智能止鼾枕頭及應用于智能止鼾枕頭的止鼾方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種智能止鼾枕頭及應用于該智能止鼾枕頭的止鼾方法。該智能止鼾枕頭包括枕套、枕芯以及安裝在枕芯內(nèi)的打鼾監(jiān)測裝置及鼾聲消除裝置。該打鼾監(jiān)測裝置用于采集睡眠者產(chǎn)生的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理，建立疑似鼾聲信號特征頻譜，對該疑似鼾聲信號特征頻譜及標準鼾聲信號特征頻譜進行頻率成分對比分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，如是，則向鼾聲消除裝置下發(fā)鼾聲消除指令；該鼾聲消除裝置用于接收到該鼾聲消除指令時，對睡眠者作出適當?shù)乃吒深A以消除睡眠者產(chǎn)生的鼾聲。本發(fā)明在不驚擾到睡眠者正常睡眠的前提下實現(xiàn)了鼾聲的自動化監(jiān)測及消除，達到了極高的鼾癥診斷準確率，顯著地提高了睡眠者的睡眠質(zhì)量。
【專利說明】
智能止鼾枕頭及應用于智能止鼾枕頭的止鼾方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及止鼾技術領域，更具體地說，涉及一種智能止鼾枕頭及應用于智能止鼾枕頭的止鼾方法。
【背景技術】
[0002]打鼾，又稱“打呼?！被蛩吆粑鼤和＞C合癥，是一種普遍存在的睡眠現(xiàn)象。打鼾致使睡眠呼吸反復暫停，易造成大腦、血液嚴重缺氧，形成低血氧癥，進而誘發(fā)高血壓、腦心病、心率失常、心肌梗死、心絞痛等各種病癥，已經(jīng)嚴重危害到人們的身體健康。此外，打鼾還會降低人們的睡眠質(zhì)量，鼾癥患者通常會出現(xiàn)睡眠質(zhì)量差，精神萎靡不振的情況。隨著睡眠呼吸暫停綜合癥的發(fā)病率的不斷提高，打鼾其及危害已受到醫(yī)學界的廣泛關注。
[0003]然而，借助于醫(yī)療儀器對鼾癥作出精確診斷的實現(xiàn)則較為不易，這是因為在睡眠者打鼾診斷過程中，患者需要自帶各種檢測設備(各種電極和傳感器)，很多用戶都會出現(xiàn)不適應，難以入眠的情況，進而影響到鼾癥患者的睡眠質(zhì)量及鼾癥診斷結(jié)果。
[0004]現(xiàn)有的止鼾枕頭的工作原理在于:通過安置在止鼾枕頭內(nèi)的醫(yī)療傳感設備采集表征睡眠者睡眠狀態(tài)的探測信號，將該探測信號的波形特征與鼾聲標準波形特征進行簡單地對比分析，根據(jù)對比分析結(jié)果判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，繼而通過細微振動對鼾癥患者身體相關部位作出輕微刺激，使鼾癥患者改變既有睡姿以消除鼾聲。因此，在現(xiàn)有的止鼾枕頭中采用的上述鼾聲監(jiān)測手段的監(jiān)測結(jié)果不夠全面，鼾聲預判準確率不高，易造成鼾癥誤判，反而造成睡眠者久久無法入睡的惡劣后果。
[0005]另外，現(xiàn)有的止鼾枕頭極少具備自干預功能，需要用戶進行手動調(diào)節(jié)，不能實現(xiàn)自動的睡眠干預，難以達到令人滿意的鼾聲消除效果。而為數(shù)不多的具備自干預功能的止鼾枕頭，通常采用的是通過產(chǎn)生細微振動使鼾癥患者改變既有睡姿以消除鼾聲的鼾聲消除方案，這種鼾聲消除方案不夠人性化，對睡眠者身體刺激動作幅度難以把控，刺激動作過輕，則鼾聲消除效果欠佳，對睡眠者身體刺激動作幅度過大，則容易將用戶從睡眠中驚醒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明要解決的技術問題在于針對現(xiàn)有技術中該種鼾聲監(jiān)測手段的鼾聲預判準確率低，易造成鼾癥誤判，造成睡眠者久久無法入睡的惡劣后果，以及市面上的止鼾枕頭大都不具備自動睡眠干預功能，難以實現(xiàn)令人滿意的鼾聲消除效果的技術缺陷，提供了一種可以克服上述缺陷的智能止鼾枕頭以及應用于該智能止鼾枕頭的止鼾方法及系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:提供一種智能止鼾枕頭，該智能止鼾枕頭包括枕套、枕芯及安裝在枕芯內(nèi)的打鼾監(jiān)測裝置及鼾聲消除裝置；
[0008]該打鼾監(jiān)測裝置用于采集睡眠者產(chǎn)生的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理，建立疑似鼾聲信號特征頻譜，對該疑似鼾聲信號特征頻譜及標準鼾聲信號特征頻譜進行頻率成分對比分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，如睡眠者進入打鼾狀態(tài)，則向鼾聲消除裝置下發(fā)鼾聲消除指令;該多種睡眠信號至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者作用于枕芯內(nèi)填充物所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號；
