers, the device includes: paste and cover the formula body to and install in electrode array, bone conduction earphone, front end circuit and the digital circuit who covers the formula body, the input port connection electrode array of front end circuit, the digital circuit includes microprocessing unit MCU, microprocessing unit MCU connects the output port of front end circuit, microprocessing unit MCU is connected with blood oxygen sensor and bone conduction earphone respectively, microprocessing unit MCU still is connected with communication chip. According to the application, through the arrangement of the pasting structure, the purpose of data acquisition on the user can be achieved through pasting operation on the forehead of the user, and the problem of poor user experience caused by influence of the head-wearing type sleeping instrument on the hairstyle of the user is solved; through the arrangement of two structures of the electrode array and the blood oxygen sensor, the accuracy of analyzing the sleep state of the user is improved through two parameters of electroencephalogram and blood oxygen, and the effectiveness of subsequent sleep intervention is further improved.)

贴覆式睡眠仪

技术领域

本申请涉及生物电信号的采集设备

技术领域

,具体涉及一种贴覆式睡眠仪。

背景技术

近年来,脑电EEG信号分析得到很快发展,并且开始应用于失眠、抑郁都鞥健康分析的临床领域。相关睡眠仪主要是头戴式结构,这种头戴式结构对长发用户的头发不太友好,存在因易拉扯用户头发导致的用户体验差的问题;同时,头戴式的睡眠仪还存在因内部电路占据较大面积,导致贴覆式睡眠仪存在体积大、重量大且不方便携带的问题。

发明内容

为了解决上述至少一个技术问题,本申请提供一种贴覆式睡眠仪。

本申请提供了一种贴覆式睡眠仪,该贴覆式睡眠仪包括:

贴覆式本体,贴覆式本体外表面设置有粘贴结构;

电极,安装于贴覆式本体上;

前端电路,安装于贴覆式本体内,前端电路的的输入端口连接电极;

数字电路,安装于贴覆式本体内,数字电路包括微处理单元MCU,微处理单元MCU连接前端电路的输出端口,微处理单元MCU还连接有通信芯片、安装于贴覆式本体上的骨传导耳机、以及装于贴覆式本体上的血氧传感器。

进一步地,前端电路包括依次连接的滤波器、放大器和模数转换器。

进一步地,前端电路包括:

噪声传感器;

第一预处理电路,包括相互连接的第一滤波电路和第一去燥电路,第一滤波电路与电极连接,第一去燥电路连接微处理单元MCU;

第二预处理电路,包括相互连接的第二滤波电路和第二去燥电路,第二去燥电路连接电极,第二滤波电路连接微处理单元MCU。

控制器,控制器与噪声传感器、第一预处理电路和第二预处理电路连接,控制器被配置为:当噪声传感器检测到的噪声值不大于预设的噪声阈值时,启动第一预处理电路对电极检测到的脑电EEG信号进行处理;当噪声传感器检测到的噪声值大于预设的噪声阈值时,启动第二预处理电路对电极检测到的脑电EEG信号进行处理。

进一步地,微处理单元MCU还连接有加速度传感器、拾音器、数据存储器、曲库存储器。

进一步地,贴覆式睡眠仪还包括安装于贴覆式本体内的第一供电控制电路和第二供电控制电路,第一供电控制电路连接前端电路,第二供电控制电路连接数字电路。

进一步地,贴覆式本体包括具有开口的腔体壳和覆盖该开口的腔体壳盖,电极、骨传导耳机和血氧传感器安装于腔体壳盖上,且粘贴结构设置在腔体壳盖上。

进一步地,粘贴结构包括固定层和移动层,固定层包括第一粘贴面和光滑面,移动层包括第二粘贴面和第三粘贴面,第一粘贴面贴覆在腔体壳盖的外表面上,光滑面与第二粘贴面粘贴。

本申请通过粘贴结构的设置,使得用户通过在额头的粘贴操作即可实现对用户进行数据采集的目的,解决了头戴式睡眠仪影响用户发型导致的用户体验差的问题;同时,通过电极和血氧传感器两种结构的设置,起到了通过脑电和血氧两种参数,来提高对用户的睡眠状态进行分析的准确度,进一步提高了后续对睡眠进行干预的有效性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种贴覆式睡眠仪的外部结构示意图;

图2为本申请实施例提供的一种贴覆式睡眠仪的内部结构示意图;以及

图3为本申请实施例提供的一种贴覆式睡眠仪中贴覆式本体一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,需要理解的是,涉及到方位描述,例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中,若干的含义是一个或者多个,多个的含义是两个以上,大于、小于、超过等理解为不包括本数,以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本申请的描述中,除非另有明确的限定,设置、安装、连接等词语应做广义理解,所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请中的具体含义。

本申请提供了一种贴覆式睡眠仪。如图1-2所示,该贴覆式睡眠仪100包括:贴覆式本体10、电极阵列20、前端电路30和数字电路40。其中,贴覆式本体的外表面设置有粘贴结构,以通过粘贴结构粘覆于用户额头。电极阵列20安装于贴覆式本体上。本实施例中,将电极阵列设置为测试电极21、参考电极22和右腿电极23;前端电路的输入端口连接电极阵列;数字电路安装于贴覆式本体内,数字电路40安装于贴覆式本体内,包括微处理单元MCU 41,微处理单元MCU连接前端电路的输出端口,微处理单元MCU还连接有通信芯片42、安装于贴覆式本体上的骨传导耳机43、以及装于贴覆式本体上的血氧传感器44。具体地,粘贴结构一般设置为能够紧贴额头并粘附于额头的结构。具体地,贴覆式本体的长度可以参照前额的长宽来设置。例如,将贴覆式本体的形状设置为规则的条状结构,或者设置其他不规则的条状结构。具体地,通信芯片可以包括蓝牙、wifi、ZigBee、LoRa等,以使本申请实施例提供的贴覆式睡眠仪利用不同的通信协议进行数据传输。具体地,可以通过设置PCB印刷电路板来作为前端电路和数字电路的载体,从而通过将PCB印刷电路板置于贴覆式本体,来完成内部电路的安装。