[0009]該鼾聲消除裝置用于接收到該鼾聲消除指令時，對睡眠者作出適當?shù)乃吒深A以消除睡眠者產(chǎn)生的鼾聲。
[0010]相應地，本發(fā)明還提供了一種應用于上述智能止鼾枕頭的止鼾方法，該止鼾方法包括如下步驟:
[0011]通過打鼾監(jiān)測裝置采集睡眠者產(chǎn)生的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理，建立疑似鼾聲信號特征頻譜;該多種睡眠信號至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者與智能止鼾枕頭接觸所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號；
[0012]將該疑似鼾聲信號特征頻譜與標準鼾聲信號特征頻譜進行頻率成分對比分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，如睡眠者進入打鼾狀態(tài)，則向鼾聲消除裝置下達鼾聲消除指令，通過鼾聲消除裝置對睡眠者作出適當?shù)乃吒深A以消除睡眠者產(chǎn)生的鼾聲。
[0013]本發(fā)明采用了基于多種傳感數(shù)據(jù)(該傳感數(shù)據(jù)至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者與智能止鼾枕頭接觸所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號)建立疑似鼾聲信號特征頻譜，再將該疑似鼾聲信號特征頻譜及鼾聲特征標準頻譜中的相同頻率成分進行波形特征對比分析，基于所得的多種頻率成分波形對比分析結(jié)果對睡眠者是否進入鼾聲狀態(tài)作出綜合判定的鼾聲監(jiān)測方法。本發(fā)明還提出了在不驚醒鼾癥患者的前提下對鼾癥患者作出適當?shù)乃吒深A以消除鼾聲的五種不同的鼾聲消除方案。
[0014]應用本發(fā)明應用于智能止鼾枕頭的止鼾方法及系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術中普遍采用的單一睡眠信號波形特征對比分析的鼾聲監(jiān)測方案容易造成鼾癥的誤診，驚擾睡眠者的正常睡眠的技術缺陷，以及現(xiàn)有的止鼾枕頭無法實現(xiàn)自動睡眠干預功能，鼾聲消除效果不理想的技術缺陷。本發(fā)明在不驚擾到睡眠者正常睡眠的前提下實現(xiàn)了鼾聲的自動監(jiān)測及消除，達到了極高的鼾癥診斷準確率，顯著地提高了睡眠者的睡眠質(zhì)量。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明的第一個較佳實施例提供的智能止鼾枕頭的結(jié)構(gòu)框圖；
[0016]圖2為圖1所示的智能止鼾枕頭的打鼾監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0017]圖3為圖2所示的打鼾診斷模塊的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖4為圖1所示的智能止鼾枕頭的鼾聲消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5為本發(fā)明的第二個較佳實施例提供的智能止鼾枕頭的鼾聲消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6為本發(fā)明的第三個較佳實施例提供的智能止鼾枕頭的鼾聲消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖7為本發(fā)明的第四個較佳實施例提供的智能止鼾枕頭的鼾聲消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖8為本發(fā)明的第五個較佳實施例提供的智能止鼾枕頭的鼾聲消除裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖9為本發(fā)明的一個較佳實施例提供的止鼾方法的流程圖；
[0024]圖10為圖9所示的方法中的疑似打鼾信號特征頻譜構(gòu)建步驟的流程圖；
[0025]圖11為圖9中所示的方法中的鼾聲判定步驟的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0027]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中廣泛采用的將某種睡眠探測信號的波形特征與相應的鼾聲標準波形特征進行簡單對比分析的方式判斷睡眠者是否患有鼾癥的鼾聲監(jiān)測方案存在鼾聲誤判率高，容易造成鼾癥誤診，驚擾到用戶正常睡眠的技術缺陷，以及現(xiàn)有的止鼾枕頭無法實現(xiàn)自動睡眠干預功能，鼾聲消除效果不理想的技術缺陷，提出了一種具備智能睡眠干預功能的智能止鼾枕頭及應用于智能止鼾枕頭的止鼾方法及系統(tǒng)。
[0028]在本發(fā)明智能止鼾枕頭及應用于智能止鼾枕頭的止鼾方法及系統(tǒng)中，本發(fā)明采用了先通過多種內(nèi)置的多種傳感器采集睡眠者的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理及分析，建立疑似打鼾信號特征頻譜，再將疑似打鼾信號特征頻譜及打鼾特征標準頻譜的相同頻率成分分別進行波形特征對比分析，根據(jù)所得的多個波形特征對比分析結(jié)果對睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)作出綜合判定的鼾聲監(jiān)測方案，達到了極高的鼾癥診斷準確率；另外，本發(fā)明還采用了對鼾癥患者作出適當?shù)乃吒深A，消除鼾聲的鼾聲消除方案，實現(xiàn)了在不驚醒睡眠者的前提下消除鼾聲，提高用戶睡眠質(zhì)量的技術效果。
[0029]下面將對本發(fā)明智能止鼾枕頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行詳細說明:
[0030]如圖1所示，該智能止鼾枕頭包括枕套(未示出)、枕芯300、以及安裝在枕芯300內(nèi)的打鼾監(jiān)測裝置100及鼾聲消除裝置200。其中:
[0031]該打鼾監(jiān)測裝置100用于采集睡眠者產(chǎn)生的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理，建立疑似鼾聲信號特征頻譜，將該疑似鼾聲信號特征頻譜與標準鼾聲信號特征頻譜進行比較分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，如睡眠者進入打鼾狀態(tài)，則向鼾聲消除裝置200下發(fā)鼾聲消除指令;該多種睡眠信號至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者頭部作用于枕芯內(nèi)填充物所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號；
[0032]該鼾聲消除裝置200用于接收到該鼾聲消除指令時，對睡眠者進行適當?shù)乃吒深A以消除睡眠者產(chǎn)生的鼾聲。
[0033]在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，該打鼾監(jiān)測裝置100與該鼾聲消除裝置200建立無線通信，該打鼾監(jiān)測裝置100通過無線網(wǎng)絡向該鼾聲消除裝置200下達鼾聲消除指令。需要說明的是，在本發(fā)明中，該打鼾監(jiān)測裝置100也可通過各種有線連接方式與該鼾聲消除裝置200建立通信連接，本發(fā)明在此不作任何限制。
[0034]如圖2所示，該打鼾監(jiān)測裝置100進一步包括:
[0035]睡眠信號采集模塊101，該睡眠信號采集模塊101至少包括用于采集睡眠者發(fā)出的聲音信號的聲音信號采集單元、用于采集睡眠者頭部作用于枕芯內(nèi)填充物所產(chǎn)生的振動信號的振動信號采集單元、用于采集睡眠者頭部作用于枕芯內(nèi)填充物所產(chǎn)生的壓力信號的壓力信號采集單元;進一步地，該睡眠信號采集模塊101還可包括加速度計及陀螺儀，用以采集更多種睡眠信號。
[0036]信號調(diào)理模塊102，用于對上述多種睡眠信號進行調(diào)理;其中，該信號調(diào)理模塊102包括放大單元及濾波單元，用于對該聲音信號、該振動信號、該壓力信號分別進行放大及濾波處理；
[0037]模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊103，用于將經(jīng)調(diào)理的聲音信號、振動信號及壓力信號分別轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號；
[0038]打鼾診斷模塊104，用于基于該些離散的數(shù)字信號建立疑似鼾聲信號特征頻譜，以及將該疑似鼾聲信號特征頻譜與鼾聲特征標準頻譜進行波形特征對比分析，根據(jù)波形特征對比分析結(jié)果判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，以及確定睡眠者進入打鼾狀態(tài)時，生成鼾聲消除指令；
[0039]第一通信模塊105，用于通過有線或無線通信網(wǎng)絡將該鼾聲消除指令傳送到該鼾聲消除裝置200 ο該第一通信模塊105可以是網(wǎng)卡、WIFI模塊、藍牙模塊、射頻模塊、NFC模塊的任意一種。
[0040]在本發(fā)明智能止鼾枕頭的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設計中，還可以在該智能止鼾枕頭的枕芯300里面、上面或下面設計一個容納箱，用于容納該打鼾監(jiān)測裝置100所包含的上述各種電子元件，以在實現(xiàn)智能止鼾效果的同時，簡化智能止鼾枕頭的內(nèi)部元件設計，提高睡眠者頭頸部的舒適度。
[0041 ]如圖3所示，該打鼾診斷模塊104具體包括:
[0042]信號處理單元1041，用于對該些數(shù)字信號進行傅立葉轉(zhuǎn)換，得到睡眠特征頻譜；
[0043]疑似鼾聲信號特征頻譜構(gòu)建單元1042，用于從該睡眠特征頻譜的眾多頻率成分中提取所有疑似鼾聲信號特征頻率成分，并對所提取的疑似鼾聲信號特征頻率成分分別進行濾波處理，得到疑似鼾聲信號特征頻譜；
[0044]鼾聲判定單元1043，用于將該疑似鼾聲信號特征頻譜及該鼾聲特征標準頻譜作為比較對象，對該疑似鼾聲信號特征頻譜及該鼾聲特征標準頻譜下的各種頻率成分分別進行波形特征對比分析；
[0045]在所得的多種頻率成分的波形特征對比分析結(jié)果中，如該疑似鼾聲信號特征頻譜的聲音信號波形特征、振動信號波形特征、壓力信號波形特征中的任意兩種頻率成分與該鼾聲特征標準頻譜中的相應頻率成分之間的波形相似度均不低于設定的波形相似度閾值，則判定睡眠者進入打鼾狀態(tài)，并生成鼾聲消除指令。
[0046]在本發(fā)明中，打鼾診斷模塊104基于多種傳感數(shù)據(jù)(該傳感數(shù)據(jù)至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者與智能止鼾枕頭接觸所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號)構(gòu)建疑似鼾聲信號特征頻譜，再將該疑似鼾聲信號特征頻譜及鼾聲特征標準頻譜的相同頻率成分分別進行波形特征對比分析，基于所得的多種頻率成分波形對比分析結(jié)果對睡眠者是否發(fā)出打鼾作出綜合鑒定。故本發(fā)明可以達到極高的鼾癥診斷準確率，因而解決了現(xiàn)有的鼾聲監(jiān)測方法采用單一睡眠信號波形特征對比分析方案容易造成鼾癥的誤診，驚擾用戶正常睡眠的技術缺陷。
[0047]在上述鼾聲監(jiān)測方案的基礎上，本發(fā)明還提出了一種在不影響鼾癥患者睡眠的前提下消除鼾聲的鼾聲消除方案，該鼾聲消除方案基于本發(fā)明下述鼾聲消除裝置200實現(xiàn)。
[0048]下面將對本發(fā)明鼾聲消除裝置200的結(jié)構(gòu)設計進行詳細介紹:
[0049]圖4示出了本發(fā)明鼾聲消除裝置200的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0050]如圖4所示，該鼾聲消除裝置200包括內(nèi)置氣囊205、外置氣囊204、連通外置氣囊204及內(nèi)置氣囊205的導氣管、傳動機構(gòu)203、電機驅(qū)動系統(tǒng)201、以及第一電機202，其中，該內(nèi)置氣囊205固定在枕芯的中央?yún)^(qū)域，該外置氣囊204、該導氣管、該傳動機構(gòu)203、該電機驅(qū)動系統(tǒng)201及該第一電機202均位于智能止鼾枕頭的外部；
[0051]該電機驅(qū)動系統(tǒng)201集成有與該第一通信模塊105匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置100的鼾聲消除指令時，對該第一電機202進行驅(qū)動，使該第一電機202控制該傳動機構(gòu)203依照設定速度朝該外置氣囊204方向移動，或朝與該外置氣囊204方向相反的方向移動，以將該外置氣囊204的氣體通過該導氣管擠壓到該內(nèi)置氣囊205內(nèi)，或?qū)⒃搩?nèi)置氣囊205內(nèi)的氣體通過該導氣管擠壓到該外置氣囊204內(nèi)，進而帶動本發(fā)明智能止鼾枕頭升高或降低，以此調(diào)節(jié)睡眠者的睡眠姿態(tài)，消除睡眠者的鼾聲。
[0052]圖5示出了本發(fā)明鼾聲消除裝置200的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]如圖5所示，該鼾聲消除裝置200設置在枕芯300內(nèi)的可以調(diào)節(jié)到智能止鼾枕頭的位置，例如智能止鼾枕頭的下半部、上半部、底部等區(qū)域。該鼾聲消除裝置200包括上支撐板206、電機驅(qū)動系統(tǒng)、以及分別固定于上支撐板206底部一端，用于在電機驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下正向或反向轉(zhuǎn)動，進而帶動上支撐板206底部一端隨之上升或下降的第二電機207及第三電機208;
[0054]其中，該電機驅(qū)動系統(tǒng)集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置100的鼾聲消除指令時，對該第二電機207或該第三電機208進行驅(qū)動，使該第二電機207或該第三電機208正向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，進而帶動與該第二電機207或該第三電機208固定連接的該上支撐板206底部一端隨之緩緩上升或下降，以此調(diào)節(jié)睡眠者的睡眠姿態(tài)，從而消除睡眠者的鼾聲。