应用时,通过粘贴结构的设置,使得用户通过在额头的粘贴操作即可实现对用户进行数据采集的目的,解决了头戴式睡眠仪影响用户发型导致的用户体验差的问题。应用时,电极检测到信号通过前端电路进行预处理(如滤波、放大等)后发送至数字电路,从而由数字电路进程处理。具体地,数字电路可以直接前端电路处理后脑电EEG信号和血氧传感器检测到血氧信号进行分析,也可以通过通信芯片发送至电子设备(如终端、服务器等),实现由电子设备进行睡眠分析的目的。

在一些实施例中,前端电路包括依次连接的滤波器、放大器和模数转换器。应用时,通过前端电路对检测到的脑电信号进行滤波、放大和模数转换处理,以向数字电路输入待处理的数字信号。具体地,可以预先在滤波器中设置滤波范围为0.5至35Hz,这样通过滤波器来过滤高于35Hz,且低于0.5Hz的信号。

在一些实施例中,前端电路包括:

噪声传感器;

第一预处理电路,包括相互连接的第一滤波电路和第一去燥电路,第一滤波电路与电极连接,第一去燥电路连接微处理单元MCU;

第二预处理电路,包括相互连接的第二滤波电路和第二去燥电路,第二去燥电路连接电极,第二滤波电路连接微处理单元MCU。

控制器,控制器与噪声传感器、第一预处理电路和第二预处理电路连接,控制器被配置为:当噪声传感器检测到的噪声值不大于预设的噪声阈值时,启动第一预处理电路对电极检测到的脑电EEG信号进行处理;当噪声传感器检测到的噪声值大于预设的噪声阈值时,启动第二预处理电路对电极检测到的信号进行处理。本申请实施例通过第一预处理器电路和第二预处理电路的设置,提供了针对不同环境噪声对脑电EEG信号进行不同处理的机制,这种机制起到了根据环境噪声灵活调整滤波和去燥的顺序的效果,从而降低了环境噪声对脑电EEG信号的影响,提高了对脑电EEG信号的预处理效率。

在一些实施例中,微处理单元MCU还连接有加速度传感器、拾音器、数据存储器、曲库存储器。应用时,微处理单元MCU通过数据存储器来存储脑电信号和血氧信号,以实现本地缓存,并在对脑电波信号和血氧信号进行分析后,根据分析结果来从曲库存储器中选择适合的音乐(如白噪声)来进行播放。

在一些实施例中,贴覆式睡眠仪还包括安装于贴覆式本体内的第一供电控制电路和第二供电控制电路,第一供电控制电路连接前端电路,第二供电控制电路连接数字电路。本申请实施例通过两个供电控制电路的设置,分别向前端电路、数字电路供电,起到了将前端电路和数字电路的供电隔离的效果,从而达到通过控制电源来控制前端电路和数字电路工作的目的。具体地,第一供电电路和第二供电电路可以共用一套电池,也可以使用各自的电池,即,采用不同的电池分别为采集电路板和数字电路板供电。

在一些实施例中,如图3所示,贴覆式本体10包括具有开口110的腔体壳11和覆盖该开口的腔体壳盖12,电极、骨传导耳机和血氧传感器安装于腔体壳盖上,且粘贴结构设置在腔体壳盖上。具体地,可以预先在腔体壳两端各设置一个通孔,从而将电极(如测试电极和参考电极)穿过这两个通孔露出腔体壳,以贴覆到用户额头。具体地,可以预先在腔体壳该上预先设置三个通孔,以使骨传导耳机、电极(如右腿电极)、血氧传感器穿过通过露出腔体壳盖,以贴覆到用户额头。本实施例通过腔体壳和腔体壳盖设置,方便了用户对贴覆式本体的内部进行维护。应用时,还可以在贴覆式本体内部增设支撑件,以通过支撑件来对电极、骨传导耳机、血氧传感器,以及以及印刷有前端电路和数字电路PCB电路板。

在一些实施例中,粘贴结构包括固定层和移动层,固定层包括第一粘贴面和光滑面,移动层包括第二粘贴面和第三粘贴面,第一粘贴面贴覆在腔体壳盖的外表面上,光滑面与所二粘贴面粘贴。本申请实施例通过固定层和移动层的设置,方便了用户进行更换,解决了相关的贴覆式睡眠仪因粘贴结构的粘性不够或者丧失粘性后,导致本申请实施例提供的贴覆式睡眠仪无法粘贴至用户额头,或者易掉落的问题。

在一些实施例中,可以将贴覆式本体设置为包括由第一粘贴件、柔性基板和第二粘贴件依次粘贴为一体的三层结构,电极、骨传导耳机和血氧传感器安装于第一粘贴件上,前端电路和数字电路安装于柔性基板上。具体地,可以采用无纺布作为第一粘贴件和第二粘贴件的载体。具体地,可以将第一粘贴件的两面均设置粘性材料,电极、骨传导耳机和血氧传感器一端穿过第一粘贴件,另一端连接到柔性基板上,这样第一粘贴件的一面与第二粘贴件粘贴,以实现包裹柔性基板的目的,另一面则可以贴覆到用户额头,完成对用户的数据采集。

以上是对本申请的较佳实施进行了具体说明,但本申请并不局限于上述实施方式,熟悉本领域的技术人员在不违背本申请精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换,这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

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