[0055]圖6示出了本發(fā)明鼾聲消除裝置200的第三種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]如圖6所示，該鼾聲消除裝置200設置在枕芯300內(nèi)的可以調(diào)節(jié)到智能止鼾枕頭的位置，例如智能止鼾枕頭的下半部、上半部、底部等區(qū)域。該鼾聲消除裝置200包括上支撐板206、第四電機209、驅(qū)動第四電機209工作的電機驅(qū)動系統(tǒng)201、以及一端固定在上支撐板206底部一端，另一端與第四電機209固定連接，用于隨第四電機209轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，進而帶動該上支撐板206底部一端隨之上升或下降的第一偏心輪210及第二偏心輪211;
[0057]其中，該電機驅(qū)動系統(tǒng)201集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置100的鼾聲消除指令時，驅(qū)動該第四電機209正向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，并帶動第一偏心輪210或第二偏心輪211隨該第四電機209轉(zhuǎn)動，進而帶動該上支撐板206底部一端隨該第一偏心輪210或該第二偏心輪211的轉(zhuǎn)動緩緩上升或下降，以此調(diào)節(jié)睡眠者的睡眠姿態(tài)，從而消除睡眠者的鼾聲。
[0058]圖7示出了本發(fā)明鼾聲消除裝置200的第四種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]如圖7所示，該鼾聲消除裝置200設置在枕芯300底部，其包括第五電機219、驅(qū)動第五電機219工作的電機驅(qū)動系統(tǒng)201、滑輪213、固定在枕芯300底部一側(cè)的條形固定裝置212、以及一端固定于該條形固定裝置212，另一端穿過該滑輪213，并通過該滑輪纏繞于第五電機聯(lián)動軸的柔性傳動帶214;
[0060]其中，該電機驅(qū)動系統(tǒng)201集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置100的鼾聲消除指令時，驅(qū)動該第五電機219正向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，進而帶動該第五電機聯(lián)動軸隨之正向轉(zhuǎn)動，使纏繞于該五電機聯(lián)動軸的該柔性傳動帶214繃緊，從而抬高該智能止鼾枕頭的一側(cè)高度，或者用于帶動該第五電機聯(lián)動軸跟隨該第五電機219反向轉(zhuǎn)動，使纏繞于該第四電機聯(lián)動軸上的柔性傳動帶214松弛，從而降低該智能止鼾枕頭的一側(cè)高度，消除睡眠者的鼾聲。
[0061 ]圖8示出了本發(fā)明鼾聲消除裝置200的第五種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0062]如圖8所示，該鼾聲消除裝置200包括設置于枕芯300底部的止鼾氣囊216、設置在止鼾氣囊216內(nèi)的氣壓傳感器、位于止鼾氣囊216兩側(cè)并與止鼾氣囊216連通的進氣栗217及出氣栗218、以及氣囊充放氣控制系統(tǒng)215。
[0063]其中，該氣囊充放氣控制系統(tǒng)215內(nèi)部集成有與該第一通信模塊105匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置100的鼾聲消除指令時，控制該進氣栗217對該止鼾氣囊216進行充氣，或者控制該出氣栗218對該止鼾氣囊216進行放氣，以此來抬高或降低智能止鼾枕頭的高度，從而消除睡眠者的鼾聲。
[0064]本發(fā)明圖4至圖8中任一所示的鼾聲消除裝置200均能對鼾癥患者作出適當?shù)乃吒深A，實現(xiàn)了既不驚擾鼾癥患者正常睡眠又能自動消除鼾聲的技術效果。
[0065]本發(fā)明還提出了一種應用于圖1至圖8所示的智能止鼾枕頭的止鼾方法。如圖9所示，該止鼾方法包括如下步驟:
[0066]S100、采集睡眠者產(chǎn)生的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理，建立疑似打鼾特征頻譜；
[0067]S200、將該疑似打鼾特征頻譜與打鼾特征標準頻譜進行對比分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)；
[0068]S300、在確定睡眠者進入打鼾狀態(tài)時，指令鼾聲消除裝置200對睡眠者進行適當?shù)乃吒深A以消除睡眠者的鼾聲。
[0069]進一步地，本發(fā)明上述步驟SlOO中提出的疑似打鼾特征頻譜構(gòu)建方案(如圖10所示)具體包括如下步驟:
[0070]S101、對采集的各種睡眠信號分別進行放大、濾波及模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到離散的數(shù)字化信號；
[0071]S102、對上述離散的數(shù)字化信號進行傅里葉轉(zhuǎn)換，得到睡眠特征頻譜；
[0072]S103、從睡眠特征頻譜中提取疑似打鼾信號頻率成分，對疑似打鼾信號頻率成分進行濾波處理，得到疑似打鼾信號特征頻譜。
[0073]進一步地，本發(fā)明上述步驟S200中提出的鼾聲判定方案(如圖11所示)具體包括如下步驟:
[0074]步驟S201、將該疑似打鼾信號特征頻譜及鼾聲特征標準頻譜中的同種頻率成分分別進行波形特征對比分析。
[0075]步驟S202、在所得的多種頻率成分的波形特征對比分析結(jié)果中，判斷該疑似鼾聲信號特征頻譜的任意兩種頻率成分(比如，聲音信號波形特征、振動信號波形特征、壓力信號波形特征中的任意兩種)與該鼾聲特征標準頻譜中相應頻率成分之間的波形相似度是否均高于設定的波形相似度閾值(比如，80%，該波形相似度閾值可由智能止鼾枕頭廠商根據(jù)經(jīng)驗總結(jié)自行設定)。
[0076]如是，則執(zhí)行步驟S203a，否則，執(zhí)行步驟S203b。
[0077]步驟S203a、判定睡眠者進入打鼾狀態(tài)，該睡眠者為鼾癥患者，繼而執(zhí)行下一步驟S300o
[0078]步驟S203b、判定睡眠者處于健康睡眠狀態(tài)，繼續(xù)跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S100。
[0079]綜上所述，本發(fā)明采用了基于多種傳感數(shù)據(jù)(該傳感數(shù)據(jù)至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者與智能止鼾枕頭接觸所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號)建立疑似鼾聲信號特征頻譜，再將該疑似鼾聲信號特征頻譜及鼾聲特征標準頻譜中的相同頻率成分分別進行波形特征對比分析，基于所得的多種頻率成分波形對比分析結(jié)果對睡眠者是否發(fā)出鼾聲作出綜合鑒定的鼾聲監(jiān)測方法。本發(fā)明還提出了多種不同的鼾聲消除裝置，該多種鼾聲消除裝置可以分別實現(xiàn)如上所述的在不驚醒鼾癥患者的前提下對鼾癥患者作出適當?shù)乃吒深A以消除鼾聲的多種鼾聲消除方案。
[0080]應用本發(fā)明應用于智能止鼾枕頭的止鼾方法及系統(tǒng)，可以克服現(xiàn)有技術中普遍采用的單一睡眠信號波形特征對比分析的鼾聲監(jiān)測方案容易造成鼾癥的誤診，驚擾睡眠者的正常睡眠的技術缺陷，以及現(xiàn)有的止鼾枕頭無法實現(xiàn)自動睡眠干預功能，鼾聲消除效果不理想的技術缺陷。本發(fā)明在不驚擾到睡眠者正常睡眠的前提下實現(xiàn)了鼾聲的自動監(jiān)測及消除，達到了極高的鼾癥診斷準確率，顯著地提高了睡眠者的睡眠質(zhì)量。
[0081]本領域普通技術人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計算機程序來指令相關的硬件來完成，所述的程序可存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時，可包括如上述各方法的實施例的流程。其中，所述的存儲介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲記憶體(Read OnlyMemory，R0M)或隨機存儲記憶體(Random AccessMemory，RAM)等。
[0082]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護之內(nèi)。
【主權項】
1.一種智能止鼾枕頭，該智能止鼾枕頭包括枕套、枕芯及安裝在枕芯內(nèi)的打鼾監(jiān)測裝置及鼾聲消除裝置，其特征在于: 該打鼾監(jiān)測裝置用于采集睡眠者產(chǎn)生的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理，建立疑似鼾聲信號特征頻譜，對該疑似鼾聲信號特征頻譜及標準鼾聲信號特征頻譜進行頻率成分對比分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，如睡眠者進入打鼾狀態(tài)，則向鼾聲消除裝置下發(fā)鼾聲消除指令;該多種睡眠信號至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者頭部作用于枕芯內(nèi)填充物所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號； 該鼾聲消除裝置用于接收到該鼾聲消除指令時，對睡眠者作出適當?shù)乃吒深A以消除睡眠者產(chǎn)生的鼾聲。2.根據(jù)權利要求1所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該打鼾監(jiān)測裝置包括: 睡眠信號采集模塊，該睡眠信號采集模塊至少包括用于采集睡眠者發(fā)出的聲音信號的聲音信號采集單元、用于采集睡眠者頭部作用于枕芯內(nèi)填充物所產(chǎn)生的振動信號的振動信號采集單元、用于采集睡眠者頭部作用于枕芯內(nèi)填充物所產(chǎn)生的壓力信號的壓力信號采集單元； 信號調(diào)理模塊，包括放大單元及濾波單元，用于對該聲音信號、該振動信號、該壓力信號分別進行放大及濾波處理； 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于將經(jīng)調(diào)理的聲音信號、振動信號及壓力信號分別轉(zhuǎn)換為離散的數(shù)字信號； 打鼾診斷模塊，用于基于該些離散的數(shù)字信號建立疑似鼾聲信號特征頻譜，將該疑似鼾聲信號特征頻譜及鼾聲特征標準頻譜的相同頻率成分進行波形特征對比分析，根據(jù)所得的多個波形特征對比分析結(jié)果對睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)作出綜合判定，及在確定睡眠者進入打鼾狀態(tài)時，生成鼾聲消除指令； 第一通信模塊，用于將該鼾聲消除指令傳送至該鼾聲消除裝置。3.根據(jù)權利要求2所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該打鼾診斷模塊具體包括: 信號處理單元，用于對該些數(shù)字信號進行傅立葉轉(zhuǎn)換，得到睡眠特征頻譜； 疑似鼾聲信號特征頻譜構(gòu)建單元，用于從該睡眠特征頻譜的眾多頻率成分中提取所有疑似鼾聲信號特征頻率成分，并對所提取的疑似鼾聲信號特征頻率成分分別進行濾波處理，得到疑似鼾聲信號特征頻譜； 鼾聲判定單元，用于將該疑似鼾聲信號特征頻譜及該鼾聲特征標準頻譜作為比較對象，對該疑似鼾聲信號特征頻譜及該鼾聲特征標準頻譜的同種頻率成分進行波形特征對比分析； 在所得的多種頻率成分的波形特征對比分析結(jié)果中，如該疑似鼾聲信號特征頻譜的聲音信號波形特征、振動信號波形特征、壓力信號波形特征中任意兩種頻率成分與該鼾聲特征標準頻譜的相應頻率成分之間的波形相似度均不低于設定的波形相似度閾值，則判定睡眠者進入打鼾狀態(tài)，并生成鼾聲消除指令。4.根據(jù)權利要求1所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該鼾聲消除裝置包括內(nèi)置氣囊、外置氣囊、連通外置氣囊及內(nèi)置氣囊的導氣管、傳動機構(gòu)、電機驅(qū)動系統(tǒng)、以及第一電機，其中，該內(nèi)置氣囊固定在枕芯的中央?yún)^(qū)域，該外置氣囊、該導氣管、該傳動機構(gòu)、該電機驅(qū)動系統(tǒng)及該第一電機均位于智能止鼾枕頭的外部； 該電機驅(qū)動系統(tǒng)集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置的鼾聲消除指令時，對該第一電機進行驅(qū)動，使該第一電機控制該傳動機構(gòu)依照設定速度朝該外置氣囊方向移動，或朝與該外置氣囊方向相反的方向移動，以將該外置氣囊的氣體通過該導氣管擠壓到該內(nèi)置氣囊內(nèi)，或?qū)⒃搩?nèi)置氣囊內(nèi)的氣體通過該導氣管擠壓到該外置氣囊內(nèi)，進而帶動智能止鼾枕頭升高或降低，以此調(diào)節(jié)睡眠者的睡眠姿態(tài)，消除睡眠者的鼾聲。5.根據(jù)權利要求1所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該鼾聲消除裝置設置在枕芯內(nèi)的可以調(diào)節(jié)到智能止鼾枕頭的位置，其包括上支撐板、電機驅(qū)動系統(tǒng)、以及分別固定于上支撐板底部一端，用于在電機驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動下正向或反向轉(zhuǎn)動，進而帶動上支撐板底部一端隨之上升或下降的第二電機及第三電機； 其中，該電機驅(qū)動系統(tǒng)集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置的鼾聲消除指令時，對該第二電機或該第三電機進行驅(qū)動，使該第二電機或該第三電機正向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，進而帶動與該第二電機或該第三電機固定連接的該上支撐板底部一端隨之緩緩上升或下降，以此調(diào)節(jié)睡眠者的睡眠姿態(tài)，從而消除睡眠者的鼾聲。6.根據(jù)權利要求1所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該鼾聲消除裝置設置在枕芯內(nèi)的可以調(diào)節(jié)到智能止鼾枕頭的位置，其包括上支撐板、第四電機、驅(qū)動第四電機工作的電機驅(qū)動系統(tǒng)、以及一端固定在上支撐板底部一端，另一端與第四電機固定連接，用于隨電機轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動，進而帶動該上支撐板底部一端隨之上升或下降的第一偏心輪及第二偏心輪； 其中，該電機驅(qū)動系統(tǒng)集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置的鼾聲消除指令時，驅(qū)動該第四電機正向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，并帶動第一偏心輪或第二偏心輪隨該第四電機轉(zhuǎn)動，進而帶動該上支撐板底部一端隨該第一偏心輪或該第二偏心輪的轉(zhuǎn)動緩緩上升或下降，以此調(diào)節(jié)睡眠者的睡眠姿態(tài)，從而消除睡眠者的鼾聲。7.根據(jù)權利要求1所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該鼾聲消除裝置設置在枕芯底部，其包括第五電機、驅(qū)動第五電機工作的電機驅(qū)動系統(tǒng)、滑輪、固定在枕芯底部一側(cè)的條形固定裝置、以及一端固定于該條形固定裝置，另一端穿過該滑輪，并通過該滑輪纏繞于第五電機聯(lián)動軸的柔性傳動帶； 其中，該電機驅(qū)動系統(tǒng)集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置的鼾聲消除指令時，驅(qū)動該第五電機正向轉(zhuǎn)動或反向轉(zhuǎn)動，進而帶動該第五電機聯(lián)動軸隨之正向轉(zhuǎn)動，使纏繞于該五電機聯(lián)動軸的該柔性傳動帶繃緊，從而抬高該智能止鼾枕頭的一側(cè)高度，或者用于帶動該第五電機聯(lián)動軸跟隨該第五電機反向轉(zhuǎn)動，使纏繞于該第四電機聯(lián)動軸上的柔性傳動帶松弛，從而降低該智能止鼾枕頭的一側(cè)高度，消除睡眠者的鼾聲。8.根據(jù)權利要求1所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該鼾聲消除裝置包括止鼾氣囊、設置在止鼾氣囊內(nèi)的氣壓傳感器、位于止鼾氣囊兩側(cè)并與止鼾氣囊連通的進氣栗及出氣栗、以及氣囊充放氣控制系統(tǒng)； 其中，該氣囊充放氣控制系統(tǒng)集成有與該第一通信模塊匹配的第二通信模塊，用于通過該第二通信模塊接收到來自該打鼾監(jiān)測裝置的鼾聲消除指令時，控制該進氣栗對該止鼾氣囊進行充氣，或者控制該出氣栗對該止鼾氣囊進行放氣，以此來抬高或降低智能止鼾枕頭的高度，從而消除睡眠者的鼾聲。9.一種止鼾方法，應用于如權利要求1-8中任一項所述的智能止鼾枕頭，其特征在于，該止鼾方法包括如下步驟: 通過打鼾監(jiān)測裝置采集睡眠者產(chǎn)生的多種睡眠信號，對該多種睡眠信號進行綜合處理，建立疑似鼾聲信號特征頻譜;該多種睡眠信號至少包括睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者與智能止鼾枕頭接觸所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號； 將該疑似鼾聲信號特征頻譜及標準鼾聲信號特征頻譜進行頻率成分對比分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)，如睡眠者進入打鼾狀態(tài)，則向鼾聲消除裝置下達鼾聲消除指令，通過鼾聲消除裝置對睡眠者進行適當?shù)乃吒深A以消除睡眠者產(chǎn)生的鼾聲。10.根據(jù)權利要求9所述的止鼾方法，其特征在于，對該多種睡眠信號進行綜合處理的步驟具體包括: 通過聲音傳感器、振動傳感器、壓力傳感器分別檢測睡眠者發(fā)出的聲音信號、睡眠者與智能止鼾枕頭接觸所產(chǎn)生的振動信號及壓力信號，對該些模擬信號分別進行放大、濾波及數(shù)字化處理，得到離散的數(shù)字化信號； 對該些離散的數(shù)字化信號進行傅立葉轉(zhuǎn)換，建立睡眠特征頻譜； 從該睡眠特征頻譜的眾多頻率成分中提取疑似鼾聲信號頻率成分，并對提取的疑似鼾聲信號頻率成分分別進行濾波處理，建立疑似鼾聲信號特征頻譜。11.根據(jù)權利要求10所述的止鼾方法，其特征在于，將該疑似鼾聲信號特征頻譜及標準鼾聲信號特征頻譜進行頻率成分對比分析以判斷睡眠者是否進入打鼾狀態(tài)的步驟具體包括: 對該疑似鼾聲信號特征頻譜及標準鼾聲信號特征頻譜進行同種頻率成分的波形特征對比分析； 在所得的多個波形特征對比分析結(jié)果中，如該疑似鼾聲信號特征頻譜中的聲音信號波形特征、振動信號波形特征、壓力信號波形特征的任意兩種頻率成分與該鼾聲特征標準頻譜的相應頻率成分之間的波形相似度均不低于設定的波形相似度閾值，則判定睡眠者進入打鼾狀態(tài)； 在判定睡眠者進入打鼾狀態(tài)時，生成鼾聲消除指令，并向該鼾聲消除裝置發(fā)送鼾聲消除指令。
【文檔編號】A61B5/00GK105943234SQ201610383632
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月1日
【發(fā)明人】劉眾, 盧坤濤, 孫成俊
【申請人】深圳市格蘭莫爾寢室用品有限公司